黃春財(cái)
(永豐縣水利局建管股,江西 吉安 331500)
通過(guò)土地整治建設(shè)形成的與現(xiàn)代經(jīng)營(yíng)方式及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相適應(yīng),高產(chǎn)穩(wěn)定、設(shè)施配套、集中連片、自然環(huán)境良好且抗災(zāi)能力強(qiáng)的高標(biāo)農(nóng)田。相比于其他國(guó)家,我國(guó)的糧食安全問(wèn)題比較嚴(yán)峻且人均耕地資源較為匱乏,提升耕地質(zhì)量受到人們的高度重視,針對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)諸多學(xué)者從不同的角度開(kāi)展研究[1]。一方面,從建設(shè)效益的角度評(píng)價(jià)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,如蔡潔、姜雨辰等從社會(huì)、生態(tài)和綜合效益的角度運(yùn)用熵權(quán)可拓模型、熵權(quán)法、模糊線性規(guī)劃法等評(píng)價(jià)了高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè);另一方面,從建設(shè)因子的角度評(píng)價(jià)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,如錢(qián)鳳奎等以東港市為例,對(duì)研究區(qū)立地條件和耕地質(zhì)量運(yùn)用LESA體系研究,從正向和負(fù)向的角度分析了耕地和立地條件對(duì)高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)的影響;同時(shí),有學(xué)者從建設(shè)規(guī)模、適宜性和建設(shè)潛力的角度深入探討了高標(biāo)農(nóng)田的發(fā)展模式,如崔勇、李濤等對(duì)背景懷柔區(qū)高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)適宜性和都市邊緣高標(biāo)農(nóng)田潛力運(yùn)用GIS分析法進(jìn)行評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上建立適宜性評(píng)價(jià)等級(jí)和3大建設(shè)模式;胡業(yè)翠等以達(dá)縣為研究對(duì)象,對(duì)研究區(qū)高表農(nóng)田規(guī)模運(yùn)用構(gòu)建的多因素綜合評(píng)價(jià)模型分析,對(duì)高高標(biāo)農(nóng)田發(fā)展模式從人口規(guī)模的層面進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。有研究者從空間格局的角度評(píng)價(jià)了高標(biāo)農(nóng)田的可行性,如蔡朕等以2014年梁平縣為研究對(duì)象,從布局合理性的角度運(yùn)用集對(duì)分析法對(duì)高標(biāo)農(nóng)田選址的適宜性進(jìn)行了分析;李超等[9]以湖北省盧龍縣為例,運(yùn)用互斥性矩陣分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析相耦合的方法,從時(shí)空分布的角度評(píng)價(jià)了高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)情況,研究表明可劃分為延緩、正常推進(jìn)和優(yōu)先保障區(qū)[2-8]。
已有研究表明,關(guān)于高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的研究屬于動(dòng)態(tài)變化的,應(yīng)考慮不同區(qū)域的特征從不同視角開(kāi)展合理性評(píng)價(jià)。當(dāng)前,關(guān)于高標(biāo)農(nóng)田的研究熱點(diǎn)和亟待解決的問(wèn)題為空間布局與建設(shè)模式的分析,應(yīng)在具體的布局上落實(shí)因素分析、規(guī)模狀況、潛力大小、效益型和適宜性等,為指導(dǎo)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)方向提出切實(shí)可行的發(fā)展模式。文章從2大方面系統(tǒng)分析了高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)模式,擬選用三象限法進(jìn)行評(píng)價(jià)研究,從而提出發(fā)展特色農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代規(guī)模農(nóng)業(yè)以及現(xiàn)代旅游農(nóng)業(yè)3中高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)模式,研究成果可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田發(fā)展模式和空間布局提供科學(xué)的依據(jù)[9-12]。
永豐縣位于江西省中部,下轄8個(gè)鎮(zhèn)13個(gè)鄉(xiāng),占地面積2695km2,綠化覆蓋率46%,城市化率42%,擁有省級(jí)園林城市和全國(guó)生態(tài)蔬菜之鄉(xiāng)等稱(chēng)號(hào)。永豐縣屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫18℃,年均降雨量1627.3mm,氣候特征為雨量充沛、四級(jí)分明、日超充足,無(wú)霜期279d。境內(nèi)河流大都源于東南向西北注入贛江,主要有上固河、麻江河、沙溪河、遇元河等支流,共有孤江和烏江兩大干流。該區(qū)域?yàn)榧┡璧?,地貌?lèi)型以低山、丘陵為主,四周山脈環(huán)繞,紅壤為主要土壤類(lèi)型,極易引起水土流失。隨著永豐縣耕地面積的減少和建設(shè)用地的不斷增加,將使得人地矛盾更加緊張。另外,研究區(qū)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后且耕地后背資源較為貧乏,為促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展及確保糧食安全勢(shì)必要建設(shè)高標(biāo)農(nóng)田。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本農(nóng)田分布情況見(jiàn)表1。
表1 永豐縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本農(nóng)田分布情況
因此,為實(shí)現(xiàn)永豐縣現(xiàn)代化規(guī)模農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)、旅游農(nóng)業(yè)等發(fā)展目標(biāo),有必要開(kāi)展高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)布局研究,可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田建設(shè)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
選取2016年永豐縣統(tǒng)計(jì)年鑒、江西省永豐縣農(nóng)用地分等成果技術(shù)報(bào)告、2016年永豐縣土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)以及2010-2025年土地利用總體規(guī)劃等作為研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源,針對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)農(nóng)戶的意愿和建議相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)報(bào)告、水利調(diào)查和農(nóng)戶調(diào)研等資料。
在遵循經(jīng)濟(jì)可行、自然質(zhì)量適宜等原則的基礎(chǔ)上布設(shè)區(qū)域高標(biāo)農(nóng)田范圍,應(yīng)綜合考慮研究區(qū)土壤本地質(zhì)量狀況、社會(huì)發(fā)展情況以及群眾意愿等因素。因此,本研究從土壤質(zhì)量和社會(huì)條件2個(gè)層面研究縣域高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)區(qū),即對(duì)耕地自然質(zhì)量、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件分別選取影響耕地質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的主要因素來(lái)評(píng)價(jià)分析。在此基礎(chǔ)上將社會(huì)經(jīng)濟(jì)可行性和耕地質(zhì)量適宜性運(yùn)用三象限法相耦合,提出適用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田建設(shè)的發(fā)展模式和布局。
研究者Stephen.R等基于四象限法提出了一種用于高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)的科學(xué)方法,即三象限法,該方法可實(shí)現(xiàn)從2個(gè)屬性的角度分析研究對(duì)象,通過(guò)在不同象限方塊內(nèi)填入研究對(duì)象的屬性獲取高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的建設(shè)布局。
2.1.1 劃分評(píng)價(jià)單元
耕地地塊和行政村為耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的兩個(gè)基本單元,文章選取的研究對(duì)象為縣域尺度,因此要求具有較強(qiáng)的操作性和準(zhǔn)確性,評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐謶?yīng)具體到塊地,因此為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性選取耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)單元為耕地塊地。另外,根據(jù)有關(guān)規(guī)程要求和土地調(diào)查結(jié)果給出的線狀、面狀地物尺寸大小,文章認(rèn)為塊地在20m以內(nèi)間隔距離時(shí)保持相連。然后將所有圖斑運(yùn)用Buffer功能生成緩沖區(qū),Merge合并相交和重疊的圖斑,塊地緩沖距離相同時(shí)保持相連。通過(guò)以上處理可確定615塊評(píng)價(jià)單元,其面積為20373.08hm2。
2.1.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)體系
耕地質(zhì)量受影響因素較多且各因素間關(guān)系復(fù)雜,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和農(nóng)用地分等頂級(jí)成果,在遵循可行性、差異性、主導(dǎo)性和可比性等原則的基礎(chǔ)上,從利用條件、理化性狀和立地條件等方面選擇評(píng)價(jià)因子并建立評(píng)價(jià)體系,如表2所示。
表2 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
將各指標(biāo)綜合權(quán)重利用專(zhuān)家打分和層次分析相結(jié)合的方法求解,同時(shí)為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性并消除主觀因素對(duì)權(quán)重的影響,對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子權(quán)重利用熵權(quán)法求解,最終的指標(biāo)權(quán)重為綜合權(quán)重值和熵權(quán)值的平均值。通過(guò)對(duì)各層次權(quán)重系數(shù)的乘積運(yùn)算確定各評(píng)價(jià)因子的綜合權(quán)重,見(jiàn)表3。
表3 各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重及其初始
2.1.3 因子量化處理
為消除單位量綱不同帶來(lái)的不可通透性將評(píng)價(jià)指標(biāo)利用歸一化法處理,由此構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化的判斷矩陣如下:
(1)
(2)
(3)
式中:xmin、xmax為不同評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于同一因子的最小值和最大值;xij為研究區(qū)域j關(guān)于因子i的參數(shù)值??紤]專(zhuān)家意見(jiàn)和其它參數(shù)值獲取適度評(píng)價(jià)因子的標(biāo)準(zhǔn)值如表4所示。
表4 不同等級(jí)下各評(píng)價(jià)因子標(biāo)準(zhǔn)化值
2.1.4 評(píng)價(jià)結(jié)果
通過(guò)對(duì)各項(xiàng)因子權(quán)值、初始值標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算和選取評(píng)價(jià)因子,將每塊地塊圖斑的耕地質(zhì)量利用加權(quán)指數(shù)和法評(píng)價(jià),其表達(dá)式為:
(4)
式中:F為耕地質(zhì)量綜合評(píng)分;i、n為評(píng)價(jià)指標(biāo)編號(hào)及其總數(shù);Wi、Ai——為評(píng)價(jià)因子i的權(quán)值及其評(píng)分。
將江西省永豐縣耕地質(zhì)量適宜性按照以上計(jì)算結(jié)果進(jìn)行劃分,其中綜合指數(shù)臨界點(diǎn)利用平均數(shù)突變點(diǎn)法劃分,最終求得的平均綜合指數(shù)為0.84,由此可從低度適宜和高度適宜2個(gè)方面劃分各評(píng)價(jià)單元。
2.2.1 評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>
宏觀區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件與可行性評(píng)價(jià)密切相關(guān),本研究以社會(huì)、行政村為單位評(píng)價(jià)分析高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)可行性。將永豐縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)利用Arc GIS空間矢量化處理,從而獲取4個(gè)社區(qū)單元和個(gè)行政村,且總體表現(xiàn)出東南密集、西北疏松的地域空間分布特征。
2.2.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)體系
社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r、當(dāng)?shù)厝罕娨庠负娃r(nóng)田現(xiàn)狀等因素均可在一定程度上影響高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)可行性。文章采用實(shí)地調(diào)研和問(wèn)卷調(diào)查的方法,將評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合權(quán)重運(yùn)用專(zhuān)家打分和層次分析相結(jié)合的方法求解。為消除主觀因素對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響,對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子熵權(quán)值利用熵權(quán)法計(jì)算,最終的權(quán)值即為綜合權(quán)重和熵權(quán)值的平均值,建立的評(píng)價(jià)體系如表5所示。
表5 可行性評(píng)價(jià)體系
2.2.3 因子量化處理
采用公式(1)、(2)歸一化處理可行性評(píng)價(jià)體系中各因子值,由此獲取參評(píng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值,如表6所示。
表6 可行性評(píng)價(jià)因子標(biāo)準(zhǔn)值
2.2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果
將江西省永豐縣各評(píng)價(jià)單元利用公式(3)進(jìn)行求解,其中綜合得分臨界點(diǎn)利用平均數(shù)突變點(diǎn)法劃分,最終求得的平均可行性得分為0.75,由此可從低度可行和高度可行2個(gè)層面劃分評(píng)價(jià)對(duì)象。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,對(duì)高標(biāo)農(nóng)田適宜性、可行性分別以耕地塊地和行政村為單元進(jìn)行求解,從而得到綜合指數(shù)分別為0.84、0.75,由此以行政村、各塊地耕地質(zhì)量為基本單元可劃分為高度可行與低度可行、高度適宜與低度適宜4種類(lèi)型。
將2個(gè)維度運(yùn)用三象限原理劃分為3個(gè)象限,即低適宜高可行、高適宜高可行及可行高適宜區(qū),其中優(yōu)先布局建設(shè)的區(qū)域?yàn)楦哌m宜高可行區(qū),其次為高低可行低度適宜及高度適宜低度可行區(qū)。
對(duì)永豐縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)域運(yùn)用三象限法和Arc GIS空間疊加分析工具進(jìn)行劃分。結(jié)果顯示,高標(biāo)農(nóng)田的優(yōu)先布局區(qū)域?yàn)楦哌m宜高可行區(qū),主要集中在北部的潭城鄉(xiāng)和縣城的少部分區(qū)域,耕地面積為3068.62hm2,占比約15.06%;高適宜低可行區(qū)域主要分布永豐縣的南部地區(qū),耕地面積約10862.71hm2,占比約53.32%;高可行低適宜區(qū)主要位于永豐縣中部和低山丘陵區(qū),耕地面積為6441.75hm2,占比約31.62%。
綜合考慮永豐縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和耕地質(zhì)量劃分的以上區(qū)域,與當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃保持較高的一致性。根據(jù)不同地區(qū)的具體狀況和三象限法計(jì)算結(jié)果,進(jìn)一步分析各分區(qū)的建設(shè)模式和發(fā)展特點(diǎn)。永豐縣高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)區(qū)域分布,見(jiàn)表7。
表7 永豐縣高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)區(qū)域分布
縣城附近區(qū)域及潭城、鹿崗等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地質(zhì)量較優(yōu)良,人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高且路網(wǎng)密度較大,因距離縣城較近具有明顯的物流、人流、交通和資金優(yōu)勢(shì),所以該區(qū)域可充分發(fā)揮其特有的地理優(yōu)勢(shì)和環(huán)境條件發(fā)展現(xiàn)代旅游農(nóng)業(yè)。這一區(qū)域可借助較為豐富的旅游資源、已有的農(nóng)業(yè)和區(qū)位優(yōu)勢(shì),將現(xiàn)代旅游農(nóng)業(yè)與高標(biāo)農(nóng)田相結(jié)合實(shí)現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型,這與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)升級(jí)和縣城附近群眾的意愿要求保持一致。另外,此區(qū)域大部分為縣城附近,所以要防止城市無(wú)序擴(kuò)張和加強(qiáng)基本農(nóng)田保護(hù)。
高適宜低可行區(qū)域主要分布于永豐縣南部地區(qū)的龍崗、上固和沙溪等鄉(xiāng)鎮(zhèn),這些地區(qū)的地形平坦、基本農(nóng)田面積比較高,灌溉及排水設(shè)施相對(duì)完善、勞動(dòng)力充足且具有較高的耕地連片度,由于長(zhǎng)期的精細(xì)化管理和作物耕作當(dāng)?shù)赝临|(zhì)深厚且較為肥沃。另外,較為完備的田間道路系統(tǒng)為各類(lèi)耕作機(jī)械提供了通行條件,單位面積產(chǎn)量穩(wěn)定且高。然而,新增耕地潛力因該對(duì)區(qū)域開(kāi)發(fā)的較為徹底而嚴(yán)重缺乏,從而出現(xiàn)資源性短板,該區(qū)域具有較低的可行性。所以,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)該區(qū)域的水利設(shè)施和道路交通條件推動(dòng)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè),充分利用平臺(tái)、高度連片的耕地優(yōu)勢(shì)和國(guó)家對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的政策,大力發(fā)展機(jī)械化、規(guī)?;N植農(nóng)業(yè)。
高可行低適宜區(qū)主要位于永豐縣中部的陶唐、瑤田、古縣等中部區(qū)域,該區(qū)域的土壤有機(jī)質(zhì)含量較低且山區(qū)地形坡度較大,加之河網(wǎng)密布、地形破碎以及較低的田塊連片度,其適宜性較低。然而,該區(qū)域存在較大的新增耕地潛力,為增加人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值具有強(qiáng)烈的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)意愿,所以其可行性較高??偠灾Y(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)特色和山區(qū)條件發(fā)展特色水產(chǎn)養(yǎng)殖和山區(qū)農(nóng)業(yè),在高標(biāo)農(nóng)田推進(jìn)時(shí)依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)形成具有當(dāng)?shù)靥厣拇筠r(nóng)業(yè)模式。
1)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)布局與發(fā)展模式式一項(xiàng)具有較強(qiáng)實(shí)踐性和理論性的工作,不僅要考慮建設(shè)區(qū)域的實(shí)際情況、當(dāng)?shù)厝罕姷恼我庠?,還要結(jié)合土地整治相關(guān)理論。文章考慮縣域群眾意愿、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)條件以及區(qū)域土壤質(zhì)量等因素,在高標(biāo)農(nóng)田發(fā)展模式中引入三象限法彌補(bǔ)了當(dāng)前存在的輕社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、重耕地本底質(zhì)量的不足,提高了自然、社會(huì)條件與高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的耦合度,具有更強(qiáng)的操作性與可行性,形成的時(shí)空建設(shè)順序可為縣域農(nóng)田建設(shè)布局提供一定的指導(dǎo)。
2)根據(jù)三象限法評(píng)價(jià)結(jié)果,縣城附近區(qū)域及潭城、鹿崗等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為高適宜高可行區(qū),該區(qū)域距離城區(qū)較近具有交通運(yùn)輸、物流和資金等優(yōu)勢(shì),所以該區(qū)域可充分發(fā)揮其特有的地理優(yōu)勢(shì)和環(huán)境條件發(fā)展現(xiàn)代旅游農(nóng)業(yè);高適宜低可行區(qū)域主要分布于永豐縣南部地區(qū)的龍崗、上固和沙溪等鄉(xiāng)鎮(zhèn),這些地區(qū)的地形平坦、基本農(nóng)田面積比較高,灌溉及排水設(shè)施相對(duì)完善、勞動(dòng)力充足且具有較高的耕地連片度,由于長(zhǎng)期的精細(xì)化管理和作物耕作當(dāng)?shù)赝临|(zhì)深厚且較為肥沃,由于屬于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)其升級(jí)轉(zhuǎn)型難度高,因此可發(fā)揮固有優(yōu)勢(shì)因地制宜的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代規(guī)模農(nóng)業(yè);高可行低適宜區(qū)主要位于永豐縣中部的陶唐、瑤田、古縣等中部區(qū)域,該區(qū)域具有明顯的三象限正、負(fù)耦合現(xiàn)象,因耕層質(zhì)地差、耕地連片度低且山區(qū)地形坡度較大,土壤的保肥、保水和通氣能力差,加之水土流失嚴(yán)重土壤的有機(jī)質(zhì)含量較低。另外,此區(qū)域排水易受阻且河網(wǎng)密集,因此屬于低適宜性的負(fù)耦合區(qū)。
3)針對(duì)低適宜低可行區(qū)域考慮到其建設(shè)效益及利用難度因素,在高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)中未將這部分區(qū)域納入研究范圍。另外文章綜合考慮群眾意愿、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和耕地自然質(zhì)量等因素,然而因數(shù)據(jù)獲取性和完備性等條件制約,未來(lái)仍需要進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)體系。同時(shí),在遵循差異性、主導(dǎo)性等原則的基礎(chǔ)上分析了高標(biāo)農(nóng)田建設(shè)的限制條件,為逐一深入分析各因素的綜合作用,仍需要深化研究。最終,文章更多的是從當(dāng)?shù)貙?shí)際發(fā)展需求和現(xiàn)狀的角度運(yùn)用三象限法耦合劃定高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)范圍,由此表明要考慮各區(qū)域的具體情況合理確定建設(shè)范圍和發(fā)展模式。