珠三角丘陵区耕地质量综合评价及指标权重敏感性分析

快速工业化和城市化给珠三角地区的耕地造成一系列土壤环境污染问题,合理评价这些区域耕地质量对指导耕地的有效利用和保护以及实现耕地数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。目前耕地质量评价中,较少考虑土壤污染因素,并且缺乏对指标的权重敏感性分析验证评价结果的可靠性。因此该文以珠三角土壤受污染区之一的增城区为例,综合考虑土壤肥力因素以及土壤环境评价指标,从土壤理化性质、农业生产条件、区位条件、土壤环境4个方面构建耕地质量综合评价指标体系,分析增城区耕地质量总体特征及空间布局与行政区域分布规律,在此基础上基于OAT(one-at-a-time)法来评估各指标权重的不确定性对评价结果的影响程度。结果表明:增城区耕地整体质量较高但优质耕地较少。在耕地质量综合评价中融入土壤污染因素,并对其进行微观定量分析,使得评价体系更全面。不同指标权重变化对耕地质量变化率影响的空间差异较大;对于同一指标,权重增加或减少的值相同时,其对耕地质量评价结果的敏感性相同。最大的MACR(mean absolute change rate)值3.558 2%远低于相应的权重变化率30%,表明评价结果总体相对稳定,该文初始确定的权重是合理的。该研究有助于国土相关部门更好地掌握土壤受污染区域的耕地质量,在空间多准则决策中减少不确定性影响。     

基于农用地分等和土壤环境质量评价的耕地综合质量评价

该文从耕地生态管护的角度出发,探讨了如何实现土壤环境质量评价与农用地分等成果的融合。基于土壤环境质量评价和农用地分等的理论和方法,该文提出了耕地综合质量评估技术,即在农用地分等所建立的等级体系基础上,引入土壤环境质量评价系数概念,进一步利用该系数对农用地利用等指数进行修订,得到耕地综合评价指数,并以河南省洛阳市为例作了实证研究。根据洛阳市耕地质量综合评价结果,与原农用地利用等别相比,无污染的耕地综合等别保持不变,有污染倾向的耕地综合等别有所下降,存在污染的耕地等别降为末等。这些评价结果可以为土地利用管理、环境污染防治规划将提供更有效的依据。     

基于耕地质量综合评价的县域基本农田空间布局

当前耕地质量综合评价已具有较丰富的研究成果,但其对耕地生态安全因素方面考虑稍显不足。全面系统评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提,该文在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,针对基本农田划定内在要求,从耕地自然质量、利用条件、空间形态与生态安全4个方面选取相关指标,构建耕地质量综合评价体系,基于GIS平台实现各指标定量化分析与耕地质量综合指数测算。在此基础上,依据最大相似性原理将北京平谷区现有5 916块耕地地块划分为优先划定、适宜调入、重点调控和缩减退出4大类型,通过分析各类型耕地综合质量特征,整理得到平谷区基本农田划定时空配置方案。该研究结果客观反映了区域耕地资源综合质量状况,为县域范围耕地资源功能分区与差别化管控、基本农田保护区划定及高标准基本农田建设提供参考。     

基于可持续发展需求的耕地质量评价体系构建与应用

为满足新时期耕地数量、质量、生态"三位一体"管理工作需要,保障国家耕地资源安全,需要对耕地质量进行评价。该文从人类对耕地资源的层次需求出发,分析了耕地质量评价的理论框架,构建了地形特征、土壤性状、耕作条件、耕地健康状况和耕地生物特性5个维度的耕地质量评价指标体系,并对大兴区耕地质量进行评价。结果表明:在高产高效需求条件下,优等地占耕地总面积的88.27%,良等地占11.73%;在绿色健康需求条件下,优等地占耕地总面积的73.61%,良等地占26.39%;在可持续发展需求条件下,优等地占耕地总面积的3.03%,良等地占52.30%,中等地占40.39%,低等地占4.27%。空间分布上,高产高效需求、绿色健康需求和可持续发展需求三者的耕地质量评价结果均呈现东部偏高,西部偏低的趋势。通过比较不同需求条件下耕地质量评价结果,耕地健康状况和耕地生物特性对耕地质量影响较大。该项研究为耕地质量提升提供科学依据,为国家耕地数量、质量、生态管护提供有效支撑。     

基于多层级指标的省域耕地质量评价体系构建

为了更好表征耕地质量的空间差异,服务耕地的保护与管理,合理的耕地质量评价体系更为重要。省域尺度耕地质量评价现有思路与方法的改进,能够科学量化省域内耕地质量的分布,实现耕地质量省级统筹可比。该研究试图建立以表征气候影响的熟制为控制轴,以土地条件和工程条件为评价轴的评价体系,并且构建级别评价三维魔方,创新评价结果查询模式。选择河北省内丘县为研究区进行试点评价,评价结果显示,1级地9 681.30 hm~2,占全县耕地总面积的31.88%;2级地11 708.28 hm~2,占38.56%;3级地6 739.46 hm~2,占22.19%;4级地2 112.59 hm~2,占6.96%;5级地123.55 hm~2,占0.41%,多层级指标方法评价结果对内丘县域内耕地质量的分布规律有较好的表达,与县域自然地貌条件分布趋势基本一致。评价结果与农用地分等定级成果对比分析表明,多层级指标方法技术操作简捷,显化了整治工程因素,实现了省域耕地质量可比,可为土地整治、耕地占补平衡、基本农田保护及其他有关土地管理工作提供依据。     

基于耕地综合质量的高标准基本农田建设

识别高标准基本农田建设环境适宜性及诊断具体建设内容,对于提高建设时序区域安排的科学性、合理性,提高建设内容的针对性等具有重要意义,也为县域耕地差别化管控、土地整治等提供参考。该文在分析高标准基本农田建设本底适宜性的基础上,构建了基于具体建设目标要求的耕地综合质量测度指标体系以及适宜质量识别模型。通过探讨高标准基本农田建设外部环境适宜性,提出了外部环境适宜性修正模型与"综合质量-综合意愿"综合建设区划定方法。根据构建的限制类、限制型诊断方法及其组合设计确定建设时序区域综合适宜性及具体建设内容。并以曲周县为例进行了实证研究,研究结果表明:1)在显著性水平0.05下,曲周县耕地综合质量呈现出较明显的"整体集聚-局域均质"特点,适宜建设的高质量地涉及1 298个单元,22 472.84 hm2,占总面积的47.87%。其主要分布在安寨、第四疃、白寨等乡镇;2)通过农户建设综合意愿度CWI对耕地综合质量修正,得到高质量-低意愿(HQ-LW)、低质量-高意愿(LQ-HW)中质量-中意愿(MQ-MW)3种组合类型;3)形成的3个综合适宜时序区域区中,一级适宜区面积13 714.22 hm2,主要分布在安寨、槐桥、曲周等乡镇,其中约占研究区总面积46.44%的5大片区成为近期集中建设的区域,主导限制类为平整工程,地块调整归并为研究区今后重点建设内容。二级适宜区主要分布在南里岳乡、侯村镇,该区主导限制类为自然质量,限制型为土壤有机质含量。三级适宜区分布较广,涉及7个乡镇,主导限制类为田间设施、自然质量,为建设空间布局的最后选择区。     

基于村域耕地质量均匀度的高标农田建设时序分区

高标准基本农田建设是实现耕地数量管控、质量管理和生态管护的重要手段.为探究方便高标准基本农田建设决策及实施的以行政村为决策单元的耕地质量评价和建设分区方法,该文以曲周县土地综合整治项目区为例,构建基于区域最优耕地质量水平的村域耕地质量均匀度评价模型并基于新的耕地质量观从地力质量、工程质量、空间质量、生态环境质量和美学质量5个方面构建村域耕地质量均匀度评价指标体系,通过对各指标分级赋值、加权求和计算村域耕地质量均匀度,分析区域耕地质量差异及障碍因素指标限制性,按照先易后难的原则进行高标准基本农田建设时序分区.结果显示:项目区各行政村耕地质量均匀度值处于7.03~22.40之间,行政村之间差异明显;项目区限制性较强的障碍因素多为中等和低改造难度指标,局部存在高改造难度指标.将项目区划分为重点建设区(710.11 hm2)、次级建设区(2199.04 hm2)、一般建设区(975.47 hm2)和有条件建设区(1101.07 hm2)4部分,建设难度由易到难;评价模型和指标体系可以满足对村域耕地质量的评价和障碍因素诊断,可方便后续建设决策,该研究可以为高标准基本农田建设实践作参考,为相关研究提供新的思路和方法.     

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。     

基于变化向量的耕地利用方式变化下耕地质量评价

耕地利用方式变化下耕地质量的变化研究意义重大。该文以浙江省耕地质量监测试点松阳县为例,以变化向量凸显耕地利用方式变化,探讨基于变化向量的耕地利用方式变化下耕地质量变化的快速评价方法。充分考虑各特征向量之间的联系以及不同意义不同量纲元素间的共同作用问题,选择典型相关分析CCA(canonical correlation analysis)构建变化向量;采用CCA为基础的多元变化检测MAD(multivariate alteration detection)最大限度的消除相关性影响,以方差最大的形式凸显耕地利用方式变化下耕地质量的变化;选择基于高斯混合模型(GMM)的期望最大化算法(EM)快速评价耕地利用方式变化下耕地质量的变化情况。重点分析基于快速评价的耕地利用方式变化下耕地质量变化区域的空间分布及其和传统因素法的对比分析。结果表明:基于变化向量法得到的耕地质量变化结果与传统的因素法在监测耕地质量水平不变的吻合度在80%~100%以上,耕地质量水平提高的吻合度在16.6%~50%,耕地质量水平下降的吻合度在66.7%~100%。提出的基于变化向量法的耕地质量变化评价模型能对耕地利用方式变化下耕地的质量变化做出正确的评价,评价方法科学、合理、易操作推广,为合理优化配置耕地利用方式提供定量数据支撑。     

基于耕地要素的耕地质量评价指标体系研究及其发展趋势

耕地质量评价作为衡量耕地内在基础条件与外在利用水平的重要手段,而科学合理的指标体系是评价的关键。本文在对耕地和耕地质量概念内涵梳理分析的基础上,基于耕地要素特征构建耕地质量评价指标体系,并提出了耕地质量评价的研究趋势。结果表明:耕地是气候、土壤、地貌、权籍、利用和基础设施等要素综合作用而形成的以种植农作物为主的土地利用类型;耕地质量是由自然因素与社会因素综合作用而形成的满足作物生长的适宜性程度,包括气候条件、地貌状况、土壤特性、利用特征、权籍属性和基础设施等方面,并具有保障国家粮食安全、满足公众对高效生产、绿色食品供给等多重效用的能力;基于耕地要素特征,从气候、地貌、土壤、基础设施、权籍和利用等层面构建耕地质量评价指标体系;耕地质量评价研究应注重多目标的综合评价,通过构建时间与空间的多尺度评价体系,借助遥感、地理信息系统等"3S"技术创建耕地质量诊断与评价新模式。     

基于农用地分等修正的土地整治项目对耕地质量的影响评价

土地整治可提升耕地自然质量,改善耕地生产条件,研究土地整治项目对耕地质量的影响具有一定意义。该文以上高县2012年土地整治项目为例,在耕地质量等别年度更新的基础上,分析土地整治项目工程对耕地自然质量和生产条件的影响,通过判别耕地自然质量稳定因素和变化因素,增加土地利用修正因素构成评价体系,按农用地分等思路,从整治前后耕地质量等别的变化来研究土地整治项目对耕地质量的影响,并通过多元回归分析方法分析对耕地质量影响较显著的因素。研究结果为：整治后研究区自然质量等从9.06等提升至8.81等,利用等从6.03等提升至4.68等;土地整治项目对耕地质量变化影响较显著的因素主要有：有机质含量、土壤pH值、排水条件、灌溉保证率、田块规整度、路网密度。研究结果表明：耕地自然质量变化因素和土地利用修正因素的选取可准确反映土地整治项目工程特征,评价结果也符合耕地质量真实情况。该文的农用地分等修正方法对于整治后耕地质量评价是可行的,同时评价结果可作为土地整治绩效提供依据。     

基于多元主体协同的县域耕地质量调控模式与整治时序分区

基于耕地利用与保护过程中多元主体协同的综合视角构建耕地质量调控模式,探索耕地质量整治时序分区及其具体应用模式,对合理有序地开展耕地资源整治与建设具有重要意义。该研究以华北集约化农区曲周县为研究区,在耕地质量评价的基础上,运用生态位障碍因子诊断模型识别耕地质量障碍因子,并结合耕地质量建设主体动力特征,从主体和客体协同视角构建耕地质量调控模式,进而基于耕地质量空间分布特征划分耕地质量整治分区,探索不同分区耕地质量调控模式的具体应用及其整治时序。结果表明:1)曲周县耕地质量以高等和中等为主,共占耕地总面积的77.42%,平均等级为2.54,总体处于高等质量和中等质量之间,但耕地质量局部呈现显著的正向集聚性;2)曲周县耕地质量各个指标不同障碍度等级的面积特征具有显著的差异性,耕地质量的主要障碍因子为有机质含量、地下水埋深、灌溉保证率、土壤阳离子交换量、全氮、有效磷和土体构型;3)基于政府、农户、村集体、企业、高校等不同主体建设动力,以耕地质量主要障碍因子整治为基本导向,从主导、核心、参与、指导、纽带等角度分析政府、农户、企业、高校、村集体等主体在生长条件、肥力水平、生产条件、水盐状况等不同维度...     

考虑耕地质量差异影响的江苏省耕地集约利用评价

为了耕地集约利用评价在不同区域间具有可比性,该研究首先阐释了耕地集约利用评价的可比性问题,然后利用耕地可实现产能利用强度指标消除耕地质量差异对粮食产出的影响,分析江苏省不同地区耕地可实现生产能力的发挥程度,在此基础上评价了江苏省的耕地集约利用水平。研究结果表明：耕地质量较优的苏南地区耕地可实现产能利用强度普遍较低,苏中、苏北部分耕地质量较差地区较高;江苏省耕地集约利用水平一般,苏中地区耕地集约度高于苏南和苏北,集约度较高的地区主要集中在沿江、环太湖及盐城、徐州的部分地区。耕地集约利用水平较均衡的是南京、常州、淮安等市,差异较大的是无锡、苏州、盐城等市,苏南各地耕地集约利用水平相比苏中、苏北更不均衡。     

基于耕地保护价值空间特征的非农化区域补偿方法

耕地资源是中国重要的基础性、战略性资源,保护耕地资源是国家重大战略。基于耕地价值评价模型对中国31个省（市、自治区）耕地保护价值进行测算,通过定量刻画耕地保护价值空间特征,并建立耕地非农化区域补偿模拟,以期为耕地保护与耕地非农化区域补偿机制构建提供创新性思路。研究结果表明:1)耕地资源保护价值地区差异明显,最高为北京市,达185.21万元/hm~(2),最低为青海省,为44.61万元/hm~(2),两者相差近4.2倍。2)全国31个省（市、自治区）单位面积耕地保护价值具有一定的空间分布特征,经济价值呈现出东北及东部高、西部低的空间分布特征;社会价值中西部区域较高,主要受人口、耕地资源禀赋、经济社会发展水平等因素影响;生态服务价值整体呈现出北部及西北低、东南高的空间分布特征。3)根据耕地非农化区域补偿机制,中央政府作为耕地保护主体之一,2012年需向各省（市、自治区）支付耕地社会稳定与生态服务价值26764.068亿元,占当年全国GDP的5.15%;上海、安徽、广东、广西、宁夏减少的耕地保护收益与耕地非农化补偿支付成本总额分别达10.907亿元、10.283亿元、74.680亿元、66.495亿元、8.529亿元。基于此理论模型,地方政府与中央政府在耕地保护博弈过程中,耕地非农化成本收益自然会成为一个重要决定性因素,这也是耕地资源保护由单一的行政管理向市场配置管理转变的理论和实践基础。