基于模糊模型識別法的土地整治生態(tài)效益評價

摘 要：以甘肅省平?jīng)鍪?1個土地整治項目為例，選取土地平整面積、坡改梯面積等指標構(gòu)建評價體系，運用基于定性和定量的模糊模型識別方法，對該項目土地整治的生態(tài)效益進行評價，并進行驗證。結(jié)果表明，平?jīng)鍪?1個土地整治項目的生態(tài)效益比較顯著，驗證表明整治后平?jīng)鍪械纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較整治前增加了463.21萬元。

關(guān)鍵詞：土地整治;生態(tài)效益;模糊模型識別

甘肅省東部地區(qū)位于我國黃土高原中部，是甘肅省主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)之一。但是長期以來，受氣候、地形地貌等自然因素的影響以及過度放牧、陡坡開墾等人為因素的影響，該區(qū)域水土流失嚴重、生態(tài)環(huán)境脆弱。近年來，甘肅省對土地整治項目越來越重視，不斷加大資金投入，使土地整治成為政府改善農(nóng)業(yè)生態(tài)條件、提高耕地集約經(jīng)營水平、增加耕地面積的主要措施和抓手。該文擬采用模糊模型識別的方法，以平?jīng)鍪袨槔x擇平?jīng)鍪?1個土地整治重大項目建立土地整治生態(tài)效益評價模型，評價該項目區(qū)在實施土地整治工程后產(chǎn)生的生態(tài)效益，為該地區(qū)土地整治活動向國土綜合整治與生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)型提供參考。

一、土地整治的生態(tài)效益評價內(nèi)涵

土地整治是土地開發(fā)、土地整理、土地復(fù)墾、土地修復(fù)的統(tǒng)稱，是指在一定區(qū)域內(nèi)，為滿足人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能的需要，依據(jù)土地整治規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃，對未利用、低效和閑置利用、損毀和退化土地進行綜合治理的活動。土地整治的對象包含農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地等[1]。

土地整治是采取一系列生物、工程等技術(shù)手段，對田、水、路、林和村進行綜合改造的過程。土地整治各類工程的實施，改變了土地生態(tài)系統(tǒng)中土壤、植被、水文、氣候等各類要素，進而引起景觀格局、景觀結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促使生態(tài)景觀的重組和優(yōu)化。隨著土壤、地形地貌、水文條件、植被類型與數(shù)量的變化，會逐漸形成區(qū)域小氣候，進而改變整治區(qū)級周邊的生物資源分布及生物多樣性，從而導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)過程的改變，最終影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮[2]，從而對人們的生活環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)影響的效應(yīng)，包括正面效應(yīng)和負面效應(yīng)[3]。土地整理是一種對自然生態(tài)環(huán)境開發(fā)的過程，這一過程中產(chǎn)生經(jīng)濟與社會價值的同時，必然會對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，土地整理生態(tài)效益評價就是對這種影響的評價過程[4]。該文認為，上述土地整理即為土地整治，生態(tài)效益評價即是對土地整治活動對活動區(qū)域范圍及周邊的水土、植被、生物等要素的影響程度進行的測算。

二、指標構(gòu)建

土地整治對生態(tài)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在對水、土壤、植被、生物等的影響方面[5]。為科學(xué)合理地反映土地整治項目產(chǎn)生的生態(tài)效益，針對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題，在綜合考慮土地整治對生態(tài)環(huán)境影響程度的基礎(chǔ)上，廣泛征求土地整治相關(guān)部門專家意見，結(jié)合項目實際情況及數(shù)據(jù)收集情況，選取10個評價指標，以構(gòu)建此次土地綜合整治生態(tài)效益評價指標體系（見表1）。

三、評價

（一）數(shù)據(jù)來源與評價方法

該文研究收集平?jīng)鍪?1個土地整治項目的可行性研究報告、規(guī)劃設(shè)計報告、竣工報告、復(fù)核報告及驗收報告等所有項目文本及圖件資料，結(jié)合評價指標構(gòu)建，通過選取和計算得出該項目生態(tài)效益指標相關(guān)數(shù)據(jù)。分析方法采用模糊模型識別方法，首先量化評價指標，建立標準模型庫，確定隸屬函數(shù)并計算隸屬函數(shù)值來判斷該項目實施土地整治工程后的生態(tài)效益，最后采用整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值對比進行結(jié)果驗證

分析[6]。

（二）實證研究

1.項目區(qū)概況

平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部，地處黃土高原，地理坐標介于北緯34°54′～35°43′、東經(jīng)108°30′～107°45′，海拔在890～2 857 m。項目區(qū)涉及平?jīng)鍪?1個土地整治項目，分布在崆峒區(qū)、靜寧縣、涇川縣、莊浪縣和崇信縣5個縣區(qū)122個村莊，收益人數(shù)14.76萬人，項目區(qū)總面積4.54萬hm2，總建設(shè)規(guī)模2.56萬hm2，項目涉及范圍廣且具有代表性，項目實施時間段為2013—2018年。土地整治實施的主要工程措施有土地平整、田間道路建設(shè)、防護林建設(shè)等，共新增耕地2 868.88 hm2，平整土地1.84萬hm2，土地整理2.38萬hm2，土地開發(fā)0.14萬hm2，土地復(fù)墾441.00 hm2，項目實施后耕地質(zhì)量提升1個等別。

2.指標量化與評價

經(jīng)資料統(tǒng)計計算，土地整治項目生態(tài)效益指標量化如表2所示，項目區(qū)土地平整率為71.68%，實施后土地墾殖率達到56.40%，綠色植被覆蓋率增加值6.09%，農(nóng)田道路密度達到96.44 m/hm2，項目區(qū)硬化鄉(xiāng)村道路33.9 km，土地利用提高率提高9.25%，新增防護林面積120.91 hm2，項目區(qū)防護林密度達到8.91株/hm2，水土流失治理面積4.54萬hm2。

3.建立標準模型庫

根據(jù)所選指標及其量化結(jié)果，將生態(tài)效益指標評價數(shù)據(jù)進行處理，將正效益指標遞增排序，負效益指標遞減排序，分別劃分為4個區(qū)間，分別計算各區(qū)間的均值、方差，得到該標準模型的一個特征值，由此建立生態(tài)效益評價指標體系標準模型庫如表3所示。

（三）結(jié)果驗證

以王飛等對黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究為基礎(chǔ)和依據(jù)，利用黃土高原土地覆蓋類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值表（見表4），按有林地、灌木林地對應(yīng)森林，耕地、園地對應(yīng)農(nóng)地，天然牧草地及人工牧草地對應(yīng)草地，工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與服務(wù)用地、特殊用地、交通運輸用地及溝渠、水工建筑用地和設(shè)施農(nóng)用地對應(yīng)聚落，河流水面、湖泊水面、水庫水面、坑塘水面和內(nèi)陸灘涂對應(yīng)濕地和水體，裸地對應(yīng)荒漠，來計算項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[7]，見公式2。

四、結(jié)論

（1）通過量化分析可知，項目區(qū)生態(tài)效益比較顯著，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較整治前增加了463.21萬元，說明土地整治工程的實施能有效改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境，提高項目區(qū)生態(tài)效益。

（2）未來生態(tài)型土地整治將成為土地整治的工作重點，土地整治工程的實施應(yīng)將生態(tài)環(huán)保和節(jié)能減排的理念貫穿始終，項目規(guī)劃設(shè)計更應(yīng)注重因地制宜地充分考慮當?shù)刈匀粭l件、文化特色和景觀獨特性，維護農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)平衡，保護生物多樣性，達到生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的有機統(tǒng)一。

（3）本文采取整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值對比的方法進行了結(jié)果驗證，由于數(shù)據(jù)及方法的局限性，未對項目區(qū)內(nèi)其他林地、其他草地、田坎進行單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算，驗證部分還有待進一步完善。

參考文獻：

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