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耕地平衡系统建构研究

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耕地平衡系统建构研究

本文作者:钱凤魁边振兴董秀茹刘洪彬吴岩马发旺作者单位:沈阳农业大学土地与环境学院

1研究区概况

辽宁省地貌大体为北高南低,从陆地向海洋倾斜,山地丘陵分列于东西两侧,向中部平原倾斜。气候属于温带大陆性季风气候区,雨热同季,日照丰富,积温较高,四季分明,雨量不均,东湿西干。东部山地区年降水在1100mm以上,西部山地区与内蒙古高原相连、年降水在400mm左右。结合辽宁省具体情况,根据影响耕作制度的主要环境指标———热量、水分、地貌以及社会经济条件等因素,将辽宁省分为辽东山地区、中部平原区、辽西低山丘陵区。通过对辽宁省耕地分等成果分析,辽东山地区耕地利用等别主要分布在3~18等地之间,辽宁中部平原区耕地利用等别主要分布在5~20等地之间,辽西低山丘陵区耕地利用等别主要分布在3~20等地之间。

2调查方法

2.1评价对象

在分区的基础上,通过野外实地调查和数据资料收集,选取11个县区分等数据作为评价对象,其中辽东山区主要选取大连市的普兰店市、鞍山市的海城市、抚顺市的抚顺县、营口市的盖州市、丹东市的东港市作为典型县区,中部平原区主要选取沈阳市的于洪区和新民市、铁岭市的昌图县作为典型县区,辽西低山丘陵区主要选取阜新市的彰武县、朝阳市的凌源市、锦州市的凌海市作为典型县区。所选县区分等成果数据具有典型性和代表性。

2.2资料收集与数据整理

本研究以辽宁省耕地分等研究的相关资料及其研究成果为研究基础,因此在资料收集时主要涉及11个典型县区的耕地分等研究的相关资料及其研究成果。分等成果中的综合属性数据表和样点调查数据表,并以单元编号为共同字段进行了综合属性数据库与样点调查数据库的链接,提取了各样点单元的自然属性数据和利用属性数据以及各调查样点所对应的等别数据,并能够很好地进行样点的投入—产出状况与各分等成果之间的相关分析,为进行耕地占补平衡中质量按等级折算工作奠定良好的基础。

2.3耕地占补平衡中质量等级折算

耕地占补平衡中质量等级折算方法主要采用回归分析法[3-4],即在掌握大量观察数据的基础上,利用数理统计方法建立因变量与自变量之间的回归关系函数表达式,当研究的因果关系只涉及因变量和1个自变量时,主要采用一元回归分析。在进行补充耕地数量质量按等级折算时主要涉及到两个变量,即等别指数和标准粮产量,因此在进行耕地占补平衡中质量等级折算时采用的主要方法为一元线性回归分析法。其主要技术过程包括资料收集—数据整理—建立数学模型—利用等指数与标准粮产量相关分析—计算折算系数—编制等级折算系数表。等级折算系数以定量的方式描述不同利用等别的耕地之间粮食生产能力的相对高低[5]。根据标准粮产量与利用等指数之间的函数关系编制等级折算系数表,折算系数为被占用耕地等别所对应的标准粮产量与补充耕地等别对应的标准粮产量之比。在确定耕地利用等、耕地利用等指数与标准粮产量对应关系的基础上,根据耕地利用等—粮食生产能力对应关系,制定省级耕地占补平衡等级折算系数表,折算系数为被占用耕地等级所对应的粮食生产能力与补充耕地等级所对应的粮食生产能力之比,当该系数小于1时按1计。具体按照新补充耕地质量与被占用耕地质量相当的原则,依下列公式计算等级折算系数:(略)。

2.4耕地利用等别、利用等指数与标准粮产量之间的关系模型

开展耕地占补平衡中质量等级折算,首先要明确各利用等别、利用等指数和相应的标准粮产量分布状况以及它们之间的相关关系,为建立“利用等别—利用等指数—标准粮产量”之间的关系模型奠定基础。根据所选取的典型县各利用等别的平均标准粮产量和平均利用等指数,以平均利用等指数作为自变量x,以平均标准粮产量作为因变量y,建立相关函数。依据拟合曲线分析各利用等别的平均标准粮产量和平均利用等指数之间的线性相关性。通过计算辽东山地区、中部平原区和辽西低山丘陵区耕地利用等与标准粮之间的函数关系模型分别为:y=3.8066x+3680.7、y=3.3566x+4465和y=4.1713x+3618.8。利用等与实际标准粮的相关系数r分别为0.7228,0.7367和0.7212,平均标准粮产量和平均利用等指数之间的线性相关性均达到极显著水平。耕地利用等别划分采用100分等间距划分。以平均利用等指数为自变量x,以标准粮产量为因变量y进行一元线性回归分析,并依据建立的相关函数,计算各区域每个等的平均利用等指数所对应的理论标准粮产量。

3基于LASE体系的耕地占补平衡评价体系建立

美国的LESA体系是当前重要农地划定中较为成熟的理论和方法体系,并成为了当前世界上重要农地划定和保护的典范。该系统由土地评价(LandEvaluation,LE)和立地分析(SiteAssessment,SA)两部分组成,采用特尔菲法分别进行评价计算,分别得到LE分值和SA分值,最后根据服务的目标确定二者之间比例系数,综合得到LESA分值。LE分值与SA分值可以独立使用,也可以结合使用[6]。计算公式为(略)。式中,LESA为农业土地评价和立地分析综合评价分值,LE为农业土地评价分值,SA为农业土地立地条件评价分值,a和b为二者之间比例系数。土地评价部分(LE)重在评价农用地自然条件,反映的是以土壤特征为主体的农用地自然属性;立地分析部分(SA)重在评价农用地的社会经济条件,是用于鉴别除土壤以外的有助于一个地区保留农业用地适宜性,如该地块保持农业用途是否与周边的环境相协调、是否与城市基础设施建设相冲突、是否与土地利用总体规划及当地政策法规相矛盾等。由于耕地占补平衡中补充耕地质量评价着眼于耕地占补平衡前后耕地质量的对比,应重点分析对补充耕地质量起控制和主导作用的因素,影响补充耕地质量的因素包括自然因素、农田基本建设情况等多种立地条件因素,耕地占补平衡中应综合分析,突出自然条件因素和立地条件因素对补充耕地质量的影响。同时,为了保证耕地占补平衡中补充耕地与占用耕地质量的可比性,补充耕地等别评定的方法必须与农用地分等方法相衔接,而且不打破原有农用地评价指标体系。根据上述原则及各评价指标区的特点,对各评价指标区的坡耕地和平原耕地分别选取不同的影响因素,以农用地分等的综合指数模型法建立耕地占补平衡评价体系(表4)。

4结语

本研究调查辽宁省东部山地区、中部平原区、辽西低山丘陵区等不同类型耕地的等级及折算方法,建立了耕地利用等别、利用等指数与标准粮产量之间的关系模型,并借鉴美国的土地评价和立地分析系统,初步建立了耕地占补平衡评价体系,对解决我国耕地占补平衡中“占优补劣、占多补少”等问题有一定的指导作用。