宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究以海南為例

雷 德

（海南川海土地科學(xué)研究院，海南·海口 570100）

為進(jìn)一步貫徹落實2016年中央一號文件提出的“落實和完善耕地占補平衡制度，堅決防止占多補少、占優(yōu)補劣、占水田補旱地”的要求，以科技為支撐走內(nèi)涵式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，實現(xiàn)藏糧于地、藏糧于技，打造國家熱帶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地，根據(jù)國家調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，本著發(fā)展“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”的原則，明確以后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向，在既保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)合理用地需求，支持穩(wěn)增長重點建設(shè)項目及時落地，又落實好最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，充分發(fā)揮耕地占補平衡工作對工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)占用耕地的調(diào)控作用的情況下，全面開展宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究，落實“旱改水”工作，增加水田種植面積，提高耕地質(zhì)量，變低效為高效性。

對因受客觀條件限制，確實無法直接開墾水田的，采取“補改結(jié)合”的辦法，將數(shù)量相等的具備改造水田條件的已有旱地改造為水田。同時為充分調(diào)動和保護(hù)農(nóng)民群眾的生產(chǎn)積極性，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)增效，解決旱地質(zhì)量不高的實際問題，將低產(chǎn)旱地改造成為水田，提高復(fù)種指數(shù)和利用率，對于科學(xué)有效地利用耕地和水土資源，保證糧食的高效生產(chǎn)，改進(jìn)人民的食物組成和提高人民的生活水平都具有重要意義[1-3]。通過開展宜改水田的旱地資源調(diào)查評價，全面查清適宜提質(zhì)改造的旱地資源面積、權(quán)屬、分布、耕種狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件（包括水利設(shè)施、土壤、坡度等）等情況，實現(xiàn)全省“占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田”的耕地占補平衡與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[4-5]。

1 研究方法及技術(shù)路線

1.1 研究方法

圍繞宜改水田的旱地資源調(diào)查評價的研究目的，按照宜改水田的旱地資源調(diào)查評價相關(guān)文件要求，參考《農(nóng)用地定級規(guī)程》（GB/T 28405-2012）、《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407-2012）、國土資源部《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（TD/T 1036—2013）、《中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評價（海南卷）》等相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，開展研究區(qū)域內(nèi)宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究工作。

1.2 技術(shù)路線

宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究工作采用內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的方式進(jìn)行。采用ArcGIS、omap、Excel等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析處理，應(yīng)用遙感、測繪、地理信息、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)開展調(diào)查評價研究工作，并建立一套調(diào)查評價體系（圖1）。

圖1 宜改水田的旱地資源調(diào)查評價工作技術(shù)路線Fig.1 Appropriate change of paddy fi eld dry land resources survey and evaluation technology roadmap

1.3 內(nèi)業(yè)預(yù)判

宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究工作，以各市（縣）土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查數(shù)據(jù)作為工作底圖，疊加高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目、省級土地整理重點項目、一般土地整理項目、地理國情普查數(shù)據(jù)和南繁科研育種保護(hù)區(qū)等已有數(shù)據(jù)，提取旱地、交通道路、河流和權(quán)屬等圖斑及其相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，結(jié)合耕地質(zhì)量等別更新評價成果，運用已經(jīng)建立完善的調(diào)查評價體系中評價因子及其指標(biāo)，對土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查數(shù)據(jù)中的旱地進(jìn)行初步篩選，不符評價體系中因子及其指標(biāo)等級的相關(guān)旱地圖斑均不納入調(diào)查范疇，直接統(tǒng)計為不適宜區(qū)域。將篩選出來的數(shù)據(jù)與高精度衛(wèi)星影像套合，結(jié)合不同地物的影像特征進(jìn)行專業(yè)影像判讀，進(jìn)一步剔除不適宜的區(qū)域和圖斑。經(jīng)過幾輪影像判讀，初步確定宜改水田的旱地資源的室內(nèi)預(yù)判成果，編制外業(yè)踏勘工作底圖（圖2）。

圖2 宜改水田的旱地資源外業(yè)踏勘工作底圖Fig.2 Appropriate change of paddy fi eld dry land resources fi eld reconnaissance work reproduction

1.4 外業(yè)調(diào)查

充分利用GIS、GPS和RS等技術(shù)手段開展外業(yè)調(diào)查核實工作。以市（縣）為單位將外業(yè)調(diào)查工作底圖導(dǎo)入具備GPS定位的外業(yè)調(diào)查工作設(shè)備中，套合高精度影像圖進(jìn)行外業(yè)實地調(diào)查核實，對調(diào)查點的障礙層距地表深度、地形坡度、表層土壤質(zhì)地、灌溉保證率、排水條件、耕種狀況等情況進(jìn)行外業(yè)實地調(diào)查，填寫相關(guān)調(diào)查記錄表和拍攝實地照片，并對主要調(diào)查點進(jìn)行土壤取樣，送具備相應(yīng)資質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤pH值的檢測。

2 調(diào)查評價體系

2.1 評價指標(biāo)與因子確定

本研究采用多因素綜合評分法，分別從實地種植、灌溉水源、坡度、表層土壤質(zhì)地等影響因素出發(fā)，根據(jù)《農(nóng)用地定級規(guī)程》（GB/T 28405-2012）、《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407-2012）等相關(guān)規(guī)程，初步篩選包括高程、地形坡度、田面坡度、水源保障程度、排水條件、交通通達(dá)度、連片性、有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤剖面構(gòu)型、pH、障礙層次、地表巖石露頭度、土壤鹽漬化程度等評價因子。在諸多評價因子中，部分評價因子存在極限指標(biāo)，當(dāng)該部分因子的指標(biāo)值超過一定值后，“旱改水”的條件就無法達(dá)到或改造的困難度非常大，此部分因子則作為評價的限制性因子，如坡度大于25°、零散圖斑面積小于5畝等。同時，結(jié)合海南地形地貌，氣候及土壤的實際情況，選定具有典型性和穩(wěn)定性的主導(dǎo)因子，最終擬定土壤條件、地形條件、農(nóng)田基本建設(shè)條件等3個因素，土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤PH值、障礙層距地表深度、表層土壤質(zhì)地、地形坡度、灌溉保證率、排水條件、耕種狀況共8個評價因子。

根據(jù)確定的因素、因子評價體系，采用成對比較法、德爾菲法、AHP（層次分析法）等，并借鑒耕地質(zhì)量等級華南地區(qū)的分級因素及其指標(biāo)值，經(jīng)過綜合分析論證，最終確定海南宜改水田的旱地資源調(diào)查參評因子下的指標(biāo)的記分規(guī)則，8個評價因子一共設(shè)33個指標(biāo)。

2.2 指標(biāo)分值及權(quán)重值確定

評價指標(biāo)分值及權(quán)重值的確定采用德爾菲法，邀請省內(nèi)農(nóng)業(yè)、土地資源管理、作物遺傳改良、地理科學(xué)、土壤、資源與環(huán)境等相關(guān)專業(yè)的教授和高級工程師共六名，根據(jù)各參評因素和因子對“旱改水”的影響程度，采用三輪打分后綜合平均最終評定出此次的參評因素和因子的分值和權(quán)重值（表1）。

表1 宜改水田的旱地資源調(diào)查評價因子及指標(biāo)分值與權(quán)重值Table 1 Appropriate change of paddy fi eld on the dry land resources evaluation factors and index score and weight value

3 數(shù)據(jù)分析評價

3.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取

本調(diào)查評價研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查數(shù)據(jù)中的地類圖斑，相關(guān)因子指標(biāo)的數(shù)據(jù)主要參考耕地質(zhì)量等別更新評價成果和野外實地踏查及取樣測定。

3.2 評價對象及評價單元

本次調(diào)查評價研究對象為海南省的適宜改造為水田的旱地資源，不考慮水澆地、可調(diào)整園地、可調(diào)整林地、可調(diào)整坑塘水面和其他宜耕后備資源，以圖斑為基本調(diào)查評價單元。

3.3 評價模型建立

在ArcGIS平臺下建立基于加權(quán)指數(shù)法建立評價模型，通過矢量數(shù)據(jù)空間疊加賦值和分析計算。根據(jù)各評價指標(biāo)的分值及其對應(yīng)的權(quán)重值，計算各評價因子的分值，計算公式如下：

式中，F(xiàn)i為i因素的評價分值；Fij為i因素j因子的評價分值；Wij為i因素j因子的相對i因素的權(quán)重值；n為因子個數(shù)。

在各個評價因子分值的基礎(chǔ)上，結(jié)合各因素的權(quán)重值，計算旱改水潛力綜合分值，公式為：

式中，F(xiàn)為“旱改水”潛力綜合分值；Fi為i因素的評價分值；Wi為i因素相對總目標(biāo)的權(quán)重值；n為因素個數(shù)。

3.4 綜合評價分值修正

由于存在限制性因子，當(dāng)參評的圖斑中任一限制性因子評價分值為0時，則該圖斑的綜合分值賦值為0?？紤]到“旱改水”的可操作性，將坡度大于25°、圖斑面積小于5畝的零散圖斑直接賦值為0。

3.5 評價結(jié)果

通過全面調(diào)查評價統(tǒng)計分析，研究區(qū)域內(nèi)，綜合分值區(qū)間為60～70分的宜改水田的旱地面積約500.0公頃，綜合分值區(qū)間為70～80分的宜改水田的旱地面積約8000.0公頃，綜合分值區(qū)間為80～85分的宜改水田的旱地面積約10000.0公頃，綜合分值區(qū)間為85～90分的宜改水田的旱地面積約12000.0公頃，綜合分值區(qū)間為90～95分的宜改水田的旱地面積約15000.0公頃，綜合分值區(qū)間為95～100分的宜改水田的旱地面積約570.0公頃（圖3）。

4 調(diào)查評價成果分析

4.1 適宜性潛力評價分析

圖3 海南省宜改水田的旱地資源分布Fig.3 Appropriate distribution of dry land resources change of paddy fi eld in Hainan province

土地適應(yīng)性評價是指根據(jù)土地的自然和社會經(jīng)濟(jì)屬性，研究土地對預(yù)定用途的適宜與否、適宜程度及其限制狀況。土地適應(yīng)性評價是土地利用的基礎(chǔ)評價[6]。

根據(jù)項目區(qū)土壤采樣和對項目區(qū)各評價單元實地踏勘，參考《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《第二次全國土壤普查技術(shù)規(guī)范》、《農(nóng)用地定級規(guī)程》（GB/T 28405-2012）和《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407-2012）中相關(guān)的評價標(biāo)準(zhǔn)，對各評價單元進(jìn)行打分，采用加權(quán)平均的方法進(jìn)行綜合打分。通過分析指標(biāo)分值情況、適宜性潛力評價以及結(jié)合各類項目情況結(jié)果分析，分值越高的旱地改造成水田的可行性最高。根據(jù)各項分析對比，最終按得分從高到底分為二級，依次為綜合分值≥85分為適宜、綜合分值＜85分為不適宜為依據(jù)。測算研究區(qū)域宜改水田的旱地資源面積和不宜改水田的旱地資源面積。分市縣分析各市（縣）宜改水田的旱地資源適宜性潛力。

4.2 結(jié)合項目情況分析

（1）結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目分析

高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田是一定時期內(nèi)，通過建設(shè)形成的集中連片、設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的基本農(nóng)田，包括經(jīng)過整治的原有基本農(nóng)田和經(jīng)整治后劃入的基本農(nóng)田。高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目區(qū)，不論是旱地的土層厚度、坡度還是灌溉排水條件，都得到了一定的提升，相較與其他非高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田區(qū)域的旱地，有一定的優(yōu)勢更適宜改造為水田。通過調(diào)查評價體系進(jìn)行研究分析，高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項目中宜改水田的旱地資源適宜度高，可將“旱改水”列入高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)工程中同步開展。

（2）結(jié)合土地整理項目分析

土地整理是在一定區(qū)域內(nèi)，按照土地利用總體規(guī)劃的要求，結(jié)合土地利用現(xiàn)狀，采取行政、經(jīng)濟(jì)、工程、技術(shù)、法律等手段，通過對土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，對土地資源進(jìn)行重新分配，以達(dá)到協(xié)調(diào)人地關(guān)系，提高土地利用率和產(chǎn)出率，改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)土地資源可持續(xù)利用與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的過程。同時，通過一系列的工程、技術(shù)、生物等措施手段，對作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的土地本身進(jìn)行的改造改善的活動。通過土地整理，不論是耕地的土層厚度、坡度還是灌溉排水條件，都得到了一定的提升，相較與沒有實施過項目的旱地，有一定的優(yōu)勢更適宜改造為水田。通過調(diào)查評價體系進(jìn)行分析，研究區(qū)域內(nèi)土地整理項目中宜改水田的旱地資源適宜度也相對較高，面積占比也相對較大。

（3）結(jié)合南繁科研育種保護(hù)區(qū)分析

南繁是我國農(nóng)作物育種的專有術(shù)語，是指利用冬季特有的光溫條件，對育種材料進(jìn)行加代繁殖篩選，可以顯著地縮短育種周期，加快新品種選育進(jìn)程，提高育種效率。通過調(diào)查評價體系進(jìn)行分析，南繁科研育種保護(hù)區(qū)內(nèi)的旱地更具有優(yōu)勢適宜改造為水田。

4.3 總體情況分析

結(jié)合調(diào)查評價研究目的和區(qū)域?qū)嶋H情況，對旱改水適宜性潛力進(jìn)行分等，按照評價單元綜合分值劃分為兩級，依次為適宜、不適宜。經(jīng)統(tǒng)計分析，研究區(qū)域宜改水田的旱地資源占旱地總面積的8.48%；不適宜改水田的旱地資源占旱地總面積的91.52%。

5 經(jīng)驗建議

通過本次調(diào)查評價研究，全面掌握了研究區(qū)域當(dāng)前耕地適宜開展提質(zhì)改造的旱地資源數(shù)量、位置等現(xiàn)狀，做到全域全覆蓋，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，高度重視外業(yè)調(diào)查，實地踏勘，準(zhǔn)確掌握真實信息，為下一步旱改水耕地質(zhì)量提升建設(shè)提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

實行耕地占補平衡考核是保護(hù)耕地資源的一項重要制度。但以前在實踐操作中，對于水田的補充的可操作性較差。隨著宜改水田的旱地資源調(diào)查評價工作的開展完成，完善了宜改水田的旱地資源數(shù)據(jù)，有計劃的做好提質(zhì)改造工作，為實現(xiàn)耕地占補平衡提供了進(jìn)一步的依據(jù)和保障。

5.1 經(jīng)驗

宜改水田的旱地資源調(diào)查評價研究工作對于保護(hù)耕地、加強(qiáng)土地資源管理，實現(xiàn)資源的市場化配置具有重要意義和作用，是一項非常重要的基礎(chǔ)性工作。宜改水田的旱地資源調(diào)查評價成果的應(yīng)用要制定相關(guān)的政策，加大對成果的應(yīng)用研究和在具體業(yè)務(wù)工作中的應(yīng)用。通過總結(jié)應(yīng)用研究的成果，制定相應(yīng)的管理政策和制度，實現(xiàn)政策和制度的創(chuàng)新。

開展宜改水田的旱地資源調(diào)查評價工作，能全面掌握了調(diào)查區(qū)域宜改水田的旱地資源情況，摸清了宜改水田的旱地資源的空間分布特征，為全面實施耕地提質(zhì)改造打下了良好的基礎(chǔ)。在國土資源管理基礎(chǔ)業(yè)務(wù)工作中是一項具有里程碑性的工作。但要切實發(fā)揮其在土地資源管理中的作用，實現(xiàn)提質(zhì)改造的可持續(xù)發(fā)展，必須要在法律法規(guī)、土地調(diào)查評價的管理體制與運行機(jī)制等方面加大力度。

5.2 建議

（1）分區(qū)域開展宜改水田的旱地資源調(diào)查

為挖掘耕地后備資源，提升耕地質(zhì)量，解決新增建設(shè)用地占用耕地補充平衡問題，以市（縣）為單位結(jié)合耕地后備資源調(diào)查開展宜改水田的旱地資源調(diào)查評價，查清區(qū)域內(nèi)宜改水田的旱地資源數(shù)量及空間分布情況。根據(jù)資源位置和適宜性程度，將其納入高標(biāo)準(zhǔn)基農(nóng)田和土地整治項目建設(shè)計劃工作，全力做好耕地提質(zhì)改造工作，加快推進(jìn)土地整治項目建設(shè)，進(jìn)一步加強(qiáng)對耕地保護(hù)工作。

（2）耕地土壤自然屬性值的更新和補充

本次調(diào)查評價研究資料收集過程中，發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域未更新土壤普查數(shù)據(jù)，只能采用第二次土壤普查資料為基礎(chǔ)。然而，第二次土壤普查已過去30余年，土壤屬性在一定程度上已經(jīng)發(fā)生了變化，因此有必要進(jìn)行調(diào)查和重新采樣分析，及時更新屬性數(shù)據(jù)。

（3）開展作物的適宜性評價

本次調(diào)查評價中對部分旱地土壤進(jìn)行了有機(jī)質(zhì)和pH值的測定，對宜改水田的旱地資源調(diào)查等提供了科學(xué)依據(jù)，具有一定的指導(dǎo)作用，但對于具體提質(zhì)改造工作的作用顯得有限。為更好地指導(dǎo)下一步的“旱改水”具體實施工作，還需制定更為詳細(xì)的規(guī)程，增加調(diào)查項目，對土壤屬性作更詳細(xì)的分析測定，開展作物適宜性評價。

（4）建設(shè)項目要科學(xué)合理選址

隨著海南國際旅游島建設(shè)的不斷深入，城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，?？谑谢A(chǔ)設(shè)施重點項目等建設(shè)步伐加快，保障性安居工程、教育用地、交通用地、城市基礎(chǔ)用地等用地的需求急劇增加，占用耕地業(yè)隨著增加，對海南省可持續(xù)健康發(fā)展帶來影響。盡管耕地的提質(zhì)改造一定程度上增加了水田面積，但是，如果建設(shè)項目做到科學(xué)合理選址，少占用水田及優(yōu)等耕地，實現(xiàn)土地與轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的有機(jī)結(jié)合，方能使資源管理逐步走上科學(xué)開發(fā)，可持續(xù)利用的健康軌道。