高標準農田建設的適宜性評價分析

王旭蓮 陳夢軍

摘要 本研究以永久基本農田圖斑為研究對象，采用地塊法、層次分析法（AHP）、地理信息系統技術（GIS）和加權求和評價模型，對其建設高標準農田的適宜性進行評價。結果表明，研究區永久基本農田面積55.71 km?，經扣除分析處理后總面積27.87 km?。適宜建設高標準農田的面積占比99.7%，其中，Ⅰ級分區非常適宜開展高標準農田建設面積0.28 km?，占比1.0%；Ⅱ級分區較適宜建設面積4.01 km?，占比14.4%；Ⅲ級分區適宜建設面積為9.64 km?，占比34.6%；Ⅳ級分區建設適宜性一般面積13.86 km?，占比49.7%；Ⅴ級分區暫不適宜建設面積0.08 km?，占比0.3%。本文基于永久基本農田圖斑的高標準農田建設適宜性評價，適宜性等級劃分結果可在一定程度上為高標準農田建設項目選址和規劃設計工作提供參考。

關鍵詞 永久基本農田；高標準農田建設；層次分析法；地理信息系統；適宜性評價

中圖分類號 F301.21；S282? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）08-0080-05

Analysis of suitability evaluation of high standard farmland construction

WANG Xulian1? ? CHEN Mengjun2

（1Weining County Mountain Characteristic Agricultural Science Research Institute， Biji 551700， China;

2Soil and Fertilizer Station of Bijie City， Biji 551700， China）

Abstract This paper took permanent basic farmland pattern as the research object， adopt the plot method， analytic hierarchy process （AHP）， geographic information system technology （GIS） and weighted summation evaluation model. The suitability of constructing high standard farmland for permanent basic farmland in the study area was evaluated. The results showed that the permanent basic farmland area of the study area was 55.71 km?， and the total area after deduction of analysis and processing was 27.87 km?. The proportion of area suitable for higt starmland construction was 99.7%. Among them， the area of Grade I zoning which was very suitable for high standard farmland construction of 0.28 km?， accounting for 1.0%. The suitable construction area of Class II zoning was 4.01 km?， accounting for 14.4%. The suitable construction area of Class III zoning was 9.64 km?， accounting for 34.6%. The suitable area for the construction of Class IV zoning was 13.86 km?， accounting for 49.7%; The unsuitable construction area of Class V zoning was 0.08 km?， accounting for 0.3%. This paper evaluated the suitability of high-standard farmland construction based on permanent basic farmland map spots， and the results of suitability classification could provide a reference for the site selection and planned design of high-standard farmland construction projects to a certain extent.

Keywords permanent basic farmland; high standard farmland construction; analytic hierarchy process; geographic information system; suitability evaluation

高標準農田是指田塊平整、集中連片、設施完善、節水高效、農電配套、宜機作業、土壤肥沃、生態友好及抗災能力強，與現代農業生產和經營方式相適應的旱澇保收、穩產高產的耕地[1]。永久基本農田是耕地的精華，代表著優質、生產力強，且在農業空間內依法確定不得占用、不得開發和需要永久性保護的耕地[2-3]。建設高標準農田，在保護耕地資源，提升糧食生產能力，保障糧食安全，加快推進農業農村現代化方面具有重要意義[4-6]。正在進行的逐步把永久基本農田全部建成高標準農田中，破碎耕地地塊選址規劃[7]、專業技術人才建設[7-8]和項目資金投入預算[8-9]等方面受到高度關注，永久基本農田開展高標準農田建設適宜性評價至關重要[4，10-11]。目前，高標準農田建設適宜性評價取得了較大成果，如開展了基于GIS技術[12]、耕地質量與立地條件[5，13]、生態位理論模型[4，14]、LESA體系[15]、耦合協調度模型[16]、貝葉斯概率模型[17]和多維超體積生態位[18]等高標準農田建設適宜性評價，這些適宜性評價基本上是評價指標體系與評價方法上的差異[11，19]。針對特定的永久基本農田區域，如何科學評價高標準農田建設適宜性仍是當前研究的重點之一。為此，本文以永久基本農田圖斑為研究對象，采用地塊法、層次分析法（AHP）、地理信息系統技術（GIS）和加權求和評價模型，探索了永久基本農田區域開展高標準農田建設的適宜性，為高標準農田建設工作開展提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區基本情況

研究區地理位置經緯度為26°59?～27°30?N，104°20?～105°94?E，地處貴州西北部。全鎮轄32個行政村（社區）。土地總面積245.89 km?，其中耕地面積97.47 km?，永久基本農田面積55.71 km?，全部為旱地。境內地勢東北高、西南低，最高海拔2 480 m，最低海拔1 322.4 m，平均海拔1 900 m，屬高原、中山地貌。年平均氣溫13 ℃，1月平均氣溫3.2 ℃，7月平均氣溫19.4 ℃。年平均無霜期235 d，年平均日照時數1 803.3 h，年平均降水量1 009 mm。境內河流屬北盤江水系，可渡河由西向東流經該地區，境內河道長23.2 km，研究區內有一條可渡河支流，一座水庫，蓄水量達2.5×106 m3。

1.2 數據來源

本文研究數據來源：（1）2011年以來已建成高標準農田建設項目來源于全國農田建設綜合監測監管平臺（網址：http：//159.226.205.146：8000/farmland/#/user/login）；（2）第三次全國國土調查（以下簡稱“三調”）和退耕還林矢量數據來源于自然資源部門，嚴格管控類耕地數據來源于農業農村部門；（3）機耕道路和生產路數據來源于“三調”的公路、農村道路數據；（4）田間灌溉水源數據來源于“三調”的溝渠、河流水面、坑塘水面和水庫水面數據，以及水務部門灌溉水源點、供水工程耕地灌溉面數據；（5）田間排澇數據來源于“三調”的溝渠、河流水面；（6）永久基本農田邊界、城鎮開發邊界、生態保護紅線和坡度數據來源于自然資源部門“三區三線”劃定成果數據；（7）耕地質量數據來源于農業農村部門2022年耕地質量等別更新數據。

1.3 研究方法

1.3.1 評價單元確定? 高標準農田是以耕地地塊為建設范圍，地塊法劃分評價單元明顯優于網格單元和行政村（社區）單元[11]，故本研究以永久基本農田圖斑作為評價單元，通過ArcGIS中疊置分析Erase扣除《高標準農田建設通則 GB/T 30600—2022》中規定的嚴格管控類耕地、生態保護紅線和退耕還林等高標準農田建設禁止區域，以及2011年以來建成的高標準農田建設項目圖斑，并扣除永久基本農田圖斑與相鄰圖斑間隔大于100 m，且面積小于0.67 hm2的零星破碎地塊，最終確定了1 156個評價單元。

1.3.2 評價指標體系構建? 評價指標體系構建和賦值標準主要依據《高標準農田建設通則》中定性定量標準、研究區地理區位情況、影響農田生產經營效果程度和專家經驗等方面進行確定[12]。采用坡度數據評價田塊平整度，圖斑面積大小評價集中連片度。“三調”的溝渠、河流水面、坑塘水面和水庫水面數據通過ArcGIS進行緩沖區分析評價灌溉水源；“三調”的溝渠、河流水面進行緩沖區分析評價田間排澇；“三調”的公路、農村道路數據進行緩沖區分析評價宜機作業，3項指標表征農田設施完善程度、抗災能力強弱等情況；耕地質量等別評價土壤肥沃程度和農田生態環境。通過田塊平整度、集中連片度、宜機作業、灌溉與排水、設施完善程度、抗災能力、土壤肥沃程度和農田生態環境指標情況，評價高標準農田建設適宜性。各評價指標分值標準見表1。

1.3.3 指標權重確定? 權重是指高標準農田建設適宜性評價中指標所占的比重，用來衡量評價指標的相對重要性。高標準農田建設項目選址設計、工程布局和建設成效分析等具有一定主觀經驗判斷性[12，20]，故本研究采用AHP確定指標權重，以高標準農田建設適宜性總體目標將評價指標劃分為3個層次，第一層為目標層，即高標準農田建設；第二層為準則層，即自然條件、設施條件和地力條件，第三層為指標層，包括坡度、圖斑面積、灌溉水源距離、田間排澇距離、距離道路距離和耕地質量等別。對各評價指標進行兩兩比較，采用1—9標度法判斷其相對重要程度并構建判斷矩陣，通過矩陣求解最大特征值[λmax]（目標層[λmax=3.003 6]，準則層[λmax=6.025 6]）及特征向量，采用[CI=（λmax-n）/n]-1和[CR=CI/RI]（目標層[CR]=[0.008 9]<0.1，準則層[CR]=[0.004 0]<0.1）進行一致性檢驗，標準化后得到各評價指標權重（表2）。

1.3.4 評價方法? 根據各評價指標的賦值和權重，運用加權求和法模型計算各評價單元的綜合得分，其評價模型公式見式（1）。

[Si=i=1mNijWj] （1）

式（1）中，Si表示第i個評價單元的綜合得分，Nij表示第i個評價單元第j個評價指標的分值，Wj表示第j個評價指標的權重，m表示指標個數。

根據評價單元的綜合得分進行適宜性等級劃分，同時綜合考慮指標分值區間劃分，將評價區永久基本農田分為5個適宜性等級，Ⅰ級為非常適宜建設高標準農田，Ⅱ級為較適宜建設，Ⅲ級為適宜建設，Ⅳ級為一般適宜建設，Ⅴ級為暫不適宜建設高標準農田，詳見表3。

2 結果與分析

研究區永久基本農田圖斑8 559個，總面積55.71 km?，其中最小圖斑面積0.000 2 km?，最大圖斑面積0.47 km?。經扣除嚴格管控類耕地、生態保護紅線、退耕還林、已建設項目和零星破碎地塊等，得到圖斑1 156個，總面積27.87 km?，其中最小圖斑面積0.01 km?，最大圖斑面積0.42 km?。通過ArcGIS中疊置分析Erase，既避開了高標準農田建設禁止區域，又避免了重復建設，扣除零星破碎地塊確保達到集中連片建設高標準農田的需求。根據各評價單元的綜合得分，進行高標準農田建設適宜性等級劃分，得到研究區永久基本農田建設高標準農田適宜性等級劃分。具體劃分情況如下。

2.1 Ⅰ級分區

該區域非常適宜開展高標準農田建設，涉及面積為0.28 km?，占永久基本農田面積（27.87 km?）的1.0%。該區域坡度小于6°，地勢平坦，距離道路小于500 m，田間道路通達度高，最大地塊面積0.14 km?，平均地塊面積0.09 km?，田塊平整，集中連片，便于開展機械化耕作業，且已基本滿足田間灌溉與田間排澇需求，具有一定的抗旱防澇能力，耕地質量較其他區域優，是研究區最適宜開展高標準農田建設的區域。

2.2 Ⅱ級分區

該區域較適宜開展高標準農田建設，涉及面積為4.01 km?，占永久基本農田面積的14.4%。該區域坡度小于15°，地勢較為平坦，距離道路小于500 m，田間道路通達度較高，最大地塊面積0.42 km?，平均地塊面積0.09 km?，田塊較平整，亦便于開展機械化耕作業，灌溉與排水條件和耕地質量狀況僅次于Ⅰ級分區，是較適宜開展高標準農田建設的區域。

2.3 Ⅲ級分區

該區域適宜開展高標準農田建設，涉及面積為9.64 km?，占永久基本農田面積的34.6%。該分區涉及面積較大，建設潛力較大，需要按照“缺什么補什么”的原則，進一步完善田間灌溉與排澇工程，提高田間灌溉保證率，確保達到排水基本條件。同時，大力開展耕地地力提升工程建設，深入實施土壤培肥工程建設，通過秸稈還田、增施有機肥、種植綠肥和深耕深松等措施，結合測土配方施肥技術，減少化肥對土壤結構的破壞，提升耕地質量，確保耕地質量等級達5等以上，可達到旱澇保收、穩產高產的高標準農田建設要求。

2.4 Ⅳ級分區

該區域開展高標準農田建設適宜性一般，涉及面積為13.86 km?，占永久基本農田面積的49.7%。該分區涉及面積最大，但需要根據該區域農業生產的主要障礙因素，確定建設內容與重點，按照“什么急需先建什么”的原則，采取相應的建設方式和工程措施，減輕或消除影響農田綜合生產能力的主要限制性因素，逐步完善農田基礎設施條件。

2.5 Ⅴ級分區

該區域涉及面積為0.08 km?，占永久基本農田面積的0.3%，在研究區內零星分布。該區域坡度均大于15°，最大地塊面積0.03 km?，平均地塊面積0.01 km?，地塊破碎，灌溉與排水條件較差，土壤質量不高，與其他區域相比，暫不適宜開展高標準農田建設。

3 結論與討論

從研究出發點來看，本研究按照高標準農田建設最新要求，根據當前高標準農田建設工作的重點，緊扣逐步把永久基本農田全部建成高標準農田主題，結合ArcGIS技術，選取全區域永久基本農田為研究對象，扣除高標準農田建設禁止區域、已建高標準農田區域和零星破碎永久基本農田區域，采用加權求和法模型綜合評價方法，使適宜性評價結果更加定量和直觀。

從評價指標體系構建來看，本研究采用坡度表征田塊平整度，圖斑面積大小表征集中連片度；溝渠、河流水面、坑塘水面和水庫水面數據表征灌溉水源，溝渠、河流水面表征田間灌溉排澇情況；公路、農村道路表征田間道路通達度，這些指標綜合表征農田設施完善程度、抗災能力強弱等情況。耕地質量等級表征土壤肥沃程度和農田生態環境。靈活運用相似指標表征高標準農田的建設標準，提高評價結果的可操作性。

從適宜評價結果來看，研究區永久基本農田總面積55.71 km?，經扣除分析處理后總面積為27.87 km?。其中，Ⅰ級分區非常適宜開展高標準農田建設，涉及面積0.28 km?，占總面積比例為1.0%；Ⅱ級分區較適宜建設，涉及面積4.01 km?，占比為14.4%；Ⅲ級分區適宜建設，涉及面積9.64 km?，占比為34.6%；Ⅳ級分區建設適宜性一般，涉及面積13.86 km?，占比為49.7%；Ⅴ級分區不適宜建設，涉及面積非常小，為0.08 km?，占比0.3%。

從適宜評價分區來看。研究區適宜開展高標準農田建設的占99.7%，其中適宜性一般的占49.7%，該區域涉及面積最大，主要原因是研究區屬高原、中山地貌，部分海拔高差較大，部分地塊較散碎，田塊平整集中連片的耕地面積較少，境內灌溉水資源、土壤肥沃程度和農田生態環境與高標準農田建設要求還存在一定差距，致使建設適宜性一般的面積占永久基本農田面積的比重最大。該區域需要根據農業生產的主要障礙因素，確定建設內容與重點，按照“什么急需先建什么”的原則，采取相應的建設方式和工程措施，減輕或消除影響農田綜合生產能力的主要限制性因素，逐步向Ⅲ級和Ⅱ級高標準農田建設適宜性等級分區轉變。研究區暫不適宜建設面積占0.3%，在研究區零星分布，主要是該區域坡度較大，地塊面積小且較為散碎，灌溉條件和土壤質量有待進一步完善和提高。此外，近年來隨著退耕還林、生態保護紅線劃定等工作開展，部分暫不適宜耕作的耕地已逐步退出，只有少部分零星分布于研究區域。

綜上，本研究以永久基本農田圖斑為研究對象，采用地塊法、AHP、GIS和加權求和評價模型，對永久基本農田建設高標準農田的適宜性進行評價，適宜性等級劃分結果為高標準農田項目選址和規劃設計工作提供參考。

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（責編：何 艷）

作者簡介 王旭蓮（1993—），女，貴州務川人，碩士，助理農藝師，從事土肥技術推廣與研究。

通信作者 陳夢軍（1993—），男，貴州三都人，碩士，農藝師，從事土肥技術推廣與研究。

收稿日期 2024-01-17