馬立軍+陳召亞+楊哲

摘要： 為深入了解縣域耕地質(zhì)量安全動態(tài)變化，結(jié)合生態(tài)學理論，選擇人地關(guān)系、耕地條件、耕地利用投入水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、人文社會響應等指標，構(gòu)建了耕地質(zhì)量安全評價指標體系。以河北省盧龍縣為評價單元，對耕地質(zhì)量安全影響因素進行分析，并據(jù)此對盧龍縣2001—2010年耕地質(zhì)量安全進行分級和評價。由安全界限的劃分結(jié)果可知，2007—2010年盧龍縣耕地質(zhì)量處于非常安全狀態(tài)，2001年處于較安全狀態(tài)，2005年、2006年均處于基本安全狀態(tài)，而2002—2004年耕地質(zhì)量狀況表現(xiàn)為不安全。2001—2003年盧龍縣耕地質(zhì)量呈下降趨勢，于2003年開始逐漸上升，至2007年耕地質(zhì)量明顯提高。

關(guān)鍵詞： 耕地質(zhì)量；生態(tài)；評價；盧龍縣

中圖分類號： F301；F205 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0358-06

區(qū)域的自然條件、經(jīng)濟水平、社會條件決定著區(qū)域耕地資源的安全狀況。通過分析國內(nèi)外研究得知，各個國家的自然條件、經(jīng)濟水平、社會背景不同，使其對耕地的重視程度、研究方向、側(cè)重點各有差異。國外學者對耕地的研究集中于耕地質(zhì)量的提升和保護、耕地生態(tài)景觀功能的加強，已將生態(tài)環(huán)境因素加入到耕地質(zhì)量的管護中。國內(nèi)對于耕地質(zhì)量安全的研究起步較晚，且我國人口多、人均耕地少，耕地資源的安全主要集中于保障糧食生產(chǎn)力，將生態(tài)因素加入評價體系的研究較少。我國對于耕地質(zhì)量安全的研究尚處于探索階段，并未形成統(tǒng)一的評判標準[1-7]。

將影響耕地質(zhì)量安全的生態(tài)因素加入到評價體系，研究河北省盧龍縣耕地質(zhì)量安全的動態(tài)變化過程，并對其進行相對安全程度分級。通過深入了解盧龍縣耕地保護的現(xiàn)狀和成果，分析與評價耕地質(zhì)量安全動態(tài)變化，有利于改善耕地質(zhì)量，保障完整與穩(wěn)定的耕地生態(tài)系統(tǒng)，使耕地的生產(chǎn)、生態(tài)服務等功能均能健康、可持續(xù)地發(fā)展[7]。對盧龍縣耕地質(zhì)量進行全面評價和分級，可為盧龍縣及河北省其他低山丘陵區(qū)耕地資源的健康經(jīng)營及可持續(xù)發(fā)展提供借鑒和理論指導。

1 試驗區(qū)域概況

盧龍縣位于河北省秦皇島市西部，與唐山市灤縣、遷安市搭界，與秦皇島市撫寧縣、青龍縣、昌黎縣相鄰。管轄面積 1 021 km2，耕地資源4.4萬hm2。轄區(qū)分布12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，548個行政村。

盧龍縣為典型的低山丘陵區(qū)，地處燕山南麓，低山丘陵占全縣總面積的80%以上，以種植紅薯而聞名。受土地地貌、土壤條件、氣候條件、耕作栽培措施等因素的影響，耕地質(zhì)量整體水平不高；土壤侵蝕、鹽漬化、生態(tài)環(huán)境污染、坡度限制等因素均使生態(tài)環(huán)境問題變得極為嚴峻。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展和建設(shè)用地的擴張，盧龍縣耕地資源數(shù)量減少、耕地質(zhì)量及生態(tài)環(huán)境下降的問題逐漸凸顯。既保證城鎮(zhèn)發(fā)展用地，又保障糧食產(chǎn)量，同時兼顧耕地生態(tài)安全，為工作帶來巨大困難。

2 耕地質(zhì)量安全影響因素

在已有研究[8-11]中，耕地質(zhì)量安全影響因素分為自然因素、土地利用的社會經(jīng)濟因素2個方面。本研究在生態(tài)安全理念下構(gòu)建評價體系，將影響耕地質(zhì)量安全的生態(tài)環(huán)境因素也加入到評價體系中。

2.1 自然因素

自然條件不僅是耕地資源質(zhì)量基礎(chǔ)條件的決定性因素，也是耕地資源質(zhì)量安全的基礎(chǔ)。耕地自然條件的優(yōu)劣通常決定著耕地資源質(zhì)量安全的程度，自然條件較好的區(qū)域，耕地資源質(zhì)量的安全程度相對較高；自然條件較差的區(qū)域，安全程度也會降低。由于山地丘陵地區(qū)獨特的地貌，其耕地易 “跑水跑肥”，質(zhì)量相對較差，安全程度也較低。自然條件的優(yōu)劣對耕地資源質(zhì)量的安全具有決定性意義。

2.2 社會經(jīng)濟因素

2.2.1 利用方式 耕地資源安全程度的高低受耕地利用方式優(yōu)劣的直接影響；因此，耕地利用方式是影響耕地資源質(zhì)量安全的重要因素。好的利用方式不僅可提高耕地資源的質(zhì)量安全，還可有效改善耕地質(zhì)量；合理的規(guī)劃布局可使耕地的多種功能相互促進、共同影響，有效保障耕地質(zhì)量的安全。不合理的布局則會降低生產(chǎn)經(jīng)營效率，甚至威脅耕地安全。在耕地利用過程中注重耕地的產(chǎn)出和投入平衡，在追求效益的同時注重對農(nóng)田的養(yǎng)護，產(chǎn)出與投入失衡將導致土壤環(huán)境質(zhì)量下降、養(yǎng)分貧瘠、富營養(yǎng)化。耕地的利用方式是影響耕地質(zhì)量安全的重要因素之一。

2.2.2 利用效益 耕地的利用效益指農(nóng)民經(jīng)營耕地得到的收益，利用效益的高低影響農(nóng)民對耕地的投入情況，從而影響耕地質(zhì)量的安全。當利用效益較高時，農(nóng)民對耕地的重視程度較高，將進行科學的管理和耕地管護，對耕地質(zhì)量安全起到良好的促進作用。當利用效益較低時，農(nóng)民將粗放地進行改良或降低投入，造成耕地質(zhì)量下降、經(jīng)營數(shù)量減少，這是影響耕地質(zhì)量安全的重要因素之一。

2.2.3 政策因素 耕地政策能夠引導農(nóng)民進行耕地質(zhì)量的建設(shè)和管護，可對耕地質(zhì)量安全保駕護航。合理科學的農(nóng)業(yè)政策不僅能保障耕地數(shù)量的安全，同時也能保障耕地質(zhì)量的安全。目前對于耕地數(shù)量的管護已得到強有力的實施，而對于耕地生產(chǎn)力和生態(tài)安全等方面的政策要求尚處于理論指導和探索階段。

2.3 生態(tài)環(huán)境因素

2.3.1 化肥的不合理和過量施用 過量施用化學肥料會對耕地資源安全造成嚴重威脅?；实牟缓侠硎褂每梢鹜寥浪峄⒏麑臃柿ο陆?、土壤養(yǎng)分失衡、加速地力下降。肥料的利用效率持續(xù)下降，導致化肥投入成本增加，出現(xiàn)肥料施用量增加但產(chǎn)量不增加的現(xiàn)象?；手泻械姆派湫晕镔|(zhì)和重金屬在土壤中沉淀富集，是耕地資源生態(tài)安全的潛在威脅。土壤中過量的化肥通過地表徑流流入水體，從而導致水體污染或富營養(yǎng)化的現(xiàn)象，生態(tài)環(huán)境安全也受到間接影響。過量施用化肥將導致土壤中硝酸鹽等有害物質(zhì)的累積，既破壞耕地資源生態(tài)安全，又威脅農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2.3.2 農(nóng)藥的不合理使用 殘留的農(nóng)藥嚴重威脅耕地資源的安全，不僅直接影響土壤動物的構(gòu)成和數(shù)量，使土壤中生物多樣性降低，還使土壤中細菌、真菌的數(shù)量減少，降低土壤微生物的活性，影響微生物功能。土壤中的重金屬向植物體集聚，使植物體出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。另一方面，部分農(nóng)藥通過滲入、揮發(fā)、徑流進入植物和動物體內(nèi)，使作物品質(zhì)降低、影響人體健康。此外，農(nóng)藥還可通過其他各種方式污染地下水和地表水，使耕地資源的生態(tài)安全受到影響。

2.3.3 農(nóng)用地膜的污染 農(nóng)用地膜可提高糧食產(chǎn)量和農(nóng)作物的抗逆性，但也存在一定的環(huán)境風險。農(nóng)用地膜使用后將造成大量“白色污染”，不僅使耕地土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，也嚴重污染耕地資源中的水體環(huán)境。農(nóng)用地膜生產(chǎn)過程中添加的增塑劑鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二異戊酯嚴重威脅耕地資源的生態(tài)環(huán)境。

2.3.4 “三廢”等對耕地造成的污染 被生活污水、“工業(yè)三廢”等污染的水體中含有大量化學物質(zhì)和金屬元素，大多數(shù)為有害物質(zhì)。雖然排放到農(nóng)田中的污水經(jīng)過處理和沉淀，但由于部分污水處理不完全，其中仍殘留大量有害物質(zhì)，進而對農(nóng)田耕地資源的生態(tài)環(huán)境造成污染。

2.3.5 耕地資源生態(tài)保護意識 社會耕地資源的生態(tài)環(huán)境保護意識起著重要作用。在經(jīng)濟發(fā)展水平較高的地區(qū)，耕地資源生態(tài)保護意識較強，社會各階層支持各項耕地資源的保護措施，并很好地貫徹執(zhí)行；在經(jīng)濟發(fā)展水平較低的地區(qū)，耕地資源生態(tài)保護意識較弱，各項措施可能因不被重視而無法實施。

3 安全評價

3.1 方法的選擇

耕地質(zhì)量安全評價方法較多，如多因素綜合評價法、主成分分析法、模糊數(shù)學法、層次分析法。考慮到耕地質(zhì)量安全評價所需指標的多層次特性及因素的綜合性，本研究采用層次分析法。

層次分析法（AHP）是一種定性與定量相結(jié)合的多目標決策分析方法[12]。分析過程中將多個因素按照一定標準進行分類，通過逐類、逐層進行兩兩比較分析，從而建立判斷矩陣，最終通過程序計算確定評價指標對于決策層的權(quán)重[13]。本項目采用層次分析法進行盧龍縣耕地質(zhì)量安全評價的指標體系選取及賦權(quán)重，具體過程在yaahp軟件支持下完成。

3.2 指標體系的構(gòu)建

結(jié)合盧龍縣的實際情況，根據(jù)河北省土地學會專家的意見，同時從人地關(guān)系、耕地條件、耕地利用投入水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、人文社會響應5個方面考慮指標數(shù)據(jù)的可獲得性，選擇16個綜合評價指標，構(gòu)建評價指標體系（表1）的指標層。

3.2.1 人地關(guān)系 人均耕地面積（C1）表示人均對耕地的占有量，反映人口對耕地資源的壓力。人均耕地面積越大，對耕地質(zhì)量安全的正效應越顯著。人均耕地面積=盧龍縣耕地總面積/盧龍縣總?cè)丝冢瑔挝粸閔m2/人。

人口密度（C2）在一定程度上反映了人口聚集程度對耕地資源安全的壓力。人口密度越小，耕地資源安全性越高。人口密度=區(qū)域總?cè)丝?區(qū)域土地總面積，單位為人/km2。

非農(nóng)業(yè)人口比例（C3）在一定程度上反映了人口結(jié)構(gòu)對耕地資源安全的壓力。在一定范圍內(nèi)，非農(nóng)業(yè)人口比例越大，表明對耕地的經(jīng)營程度越低，耕地資源安全壓力越大。非農(nóng)業(yè)人口比例=（區(qū)域內(nèi)總?cè)丝?區(qū)域鄉(xiāng)村人口）/區(qū)域內(nèi)總?cè)丝凇?00%。

3.2.2 耕地條件 依據(jù)《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》將耕地坡度分為≤2°、>2°～6°、>6°～15°、>15°～25°、>25°共5級[14]。本研究以≤2°、>2°～6°為平耕地，以>6°～15°、>15°～25°為坡耕地。坡耕地面積比例（C4）的安全性趨向為越小越安全。坡耕地面積比例=區(qū)域6°以上（不含6°）25°以下（含25°）坡耕地面積/該區(qū)域耕地總面積×100%。

坡耕地面積（C5）指6°以上（不含6°）25°以下（含25°）坡耕地面積。該指標的安全性趨向為越小越安全，即坡耕地面積越小，對耕地資源質(zhì)量安全的壓力越小，單位為hm2。

3.2.3 耕地利用投入水平 第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例（C6）可在一定程度上反映農(nóng)村勞動力的聚集程度，該指標越大越安全，即從事第一產(chǎn)業(yè)人員的比例越大，對耕地資源質(zhì)量安全的壓力越小。第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例=區(qū)域第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)/區(qū)域從業(yè)人員總數(shù)×100%。

單位面積農(nóng)用化肥施用量（C7）在一定程度上直接影響耕地質(zhì)量安全，該指標越小越安全。單位面積農(nóng)用化肥施用量=區(qū)域農(nóng)用化肥施用總量/耕地面積，單位為kg/hm2。

有效灌溉面積比例（C8）越大，表明該區(qū)域耕地質(zhì)量建設(shè)投入越大，且對耕地質(zhì)量保障性越強，表現(xiàn)為正效應。有效灌溉面積比例=區(qū)域有效灌溉面積/區(qū)域耕地面積×100%。

單位面積農(nóng)用地膜使用量（C9）的安全趨向性為越小越安全，即農(nóng)用地膜使用量越小，耕地資源質(zhì)量安全的壓力越小。單位面積農(nóng)用地膜使用量=農(nóng)用地膜總使用量/耕地面積，單位為kg/hm2。

單位面積農(nóng)藥使用量（C10）數(shù)值越大，表示對耕地安全的破壞性越大，對耕地質(zhì)量安全的保障呈負效應。單位面積農(nóng)藥使用量=農(nóng)藥使用總量/耕地面積，單位為kg/hm2。

單位面積農(nóng)業(yè)機械總動力（C11）表征機械化實現(xiàn)程度，該指標越高，對耕地質(zhì)量的保障性越好。單位面積農(nóng)業(yè)機械總動力=區(qū)域農(nóng)業(yè)機械總動力/區(qū)域耕地面積，單位為W/hm2。

3.2.4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力 單位面積糧食產(chǎn)量（C12）表示耕地的生產(chǎn)力，從糧食產(chǎn)量表征耕地質(zhì)量的好壞。糧食單產(chǎn)越高，表現(xiàn)為正效應，表明耕地質(zhì)量越好、安全性越高。單位面積糧食產(chǎn)量=糧食總產(chǎn)量/糧食播種面積，單位為t/hm2。

人均糧食產(chǎn)量（C13）表示糧食生產(chǎn)需求對耕地的壓力，人均糧食產(chǎn)量低，對耕地的生產(chǎn)能力需求越迫切，從而對耕地質(zhì)量安全的壓力越大。人均糧食產(chǎn)量=盧龍縣糧食總產(chǎn)量/盧龍縣總?cè)丝?，單位為t/人。

3.2.5 人文社會響應 農(nóng)民是土地的生產(chǎn)者，也是耕地質(zhì)量保護和建設(shè)的主體，農(nóng)民人均純收入（C14）可表示農(nóng)民在耕地質(zhì)量建設(shè)中可能的投入能力。該指標數(shù)值越大，對耕地質(zhì)量安全的保障能力越強，單位為元。

農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（C15）表示農(nóng)民經(jīng)營土地的總收益。該指標數(shù)值越大，對于耕地質(zhì)量安全的保障性越強。高收益會激勵農(nóng)民加強耕地質(zhì)量的建設(shè)和管護，加強對耕地資源的保護力度，降低耕地質(zhì)量安全出現(xiàn)風險的可能性，單位為萬元。

地區(qū)總產(chǎn)值（C16）越高，可用于改善耕地質(zhì)量的投資越高。該指標的安全趨向性為越大越安全，單位為萬元。

3.3 安全評價

3.3.1 模型構(gòu)建 層次模型見圖1。

3.3.2 構(gòu)造判斷矩陣 判斷矩陣由河北省土地學會專家給出，進行兩兩比較并確定相對重要程度，以構(gòu)成判斷值的矩陣。由表2可知，Ci/Cj的數(shù)值表示橫向指標Ci比縱向指標Cj的相對重要程度，一般用1～9各整數(shù)或其倒數(shù)表示。1表示Ci的重要性與Cj相等，3表示Ci比Cj略重要，5表示Ci比Cj明顯重要，7表示Ci比Cj非常重要，9表示Ci比Cj極端重要；2、4、6、8則表示2個判斷的中值[15]。1～9各數(shù)字倒數(shù)的含義與上述意義相反，如1/5表示Cj比Ci明顯重要，即Ci的重要程度明顯不如Cj。根據(jù)此規(guī)則，經(jīng)專家判斷，各層次的判斷矩陣見表3至表8。

進行判斷矩陣的一致性檢驗時，由于2個元素的重要性通過兩兩比較得出，受主體認知及偏向性的影響，當比較因素較多時很可能得到不一致的結(jié)論。如C1/C2=1/2，C1/C3=4，當結(jié)果一致時C2/C3=8，若C2/C3不為8則結(jié)果不一致。在理論上，最大特征根λmax與階數(shù)n相同時，判定矩陣一致性的指標CI=（λmax-n）/（n-1）=0。CI值越大，判斷矩陣的完全一致性越差；當CI≤0.1，認為判斷矩陣的一致性通過[16]。經(jīng)檢驗，該評價指標體系中的判斷矩陣均滿足一致性檢驗要求。

3.3.3 計算指標權(quán)重 根據(jù)所構(gòu)造的判斷矩陣計算各指標權(quán)重（表9）。

耕地資源質(zhì)量安全評價時選擇的指標包含多個方面、多個層次，且指標總量大、范圍廣，各指標間不能直接進行比較。對不同指標進行綜合評價時須確定度量標準，使這些指標在同一標準下對耕地資源安全進行綜合評價，因此要對各指標進行無量綱化。

根據(jù)無量綱化模型，當指標為正向指標，即安全趨向為越大越安全時：

A=x/m×100%；（1）

當指標為逆向指標，即安全趨向為越小越安全時：

A=n/x×100%。（2）

式中：A為數(shù)據(jù)量化值，x為各年份各指標數(shù)據(jù)的實際值，m、n分別為歷年實際數(shù)據(jù)值中的最大值、最小值。經(jīng)計算得到各指標歷年數(shù)據(jù)的實際值（表10）與量化值（表11）。

3.3.4 安全值的計算 采用指數(shù)和法對盧龍縣耕地質(zhì)量進行安全評價，公式為：

P=∑ni=1Wi×Ai。

（3）

式中：P表示耕地質(zhì)量安全評價值，Wi表示各項指標權(quán)重，Ai表示各項指標無量綱化值。根據(jù)各項指標權(quán)重和無量綱化的數(shù)據(jù)，求得盧龍縣2001—2010年耕地質(zhì)量安全值（表12）。

3.3.5 耕地質(zhì)量的分級與分析 在上述安全值的基礎(chǔ)上，確定2001—2010年盧龍縣耕地質(zhì)量的相對安全值。本研究結(jié)合多數(shù)原則、均數(shù)原則確定安全界限，根據(jù)安全所屬區(qū)間判定耕地資源的相對安全程度[19]。

依據(jù)多數(shù)原則，將2001—2010年盧龍縣耕地質(zhì)量安全值進行排序，并由大到小選擇總數(shù)量2/3的數(shù)據(jù)作為安全邊界。數(shù)據(jù)量為10個，則前6個數(shù)據(jù)在理論上表示耕地質(zhì)量屬于安全區(qū)間，第6個安全值為0.809，即盧龍縣耕地質(zhì)量處于非常安全狀態(tài)的下限為0.809。將剩余數(shù)據(jù)以0.005為步長進行劃分，確定較安全、基本安全、弱安全、不安全的界限（表13）。

依據(jù)均數(shù)原則，將耕地質(zhì)量安全值10個數(shù)據(jù)的平均值作為非常安全狀態(tài)的下限。經(jīng)計算，10個數(shù)據(jù)的平均值為0823，即盧龍縣耕地質(zhì)量狀態(tài)處于非常安全的下限為0823。將剩余數(shù)據(jù)以0.005為步長進行劃分，確定較安全、基本安全、弱安全、不安全的界限，得出耕地質(zhì)量分級區(qū)間（表13）。

依據(jù)上述2種原則將各等級的界限值再進行平均，以此平均值作為盧龍縣耕地質(zhì)量安全評價的劃分界限（表13）。

由安全界限的劃分結(jié)果可知，盧龍縣在2007—2010年耕地質(zhì)量狀態(tài)屬于非常安全，2001年表現(xiàn)為較安全狀態(tài)，2005、2006年屬于基本安全，而2002—2004年耕地質(zhì)量狀態(tài)屬于不安全（表14）。

由安全評價結(jié)果可得出盧龍縣2001—2010年耕地質(zhì)量安全值的變化趨勢（圖2）。盧龍縣2001—2003年耕地質(zhì)量呈下降趨勢，從2003年開始逐漸上升，至2007年耕地質(zhì)量已有明顯提高。

4 結(jié)論

耕地質(zhì)量管護的目標是緩解人地矛盾，協(xié)調(diào)人地關(guān)系，改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，使農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，加快農(nóng)民脫貧致富奔小康的步伐；保護和改善縣境生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)土地資源的永續(xù)利用和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展；優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，科學合理布局，提高土地利用的綜合效益。

由盧龍縣2001—2010年耕地質(zhì)量安全動態(tài)可知，2007—2010年耕地質(zhì)量處于非常安全狀態(tài)，2001年處于較安全狀態(tài)，2005年、2006年處于基本安全狀態(tài)，而2002—2004年耕地質(zhì)量狀況表現(xiàn)為不安全。由耕地質(zhì)量安全程度動態(tài)可知，盧龍縣2001—2003年耕地質(zhì)量呈下降趨勢，從2003年開始逐漸上升，至2007年耕地質(zhì)量已有明顯提高。

近年來，盧龍縣的耕地質(zhì)量安全呈上升趨勢，但仍存在耕地自然質(zhì)量較差、耕地利用不合理、耕地生態(tài)安全重視程度低、耕地質(zhì)量監(jiān)測體系不健全等諸多問題。應繼續(xù)分析安全程度變化的原因，從源頭有針對性地加強耕地質(zhì)量安全建設(shè)。

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