土地開發項目的生態可行性分析

黃宏勝 張宏濤 鐘海燕

摘要：土地開發作為補充耕地的主要途徑，對實現耕地占補平衡具有重要的現實意義。為防止土地開發項目實施過程中生態退化，進行生態可行性分析十分必要。通過構建土地開發項目生態效益綜合評價指標體系，采用層次分析法（AHP）確定評價指標權重，根據綜合評價模型來計算土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數，從而分析生態可行性。以江西省奉新縣某土地開發項目為例，對11個評價指標進行量化及標準化處理后，土地開發項目實施前生態效益綜合指數為100，而實施后生態效益綜合指數為73.91。結果表明，該土地開發項目實施過程中生態退化，并提出相應治理措施，進而為實施土地開發項目決策提供依據。

關鍵詞：土地開發;生態可行性;生態效益綜合指數;耕地占補平衡

中圖分類號：S282? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）14-0179-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.14.038 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： As the main way to supplement cultivated land， land development has important practical significance for realizing cultivated land requisition-compensation balance. In order to prevent ecological degradation during the implementation of the land development projects， it is necessary to carry out the ecological feasibility analysis. In this study， the comprehensive evaluation index system of ecological benefits of the land development projects was established， and? the evaluation index weight was determined by the analytic hierarchy process （AHP） method， the comprehensive index of ecological benefits before and after the land development projects was calculated according to the comprehensive evaluation model so as to analyze the ecological feasibility. Taking the land development projects in Fengxin county of Jiangxi province as an example， after the quantification and standardization of 11 evaluation indexes， the comprehensive index of ecological benefits before the implementation of the land development projects is 100， and after is 73.91. The results showed that， the ecological degradation during the implementation process of the land development projects， and put forward corresponding governance measures to provide basis for the implementation of the land development projects decision-making.

Key words： land development; ecological feasibility; the comprehensive index of ecological benefits; cultivated land requisition-compensation balance

土地開發作為補充耕地的主要途徑，對穩定耕地保有量、實現耕地占補平衡具有重要的現實意義。土地開發是通過一定的工程技術手段對耕地后備資源進行開發利用，實施周期包括踏勘、可行性研究、規劃設計、項目建設、竣工驗收、管護與耕種等階段[1]。自20世紀80年代以來，中國學者對土地開發項目實施周期進行了深入的研究，涉及研究內容從可行性分析到項目實施后評價（表1），相關研究成果極大地促進了中國土地開發工作的規范化。

同時，土地開發不僅是技術和經濟問題，也是土地資源利用和環境保護的生態問題，受到資源、環境、社會等多種因素的影響。一般而言，土地開發打破了原有生態系統的平衡，再加上在實施過程中偏重土地開發的數量指標和經濟效益，項目開發區的生態環境存在不同程度地破壞[17]。明清時期，中原人口持續增長，采用毀林造田、擴大耕地面積、增加糧食產量的方式解決生計問題，由此造成生態環境質量日趨惡化，生物資源減少，破壞了人類生存與社會發展應具有的良好環境[18]。中華人民共和國成立以來，隨著國民經濟建設的全面開展，以空前的規模開墾荒地和開展土地改良，耕地面積不斷擴大、質量有所提升，農耕土地開發利用取得明顯成效，但仍面臨著后備資源不足、質量總體不高、退化現象嚴重等嚴峻形勢[19]。《全國國土規劃綱要（2016—2030年）》對中國國土的空間開發與保護提出了戰略性、綜合性和基礎性的要求與目標，強調了生態環境系統保護的必要性，提出統籌生態文明建設和經濟社會發展[20]。2017年以來，數量、質量與生態“三位一體”的耕地保護觀，明確了耕地的生態保護。統籌耕地保護與生態文明建設，既是對確保耕地自身生態系統良性循環的重視，也是對耕地為社會提供巨大生態功能的充分認可[21]。

縱觀土地開發項目實施周期，在規劃設計和竣工驗收階段均涉及生態評價相關內容，效果僅停留在對項目實施后生態效益的預測和評價。由于沒有在立項階段判斷項目的生態可行性，無法從源頭上遏止土地開發項目實施造成的生態破壞。因此，科學、合理地分析土地開發項目的生態可行性，把握項目實施過程中存在的生態問題，對構建生態良好、可持續的土地利用格局具有重要意義。本研究采用多指標綜合評價法，通過計算土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數來判斷生態可行性，并以江西省奉新縣某土地開發項目為例，介紹了該方法的應用及如何發現項目實施過程中潛在的生態問題。

1 生態可行性分析方法

1.1 分析步驟與方法

1）分析步驟。首先收集土地開發項目的相關資料，主要包括項目區概況、可研分析的基礎數據以及相關影像等;其次選取評價指標，構建綜合評價指標體系;再次確定評價指標權重，并對評價指標進行量化、標準化處理，進而根據綜合評價模型對土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數進行計算和對比;最后得出生態可行性結果，發現潛在的生態問題及提出相應對策。

2）分析方法。采用多指標綜合評價法，通過計算土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數來判斷生態可行性。土地開發是利用工程、生物等技術對原有土地生態系統進行改造的活動。由于項目決策、社會認知、施工方法、項目區位以及影響因素的多樣性，土地開發項目的生態效益評價是一個難點。生態效益評價方法主要有3種，分別是定性評價、定量評價、定性評價與定量評價相結合。本研究基于定性評價與定量評價相結合的思路，選取評價指標來構建綜合評價指標體系，采用層次分析法（AHP）確定各評價指標權重，對各評價指標進行量化、標準化處理后，根據綜合評價模型來計算生態效益綜合指數，然后對土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數進行對比，進而分析和判斷生態可行性。

1.2 構建綜合評價指標體系

分析土地開發項目的生態效益變化，選取評價指標時主要考慮能夠反映生態效益變化的指標，同時根據定性評價與定量評價相結合的原則，對定性指標進行量化處理，以減少主觀性。此外，選取評價指標時也將遵循具有代表性、針對性和可比較性等一般原則。綜合參考文獻[22-24]，從土地的生產功能、空間場所功能和生態景觀功能3個方面選取11個指標來構建綜合評價指標體系（表2）。

①生產功能方面的指標。在土地開發項目實施過程中，通過土方平整、表土剝離回填、土壤培肥等措施，有效增加了耕地面積，但會破壞原有的土層結構，改變土壤原有的理化性質，導致土壤有機質含量降低，土壤肥力下降。此外，在耕種過程中，過量使用農藥、化肥也會造成土壤和水環境污染;加上耕地在休耕期裸露表土，容易引起水土流失，局部小氣候調節能力下降，導致自然災害發生的可能性增加。因此，在生產功能方面選取新增耕地率、土壤有機質、土壤的形成與保護、土壤污染度、水土保持情況、抵抗災害能力6個指標。

②空間場所功能方面的指標。項目區土地墾殖率提高，導致地表植被覆蓋率下降，使得局部小氣候調節能力下降。項目區內原有的土地生態系統發生變化，加上道路溝渠的布置，導致動植物資源的生存空間被擠壓甚至消失，生物多樣性遭到嚴重威脅。因此，在空間場所功能方面選取植被覆蓋率、氣候調節、生物多樣性3個指標。

③生態景觀功能方面的指標。通過田塊的規劃設計和道路溝渠的改建、新建，田塊更加規整勻稱，但同時原有的土地生態系統的連通性和異質性也被打破，導致景觀破碎化程度加劇，并以單一的農田生態系統為主。因此，在生態景觀功能方面選取景觀破碎化、景觀勻稱性2個指標。

1.3 確定評價指標權重

采用層次分析法（AHP）確定各評價指標權重，基本原理為假設對評價指標A，有n個影響因子Bi（i=1，2，3…n），且影響因子Bi的重要權數分別為Wi（i=1，2，3…n），并滿足條件Wi>0，[i=1nWi=1]，A=B1W1+B2W2+…+BnWn =[i=1nWiBi]。由于影響因子B對評價指標A的權重不一樣，通常采用1～9重要性標度法對任意2個影響因子成對進行比較，從而得到各影響因子對評價指標的相對重要性判斷矩陣C（表3）。

判斷矩陣C=（cij）n×n，其中cij=1，cij=1/ cji，然后通過公式CW=λmaxW求出相對應的規范化的特征向量W，W的分量（W1、W2、W3…Wn）就是對應n個指標的權重值。通過判斷矩陣求出特征向量，但需要對特征向量進行一致性和隨機性檢驗。根據公式CR=CI/RI（其中CR為判斷矩陣的隨機一致性比率，CI為判斷矩陣的一致性指標），CI=（λmax-n）/n-1，λmax為最大特征根，n為判斷矩陣階數[27]，平均隨機一致性指標RI的取值見表4。

當CR<0.1時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性，說明權數分配合理，否則就需要調整判斷矩陣，直到滿意為止。根據層次分析法（AHP）計算過程，并經過一致性檢驗得到評價指標權重（表5）。

1.4 綜合評價模型

根據綜合評價模型，將各評價指標經過標準化處理后的標準值與對應的權重相乘，對所有評價指標的計算值進行累計求和，得到土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數，計算公式為[S=i=1nFiWi]。其中，S是土地開發項目的生態效益綜合指數，Fi是評價指標經過標準化處理后的標準值，Wi是評價指標權重，n是選取的評價指標個數。

2 實證研究

2.1 項目區概況

所選項目區位于江西省宜春市奉新縣，屬于丘陵地貌，現狀地類主要為疏林地和荒草地，地塊坡度在1°～10°。項目區屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫暖濕潤，雨量豐沛、光照充足，年均氣溫18 ℃左右，10 ℃以上有效積溫達5 330 ℃，無霜期達260 d。年均降水量1 600 mm，但降水季節分配不均勻，主要集中在4—6月，多年平均雨量為684.2 mm，最大日暴雨量為227.7 mm。土壤以紅壤為典型，土壤有機質含量較低，磷、鉀元素缺乏。項目區總建設規模91.83 hm2，預計開發后新增旱地79.99 hm2，新增耕地率87.11%。

2.2 建設內容

項目區總建設規模91.83 hm2，規劃為農業區。根據可研設計，項目區開發后，旱地增加了79.99 hm2，其他林地減少了83.94 hm2，其他草地減少了0.22 hm2，農村道路從6.44 hm2增加到6.56 hm2，凈增0.12 hm2;溝渠從1.23 hm2增加到3.57 hm2，凈增2.34 hm2;田坎增加了1.71 hm2。新開發的旱地主要種植薯類、花生等經濟作物。可研設計中，通過地表清雜、土地平整、布置溝渠等農田水利設施，建設田間道路。項目區土地平整工程量為10.69萬m3，修筑田埂1.25萬m3，土地翻耕和培肥79.99 hm2;改建斗溝436 m，新建斗溝6 559 m，新建農溝8 596 m;布置D500涵管33座，D300涵管12座，沉沙池70座，下田板105座，跌水307座;新建田間道5 019 m，改建田間道6 024 m，新建生產路總長5 980 m。

2.3 生態效益綜合指數計算

根據收集的基礎數據、項目區村民調查意見表等資料，并考慮到可操作性的原則，選取的11個指標進行如下量化處理：氣候調節、水土保持情況、土壤的形成與保護、生物多樣性這4個指標間接參考中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表進行量化處理;植被覆蓋率和新增耕地率這2個指標直接采用可研設計數據，其中開發后旱地增加79.99 hm2，新增耕地率87.11%，開發前林地和草地占總面積的91.65%，開發后雖然清除了地表植被，但考慮到農作物覆被，預計植被覆蓋率可達80%左右;土壤污染度、抵抗災害能力、土壤有機質、景觀破碎化和景觀勻稱性這5個指標則根據評分等級進行量化處理，等級分為差、較差、一般、較好、好、優良6個等級，各個等級對應分值分別為 1、2、4、6、8、10分。在評價指標量化的基礎上進行標準化處理，實現評價指標的無量綱化，進行標準化處理時統一將土地開發項目實施前的各指標取值100，土地開發項目實施后的各指標按評分標準取值，進行標準化處理，最終土地開發項目實施前后的評價指標計算結果見表6。

2.4 結果分析

由表6可知，土地開發項目實施前的生態效益綜合指數為100，而實施后的生態效益綜合指數為73.91，表明該土地開發項目的實施將造成生態效益下降，即擾動了該區域原有的土地生態系統，造成了一系列潛在的生態環境威脅。潛在威脅主要來自于水土保持能力的下降和生物多樣性的喪失。從生態效益角度看，該土地開發項目生態可行性較差。但實施土地開發項目可行性決策還要綜合考慮社會效益、經濟效益等其他因素，基于生態效益綜合指數的生態可行性分析可以較好地判斷項目實施過程中的生態環境威脅，以及如何采取針對性措施。如在江西省奉新縣某土地開發項目實施過程中，可以加強溝頭、坡面的水土保持措施，適當增設跌水、消力池來避免水力沖刷，加強項目區的水土保持工程措施，適當采用生態溝渠構件，改善種植結構，提升項目區的生物多樣性。

3 小結與討論

耕地占補平衡是中國耕地保護制度的核心內容，也是中國土地資源管理的基本制度之一。土地開發是補充耕地的主要途徑。《中共中央國務院關于加強耕地保護和改進占補平衡的意見》（中發〔2017〕4號文）指出，在進行土地整治時要加強耕地保護與生態文明建設的統籌，實現耕地的生態、質量與數量的統一;要堅持占優補優、質量與數量相結合的基本原則;不斷完善開發耕地驗收監測機制;同時也要加強農業科技的創新，重視土地整治技術的生態性和科學性。

本研究根據土地開發項目的實施周期及產生的生態擾動，利用多指標綜合評價法，通過計算土地開發項目實施前后的生態效益綜合指數，從源頭把握生態可行性，識別實施過程中潛在的生態環境威脅并提出應對措施，為實施土地開發項目決策提供依據。以江西省奉新縣某土地開發項目為例，分析得出該項目生態可行性較差，主要生態環境威脅來自于項目區水土保持能力的下降及生物多樣性的喪失。但是，從社會效益角度看，土地開發項目對處理人地矛盾、改善農村基礎設施、扶持農村貧困人口、促進農民增收以及縮小城鄉差距等具有重要的意義;從經濟效益角度看，對增加耕地面積、提高耕地生產力、加強國家和地方財政參與農村經濟發展等也有深遠影響，是實施土地整治戰略的重要抓手。因此，實施土地開發項目可行性決策，需要綜合考慮社會效益、經濟效益及生態效益，更需要考慮耕地占補平衡的目標。

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