农用地后备资源质量研究

4.3.4　农用地后备资源质量研究

农用地后备资源质量评价是对农用地后备资源的内涵挖潜能力在质量深度上的综合评价，是从“现象”上升到“本质”的认知过程，以往对后备资源质量的评价研究仅局限于定性方法，使研究深度得不到拓展，本研究将通过定量研究的方法对江苏省农用地后备资源质量潜力进行量化。通过质量潜力评价，了解各地区农用地后备资源潜在的生产力水平及其地域分布情况，对于实施区域耕地占补平衡尤其是耕地综合生产能力的平衡，对于进行有关土地整理开发规划以及重大区域战略决策等都具有十分重要的指导意义。

1）评价思路

农用地地上产出即产量或产值最能代表农地的生产力水平，尽管农用地后备资源在现实中尚未进行开发利用，但其具有潜在的生产力水平，因此可以采用潜在的理论产量作为衡量农用地后备资源质量潜力状况的评价指标。理论产量的测算，采用以作物光温生产潜力指数为基础，逐步进行影响因素修正的思路，使结果逐步接近作物的实际生产力水平，最终计算得出质量指数即理论产量。

农地质量影响因素按照影响类型分为三大类：第一类是自然因素条件，其影响力最大，包括土壤质地、耕作层厚度、灌排条件等，这类因素是农用地后备资源所必备的自然条件和生态环境，反映了作物光温潜力指数所能发挥的自然潜力大小；第二类是利用因素条件，即区域农地利用水平，如农业生产技术水平，这类因素影响着各地区农用地后备资源自然生产力的发挥程度；第三类是经济因素条件，即区域农地经济效益水平，通常用投入—产出水平来衡量，在自然条件相近、利用条件相当的地区间，若投入—产出水平差异较大，则各地最终的效益（收入）也是不同的。考虑到除了农地整理类后备资源以外，其他三类后备资源在现实中尚未开发利用，某些自然因素条件难以确定，如灌溉保证率、排水条件等，因此在评价过程中，参照当地农地的质量条件来确定，从而使评价具有一定的可靠性和可操作性。至于利用因素和经济因素反映的是区域水平，不是针对某一地块，因此不需要参照。

在质量潜力测算过程中，按照影响因素条件的不同，以作物光温生产潜力指数为基础，对各地区四类后备资源依次进行三个潜力层次上的测算：首先计算在自然质量因素条件影响下的自然潜力指数；在此基础上，进行利用因素条件修正，计算利用潜力指数；再进行经济因素条件修正，计算经济潜力指数。最终的经济潜力指数反映了某地区农用地后备资源在一定的自然、社会、经济条件下理论上所具有的质量潜力与实际生产力水平最接近。

图4.17　农用地后备资源开发利用质量提升过程

考虑到由于自然生态条件的局限性以及其他一些客观条件的限制，农用地后备资源在开发利用后难以立即达到优质农地的水平，而是需要经过一定的过程（如土壤熟化过程等）才能逐步达到优质农地的质量水平，如图4.17所示。为此随着各地后备资源开发利用后自然因素条件、利用因素条件和经济因素条件的逐步改良和提高，分三个时期来测算各类后备资源质量潜力，即低水平时期、中水平时期、高水平时期。此外，农地整理类后备资源其质量潜力来源于两方面：一方面来源于新增耕地，另一方面来源于原有耕地质量得到提高。其他三类后备资源的质量潜力全部来自其新增耕地。

质量潜力评价流程简图见图4.18。

图4.18　质量评价流程

2）指标控制区划分

通过指标控制区划分对全省进行区域细分。划分指标控制区的目的在于两点：一是有利于确定指定作物，二是有利于确定进行土地自然因素条件修正时所需用的参评因素。根据江苏省农业资源条件地域分异情况，将全省划为六大控制区域：①太湖农业区，②宁镇扬丘陵农业区，③沿江农业区，④沿海农业区，⑤里下河农业区，⑥徐淮农业区。

表4.20　指标控制区划分结果

3）标准耕作制度及指定作物确定

根据农业分区确定本次江苏省农用地后备资源质量潜力评价选用的耕作制度为：太湖平原耕作制度，宁镇扬丘陵耕作制度，沿江平原耕作制度，沿海平原耕作制度，里下河平原耕作制度，徐淮平原耕作制度。由于各地养地方式难以统一，因此这里的标准耕作制度主要指种植制度。

根据指标控制区划分、标准耕作制度以及确定指定作物的条件进一步确定各指标控制区内的标准耕作制度和指定作物，见表4.21。选择水稻、小麦作为指定作物，其主要依据有：①这两种作物皆为江苏的传统作物，经过当地长期的选择，这些作物的特性与当地土地自然特性有较好的一致性，能够较为恰当准确地反映出当地土地的属性；②水稻和小麦是江苏的主要粮食作物，播种面积较稳定。

表4.21　各指标控制区内标准耕作制度、基准作物和指定作物

4）光温生产潜力指数测算

光温生产潜力是在光合生产潜力的基础上进行温度这一影响因素的修正后得到的，即仅考虑太阳辐射和温度条件的影响，其他因素都处于最佳状态时作物的产量。由于每一地区的太阳辐射、温度条件是不同的，各地作物的光温生产潜力也各不一样。各地区指定作物即水稻和小麦的光温生产潜力指数（见表4.22）。

表4.22　各市、县光温生产潜力　　（kg/亩）

（续表4.22）

5）质量潜力指数测算

（1）影响因素条件量化

①自然质量分的计算

一般而言，影响农用地生产潜力的自然条件包括：地貌条件（海拔高度、地形坡向、地形坡度等）；土壤条件（土壤质地、土壤类型、土层厚度、有机质含量、渗透性，地下水位，含盐量，pH值等）；气候条件（≥10℃积温、光照、无霜期、平均气温、雨量）；生态环境条件（植被类型、水土流失、环境污染等）。在确定具体研究对象的参评因素时，要遵循这样几条原则：所选因素必须是主导影响因素；所选因素性质相对稳定；所选因素条件地域分异明显；所选因素指标值易于获取和量化。

根据以上原则，针对本研究区情况，采用Delphi法，确定各指标控制区内自然潜力参评因素及其权重见表4.23：

表4.23　江苏省农用地后备资源自然质量参评因素及权重

（续表4.23）

对于土壤pH值、土壤有机质含量（％）、表土质地、耕层厚度（cm）、障碍层深度（cm）和盐渍化程度（％）这类定量指标，可直接根据其指标值通过线性内插的方法来求出分值。对于排水条件、灌溉条件和土壤侵蚀程度这类定性指标，其分值根据实际情况将定性评价结果进行相应处理得到。

获取各自然参评因素指标分值后，需要先对指标值进行无量纲处理，即建立参评因素分值的转换标准，使各参评因素对土地自然质量的影响随质量分值呈线性变化，才可直接参与自然质量综合分值的计算。建立转换标准应遵循如下原则：因素作用分值与农用地质量优劣成正比；因素作用分值采用0～100分的封闭区间，最优取100，相对最劣取0；因素作用分值只与参评因素的显著作用区间相对应。根据各参评因素指标值，确定自然质量参评因素指标值———分值转换标准和分值隶属函数。

从低水平到中水平再到高水平，这三个时期的指标值参照各类后备资源所在地不同质量的农地条件来确定。具体来说，对于农地整理类后备资源而言，低水平时期即其现状条件，中水平时期的指标值参照当地一般质量农地的情况来测定，高水平时期的指标值参照当地高等质量农地的情况来测定；对于其他三类后备资源而言，低水平时期的指标值参照当地低等质量农地的情况来测定，中水平时期的指标值参照当地中等质量农地的情况来测定，高水平时期的指标值参照当地高等质量农地的情况来测定。

计算各评价单元内各指定作物的自然质量分N_ij，公式如下：

式中：f_ijk———第i个评价单元内第j种指定作物第k个参评因素的指标分值；

W_k———参评因素的权重；

p———评价单元的数目；

m———参评因素的数目；

N_ij———第i个评价单元内某类后备资源第j种指定作物的自然质量分，为无量纲数。

②土地利用系数、经济系数的计算

土地利用条件反映了后备资源所处地区内土地自然生产潜力能发挥的水平，一般以当地的最高单产作为潜力发挥的最高水平，因此将利用系数的计算公式确定为：U_j＝P_j/P_j，max，P_j为第i个评价单元内某样点地块第j种指定作物的平均单产；P_j，max为评价单元内第j种指定作物的最高单产；U_j为评价单元内该样点地块第j种指定作物的土地利用系数。

土地经济条件反映了后备资源所处地区内农用地资源最终产出效益的高低，以投入—产出指标作为参评因素，因此土地经济系数的计算公式为：I_j＝a_j/A_j，其中a_j为当地主要种植作物单产，A_j为当地产量—成本指数的最高值。

土地利用条件和经济条件都具有一定的地域性，为了加强系数计算的地域控制性，参照《江苏省农用地资源分等研究》一书中“点－面－区－点－区值”的方法计算各评价单元内低、中、高水平时期的土地利用系数、经济系数。

（2）质量指数的计算

在光温生产潜力、自然质量分的基础上计算自然、利用、经济质量指数，计算公式如下：

经济质量指数：

式中：N_ij———第i个评价单元内某类后备资源第j种指定作物的自然质量分；

A_ij———第i个评价单元内第j种指定作物的光温生产潜力指数；

K_j———第j种作物的产量比系数，根据《江苏省农用地资源分等研究》得到水稻、小麦的产量比系数分别为1.0、1.3；

EN_i———第i个评价单元内某类后备资源的自然质量指数；

EN_ij———第i个单元第j种指定作物自然质量指数；

U_ij———第i个单元内第j种作物的土地利用系数；

EU_i———i单元的利用质量指数；

EU_ij———第i个单元内第j种作物的利用质量指数；

EI_i———i单元某类后备资源经济质量指数；

I_ij———第i个单元内第j种作物的土地经济系数，根据有关研究，经济因素对作物生产潜力的影响度在0.7至1.0之间，故将经济系数最终的影响度确定为（0.7＋0.3I_ij）。

（3）质量潜力指数计算

农用地后备资源中农地整理类后备资源原有耕地质量也得到提高，这部分潜力不应忽视，下面分别对农地整理原有耕地和各类后备资源新增耕地质量潜力进行计算。

①农地整理原有耕地

式中：E_i高、E_i中、E_i低分别———第i个单元内农地整理类后备资源原有耕地在高、中、低水平时期的质量指数（包括自然、利用、经济质量指数）；

ΔE_i中、ΔE_i高分别———农地整理类后备资源原有耕地在中、高水平时期的潜力指数（包括自然、利用、经济潜力指数）。

②各类后备资源新增耕地

由于农地整理新增耕地以及其他三类后备资源整理在开发前理论产量为0，因此其在三个时期的自然、利用、经济潜力指数即为相应的质量指数。

6）质量分区

对各单元各类后备资源在三个时期的自然、利用、经济潜力指数进行潜力分区，掌握江苏省农用地后备资源质量地域分布情况。

（1）农地整理类后备资源

农地整理类后备资源质量潜力来源于两部分，其中农地整理原耕地质量潜力更能体现出农地整理类后备资源开发利用后质量提升的大小，因此对农地整理类后备资源质量潜力分区是针对其原耕地质量潜力指数进行分区。在对各单元潜力指数进行聚类分析的基础上确定分区标准，见表4.24。分区结果见图4.19至图4.24。

表4.24　农地整理原有耕地质量潜力分区标准　　（kg/亩）

图4.19　农地整理原耕地自然潜力（中水平）

图4.20　农地整理原耕地自然潜力（高水平）

图4.21　农地整理原耕地利用潜力（中水平）

图4.22　农地整理原耕地利用潜力（高水平）

图4.19、图4.20分别体现了全省农地整理类后备资源在中、高水平时期下的自然潜力地域分布格局。图4.21、图4.22分别体现了农地整理类后备资源在中、高水平时期下的利用潜力地域分布格局。图4.23、图4.24分别体现了农地整理类后备资源在中、高水平时期下的经济潜力地域分布格局，经济潜力最接近实际质量水平。通过图4.20、图4.22、图4.24之间的比较，体现出了各地区农地整理类后备资源高水平时期在不同影响因素条件下的质量变迁情况，从而可以找出影响各地区农地整理类后备资源质量潜力发挥的限制性因素和优势条件，为当地后备资源开发利用活动提供有针对性的指导。从图上可以看出，苏南地区，丹阳为自然潜力Ⅳ区、利用潜力Ⅲ区、经济潜力Ⅱ区，这说明当地的土地利用条件和经济条件较好，但很大程度上受到自然条件的限制，因此需要着重改良其自然条件，同理可得，江阴、常州市郊区、吴江也需要重点改良其自然条件，又如镇江市郊区属于自然潜力Ⅱ区、利用潜力Ⅰ区、经济潜力Ⅰ区，说明该地三方面的因素条件均较好，在开发利用时应充分挖掘其质量潜力。溧水属于自然潜力Ⅰ区、利用潜力Ⅱ区、经济潜力Ⅱ区，说明该地自然条件较好，可以进一步提高当地的土地利用水平和经济水平。同理，苏州市郊区可进一步提高当地的土地利用水平。太仓和昆山三种潜力均属于Ⅲ区，说明当地农地自然条件、利用条件、经济条件均有待提高。苏中地区，兴化、宝应、高邮需着重改善其自然条件，扬州市郊区、江都、如东在自然、利用、经济三方面的条件都有待改善，海门需改良农地整理类后备资源的自然条件和提高当地土地利用水平，启东三方面的条件均较好。苏北地区，东台、大丰、射阳、滨海、灌云、赣榆、东海、新沂、睢宁、铜山三方面的条件都较好，且在地域上集中连片，优势明显。阜宁、丰县、沛县、沭阳、宿豫、泗洪等地的农地整理类后备资源自然条件有待改良，淮安市郊区的三种潜力都属于Ⅱ区，在开发利用时应充分挖掘其潜力。

图4.23　农地整理原耕地经济潜力（中水平）

图4.24　农地整理原耕地经济潜力（高水平）

（2）其他三类后备资源

对农村建设用地整理、土地复垦、未利用地开发类后备资源在低、中、高水平时期的自然潜力、利用潜力、经济潜力进行潜力分区。在对各单元各类潜力指数进行聚类分析的基础上建立分区标准，见表4.25，分区结果见图4.25至图4.33。

表4.25　其他三类后备资源质量潜力分区标准　　（kg/亩）

图4.25　其他三类后备资源自然潜力（低水平）

图4.26　其他三类后备资源自然潜力（中水平）

图4.27　其他三类后备资源自然潜力（高水平）

图4.28　其他三类后备资源利用潜力（低水平）

图4.29　其他三类后备资源利用潜力（中水平）

图4.30　其他三类后备资源利用潜力（高水平）

图4.31　其他三类后备资源经济潜力（低水平）

图4.32　其他三类后备资源经济潜力（中水平）

图4.33　其他三类后备资源经济潜力（高水平）

图4.25、图4.26、图4.27分别反映了其他三类后备资源的自然潜力在不同时期下的地域分布格局。图4.28、图4.29、图4.30分别反映了各地区其他三类后备资源利用潜力在不同时期下的地域分布格局。图4.31、图4.32、图4.33反映了各地区其他三类后备资源经济潜力在不同时期下的地域分布格局。图4.27、图4.30、图4.33，反映了各地区其他三类后备资源高水平时期在不同因素条件影响下的质量变迁情况，从而可以找出影响各地区其他三类后备资源质量潜力发挥的优势条件和限制性条件。从图上看来，三种潜力均较高的地方主要分布在：苏南地区，常州市郊区、无锡市郊区、苏州市郊区、常熟；苏北地区，东海、沭阳、新沂、宿城、宿豫、泗阳、泗洪。具体来看，苏南地区，张家港、浦口、江宁、六合等地的土地经济条件较好，主要受自然条件和利用条件的限制，在利用过程中应注重这两方面条件的改善；溧水的土地自然条件较好，需要有针对性地改善当地的土地利用条件和经济条件；苏州市郊区、太仓、昆山、吴江等地的自然条件和经济条件较好，但受利用条件的限制较大，若能提高当地土地利用水平，其质量潜力会得到更大程度的发挥。苏中地区，如皋、通州、兴化等地的土地经济条件较好，需重点改善当地后备资源的自然条件和利用条件；高邮的土地利用条件和经济条件较好，限制性因素主要在于自然条件。苏北地区，滨海、丰县、沛县、灌云、睢宁的土地经济条件较好，限制性因素主要在于当地的自然条件和利用条件；邳州的土地利用条件和经济条件都较好，主要受自然条件的限制，大丰、滨海、涟水、建湖、盐城市郊区、盱眙等地的三种潜力均较低，其质量影响因素条件需全方位提高。