基于生態(tài)位模型的高標準基本農田建設適宜性評價

文/廣東聯(lián)合金地不動產評估勘測設計有限公司 胡銀輝

1 高標準基本農田與生態(tài)位概述

1.1 高標準基本農田

高標準基本農田指土地集中連片，擁有完善的配套設施，具備很強的抗災能力，生態(tài)良好、高產穩(wěn)產，達到現(xiàn)代農業(yè)生產與經營標準的基本農田。由于我國基本農田的分布在區(qū)域上存在巨大差別，各省份對于高標準基本農田的劃分也存在一定差異。廣東省基本農田分布及質量與其他省份差異明顯（見圖1），因此在建設過程中，應根據(jù)自身情況，進行高標準基本農田建設的適宜性評價，以確定適合自身的自然、社會、經濟條件的高標準基本農田建設內容和標準。

1.2 生態(tài)位

圖1 “十二五”期間廣東省各市高標準農田建設規(guī)模

生態(tài)位是生態(tài)學中的概念，又被稱為生態(tài)龕，指某個種群在生態(tài)系統(tǒng)內所占據(jù)的空間及時間位置，以及該種群與其他相關種群間的作用、功能關系。生態(tài)位反映了每種生物在生態(tài)系統(tǒng)中維持生存所需生境最小閾值。生態(tài)位這一名詞最早產生于1910年，在1917年被學者用以解釋生物的分布，形成空間生態(tài)位的概念，在1927年，生態(tài)位的重點轉到對生物群落的研究。

2 高標準基本農田建設適宜性評價中生態(tài)位模型的應用

在高標準基本農田建設中，制約因素眾多，每個因素都有一個適宜范圍值。在適宜范圍內，全部的環(huán)境組合狀態(tài)點形成關于高標準基本農田的多維超體積生態(tài)位，所以采用多維超體積生態(tài)位模型來劃定廣東省高標準基本農田的建設區(qū)域，并確定其建設內容。

2.1 適宜性指標體系與評價模型構建

高標準基本農田適宜性指標體系是進行適宜性分析的重要基礎，在構建指標體系的過程中應遵循可量化、已獲得及可比性原則。適宜性指標體系中應包含內部品質及外部環(huán)境兩大類。內部品質可通過土壤的剖面構型、有機質含量、表土質地及鹽漬化程度等指標反映土地地力水平。而外部環(huán)境則可選擇灌溉、排水及田間道路等代表田間基礎設施水平的指標反映外部耕作條件的優(yōu)劣。

在完成適宜性指標體系構建后，需建立高標準基本農田適宜性評價模型。根據(jù)生態(tài)位相關理論可知，生態(tài)位大小取決于生態(tài)位寬度，生態(tài)位寬度代表的是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)內某種生態(tài)元和其他生態(tài)元的相對地位及作用，其計算可以采用Simpson模型：

式中，A為生態(tài)位寬度，Pj指標體系中j指標的比例。

2.2 確定障礙因素與建設內容

在生態(tài)位理論中，“勢”和“態(tài)”是2個基本屬性，“勢”可理解為生態(tài)元發(fā)展的能力或趨勢，而“態(tài)”則可解釋為生態(tài)元發(fā)展的狀態(tài)。在高標準基本農田建設中，其環(huán)境質量組合狀態(tài)和理想值之間差距的大小就是“勢”的大小，它反映了高標準基本農田未來建設的潛力，同時也反映了影響因素對于建設的限制程度，其計算方法如下：

式中，Xi為高標準農田建設因子勢，ai、Ak為研究區(qū)轉化面積，Xij、Xijopt為研究單元i、因素j的現(xiàn)實態(tài)與最適宜值。

式中，Xj，L為限制因素。

此外，還需要計算生態(tài)位重疊度，可用Pianka模型來求：

式中，Bαβ為α研究單元與β研究單元之間的生態(tài)重疊值，體現(xiàn)了影響因素區(qū)域的相似程度；Pαj、Pβj為α研究單元及β研究單元的Pj值。

2.3 數(shù)據(jù)處理

高標準基本農田建設適宜性評價需要以廣東省土地利用總體規(guī)劃、土地整治規(guī)劃及耕地品質等級等相關數(shù)據(jù)為基礎。然后按照高標準基本農田建設規(guī)程中關于建設區(qū)域的具體要求，利用GIS技術進行相關數(shù)據(jù)層的提取，進行空間疊加，形成擬建單元。

2.4 適宜性評價

高標準基本農田適宜性評價需經過以下2個步驟：①構建適宜性區(qū)域 將獲取的適宜性指標數(shù)據(jù)進行極差標準化處理，后代入Simpson模型公式中計算出每個研究單元建設高標準基本農田、內部品質及外部環(huán)境的生態(tài)位寬度，再求出三者的極差，極差大就表明高標準基本農田建設影響因素存在區(qū)域差異性。最后以生態(tài)位寬度為基礎，通過Natural Breaks進行適宜性區(qū)域的劃分。I級區(qū)域為滿足建設條件的區(qū)域；Ⅱ級區(qū)域為需要稍加整治就可滿足建設條件的區(qū)域；Ⅲ級區(qū)域為必須進行全面整治才能滿足建設條件的區(qū)域。②確定建設內容 通過式（2）～（4）確定各區(qū)域中高標準基本農田建設的障礙因素，從而確定建設的具體內容。

3 廣東省高標準基本農田建設內容

在“十二五”規(guī)劃期間，廣東省國土資源廳和農業(yè)廳頒布《廣東省高標準基本農田建設規(guī)范》，對于高標準基本農田建設的具體內容進行明確規(guī)定。在基于生態(tài)位模型進行高標準基本農田建設適宜性評價和確定建設內容時，需結合評價結果與《廣東省高標準基本農田建設規(guī)范》相關內容。具體包括以下方面。

1）排水和灌溉工程建設 排水與灌溉使農田具備更好的防旱、防澇、防鹽堿災害的能力，從而實現(xiàn)農田高產穩(wěn)產，是保障農田生態(tài)良好的重要手段。排水和灌溉工程建設應包括水源、排水、輸水、泵站、噴微灌及輸配電等工程，目標是構建“旱能灌、澇能排、漬能降”的灌排體系。

2）田間道路建設 田間道路是農業(yè)生產中耕作、物資運輸及其他農業(yè)生產的重要基礎設施，建設好田間道路才能使農業(yè)生產實現(xiàn)機械化，達到現(xiàn)代農業(yè)生產與經營標準。天津道路主要包括田間道與生產路，田間道應該保持3～6m路面寬度，而生產路寬度應該在3m以下。

3）生態(tài)保持與防護工程建設 涵蓋岸坡防護、坡面防護、農田林網(wǎng)及溝道治理等工程，結合防風、防洪和防水土流失措施以達到維護農田生態(tài)系統(tǒng)安全的目的。

4 結語

高標準基本農田建設是促進廣東省農業(yè)現(xiàn)代化建設的重要舉措，通過生態(tài)位模型進行高標準基本農田建設適宜性評價，為其整治和建設提供科學參考，實現(xiàn)高標準基本農田建設的目標。