農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系及方法

張正峰，楊 紅，郭碧云，谷曉坤

（1.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院土地管理系，北京100872；2.國(guó)土資源部土地整治中心，北京100035；3.清華大學(xué)水利水電工程系，北京100084；4.浙江工商大學(xué)旅游與城市管理學(xué)院，浙江杭州310018）

土地整治是提高土地種植效益和支持農(nóng)村發(fā)展的重要手段[1]，也是促進(jìn)環(huán)境管理[2]以及與農(nóng)村發(fā)展有關(guān)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)管理的有用工具[3]。中國(guó)自20世紀(jì)90年代中期針對(duì)農(nóng)用土地破碎化、田塊規(guī)模與形狀不適宜機(jī)械化耕作、農(nóng)地中缺乏必要的灌溉和排水系統(tǒng)等問(wèn)題，開(kāi)展了大規(guī)模的農(nóng)地整治活動(dòng)。在中國(guó)，農(nóng)地整治活動(dòng)一般包括4類(lèi)工程措施，即土地平整工程、農(nóng)田水利工程、田間道路工程和其他工程，這4類(lèi)工程的實(shí)施，會(huì)對(duì)農(nóng)地整治區(qū)域中的生態(tài)景觀產(chǎn)生影響。而農(nóng)地整治后耕地面積增加、基礎(chǔ)設(shè)施完善、田塊規(guī)模擴(kuò)大，又會(huì)影響農(nóng)地整治區(qū)域中農(nóng)戶的生產(chǎn)行為，從而對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生深刻的影響。因此在分析農(nóng)地整治綜合影響的基礎(chǔ)上，構(gòu)建能較客觀地反映和表征農(nóng)地整治效應(yīng)的一系列度量指標(biāo)，并采用相關(guān)效應(yīng)診斷模型定量衡量農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境所產(chǎn)生的影響，不僅可以提高土地整治的理論水平，而且也可以為土地整治項(xiàng)目的選擇提供科學(xué)依據(jù)，為土地整治項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)和土地整治專項(xiàng)規(guī)劃提供支持。

1 農(nóng)地整治綜合效應(yīng)分析

農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域所產(chǎn)生的影響是綜合的、多元的，為此將農(nóng)地整治的綜合效應(yīng)分為資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng)。農(nóng)地整治的資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)導(dǎo)致的資源變化以及由此引起的對(duì)整治區(qū)域中農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)行為的影響。首先，農(nóng)地整治活動(dòng)會(huì)影響整治區(qū)域中的有效耕地的數(shù)量[4]；其次，農(nóng)地整治會(huì)影響農(nóng)地的生產(chǎn)能力；第三，農(nóng)地整治會(huì)影響整治區(qū)域中農(nóng)戶的產(chǎn)出和生產(chǎn)成本；第四，農(nóng)地整治會(huì)影響土地資源、水資源、光溫資源的利用效率[5]。

農(nóng)地整治的社會(huì)效應(yīng)是指農(nóng)地整治對(duì)社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)的影響及其產(chǎn)生的宏觀社會(huì)效應(yīng)。農(nóng)地整治后資源的變化，會(huì)影響農(nóng)戶的收入，同時(shí)還可以增加耕地面積，緩解人多地少的矛盾，提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的水平。農(nóng)地整治的環(huán)境效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)所導(dǎo)致的環(huán)境變化，可分為兩類(lèi)，一是正向的環(huán)境效應(yīng)，是指農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域各種自然生態(tài)環(huán)境要素產(chǎn)生的積極的、正向的影響；二是負(fù)向的環(huán)境效應(yīng)，即對(duì)自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的消極的影響。農(nóng)地整治的景觀效應(yīng)是指農(nóng)地整治活動(dòng)所導(dǎo)致的區(qū)域景觀的變化。農(nóng)地整治中涉及地塊規(guī)模、地塊形狀的改變，涉及排灌溝渠與道路的重新布設(shè)，從而引起整治區(qū)域中土地景觀格局的變化。

2 農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系

2.1 選取方法

農(nóng)地整治目標(biāo)取向的多元性決定了農(nóng)地整治效應(yīng)的多元性和綜合性，所以農(nóng)地整治綜合效應(yīng)的診斷也應(yīng)該是綜合的。本文農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系的選取采用理論分析法和專家咨詢法相結(jié)合的方法。

2.2 農(nóng)地整治資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)診斷指標(biāo)及計(jì)算

（1）可利用耕地?cái)?shù)量狀況：衡量可利用耕地?cái)?shù)量狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域中有效耕地面積比率（%）表示，計(jì)算方法為：有效耕地面積比率=有效耕地面積/整治區(qū)域中土地總面積×100%。

（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力實(shí)現(xiàn)狀況：可以用整治區(qū)域中主要農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率（%）表示，計(jì)算方法為：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率=整治區(qū)域中主要農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量/生產(chǎn)潛力×100%。

（3）耕作時(shí)間：田塊的規(guī)模和形狀會(huì)對(duì)耕作效率產(chǎn)生較大的影響[6]。Gonzalez等提出了一個(gè)基于田塊的規(guī)模和形狀估算耕作時(shí)間的指標(biāo)[2]，本文采用該指標(biāo)估算單位面積的耕作時(shí)間（min/hm2），計(jì)算方法為：

式1中，RT*為標(biāo)準(zhǔn)田塊的有效面積；系數(shù)a和b為田塊與標(biāo)準(zhǔn)田塊在規(guī)模和形狀之間的差異。

（4）農(nóng)戶產(chǎn)出與投入狀況：衡量農(nóng)戶產(chǎn)出與投入狀況的診斷指標(biāo)可以用該區(qū)域主要農(nóng)作物的農(nóng)戶產(chǎn)投比表示，計(jì)算方法為：農(nóng)戶產(chǎn)投比=主要農(nóng)作物總產(chǎn)值/農(nóng)作物的生產(chǎn)成本。

（5）可機(jī)械化耕作狀況：衡量可機(jī)械化耕作狀況的診斷指標(biāo)可以用可機(jī)械化耕作面積比率（%）表示，計(jì)算方法為：可機(jī)械化耕作面積比率=可機(jī)械化耕作的面積/整治區(qū)域中耕地總面積×100%。

（6）水資源供需狀況：衡量水資源利用狀況的診斷指標(biāo)可以用水資源供需平衡能力表示，計(jì)算方法為：水資源供需平衡能力=整治區(qū)域可獲取的水資源量/該區(qū)域所需水資源量。

（7）土地利用狀況：衡量土地利用狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域的土地利用率（%）表示，計(jì)算方法為：土地利用率=整治區(qū)域中已利用土地/整治區(qū)域中土地總面積×100%。

（8）田塊集中程度：衡量田塊集中程度的診斷指標(biāo)可用田塊集中度（塊/戶）表示，計(jì)算方法為：田塊集中度=整治區(qū)域中田塊的個(gè)數(shù)/區(qū)域內(nèi)實(shí)際進(jìn)行經(jīng)營(yíng)的農(nóng)戶數(shù)。

2.3 社會(huì)效應(yīng)診斷指標(biāo)及計(jì)算

（1）農(nóng)民純收入狀況：衡量農(nóng)民純收入狀況的診斷指標(biāo)可以用農(nóng)民人均純收入表示，計(jì)算方法為：農(nóng)民人均純收入=整治區(qū)域農(nóng)業(yè)純收入/該區(qū)域農(nóng)村居民人口數(shù)。

（2）人均耕地狀況：衡量人均耕地狀況的診斷指標(biāo)可以用人均耕地面積表示，計(jì)算方法為：人均耕地面積=整治區(qū)域中的耕地總面積/該區(qū)域中的農(nóng)業(yè)人口數(shù)。

（3）規(guī)模經(jīng)營(yíng)狀況：衡量規(guī)模經(jīng)營(yíng)狀況的診斷指標(biāo)可以用經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度表示，計(jì)算方法為：經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度=整治區(qū)域中實(shí)際進(jìn)行經(jīng)營(yíng)的農(nóng)戶數(shù)/該區(qū)域農(nóng)戶總數(shù)。

（4）農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步狀況：衡量農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步狀況的診斷指標(biāo)可以用農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率來(lái)表示，計(jì)算方法為：農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率=整治區(qū)域中農(nóng)作物良種推廣面積/該區(qū)域農(nóng)作物播種面積×100%。

（5）產(chǎn)權(quán)明晰狀況：衡量產(chǎn)權(quán)明晰狀況的診斷指標(biāo)可用整治區(qū)域中插花田塊個(gè)數(shù)比率間接表示，計(jì)算方法為：插花田塊個(gè)數(shù)比率=評(píng)價(jià)單元中插花田塊的個(gè)數(shù)/評(píng)價(jià)單元總田塊個(gè)數(shù)×100%。

（6）基本農(nóng)田保護(hù)狀況：衡量基本農(nóng)田保護(hù)狀況的診斷指標(biāo)可以用基本農(nóng)田保護(hù)比率表示，計(jì)算方法為：基本農(nóng)田面積比率=整治區(qū)域中劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地面積/該區(qū)域中的耕地總面積×100%。

2.4 環(huán)境效應(yīng)診斷指標(biāo)及計(jì)算

（1）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能：其診斷指標(biāo)可以用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表示，計(jì)算方法采用謝高地的生態(tài)價(jià)值系數(shù)[7]，套用下面 Costanza（106元 /a）的 ESV計(jì)算[8]：

式2中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Ak為整治區(qū)域中第k種土地利用類(lèi)型的面積；VCk為生態(tài)價(jià)值系數(shù)。

（2）自然災(zāi)害抵御狀況：衡量自然災(zāi)害抵御狀況的診斷指標(biāo)可以用自然災(zāi)害抵御度表示，計(jì)算方法為：自然災(zāi)害抵御度=1-成災(zāi)面積/受災(zāi)面積。

（3）生物多樣性狀況：衡量生物多樣性狀況的診斷指標(biāo)可以用生物多樣性指標(biāo)[8]表示，計(jì)算方法為：

式3中，U為典型樣區(qū)中所有生物種類(lèi)的個(gè)體數(shù)量；N為相同樣區(qū)中生物種類(lèi)的數(shù)量。

（4）鹽堿地狀況：衡量鹽堿地狀況的診斷指標(biāo)用土地鹽堿化率表示，計(jì)算方法為：土地鹽堿化率=整治區(qū)域中土地鹽堿化面積/該區(qū)域土地總面積×100%。

（5）土地污染狀況：土地污染狀況的診斷指標(biāo)可用表征效果的指標(biāo)土地污染率表示，計(jì)算方法為：土地污染率=整治區(qū)域中受污染的土地面積/該區(qū)域土地總面積×100%。

（6）土地侵蝕狀況：衡量土地侵蝕狀況的診斷指標(biāo)可以用土地侵蝕率（%）表示，計(jì)算方法為：土地侵蝕率=整治區(qū)域中發(fā)生土地侵蝕的面積/該區(qū)域土地總面積×100%。

2.5 景觀效應(yīng)診斷指標(biāo)及釋義

（1）田塊破碎程度：可以用田塊破碎度表示，計(jì)算方法為：田塊破碎度=整治區(qū)域中田塊個(gè)數(shù)/該區(qū)域中的耕地面積。

（2）田塊外形的規(guī)整程度：衡量田塊外形的規(guī)整程度的診斷指標(biāo)可以用田塊形狀指數(shù)來(lái)表示，計(jì)算方法為[10]：

式4中，P為田塊的周長(zhǎng)；A為田塊的面積。

（3）景觀多樣性狀況：衡量景觀多樣性狀況的診斷指標(biāo)可以用景觀多樣性指數(shù)表示，計(jì)算方法為[10]：

式5中，m為整治區(qū)域中土地利用類(lèi)型的種類(lèi)；Rk為第k中土地利用類(lèi)型的面積比例。

（4）土地干擾強(qiáng)度狀況：衡量土地干擾強(qiáng)度狀況的診斷指標(biāo)用土地干擾度來(lái)表示，計(jì)算方法為：土地干擾度=整治區(qū)域中的廊道（田間道路、溝渠、堤壩）的總長(zhǎng)度/該區(qū)域土地總面積。

（5）灌排溝渠的連通狀況：可以用整治區(qū)域中灌排溝渠連通度表示，計(jì)算方法為[10]：

式6中，Djk為灌排溝渠j和灌排溝渠k的連通性（0=不連通，1=連通）；n為灌排溝渠的數(shù)量。

（6）田間道路的連通狀況：衡量田間道路的連通狀況的診斷指標(biāo)可以用整治區(qū)域中田間道路連通度表示，計(jì)算方法與灌排溝渠連通度的計(jì)算相同。

3 農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷模型

農(nóng)地整治效應(yīng)的表達(dá)方式有兩種，第一種用整治后各診斷指標(biāo)值的絕對(duì)值表示；第二種用整治前后各診斷指標(biāo)值的差異表示。本文采用第二種表達(dá)方式，因?yàn)檫@種方式既能體現(xiàn)效應(yīng)的變化方向，又能表示出效應(yīng)的強(qiáng)度。若整治前后差異值為正值，則表示農(nóng)地整治在該方面的效應(yīng)為良性，其絕對(duì)值代表了效應(yīng)的強(qiáng)度。

（1）單項(xiàng)診斷指標(biāo)效應(yīng)表達(dá)方式

式7中，F(xiàn)i為單項(xiàng)診斷指標(biāo)的效應(yīng)值；i為選取的診斷指標(biāo)的數(shù)量；Fif為第i個(gè)指標(biāo)整治后的得分值；Fib為第i個(gè)指標(biāo)整治前的得分值。

（2）單項(xiàng)效應(yīng)診斷評(píng)估模型

式8中，Ut為第t項(xiàng)單項(xiàng)效應(yīng)的評(píng)估值；n為診斷指標(biāo)的個(gè)數(shù)；Wi為第i個(gè)診斷指標(biāo)的權(quán)重值；fif、fib為第i個(gè)診斷指標(biāo)整治后、前的分值。

（3）綜合效應(yīng)診斷評(píng)估模型

式9中，U為綜合效應(yīng)的評(píng)估值；t為單項(xiàng)效應(yīng)的個(gè)數(shù)；Wt為第t個(gè)單項(xiàng)效應(yīng)的權(quán)重值；Utf、Utb為第t個(gè)單項(xiàng)效應(yīng)整治、前的分值。

4 案例研究

4.1 研究區(qū)概況

本文選擇湖北省天門(mén)市農(nóng)地整治項(xiàng)目作為實(shí)證研究的區(qū)域，研究區(qū)土地總面積為691 hm2，屬于丘陵地形，光能充足，熱量豐富、雨季充沛，年平均氣溫16.2℃，水資源豐富，年降水量1108 mm。耕地以水田、旱地為主，水田主要以稻谷生產(chǎn)為主，旱地主要以小麥、棉花、油菜、芝麻等種植為主。

表1 案例區(qū)農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)權(quán)重值及分級(jí)指標(biāo)值Tab.1 Weight and grading score of evaluating indicators for the effects of farmland consolidation

圖1 案例區(qū)整治前后農(nóng)地整治效應(yīng)分值變化Fig.1 Changes of the score for the effects of farmland consolidation before and after consolidation

4.2 農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)及權(quán)重

根據(jù)構(gòu)建的普適性的農(nóng)地整治綜合效應(yīng)指標(biāo)體系以及案例區(qū)的實(shí)際情況，從資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)（Un）、社會(huì)效應(yīng)（Us）、環(huán)境效應(yīng)（Ue）和景觀效應(yīng)（Ul）4個(gè)方面選擇19項(xiàng)效應(yīng)診斷指標(biāo)，包括：有效耕地面積比率（U1）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率（U2）、單位面積的耕作時(shí)間（U3）、農(nóng)戶產(chǎn)投比（U4）、水資源供需平衡能力（U5）、土地利用率（U6）、田塊集中度（U7）、農(nóng)民人均純收入（U8）、人均耕地面積（U9）、經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度（U10）、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（U11）、生物多樣性指標(biāo)（U12）、土地鹽堿化率（U13）、田塊破碎度（U14）、田塊形狀指數(shù)（U15）、景觀多樣性指數(shù)（U16）、土地干擾度（U17）、灌排溝渠連通度（U18）、田間道路連通度（U19）。本文在確定各指標(biāo)權(quán)重時(shí)采用了層析分析法，各指標(biāo)分級(jí)值的確定主要基于經(jīng)驗(yàn)與調(diào)查結(jié)合的方法獲取，各指標(biāo)權(quán)重及分級(jí)指標(biāo)值見(jiàn)表1。

4.3 農(nóng)地整治單項(xiàng)效應(yīng)與綜合效應(yīng)評(píng)估

根據(jù)式7—式9可獲得農(nóng)地整治各診斷指標(biāo)、各單項(xiàng)效應(yīng)和綜合效應(yīng)的評(píng)估值。其中，在所選擇的19項(xiàng)診斷指標(biāo)中除生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生物多樣性、景觀多樣性、土地干擾度為負(fù)向發(fā)展，經(jīng)營(yíng)權(quán)集中度沒(méi)有變化外，其余指標(biāo)都為正向發(fā)展。在單項(xiàng)效應(yīng)中，資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的效應(yīng)值為+13.51，社會(huì)效應(yīng)的效應(yīng)值為+13.10，環(huán)境效應(yīng)的效應(yīng)值為-2.92，景觀效應(yīng)的效應(yīng)值為+15.71，總效應(yīng)的效應(yīng)值為+10.57。其整治前后的變化具體見(jiàn)圖1。

5 結(jié)論

農(nóng)地整治對(duì)區(qū)域所產(chǎn)生的影響是綜合的、多元的，因此可以將農(nóng)地整治的綜合效應(yīng)分為資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng)，分別表示農(nóng)地整治活動(dòng)導(dǎo)致的資源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)變化、社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)變化、環(huán)境變化、景觀變化以及由此帶來(lái)的對(duì)資源利用、農(nóng)戶生產(chǎn)生活方式、農(nóng)村環(huán)境的綜合影響。

農(nóng)地整治綜合效應(yīng)診斷指標(biāo)體系也相應(yīng)地從資源經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和景觀效應(yīng)4個(gè)方面構(gòu)建診斷指標(biāo)。農(nóng)地整治效應(yīng)的表達(dá)可以用農(nóng)地整治前后診斷指標(biāo)值的差異表示，這種表達(dá)方式既能體現(xiàn)效應(yīng)的變化方向，又能表示出效應(yīng)的強(qiáng)度。若整治前后差異值為正值，則表示農(nóng)地整治在該方面的效應(yīng)為良性，其絕對(duì)值代表了效應(yīng)的強(qiáng)度，反之亦然。案例區(qū)的研究表明，本文構(gòu)建的農(nóng)地整治效應(yīng)的診斷指標(biāo)體系具有可操作性和科學(xué)性，效應(yīng)評(píng)估的方法可行。建議在不同區(qū)域中開(kāi)展農(nóng)地整治效應(yīng)診斷時(shí)，應(yīng)根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況從中選擇評(píng)估指標(biāo)，調(diào)整指標(biāo)權(quán)重值后應(yīng)用。

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