范愷悅

(山東師范大學(xué)地理環(huán)境學(xué)院，山東 濟南 250358)

0 引言

隨著“北跨元年”和“黃河時代”的到來，濟陽區(qū)作為北跨的焦點和新舊動能轉(zhuǎn)換區(qū)的先行區(qū)東翼，其社會經(jīng)濟水平飛速發(fā)展，土地利用結(jié)構(gòu)和方式也發(fā)生了較大變化[1]。農(nóng)用地整理為國家糧食安全戰(zhàn)略、土地資源可持續(xù)利用和構(gòu)建與之相適應(yīng)的國土空間格局提供重要保障，其潛力評價也對后期謀劃整治工作奠定基礎(chǔ)[2]。

1 研究區(qū)域概況

濟南市濟陽區(qū)坐落于魯西北平原南部，地處黃河下游北岸的沖擊平原，位于省會濟南市的北部，總面積為1098.81km2。地勢西南高、東北低，由西南向東北傾斜。地形較為開闊平坦，海拔介于14.0～23.8m之間。土質(zhì)肥沃，適宜作物的生長；氣候宜人、宜居宜業(yè)。共轄6個街道，分別為濟陽、濟北、崔寨、回河、孫耿以及太平街道，轄4個鎮(zhèn)，分別為垛石、曲堤、仁風(fēng)和新市鎮(zhèn)。2017年底，常住居民數(shù)量達到58.5萬人，共861個村(居)委員會。作為省城攜河發(fā)展的主要承載地，其前景無限，研究該區(qū)農(nóng)用地整治潛力，具有特殊意義。

本研究數(shù)據(jù)中耕地數(shù)據(jù)來源于濟陽區(qū)自然資源和規(guī)劃局提供的2014—2017年度濟陽區(qū)耕地質(zhì)量等別及更新成果、土地現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自濟陽區(qū)2017年度土地變更調(diào)查成果，其他數(shù)據(jù)來自濟陽區(qū)2017年統(tǒng)計年鑒資料。

2 研究方法

2.1 農(nóng)用地整理潛力分析

2.1.1 農(nóng)用地整理潛力的涵義

農(nóng)用地整理是指在特定區(qū)域范圍內(nèi)，在經(jīng)濟和科技水平下，采取工程和技術(shù)措施平整土地、修建灌排設(shè)施等措施，對田、水、路、林、村進行綜合改造，提高可利用耕地面積、提升耕地生產(chǎn)能力、改善生活生產(chǎn)條件的活動[3]。農(nóng)用地整理的潛力包括數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力3個方面[4]。數(shù)量潛力主要來自于整理田間道路降低田坎系數(shù)、歸并零散地塊、溝渠改造(明渠改暗渠、噴灌技術(shù)等)以增加耕地；質(zhì)量潛力主要在于改造中低產(chǎn)田，建設(shè)現(xiàn)代化標準糧田，使耕地集中連片從而提高集約程度，提高土地產(chǎn)出率；生態(tài)潛力主要是在增產(chǎn)和增地的同時要注意規(guī)避土壤污染風(fēng)險。農(nóng)用地整理是整治分區(qū)的基礎(chǔ)，是國土空間綜合整治的重要組成部分[5]。

2.1.2 研究區(qū)域農(nóng)用地現(xiàn)狀分析

2017年，濟陽區(qū)土地總面積為109880.92hm2，農(nóng)用地共83238.14hm2，占全區(qū)土地總面積的75.75%。農(nóng)用地中耕地、園地和林地面積分別為70596.52hm2，386.49hm2，4439.74hm2，分別占土地總面積的64.25%，0.35%，4.04%。全區(qū)耕地主要分布在垛石、曲提、仁風(fēng)鎮(zhèn)以及太平街道，分別占全區(qū)耕地面積的14.29%，13.28%，10.22%，10.22%。耕地的主要類型是水澆地，面積為67364.61hm2，占全區(qū)耕地總面積的95.42%。耕地自然質(zhì)量等別主要集中在5～8等，等別較高的5等地主要分布在垛石鎮(zhèn)、新市鎮(zhèn)和回河街道，占全區(qū)5等地總面積的61.52%；8等地主要分布于仁風(fēng)鎮(zhèn)，占全區(qū)8等地總面積的85.58%。

2.2 農(nóng)用地整理潛力評價

2.2.1 數(shù)量潛力測算過程

數(shù)量潛力主要是指有效耕地面積的增加，用新增耕地面積、新增耕地系數(shù)表示[6]。新增耕地面積主要來源于對未利用的閑散地等進行土地整治增加的耕地，通過農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整把林地、園地等改造為耕地，通過廢棄地復(fù)墾補充耕地以及整理田坎和小型溝渠等新增的耕地。

新增耕地系數(shù)為新增耕地面積占鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)總面積的比值[7]。

α=△S/S

(1)

式中：α為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)；△S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地面積；S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)總面積。

2.2.2 質(zhì)量潛力測算過程

耕地質(zhì)量潛力測算首先采用產(chǎn)能核算方法測算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)實際產(chǎn)能，再通過選取樣點進行回歸分析從而得到評價區(qū)的可實現(xiàn)產(chǎn)能，最后由農(nóng)用地實際產(chǎn)能和可實現(xiàn)產(chǎn)能的差值計算農(nóng)用地整理區(qū)域可提高產(chǎn)能。

(1)實際單產(chǎn)。以指定作物為基準，用各評價單元的指定作物的利用等指數(shù)分別乘以各自的利用系數(shù)得到指定作物的實際單產(chǎn)，根據(jù)標準糧換算系數(shù)，將其實際單產(chǎn)折算為標準糧單產(chǎn)[8]。實際單產(chǎn)計算公式：

Cj=λi×Ai

(2)

式中：Cj為j種指定作物實際單產(chǎn)；λi為第i個評價單元的利用等指數(shù)；Ai為第i個評價單元的利用系數(shù)。折算標準糧實際單產(chǎn)的公式：

Yj=∑Cj×βj

(3)

式中：Yj為j種指定作物折算的標準糧實際單產(chǎn)；Cj為j種指定作物實際單產(chǎn)；βj為j種指定作物產(chǎn)量比系數(shù)。

(2)待整理區(qū)耕地實際總產(chǎn)。各評價單位的實際單產(chǎn)乘以各單元的耕地面積，得到各評價單位的實際總產(chǎn)，用鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)各評價單位實際總產(chǎn)之和除以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地面積，得到該鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實際單產(chǎn)，最后用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實際單產(chǎn)乘以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)耕地面積得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)的實際總產(chǎn)[9]。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地總產(chǎn)計算公式：

Ko=S×∑Yj

(4)

式中：Ko為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地實際總產(chǎn)；S為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地面積；Yj為j種指定作物折算的標準糧實際單產(chǎn)。

(3)待整理區(qū)耕地可實現(xiàn)產(chǎn)能?？蓪崿F(xiàn)產(chǎn)能是指當(dāng)前階段通過改善生產(chǎn)環(huán)境、優(yōu)化投入模式等可以達到的作物產(chǎn)值[10]。

其計算方法為：首先，在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)選取土地綜合利用系數(shù)最高的20個村作為樣點。建立樣點單元的利用等指數(shù)與其相對應(yīng)的實際單產(chǎn)的回歸分析模型。函數(shù)公式：

Yi=aXi+b

(5)

式中：Yi為第i個樣本單元的可實現(xiàn)單產(chǎn)；Xi為第i個樣本單元的利用等指數(shù)；a,b為回歸系數(shù)。

用上述函數(shù)對其他所有評價單元進行預(yù)測，得到其他所有的可實現(xiàn)單產(chǎn)。用各單元可實現(xiàn)單產(chǎn)乘以其對應(yīng)的耕地面積得到其可實現(xiàn)總產(chǎn)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)為單位將各單元可實現(xiàn)總產(chǎn)相加得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實現(xiàn)總產(chǎn)。用最終得到的各自可實現(xiàn)總產(chǎn)除以其各自的耕地面積得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實現(xiàn)單產(chǎn)，最后用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實現(xiàn)單產(chǎn)乘以對應(yīng)的待整理區(qū)耕地面積得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實現(xiàn)總產(chǎn)[11]?？蓪崿F(xiàn)總產(chǎn)計算公式：

Kpi=Ypi×Si

(6)

式中：Kpi為評價單元可實現(xiàn)總產(chǎn)；Ypi為評價單元可實現(xiàn)單產(chǎn)；Si為評價單元耕地面積。

(4)待整理區(qū)耕地可提高產(chǎn)能?？蓪崿F(xiàn)產(chǎn)能減去其實際產(chǎn)能，即為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)待整理區(qū)的可提高產(chǎn)能。

W可提高=W可實現(xiàn)-W實際

(7)

式中：W可提高為可提高產(chǎn)能；W可實現(xiàn)為可實現(xiàn)產(chǎn)能；W實際為實際產(chǎn)能。

2.2.3 農(nóng)用地整理潛力綜合評價

通過對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)、新增耕地面積、耕地分散系數(shù)和可提高產(chǎn)能進行綜合評價來判斷各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)農(nóng)用地整理潛力。

耕地分散系數(shù)是零星地類、耕地中的田間道路、小型溝渠、田坎占耕地面積的比值[12]。

β=△Sj/S

(8)

式中：β為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地分散系數(shù)；△Sj為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地區(qū)域內(nèi)有潛力新增耕地面積；S為鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)耕地總面積。首先，對4個變量進行極值標準化，公式：

(9)

(10)

式中：Eij為第i個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項指標的實際值；Xmin為第i個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項指標的最小值；Xmax為第i個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)j項指標的最大值。

再運用幾何平均法對標準化后的指標進行綜合潛力評價[9]。公式：

(11)

式中：Pi為第i個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)綜合潛力系數(shù)；Ei1為第i個第1個指標的標準化值；Ei2為第i個第2個指標的標準化值；Ei3為第i個第3個指標的標準化值；Ei4為第i個第4個指標的標準化值。

3 結(jié)果與分析

3.1 農(nóng)用地待整理區(qū)的結(jié)果的確定

農(nóng)用地待整理區(qū)是根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃劃定的，可以通過農(nóng)用地整理措施轉(zhuǎn)變?yōu)楦氐牡仡?。待整理區(qū)的用地類型主要包括草地、園地、耕地中的零星地類、林地和其他農(nóng)用地(溝渠、農(nóng)村道路、田坎、設(shè)施農(nóng)用地等)[13]。根據(jù)濟陽區(qū)2017年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，并結(jié)合2017年已經(jīng)驗收的土地整治項目，統(tǒng)計得到濟陽區(qū)農(nóng)用地待整理區(qū)面積和分布情況(表1)。待整理區(qū)面積較大的地區(qū)主要分布在濟陽區(qū)北部的垛石鎮(zhèn)和曲堤鎮(zhèn)，兩區(qū)待整理面積占全區(qū)待整理總面積的32%。

3.2 農(nóng)用地整理數(shù)量潛力的確定

根據(jù)濟陽區(qū)2014—2017年耕地等別更新成果，統(tǒng)計濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的新增耕地面積。濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地系數(shù)如表1所示。

表1 濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)新增耕地面積

由表1可知，濟陽區(qū)新增耕地系數(shù)介于0～0.77之間，平均新增耕地系數(shù)為0.28%。濟陽區(qū)新增耕地系數(shù)大于0.30%有垛石鎮(zhèn)、仁風(fēng)鎮(zhèn)、太平街道和新市鎮(zhèn)；新增耕地系數(shù)介于0.1%～0.30%之間的有濟陽街道、崔寨街道和孫耿街道；新增耕地系數(shù)小于0.1%有濟北街道、回河街道和曲堤鎮(zhèn)。

3.3 農(nóng)用地整理質(zhì)量潛力的確定

根據(jù)濟陽區(qū)2017年耕地質(zhì)量等別成果，結(jié)合標準糧換算系數(shù)，核算濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)2017年的待整理區(qū)實際產(chǎn)能。濟陽區(qū)屬于魯西北平原區(qū)，基準作物為冬小麥，指定作物為冬小麥和夏玉米，耕作制度為一年兩熟，冬小麥和夏玉米的產(chǎn)量比系數(shù)為1∶0.62。濟陽區(qū)實際產(chǎn)能核算結(jié)果見表2。

表2 濟陽區(qū)待整理耕地區(qū)實際總產(chǎn)核算

運用spss對濟陽區(qū)各評價單元實際標準糧單產(chǎn)與其利用等指數(shù)進行回歸分析，計算濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)可實現(xiàn)產(chǎn)能。公式如下：

Yi=441.323+0.277Ri(R2=0.527)

式中：Ri為第i個評價單元利用等指數(shù)；Yi為i個評價單元的標準糧可實現(xiàn)單產(chǎn)值；模型統(tǒng)計量F檢驗值220.761，相關(guān)系數(shù)R=0.726，判定系數(shù)R2=0.527可以判斷出上述回歸模型通過了可靠性檢驗。說明濟陽區(qū)農(nóng)用地可實現(xiàn)單產(chǎn)與利用等指數(shù)之間存在正相關(guān)的直線關(guān)系。

利用計算出的濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可實現(xiàn)總產(chǎn)減去濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)實際總產(chǎn)，得到濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可提高產(chǎn)能(表3)。

表3 濟陽區(qū)待整理耕地區(qū)實際總產(chǎn)和可提高產(chǎn)能核算

由表3結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，濟陽區(qū)可提高產(chǎn)能共11161萬kg。濟陽區(qū)可提高產(chǎn)能大于1500萬kg的包括垛石鎮(zhèn)、曲堤鎮(zhèn)；可提高產(chǎn)能介于1000萬～1500萬kg的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)包括崔寨街道、孫耿街道、太平街道和新市鎮(zhèn)；可提高產(chǎn)能小于1000萬kg的包括濟陽街道、濟北街道、回河街道和仁風(fēng)鎮(zhèn)。如果按照濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的待整理區(qū)耕地面積來說，崔寨鎮(zhèn)農(nóng)用地整理的質(zhì)量潛力較大。

3.4 濟陽區(qū)農(nóng)用地整理潛力劃分

首先，運用公式把濟陽區(qū)農(nóng)用地整理的4個指標進行標準化。運用公式進行濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)綜合潛力系數(shù)測算，根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)潛力系數(shù)繪制折線圖，將顯著處作為分級界線[14]，分級結(jié)果見圖1。

圖1 濟陽區(qū)農(nóng)用地整理潛力分級圖

通過幾何平均法測算的濟陽區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)農(nóng)用地整理潛力分級結(jié)果呈正態(tài)分布，具體為：一級潛力區(qū)的潛力系數(shù)為0.79，待整理農(nóng)用地面積10599.55hm2，只包括仁風(fēng)鎮(zhèn)；二級潛力區(qū)為潛力系數(shù)介于0.55～0.59之間，待整理農(nóng)用地面積為32148.81hm2，包括新市鎮(zhèn)、垛石鎮(zhèn)和太平街道；三級潛力區(qū)為潛力系數(shù)介于0.31～0.33，待整理農(nóng)用地面積為26816.42hm2，包括崔寨街道、曲堤鎮(zhèn)和孫耿街道；四級潛力區(qū)潛力系數(shù)為0.18，待整理農(nóng)用地面積為12489.92hm2，包括濟陽街道和回河街道；五級潛力區(qū)潛力系數(shù)為0的濟北街道。濟陽區(qū)農(nóng)用地整理綜合潛力區(qū)主要分布在北部地區(qū)[15-19]。

4 結(jié)論

(1)濟陽區(qū)待整理區(qū)農(nóng)用地共83238.14hm2，新增耕地為166.15hm2，新增耕地系數(shù)平均值為0.28%，濟陽區(qū)新增耕地系數(shù)最高的為仁風(fēng)鎮(zhèn)0.77%和垛石鎮(zhèn)0.50%；新增耕地面積最大的為仁風(fēng)鎮(zhèn)和垛石鎮(zhèn)，分別為83.51hm2、72.51hm2?？商岣弋a(chǎn)能共1048萬kg，其中各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)可提高產(chǎn)能最高的為垛石鎮(zhèn)和曲堤鎮(zhèn)，分別為1924.18萬kg，1527.50萬kg。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)開發(fā)潛力以二級和三級潛力區(qū)為主。

(2)農(nóng)用地整理中土地平整、農(nóng)田水利工程、道路建設(shè)工程等都會改變土壤性質(zhì)、破壞景觀格局、對飲用水產(chǎn)生污染，因此在農(nóng)用地整理潛力研究中，應(yīng)該加強對生態(tài)潛力的評估，加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)，用長遠發(fā)展的目光協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護的關(guān)系。

(3)土地整理工程是一個自然、社會、人文多方面綜合的工程，在今后的研究中應(yīng)該加強對社會經(jīng)濟因素和人文方面的研究工作，建立科學(xué)合理的潛力評價體系，使其潛力評估結(jié)果更具有現(xiàn)實意義。

(4)當(dāng)前補充耕地方式除了農(nóng)用地整理以外，還有居民點整理、后備資源開發(fā)等途徑。濟陽區(qū)作為山東省“三權(quán)分置”試點區(qū)縣，應(yīng)該積極根據(jù)國家新一輪國土空間規(guī)劃中確定為建設(shè)用地的農(nóng)村閑散用地進行盤活利用，從而補充增加耕地，促進土地資源的合理利用。