基于农用地质量分等的理论和成果, 结合土地整治项目工程特点, 在耕地质量评价体系上增加自然质量修正和利用水平修正, 在自然质量修正中通过甄别后选取。

评价单元是评定和划分耕地质量等级的基本空间单位, 在单元划分中充分考虑易受土地整治工程影响的农用地分等评价因素, 并进行重新打分计算。在土地利用水平评价环节, 结合土地整治的工程措施和特点, 补充驱动耕地质量变化的土地利用修正因素, 通过构建新的分等计算体系, 实现耕地质量等别的量化更新。在评价体系构建过程中, 将光温生产潜力(α _ij)和产量比系数(β _j)视为常数。为保持评价成果的延续性, 使整治前后成果具有可比性, 整治前后的评价体系和权重保持一致。

划分评价单元按照土地质量均匀一致的原则, 同一评价单元应反映出相对一致的土壤类型、坡度、基础设施、土地利用现状条件等, 尽量保证同一区域内评价单元内部属性的相似性^[15]。现阶段, 评价单元的划分多采用网格法、叠置法、多边形法和地块法等^[16], 本研究结合土地整治项目的特点, 拟采用地块法划分分等单元, 利用洱源县土地变更调查(2015年)中提取的地类图斑(包括列入建设规模的耕地图斑和未利用土地开发图斑)与研究区范围线图, 通过GIS软件进行叠加分析后, 提取土地整治项目区内的封闭单元, 最终确定评价单元, 经统计, 共划分417个评价单元。

1.3.1 自然质量易变因素及土地利用水平修正的分析与选取

土地整治项目通过工程效益对耕地质量产生影响, 对比分析原农用地分等评价因素可知, 存在不易受影响的稳定因素和易受工程建设影响的易变因素。针对土地整治项目的特点, 结合相关工程的施工工序及方式, 分析并选取属性改变较大的自然质量变化因素。对稳定因素可不作改变, 直接沿用原来的分等属性数据; 而易变因素因土地整治工程的作用, 其属性已发生改变, 不再适宜沿用原数据, 须进行补充调查和重新打分。

在土地利用水平修正方面, 因土地整治项目一般包括了土地平整、灌溉与排水及田间道路三大工程, 田块的形态与规模、田间道路及灌排等基础设施、生境质量等因素得到较大改善, 土地整治不断增强的主导性作用促进耕地质量逐步提升^[17], 应补充相应的土地利用修正因素。

1.3.2 修正因素权重确定

修正因素权重反映各修正因素对评价单元耕地质量的影响程度, 面向土地整治项目的耕地质量评价修正因素权重的确定要综合考虑各修正因素和各土地整治工程对耕地自然质量和利用水平的影响^[18]。本研究根据各修正因素对耕地质量所产生的影响方式和程度的差异, 采用特尔斐法和层次分析法来确定指标权重。采用特尔斐法, 邀请农业科学、土壤学、国土管理、水力学等相关专业的专家对修正因素的重要性进行多轮打分, 并构建判断矩阵, 最后采用层次分析法建议判断矩阵的一致性并确定权重。

1.3.3 自然质量等别修正

确定耕地自然质量等别的参评因素受土地整治的影响, 可分为稳定因素和易变因素, 对易变因素进行修正。为保持评价结果的延续性, 将原评价体系分为稳定分等体系和易变修正体系, 其中稳定分等体系对应原分值不变, 易变修正体系中变化因素指标权重用特尔斐法和层次分析法确定和修正更新。耕地质量自然等别的划分沿用原分等分类方式。

C'_ij= ∑k=1mWk·fijk100+ ∑h=1nWh·fijh100;

R'_i= ∑j=1qα _ij C'ijβj。

式中:C'_ij为整治后各评价单元指定作物耕地自然质量分; i为评价单元编号; j为指定作物编号; R'_i是整治后第i个评价单元自然质量等指数; W_k、W_h分别为第k个农用地稳定因素权重和第h个农用地易变修正因素权重; f_ijk、f_ijh分别为第i个评价单元第j种指定作物第k个稳定因素指标分值和第h个易变修正因素指标分值; m、n分别为稳定因素和易变因素个数; q为指定作物种类。

1.3.4 耕地的利用等别修正

在计算土地利用修正系数上, 以修正后的自然等指数为基础, 通过计算得到整治前后的修正因素分值, 再将计算结果进行相比, 即可得到土地利用修正系数, 最后计算整治后的利用等指数, 划分土地利用等别。

K₁= ∑p=1eA_pB_p,

K₂= ∑p=1eA'_pB_p,

K=K₂/K₁,

Y'_i=R'_i· K_i· K。

式中:K₁、K₂分别为整治前后的耕地利用修正指标综合分值; K为土地利用修正系数; A_p、A'_p分别为整治前、后第p个修正因素分值; B_p为第p个修正因素权重; Y'_i为整治后利用等指数; K_i为原分等土地利用系数。

研究区位于云南省大理白族自治州洱源县炼铁乡境内, 地理坐标99° 47'47.5″~99° 50'13.1″E, 25° 56'22.8″~26° 00'25.9″N, 包括炼铁乡北邑、江旁、前甸、茄叶4个行政村, 项目区土地总面积1 620.2 hm², 建设规模1 178.4 hm²。项目区属丘陵(山地)地貌, 四周高中间低、北高西南低。受箐沟切割, 区内高低起伏, 微地貌较复杂, 区内海拔在1 750~2 394 m, 地形坡度在2° ~25° 。项目区内发育有多条箐沟和小河, 是项目区内的主要水源, 项目区最低处分布有一条茄叶河, 为项目区排洪通道。平甸公路从北向南贯穿项目区, 是项目区对外交通的主干道。项目区涉及总人口6 773人, 劳动力人口3 602人。

主要数据来源:1)土地整治项目可行性研究成果; 2)土地整治项目规划设计成果; 3)土地整治项目竣工报告与图件; 4)土地整治项目工程量复核成果; 5)洱源县2015年耕地质量等别数据库; 6)洱源县2015土地变更数据库; 7)实地调研数据。

研究区土地整治项目主要包括土地平整工程、灌溉与排水工程和田间道路工程。土地平整工程通过剥离表土、平整土地(挖高填低)、归并田块、回填表土, 以及在坡度较大区实施坡改梯工程提高机械化水平。灌溉与排水工程通过各级灌渠、排沟、蓄水池、蓄水窖、拦沙坝的修建, 形成完善的农田灌排体系, 提高水资源利用率和灌溉保证率, 同时优化灌溉方式, 改善项目区排水方式。田间道路工程可通过提高道路通达度来体现道路工程对耕地利用水平的影响。通过分析土地整治工程对耕地质量的影响, 对比洱源县农用地分等中的评价因素可知:不易受土地整治影响的分等因素包括有效土层厚度、土壤有机质、土壤pH值、表层土壤质地、剖面构型、障碍层距地表深度、地表岩出露度; 易受土地整治影响的分等因素包括地形坡度、排水条件、灌溉保证率。结合研究区土地整治项目工程内容分析, 确定补充土地利用水平修正因素为田块规整度、田块连片程度、灌溉方式、排水方式、道路通达度。

研究区农用地分等成果是由云南省农业生产、土壤科学、农业气象、土地管理、地理科学等领域的专家和科技人员采用特尔菲法通过多轮分析筛选、修正确定的, 所以本文在对分等易变因素进行重新打分计算时直接沿用云南省农用地分等成果的权重数据及计分规则标准, 对于土地利用水平修正因素指标体系, 采用特尔菲法和层次分析法相结合的方法确定权重, 土地利用水平修正因素及其权重、计分规则详见表1和表2。

表1

表1

表1 土地整治前后土地利用水平修正因素及其权重 工程类型 修正因素 权重 其他 水田 旱地 土地平整工程 田块规整度 0.13 0.27 田块外形的规整程度 田块连片程度 0.10 0.14 反映田块集中连片, 便于机械耕作程度 灌溉与排水工程 灌溉方式 0.35 0.39 反映评价单元内水源供应及渠、管、池、窖、涵的布设与配置情况 排水方式 0.24 0 反映评价单元内排泄多余水量及防御洪涝灾害的能力 田间道路工程 道路通达度 0.18 0.20 耕作田块与田间道路的距离

表1 土地整治前后土地利用水平修正因素及其权重

表2

表2

表2 研究区土地利用水平修正因素计分规则 修正因素 计算方法 因素指标/属性 级别 土地利用水平分值 水稻 玉米 小麦 田块规整度 斑块分维度法[19] 1.0~1.1 1 100 100 100 > 1.1~1.2 2 80 80 80 > 1.2~1.3 3 50 60 60 > 1.3~1.4 4 30 40 40 > 1.4 5 10 20 20 田块连片程度 区域赋值方法 高 1 100 100 100 较高 2 80 80 80 中等 3 60 60 60 稍差 4 40 40 40 差 5 20 20 20 灌溉方式 区域赋值方法 渠灌 1 100 100 100 管灌 2 70 80 80 水池水窖等蓄水灌溉 3 50 60 60 无灌溉设施 4 30 40 40 排水方式 区域赋值方法 自排 1 100 100 100 人工排水 2 60 70 70 无排水 3 50 60 60 道路通达度 线性衰减法[20] ≥ 80 1 100 100 100 60~< 80 2 80 80 80 40~< 60 3 60 60 60 20~< 40 4 40 40 40 0~< 20 5 20 20 20

表2 研究区土地利用水平修正因素计分规则

根据确定的方法体系, 对土地整治项目区耕地质量等别进行计算, 得到经过修正的耕地自然质量等指数和土地利用等指数, 并根据计算结果重新划分自然等别和利用等别, 最后计算经济等指数, 并划分耕地经济等别。将项目区各评价单元进行加权求和, 可得到项目区整治前后耕地的综合自然质量等、利用等和经济等。整治前后自然等别变化、利用等别变化、经济等别变化如表3和图1、2所示。通过对比分析可知:1)在自然质量等别方面, 整治后的项目区综合自然质量等从10.8等提升至10.4等。整治后各评价单元自然等多数提升0.1~1.1等, 少部分保持不变; 2)在利用等别方面, 通过GIS软件进行空间分析、计算, 得出整治前后各修正因素指标分值, 结合计分规则表, 根据农用地修正方法计算得到整治后各评价单元耕地利用修正系数介于1.0~1.39, 综合利用等别从10.6等提升至9.6等, 耕地质量总体提升1等; 3)在经济等别方面, 根据计算得到的土地利用等指数, 利用原农用地分等理论和方法计算评定耕地经济等, 综合经济等别从11.0等提升至10.5等, 总体提升0.5等。

图1

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	图1 研究区土地整治前后耕地质量综合等别对比

图2

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	图2 研究区土地整治前后耕地质量综合等别对比

表3

表3

表3 研究区土地整治前后耕地国家质量等别面积对比hm2 等别 国家自然质量等 国家利用等 国家经济等 整治前 整治后 变化 整治前 整治后 变化 整治前 整治后 变化 8 104.755 4 104.755 4 9 348.940 8 348.940 8 10 329.779 4 569.751 5 239.972 1 494.009 5 384.124 8 -109.884 7 208.475 8 487.071 2 278.595 4 11 558.862 8 407.151 4 -151.711 4 446.050 9 139.081 9 -306.969 0 731.584 6 489.831 7 -241.752 9 12 51.418 2 -51.418 2 15 36.842 5 -36.842 5 36.842 5 -36.842 5 36.842 5 -36.842 5 合计 976.902 9 976.902 9 36.842 5 976.902 9 976.902 9 36.842 5 976.902 9 976.902 9 36.842 5

表3 研究区土地整治前后耕地国家质量等别面积对比hm2