宋 戈,崔曉偉,雷國平,高志昊
(東北農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,哈爾濱150030)
耕地利用安全是保護耕地和保障國家糧食安全的基礎(chǔ)。近10 a來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,土地供求矛盾日益突出,在一定程度和范圍內(nèi),耕地數(shù)量減少、質(zhì)量下降等問題突出,尤其是耕地利用安全問題具有普遍性。2008年全國耕地凈減少1.93萬h m2。全國耕地水土流失占全部耕地面積的34.26%,全國受污染的耕地面積約為100萬h m2,耕地主要土壤養(yǎng)分表現(xiàn)為大面積缺乏[1]。此外,酸雨、垃圾及化肥和農(nóng)藥等,也在不斷侵蝕著大面積的耕地[2]。中低產(chǎn)田占耕地面積的79%,有水源保證和灌溉設(shè)施的只占40%[3]。多樣化的污染、退化和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等資源條件的限制,對耕地資源安全造成了重大的威脅,加大了耕地保護的難度,成為制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、糧食安全和社會穩(wěn)定的重要因素。這明顯地警示我們,研究耕地利用安全問題刻不容緩。保1.2億h m2耕地紅線目標以及目前耕地數(shù)量的減少和質(zhì)量下降的事實,同樣也加劇了耕地利用安全研究的迫切性。
目前與之相關(guān)的研究成果大部分是針對耕地資源與糧食安全的關(guān)系[4-7]、耕地生態(tài)安全[8]、土地資源安全評價[9-10]等方面,但在耕地利用安全方面研究較少,而且研究成果在實際實施中,并未達到預(yù)期研究效果,因此,我國耕地利用安全問題仍然尖銳,提高耕地利用安全仍然面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。重要的原因是,一定區(qū)域的耕地利用安全受經(jīng)濟安全因素、社會安全因素和生態(tài)安全因素的影響,各因素對耕地利用安全的影響關(guān)系十分復(fù)雜,即使是單因子變化也會引起其有關(guān)因子的“共振”,從而導致耕地利用安全狀態(tài)的重大變動。因此,從社會安全、經(jīng)濟安全和生態(tài)安全整體角度評價和調(diào)控耕地利用安全,是實現(xiàn)耕地持續(xù)生產(chǎn)能力的重要途徑。本研究以松嫩平原北部典型地域齊齊哈爾市為研究區(qū),從耕地利用經(jīng)濟安全、耕地利用生態(tài)安全以及耕地利用社會安全角度,結(jié)合研究區(qū)——齊齊哈爾市耕地利用實際狀況,構(gòu)建評價指標體系,運用功效評分法,對2002-2008年間耕地利用安全狀況進行綜合評價,確定2002-2008年間研究區(qū)耕地利用安全狀態(tài),探索其耕地利用安全保護途徑,為實現(xiàn)區(qū)域耕地利用安全提供科學依據(jù)和重要的參考。
齊齊哈爾市介于122°-126°E、45°-48°N,位于松嫩平原北部、黑龍江省境內(nèi),現(xiàn)轄齊齊哈爾市轄區(qū)、8個縣(訥河縣、甘南縣、龍江縣、富裕縣、依安縣、拜泉縣、克山縣、克東縣),全市土地面積4.25萬k m2,截至2008年底,齊齊哈爾市共有569.2萬人,其中農(nóng)村人口364.6萬人,占全市人口總數(shù)的64%,城鎮(zhèn)人口204.7萬人,占全市人口總數(shù)的36%,城市化水平低于全國城市化平均值。齊齊哈爾市農(nóng)用地面積3.38萬k m2,其中耕地2.23萬k m2,約占黑龍江省耕地總面積18.9%,人均耕地0.39 h m2,是黑龍江省人均耕地面積的1.3倍,糧食產(chǎn)量約占全省總產(chǎn)量的20%,該地區(qū)年平均氣溫0.7~4.2℃,南北相差3.5℃左右,年日照時數(shù)2 600~2 900 h,其中生長期(5-9月)日照時數(shù)為1 300~1 350 h,生長期降水量一般為350~480 mm,占年降水量的85%以上,作物生長期具有雨熱同季、日照充足的有利氣候條件。齊齊哈爾市農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉機械0.33萬臺,農(nóng)用水泵5.99萬臺,農(nóng)用運輸車2.77萬臺,農(nóng)業(yè)排灌動力機械有待進一步增強,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平低。同時齊齊哈爾市是松嫩平原水土流失重點治理區(qū),耕地水土流失面積151.6 k m2,占耕地面積的88.3%,年治理面積20 k m2左右,因水土流失導致黑土區(qū)土壤有機質(zhì)每年以1%的速度遞減[11],黑土層的厚度逐漸淺薄,耕地質(zhì)量不斷下降,耕地復(fù)種指數(shù)僅為0.66,耕地粗放利用現(xiàn)象嚴重,耕地利用生態(tài)環(huán)境總體比較脆弱,耕地利用安全形勢嚴峻,及時掌握該區(qū)域耕地利用安全狀態(tài)勢在必行。
耕地利用安全涉及人口和經(jīng)濟增長對耕地資源的約束,考慮耕地利用安全首先應(yīng)維持耕地利用安全的穩(wěn)定性,同時要維持耕地生態(tài)的健康與服務(wù)功能的可持續(xù)性,最終達到耕地資源可持續(xù)利用,人口與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展[12]。耕地利用安全是一個復(fù)雜的系統(tǒng),本文從耕地利用經(jīng)濟安全、耕地利用生態(tài)安全和耕地利用社會安全三個方面研究,本著科學性、可操作性、系統(tǒng)性、全面性和獨立性的原則,結(jié)合研究區(qū)的現(xiàn)狀選取24個單項指標作為參評因子,構(gòu)建評價指標體系見表1。
功效評分法是根據(jù)多目標規(guī)劃原理,能夠準確、客觀、公正地評價出研究對象的實際狀況。此方法對每一項評價指標確定滿意值和不允許值,以滿意值為上限,以不允許值為下限,計算各指標實現(xiàn)滿意值的程度。本文通過功效評分法,計算得出各評價指標值,以評價指標項的最優(yōu)值和最差值來分別代替滿意值和不允許值,并以此確定各指標的分數(shù),經(jīng)過加權(quán)平均進行綜合,從而評價研究區(qū)耕地利用安全的綜合狀況。
本文采用極差法對各指標進行無量綱化變換處理,得到各指標的功效系數(shù),功效系數(shù)乘以100作為指標的標準值。
(1)正效應(yīng)指標。正向指標記第i個評價對象第j項指標為xij,則第i個評價對象指標的標準值為
表1 耕地利用安全綜合評價指標
(2)負效應(yīng)指標。負向指標記第i個評價對象第j項指標為xij,則第i個評價對象指標的標準值為
式中:d(xij)——第i個評價對象第j個評價指標的功效系數(shù),d(xij)×100為該指標的標準值。當d(xij)=1時,指標代表的項目達到最佳狀態(tài);相反,當d(xij)=0時,達到最差狀態(tài)。
各指標權(quán)重的確定采用離差權(quán)法。其原理為:若某一指標對所有樣品都相等或相差不大,則此項指標包含評價所需的信息量不大,權(quán)系數(shù)很??;反之,若某項指標對所有樣品相差很大,則權(quán)系數(shù)很大。因此,可用每一項指標的標準差計算該指標的常權(quán)[13]。
式中:wi——評價指標i的離差權(quán)重;Si——評價指標i的標準差;m——i項指標的平均值。
該模型用于計算耕地利用安全各項指標的評價值,耕地利用安全綜合評價值是由各項指標的評價值綜合相加得出,公式為
式中:CIi——耕地利用安全綜合指數(shù)(評價值)。
評價標準在借鑒和綜合國內(nèi)專家學者關(guān)于土地利用安全相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[12-16],結(jié)合齊齊哈爾市的耕地利用特點,將耕地利用安全等級評判標準確定為4個安全級別(表2),其中綜合值越大,表明耕地利用安全狀態(tài)越好,反之,則越差。
表2 耕地利用安全分級標準
數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫》、《中國統(tǒng)計年鑒》(2009)、《國土資源公報》(2008)、《黑龍江省統(tǒng)計年鑒》(2003-2009)、《齊齊哈爾市統(tǒng)計年鑒》(2009)、《齊齊哈爾市社會統(tǒng)計公報》(2002-2008)、《黑龍江省年鑒》(2003-2009)。
通過計算,研究區(qū)耕地利用生態(tài)安全、耕地利用經(jīng)濟安全、耕地利用社會安全3項指標的權(quán)重分配分別為0.328 5,0.377 5,0.294 0。在3項指標中,耕地生態(tài)功能指標和經(jīng)濟功能指標對耕地利用的安全影響略大。因此,為保證耕地可持續(xù)利用,在追求耕地利用經(jīng)濟效益的同時,應(yīng)特別注意提高耕地生態(tài)環(huán)境的保護力度。各評價指標權(quán)重見表3。
表3 耕地利用安全指標權(quán)重
評價結(jié)果表明:在2002-2008年,齊齊哈爾市耕地資源安全評價值處于波動狀態(tài),耕地利用安全級別存在一定的差異(表4)。其中2002-2004年,耕地利用安全情況基本處于相對平穩(wěn)狀態(tài),但安全級別都是在臨界安全狀態(tài)波動。在2002-2004年,齊齊哈爾市耕地利用經(jīng)濟功能值大幅下降后,又有小幅度的上升,但耕地利用生態(tài)安全功能值逐漸下降,在這兩大主要因素的影響下,耕地利用安全綜合評價值跌至臨界安全級別的臨界區(qū),尤其在2003年耕地利用經(jīng)濟功能值下降到近7 a的最低點,與齊齊哈爾市2003年水旱受災(zāi)面積達115.46 k m2有直接關(guān)系。2005年耕地利用安全級別達到安全狀態(tài),耕地利用生態(tài)安全和耕地利用社會安全的評價值呈上升狀態(tài),其中耕地利用社會功能上升幅度最大,這與2005年齊齊哈爾市耕地補充面積大和水庫蓄水量足的實際情況相一致,耕地補充量為0.38萬h m2,水庫容量為8.79億m3,是近7 a最高值,耕地的有效灌溉面積增加8.38萬h m2,同時該年平均氣溫比往年略高,為農(nóng)作物的生長提供了良好的條件,增加了耕地農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量和農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟收入。2006-2007年,耕地利用安全級別急劇下降,其中耕地利用粗放現(xiàn)象十分嚴重,耕地復(fù)種僅為0.7左右,同時水庫蓄水量不足,耕地補充系數(shù)僅為2.01,耕地儲備數(shù)量明顯不足,在沒有足量的耕地和水資源的保障下,導致耕地經(jīng)濟增長值偏低;耕地利用生態(tài)安全指標值下降幅度更為突出,耕地受災(zāi)面積高達85%,水土流失治理面積僅16.33 k m2,為近7 a水土流失治理面積最低值,致使2007年耕地利用安全級別下跌至不安全級別,耕地利用生態(tài)安全面臨巨大的危機,耕地利用安全問題亟待解決。2008年齊齊哈爾市的耕地利用綜合評價值有明顯的上升,耕地利用生態(tài)安全和耕地利用經(jīng)濟安全指標評價值的上升是該年耕地利用綜合評價值上升的重要原因,其中第一產(chǎn)業(yè)增加值最突出,比去年增值約25%,同時應(yīng)該注意到耕地利用社會安全評價值有較小幅度的降低,耕地利用綜合安全問題仍然需要高度重視,進一步加強對耕地利用安全的保護措施。
表4 2002-2008年齊齊哈爾市耕地利用安全評價值
齊齊哈爾市在今后發(fā)展中追求耕地利用經(jīng)濟最大化的同時,應(yīng)更多注重于耕地利用生態(tài)安全的保護和耕地利用社會安全的影響,其中尤為突出的影響因素有耕地受災(zāi)面積、耕地基礎(chǔ)設(shè)施(農(nóng)業(yè)排灌設(shè)施、農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)施等)、耕地有效灌溉面積、復(fù)種指數(shù)、水土流失治理面積。為實現(xiàn)齊齊哈爾市耕地持續(xù)、健康、穩(wěn)定的利用,提高耕地利用綜合安全,必須采取針對性的措施。
通過對2002-2008年齊齊哈爾市耕地利用安全綜合評價,表明齊齊哈爾市耕地利用安全基本處于臨界安全狀態(tài),耕地利用經(jīng)濟安全、耕地利用生態(tài)安全問題比較突出。為保證齊齊哈爾市耕地經(jīng)濟產(chǎn)出,針對齊齊哈爾市降水時間空間分布不均的現(xiàn)實情況,需要提高水庫蓄水能力,同時加強耕地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),減少受災(zāi)面積等。為改變耕地粗放經(jīng)營方式和改善耕地利用環(huán)境,齊齊哈爾市應(yīng)實施嚴格的土地資源管理措施,提高耕地利用集約度,同時在全市展開耕地生態(tài)保護工作,加大治理水土流失力度,提高耕地可持續(xù)利用的能力。
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