梁甜甜 王筱明



摘要:土地整治對于改善耕地質量,提高土地利用條件具有重要意義,也一定程度上促進了生態環境的保護。對土地整治工程實施的生態績效進行評價是評判工程生態適宜性的重要手段。本文以濟南市商河縣土地整治的典型項目為例,根據研究區土地整治工程實施特點,選取評價指標,構建土地整治工程實施的生態績效評價指標體系,運用多因素綜合評價模型對土地整治工程實施的生態績效進行評價。結果表明:商河縣土地整治工程實施的綜合生態績效平均值為0.2964,績效水平處于一般等級。其中,農田景觀績效平均值為0.4044,績效等級為良好,農業生產環境績效和生態功能績效均為一般等級,績效平均值分別為0.3101和0.3757,說明土地整治工程實施在提高土地利用條件,改善土地利用結構的同時也對該區域的生態環境有一定的改善作用,但改善作用不明顯,仍有很大的提升空間。
關鍵詞:土地整治工程;生態績效評價;景觀分析;商河縣
中圖分類號:S28 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2019)11-0161-07
Ecological Performance Evaluation of
Land Consolidation Project Implementation
—Taking Shanghe County of Jinan City as an Example
Liang Tiantian, Wang Xiaoming
(College of Geography and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250358, China)
Abstract Land consolidation plays an important role in improving the quality of cultivated land and land use conditions, and also promoting the protection of ecological environment to a certain extent. Ecological performance evaluation of land consolidation project is an important mean to evaluate the ecological suitability of the project. Taking the typical project of land improvement in Shanghe County of Jinan City as an example, and according to the characteristics of land consolidation project implementation, the evaluation indicators were selected to construct the evaluation index system and the multi-factor comprehensive evaluation model was used to evaluate the ecological performance of land consolidation project implementation. The results showed that the average value of comprehensive ecological performance in Shanghe County was 0.2964, which was at the general level. The average value of farmland landscape performance was 0.4044, and the performance grade was good. The environmental performance of agricultural production and the performance of ecological function were at general level, and the average value of performance were 0.3101 and 0.3757, respectively. It indicated that the implementation of land reclamation project had certain improvement effect on the ecological environment of the region while improving land use conditions and land use structure, but the improvement effect was not obvious, which still had a great potential for improvement.
Keywords Land consolidation project; Ecological performance evaluation; Landscape analysis; Shanghe County
土地資源具有強大的生產、承載、生態等功能,是人類進行一切社會活動的物質基礎和賴以生存的家園,對于土地的保護和節約集約利用也是人們亙古不變的話題和努力的方向。因此,土地整治作為政府主導的一項調整土地利用結構、提升耕地數量質量的惠農惠民工程,越來越受到公眾的關注和支持。隨著時代的發展,土地整治也從追求耕地數量質量提升的傳統整治向“山水林田湖一體”的土地綜合整治轉變,相關研究也從注重土地整治的經濟效益和社會效益向綜合效益轉變,綜合分析土地整治對區域社會經濟發展和生態環境的影響,構建了土地整治綜合效益評價體系[1-4]。當前,土地整治產生的生態效應越來越引起學者們的關注,針對土地整治對當地生態環境的影響,學者們運用景觀生態學的理論和方法,構建了土地整治的景觀生態學理論與技術體系,分析土地整治產生的區域生態效應,評價土地整治項目的生態效益[5-8];結合土地整治項目建設特點,從農田防護、土地利用、災害防治、生物多樣性保護和農田景觀等方面對土地整治的生態適宜性進行評價[9,10];研究方法也日益豐富,采用了景觀分析方法、AHP-FCE模型、能值分析方法、生態位模型等多種方法[11-14]。
良好的生態環境是人類進行一切社會活動的基礎,盡管土地整治的綜合效益研究越來越得到重視,但已有研究中以土地整治工程為切入點,針對土地整治工程實施的生態績效進行評價的文獻較少。基于此,本文以商河縣實施的典型土地整治項目為例,對土地整治工程實施的生態績效進行評價,以期為提升商河縣土地整治的生態績效提供參考。
1 數據來源與研究方法
1.1 研究區概況
商河縣是濟南市轄縣,位于濟南市北部,地理位置為東經116°58′~117°26′、北緯37°06′~37°32′,屬于大陸性暖溫帶半濕潤季風性氣候,年均降水量約600 mm,縣內地形為黃河沖積平原,地勢平坦,灌溉充足,是濟南市重要的糧食生產基地。2006—2016年商河縣共實施了62個土地整治項目,建設規模達到15 916.75 hm2,新增耕地規模3 181.65 hm2。土地整治類型涉及土地開發、整理和復墾,實施的土地整治工程包括土地平整工程、田間道路工程、農田水利工程、生態防護工程。
1.2 研究對象與數據來源
為了突出土地整治項目的典型性并反映土地整治工程實施的效果,本研究綜合考慮研究區土地整治項目的建設規模、新增耕地率、項目區位等因素,選取32個典型土地整治項目作為研究對象,評價土地整治工程實施的生態績效。32個典型項目的整治規模為13 451.63 hm2,占商河縣土地整治總建設規模的84.51%,能反映商河縣土地整治工程實施的整體水平。本研究數據主要來源于商河縣土地整治項目規劃圖、土地整治項目統計臺賬等。
1.3 研究方法
1.3.1 構建評價指標體系
土地整治工程主要包含四大工程:分別為土地平整工程、田間道路工程、農田水利工程和生態防護工程。土地平整工程旨在通過土方工程、石方工程、混凝土方工程等的實施來改善因拆除建筑物、自然災害等情況造成的地面高差,增加土層厚度和耕地連片度,提高土地利用條件;田間道路工程的實施主要為了提高道路通達度和農作物、農業機械運輸的便捷度,提高機械化率,方便農民出行,研究區的田間道路工程主要修建了田間路和生產路,包括砼路、砂石路和瀝青路三種類型;農田水利工程是指通過改善灌排條件提高耕作條件,提高農作物產量及抗災害能力;生態防護工程是指在土地整治過程中,將“山水林田湖”看作一個有機整體,通過植樹、種植防護林等手段加強生態環境的保護,研究區的生態防護工程主要通過種植防護林來實現。
各項工程雖然特點不同但在實施過程中并不是相互獨立、相互分割的,而是相輔相成共同發揮作用。根據商河縣土地整治工程實施情況,遵循目的性、科學性、全面性與重要性相結合的原則,綜合分析土地整治工程實施對項目區的農田景觀、農業生產環境、生態功能三個方面產生的影響,選取景觀破碎度降低率、耕地分維數降低率、田間路網密度提高率、新增道路硬化率、防護林網密度提高率、灌溉保障提高率、新增和改善農田防澇比率、植被覆蓋提高率、生物豐度提高率9個指標,構建生態績效評價指標體系(表1)。
1.3.2 評價指標值標準化處理
(1)對于正向指標采取極差法進行標準化,公式如下:
(2)對于適度指標采取平均化法進行標準化,公式如下:
式中,Xij為第i個評價對象的第j個評價指標值;x′ij為第i個評價對象的第j個評價指標的標準化值;Xjmin為第j個評價指標的最小值;Xjmax為第j個評價指標的最大值;x為評價指標的平均值。
1.3.3 計算評價指標權重
為了提高計算結果的準確性,本文采取特爾斐法和熵權法相結合的方法計算指標權重,取二者均值作為最終權重(表1)。
注:①田間路網密度提高率和新增道路硬化率在本文中都作為適度指標,因為指標值過低不方便農產品及農業器械的運輸,過高不利于生物間信息和能量的傳播,選取研究區土地整治項目相應指標的平均值作為適度值,對指標值進行標準化處理。
②植被覆蓋率和生物豐度的計算借鑒楊曉艷(2009)[15]研究成果中的公式:
植被覆蓋率=(0.5×林地面積+0.3×草地面積+0.2×耕地面積+0.2×園地面積)/項目建設規模;
植被覆蓋提高率=整治后項目區的植被覆蓋率-整治前項目區的植被覆蓋率;
生物豐度=(0.5×林地面積+0.3×水域面積+0.15×耕地面積+0.05×其他用地面積)/項目建設規模;
生物豐度提高率=整治后生物豐度-整治前生物豐度。
1.3.4 構建評價模型
采用多因素綜合評價方法中的加權加和模型,計算土地整治工程實施的生態績效值。公式如下:
式中,F為土地整治項目生態績效值;wj為第j個評價指標的權重值;x′ij為第i個評價對象的第j個評價指標的標準化值;n為評價指標個數。
根據商河縣土地整治工程實施的生態績效值分布特征,劃分績效值分布區間,將績效水平劃分為優秀、良好、一般和較差四個等級,各等級取值區間見表2。
2 結果與分析
2.1 生態績效評價結果
商河縣土地整治工程實施的生態績效評價結果見表3,空間分布見圖1。
2.2 農田景觀績效結果
增加耕地面積,提高土地利用率,打造“田成方、林成網、路相同、渠相連”的農田景觀生態格局是土地整治工程的一個重要目標。商河縣作為濟南市的主要糧食生產基地,規模化和機械化經營是該區農業發展的主旋律,對地塊的規整化要求較高,對農田景觀的治理是土地整治工作的重點。商河縣土地整治工程實施的農田景觀績效值介于0.2065~0.7175之間,平均值為0.4044。總體來看,農田景觀績效為良好等級,32個項目的農田景觀績效都達到了一般及以上水平。其中,達到一般等級的項目有18個,數量最多;達到良好等級的項目有13個;達到優秀等級的項目只有1個。但從項目建設規模來看,達到良好等級的項目占比最大,建設規模為7 734.51 hm2,占總參評建設規模的57.50%,超過一般等級項目的整治規模,從而提升了研究區土地整治工程實施的農田景觀績效。由圖1a可以看出,在農田景觀績效等級空間分布上,達到優秀和良好等級的項目區在整個縣區內分布較為均勻,整治效果整體較好。
通過土地整治工程的實施,研究區的耕地破碎度和耕地規整度都得到了一定的改善,平均景觀破碎度降低率和平均耕地分維數降低率分別降低20.21%和20.23%。總體來說商河縣土地整治工程實施的農田景觀績效效果良好,這主要與商河縣的地貌地形有關。商河縣屬于黃河沖積平原,耕地坡度較小,對坡度較小的土地進行挖填、運移與平整的難度及工作量較小,對微地貌的改造、破壞也較小,沒有出現大挖大填、過度平整的現象。工程施工完成后,生態環境也能得到較快的修復。
2.3 農業生產環境績效結果
在土地資源數量一定的情況下,改善土地利用結構,提高土地利用條件和耕作條件,提升土地質量產量是土地整治的又一項重要工作。對研究區進行實地調研發現,農戶在耕作經營過程中面臨的主要問題還是灌排和交通問題。商河縣土地整治工程實施的農業生產環境績效值介于0.0461~0.7210之間,平均值為0.3101,農業生產環境績效總體為一般等級。其中,在實施整治的32個項目中,達到一般等級的項目有23個,數量最多,且無論是數量比例還是建設規模比例,都占總參評項目的70%以上;達到良好水平的有5個,整治規模占總參評建設規模的7.56%;達到優秀和較差等級的項目數量均較少,分別只有2個,但較差等級項目所占總參評項目建設規模的比例為11.92%,高于優秀等級和良好等級的建設規模之和。由圖1b可以看出,商河縣在農業生產環境績效等級的空間分布上差異較大,達到優秀及良好等級的項目區分別分布在中部和北部地區,其他區域的農業生產環境績效還有待提高。
總體看來,商河縣農業生產環境績效僅能達到一般等級。從各項評價指標的數據來看,農田防護工程實施的情況良好,整治前后平均防護林網密度增加11.19%,共種植防護林約100 659株,約占濟南市防護林種植量的11.39%,改善了研究區的生態環境;在田間道路建設方面,整治前后平均新增道路硬化率為21.74%,對于改善研究區農機耕作條件和道路交通有重要作用,但是田間道路工程實施也存在不完善的地方,主要表現為田間路網密度過低,整治前后平均田間路網密度提高率僅為0.86%,從而使得研究區農業生產環境績效僅能達到一般等級。
2.4 生態功能績效結果
自土地綜合整治政策實施以來,土地整治的目標早已由單純的追求耕地面積的增加而轉向“山水林田湖一體”的綜合整治,整治區域的生態功能變化越來越受到人們的關注。商河縣土地整治工程實施的生態功能績效值介于0.1895~0.6345之間,平均值為0.3757,總體生態功能績效達到一般等級,研究區的32個項目均達到一般或良好等級。其中,達到一般等級的項目數量高于良好等級的項目數量,一般等級的項目有22個,占總參評建設規模的84.35%;達到良好等級的項目數量雖然有10個,但是項目建設規模很小,僅占總參評建設規模的15.65%。由此可見,研究區的生態功能績效有所提高,但仍有較大的提升空間。由圖1c可以看出,商河縣的生態功能績效等級在空間分布上也有較大的差異,達到良好等級的項目區主要分布在中北部地區,說明這些項目區在進行土地整治的過程中對當地生態環境的保護工作做得比較到位,其他區域在以后的整治工作中要加強對生態的保護。
從影響生態功能績效的四項指標因素來看,平均植被覆蓋率提高了17.48%,說明通過土地整治工程實施,農田生態系統本身的自我修復和抗災害能力都得到了加強,但是平均新增和改善農田防澇比率、平均灌溉保障提高率和平均生物豐度提高率改善效果不明顯,分別為7.14%、5.36%和7.60%,均低于8%,相較于其他指標變化較小,從而降低了研究區的生態功能績效等級。研究區的灌排設施管理和生物多樣性程度都有待提高,對于生態功能的改善工作仍有待于加強。
2.5 綜合生態績效結果
商河縣土地整治工程實施的綜合生態績效值介于0.1876~0.5947之間,平均值為0.2964,綜合生態績效達到一般等級,32個整治項目均達到了一般及良好等級。其中,有25個項目的綜合生態績效達到一般等級,建設規模為9 176.38 hm2,占總參評建設規模的68.22%。雖然達到良好等級的項目數量較少,僅有7個,但建設規模較大,為4 275.25 hm2,占總參評建設規模的31.78%。由圖1d可以看出,商河縣在綜合生態績效等級的空間分布上差異較大,達到良好等級的項目區主要分布在中北部地區,其他區域的綜合生態績效還有待提高。
從績效結果來看,商河縣各項土地整治工程的實施在保證工程質量的同時也注重對人居和自然環境的保護,在滿足居民“生產、生活”的基礎上也兼顧了生態,各項土地整治工程的布局和建設并沒有一味地追求經濟效益和社會效益而對當地生態環境造成大的影響。但綜合績效水平不高,仍有很大的提升空間。
3 結論與建議
本文以商河縣土地整治實施的四項工程為切入點,綜合考慮工程實施對研究區農田景觀、農業生產環境和生態功能帶來的影響,構建評價指標體系,對工程實施的生態績效進行評價。農田景觀績效較好,達到了良好等級;受田間路網密度低和灌排設施不完善等原因的影響,農業生產環境績效和生態功能績效值均較低,僅達到一般等級。總體來看,綜合生態績效平均值為0.2964,處于一般等級,在空間分布上有較大的地域性特征。由此可見,土地整治工程實施后,研究區的生態環境有一定的改善,但在整治工程實施過程中仍然存在著很多制約因素,在今后的土地整治工作中,需從以下幾個方面來加強:
(1)研究區的生物豐度績效值較低,生物多樣性差,后期的整治工作需要重視研究區生物多樣性的保護。生物豐度績效值較低的主要原因是商河縣屬黃河沖積平原,地形較為單一,生態穩定性差。因此,在后期開展土地整治工作時,要更加注重綜合效果,根據土地利用的適宜性,合理確定土地用途,避免追求較高的新增耕地率而人為地減少生態用地,提高土地整治的生態效應。
(2)灌排設施的績效較差,后期的整治工作中應著重完善灌排設施的建設。灌排設施績效較差的主要原因是在施工過程中缺乏對地塊區位和灌排設施種類需求的考慮,靠近黃河或水庫的地方應多鋪設溝渠引水灌溉,距離水源較遠的地方應多打井利用地下水,排水管道的鋪設也應按照地勢、區位合理安排,因地制宜。同時,為了提高灌排設施的利用效率,土地整治中應加強輸電線路、配電站等配套設施的修建和管護措施的安排。
(3)田間道路工程建設不夠完善,路網密度過低,在后期整治工作中要加強對田間道路工程的建設。商河縣作為濟南市糧食作物的主要產區和未來現代化農業發展的重要區域,需著重改善農田道路布局,為農業生產創造更加便利的條件。從目前土地整治的情況來看,研究區田間道路工程的實施并不理想。為了更好地提高商河縣農業現代化規模化發展的基礎條件,應結合項目區現狀,提高路網密度,并選擇合適的道路硬化類型,注意與周圍環境的生態適宜性。
(4)從評價結果來看,研究區的生態防護工程實施得較好,防護林網的密度有所提高,但在工程實施過程中仍存在不足之處。項目區實地調查結果顯示,防護林種植位置的選址、布局等問題一方面對農業耕作產生影響,如林木種植距田間地頭的作物太近,影響作物生長和農業機械作業,布局不當影響農業運輸;另一方面,也影響了防護林的成活率。因此,為了更好地體現土地整治工程實施的生態績效,在未來的土地整治工作中,要注重協調農田防護林網建設與農業生產的關系,提升農田防護功能。
參 考 文 獻:
[1]歐陽真程,趙小敏,張晗,等.鄱陽湖平原區土地整治項目生態效益評價——以江西省鄱陽縣為例[J].江西農業學報,2018,30(2):123-128.
[2]Rab M A. Measures and operating standards for assessing mon-treal process soil sustainability indicators with reference to Victorian Central Highlands forest, southeastern Australia[J]. Forest Ecology & Management, 1999, 117(1/2/3):53-73.
[3]Aslan S T, Gundogdu K S, Arici I. Some metric indices for the assessment of land consolidation projects[J]. Pakistan Journal of Biological Sciences, 2007, 10(9): 1390-1397.
[4]朱帥蒙,陳偉強,房阿曼,等.基于土地綜合整治的生態效益評價研究[J].安徽農業科學,2014,42(16):5252-5254,5308.
[5]唐欣,林艷麗,邵長勇.基于GEP視角的土地綜合整治評價體系[J].國土資源科技管理,2013,30(6):14-19.
[6]王震,王筱明,李連濤.土地整治項目績效評價的理論、方法與實證研究[M]. 濟南:山東人民出版社,2019:140-149.
[7]朱宇峰,尚一珂,孟慶香,等.典型丘陵區土地整治景觀效應分析[J].安徽農業科學,2016,44(35):198-201.
[8]王軍,鐘莉娜.景觀生態學在土地整治中的應用研究進展[J].生態學報,2017,37(12):3982-3990.
[9]Sklenicka P. Applying evaluation criteria for the land consolidation effect to three contrasting study areas in the Czech Republic[J]. Land Use Policy, 2006, 23(4): 502-510.
[10]Crecente R, Alvarez C,Fra U. Economic, social and environmental impact of land consolidation in Galicia[J]. Land Use Policy, 2002, 19(2): 135-147.
[11]王曉玲,唐欣,李凌.土地整治生態效益定量化評價——以山東省章丘市繡惠鎮為例[J].國土資源科技管理,2015,32(2):81-87.
[12]王筱明.新農村建設中農村居民點用地整理及區域效應[M].濟南:山東人民出版社,2016:84-93.
[13]鄭君焱. 基于AHP-FCE模型的土地整治規劃生態效益評價[D].太谷:山西農業大學,2014.
[14]石劍,張路路,劉瑞卿,等.基于模糊模型識別的太行山山前平原區土地整治生態效益評價——以河北省順平縣為例[J].土壤通報,2012,43(6):1300-1304.
[15]楊曉艷.環境視角下的土地整理——土地開發整理規劃的戰略環境影響評價[M].上海:上海遠東出版社,2009:70-75.
收稿日期:2019-10-10
基金項目:山東省軟科學研究計劃項目(2018RKB01111);山東省社科規劃研究項目(19BJCJ23)
作者簡介:梁甜甜(1994—),女,山東青島人,碩士,主要從事土地評價與規劃方面的研究。E-mail:1216117195@qq.com
通訊作者:王筱明(1970—),女,山東威海人,博士,主要從事土地評價與規劃方面的研究。E-mail:liwxm@163.com