姜雨辰，孫鵬舉2，劉學錄，閆志明，楊歡

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，甘肅 蘭州　730070；2.甘肅省國土資源規(guī)劃研究院，

甘肅 蘭州　730000；3.新疆農(nóng)業(yè)大學管理學院，新疆 烏魯木齊　830052)

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張掖市高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價

姜雨辰1，孫鵬舉12，劉學錄1，閆志明3，楊歡1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省國土資源規(guī)劃研究院，

甘肅 蘭州730000；3.新疆農(nóng)業(yè)大學管理學院，新疆 烏魯木齊830052)

摘要：根據(jù)張掖市實際情況和6個典型高標準基本農(nóng)田建設項目的相關情況，構建了高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價指標體系，運用熵權法計算了7個指標的權重和項目實施前后生態(tài)效益分值.結果表明：對生態(tài)效益有重要影響程度的是灌溉保證率和植被覆蓋率，山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目的生態(tài)效益在6個項目中最高，得分為29.38.項目實施后，除民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目生態(tài)效益比實施前降低，其他5個項目生態(tài)效益均比實施前的得到提高.為了提高生態(tài)效益，可以通過栽植防護林，使項目區(qū)的植被覆蓋率和防風能力將得到提高，對減少水土流失、涵養(yǎng)水源、防風固沙、減少災害起到積極的作用，同時大力發(fā)展襯砌渠道輸水灌溉技術提高水資源利用效率.

關鍵詞：生態(tài)效益；熵權法；基本農(nóng)田；張掖市

第一作者：姜雨辰(1988-)，女，碩士研究生，研究方向為土地利用規(guī)劃.E-mail:jiangyuchen0302@163.com

高標準基本農(nóng)田建設，是指以建設高標準基本農(nóng)田為目標，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃和土地整治規(guī)劃，在農(nóng)村土地整治重點區(qū)域及重大工程、基本農(nóng)田保護區(qū)、基本農(nóng)田整備區(qū)等開展的土地整治活動，并通過農(nóng)村土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災能力強，建設出與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應的基本農(nóng)田.由此可見，高標準基本農(nóng)田建設是土地整治活動的一種形式.高標準基本農(nóng)田建設通過土地平整、農(nóng)田水利設施、生態(tài)防護林等工程建設使項目區(qū)生物環(huán)境和非生物環(huán)境均產(chǎn)生了較大的改變，在生態(tài)效益上表現(xiàn)出正負兩方面的效應.因此，高標準基本農(nóng)田建設的生態(tài)效益評價指在一定的區(qū)域范圍之內(nèi)，因土地整理項目實施對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能和空間場所功能的生態(tài)平衡造成影響，進而對當?shù)厝藗兩a(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境產(chǎn)生效應的總和[1].

近些年，國內(nèi)學者陸續(xù)開始對土地整治項目的效益評價做了相關研究.其中包括經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益、綜合效益等.其中，李晶表述了土地整理經(jīng)濟效益評價的概念，從投入-產(chǎn)出方面選取了4類指標,對農(nóng)用地整理進行了經(jīng)濟效益評價[2].唐暉在分析了土地整治項目的經(jīng)濟效益評價中存在的問題之后，引入了收益-成本法，為完善土地開發(fā)整理項目經(jīng)濟效益評價提供了參考[3].楊慶媛等[4]均選取了23個指標構建了社會影響評價體系，運用多因素綜合評價法，對土地開發(fā)整理項目的進行社會影響評價.鄧經(jīng)川等[5]采用極值標準法與層次分析法對土地整理實施后的社會效益進行綜合分析.趙華，卞正富等[6]指出不同開發(fā)整理利用的土地，生態(tài)評價具體內(nèi)容不同得出在土地開發(fā)整理項目中要加強生態(tài)環(huán)境效益評價的結論.

綜合當前我國學者的研究成果可以看出，土地整治項目的效益評價多以經(jīng)濟評價居多，對社會效益的評價較少且多以定性評價為主.近幾年，學者也開始注重定性與定量相結合的評價方法，且方法較為成熟，但是這些評價方法中有很多主觀性較強，使得評價結果不夠準確.本文擬采用熵權法對張掖市的6個高標準基本農(nóng)田建設項目生態(tài)效益進行分析，以期為高標準基本農(nóng)田建設的生態(tài)效益評價體系確定提供一定的參考.

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

張掖市位于甘肅省西北部，河西走廊中段.屬于大陸性氣候，年平均氣溫6 ℃.張掖市南有祁連山，北依合黎山、龍首山，黑河貫穿全境，形成了特有的荒漠綠洲景象.全市地勢平坦，土壤肥沃.轄甘州區(qū)、臨澤縣、高臺縣、山丹縣、民樂縣、肅南裕固族自治縣6個縣區(qū)，是甘肅省商品糧基地，盛產(chǎn)小麥、玉米、水稻、豆類、油料、瓜果、蔬菜.張掖市有耕地26.67萬hm2(含山丹軍馬場)，有可墾荒地20多萬 hm2；有大小河流26條，年徑流量26.6億m3，地下水的儲量十分豐富；有草原173.33多萬 hm2；有森林38.67多萬 hm2，森林覆蓋率達9.2%；全年日照3 000 h.處于干旱荒漠區(qū)的張掖市生態(tài)環(huán)境十分脆弱，水資源的開發(fā)利用與社會、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的關系密切[7].

1.2研究項目選擇

隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實施，人們越來越清楚的認識到制約西北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的關鍵因素是水及其生態(tài)環(huán)境問題[8].張掖南有祁連山水源涵養(yǎng)區(qū)，中有人工綠洲和黑河天然濕地，北有荒漠戈壁，三大生態(tài)系統(tǒng)在張掖市境內(nèi)交錯銜接，雪山冰川、森林草原、荒漠戈壁、綠洲沃土、濕地蘆葦?shù)葮O端地貌形成了張掖生態(tài)的獨特性.但由于水資源的有限和相對恒定，其生態(tài)又極其脆弱，生態(tài)用水和經(jīng)濟、社會發(fā)展用水矛盾異常突出[9].

所以選擇規(guī)模不同、位置不同的項目進行分析，甘州區(qū)有綠洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范區(qū)，且被國家農(nóng)業(yè)部確定為全國首批、甘肅唯一的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)和高效節(jié)水農(nóng)業(yè)示范區(qū)；民樂縣被列為國家基本農(nóng)田保護示范區(qū)；臨澤縣曾獲全國基本農(nóng)田保護工作先進單位；山丹縣是全國高標準基本農(nóng)田示范縣；這些都是高標準基本農(nóng)田建設的重點地區(qū).各項目的具體分布和概況見圖1和表1.

圖1　張掖市高標準基本農(nóng)田建設典型項目分布Fig.1　Zhangye typical high standard basic farmlandconstruction project distribution diagram

1.3生態(tài)效益評價指標體系確定

遵循評價指標的選取原則，考慮高標準基本農(nóng)田項目實施過程中的對生態(tài)環(huán)境的影響，從生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能和共建場所功能選取7個指標構建高標準基本農(nóng)田建設的生態(tài)評價指標體系[10](表2).

表1　張掖市高標準基本農(nóng)田建設典型項目概況

表2　高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價指標體系

1.4生態(tài)效益評價過程

1.4.1指標權重的確定在確定項目區(qū)土地整理效益評價指標體系的基礎上,運用熵權法[11-14]賦予評價指標體系權重,以提高評價的科學性和客觀性.高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價指標均為正向指標，計算公式如下：

其中：k>0,ln為自然對數(shù)，ej≥0.式中常數(shù)k與樣本數(shù)有關，一般令k=1/lnm,則0≤e≤1.

計算第j項指標的差異系數(shù)，對于第j項指標，指標值Xij的差異越大，對方案評價的作用越大，熵值就越小，gj=1-ej，則gj越大指標越y(tǒng)重要.

1.4.2計算各項目實施前后的生態(tài)效益分值哪個項目的生態(tài)效益分值越高，說明這個項目的生態(tài)效益越高.具體的計算公式如下：

再次運用上述方法的計算公式計算出項目實施前的6個項目的生態(tài)效益分值，與計算出的項目實施后的生態(tài)效益分值進行比較.

表3　高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價指標標準化值

表4　高標準基本農(nóng)田建設生態(tài)效益評價指標權重

2結果與分析

在張掖市高標準基本農(nóng)田建設項目的指標權重分布上看，對生態(tài)效益有重要影響程度的是灌溉保證率和植被覆蓋率，權重值分別為0.222 8和0.207 3，其他指標根據(jù)其對生態(tài)效益的影響程度依次是新增耕地率、土地墾殖率、交通道路占地率、耕作層厚度和糧食單產(chǎn)(圖2).由權重計算結果可以看出，生態(tài)效益的好壞主要受著灌溉保證率和植被覆蓋率的制約.灌溉保證率是指在灌溉設施多年運營期間,灌溉用水量能夠得到保證供給的概率.項目區(qū)屬于旱作物農(nóng)業(yè)區(qū)，干旱缺水，用水量能否得到保證還直接影響著糧食的產(chǎn)量和植被的生長情況.項目區(qū)可根據(jù)實際情況對土渠進行襯砌或是將原有渠灌溉方式改為管灌等高效節(jié)水的灌溉方式，以提高水資源的利用率.植被覆蓋率這一指標可以直接的反映出生態(tài)效益的好壞，項目區(qū)植被覆蓋率越高，生態(tài)效益則越好.為了提高項目區(qū)的生態(tài)效益不僅要多栽植數(shù)目，還應對原有的林地和草地進行保護.

圖2　張掖市高標準基本農(nóng)田建設項目實施前后的生態(tài)效益分值比較Fig.2　Zhangye high standard basic farmlandconstruction project of ecological benefitsbefore and after the score

從項目實施后的生態(tài)效益來看，山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目的生態(tài)效益最高，得分為29.38.得分最低的是民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目,僅8.47分.最高與最低之間相差20.91分.臨澤縣平川鎮(zhèn)(二期)高標準基本農(nóng)田整理項目得分較高，其他項目得分由高到低分別為甘州區(qū)黨寨陳家墩村高標準基本農(nóng)田建設項目、山丹縣位奇鎮(zhèn)、東樂鄉(xiāng)高標準基本農(nóng)田建設項目和甘州區(qū)黨寨高標準基本農(nóng)田建設項目(四期).

從項目實施前后的生態(tài)效益比較來看，只有民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目實施后比實施前的生態(tài)效益降低，其他5個項目實施后比實施前的生態(tài)效益提高，其中山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目的生態(tài)效益提高最大.然后依次為臨澤縣平川鎮(zhèn)(二期)高標準基本農(nóng)田整理項目、甘州區(qū)黨寨高標準基本農(nóng)田建設項目(四期)和甘州區(qū)黨寨陳家墩村高標準基本農(nóng)田建設項目，甘州區(qū)黨寨陳家墩村高標準基本農(nóng)田建設項目的生態(tài)效益分值提高較小，只有0.54.

山丹縣處石羊河水系和黑河水系的分水嶺，水資源主要由大氣降水和祁連山等雨雪補給，境內(nèi)主要發(fā)源于祁連山的馬營河及支流霍城河[15].近年來，全縣實施了天然林保護、濕地生態(tài)保護、退耕還林和綠化造林等生態(tài)工程建設.山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目的水源由馬營河、黑河及地下水，水資源豐富.項目實施后區(qū)內(nèi)的林網(wǎng)建設飽和，可以滿足農(nóng)田防護作用.項目區(qū)的土壤有機質(zhì)含量高，土層較厚，這些因素促成了農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn).所以此項目的生態(tài)效益較高.但是同在山丹縣的位奇鎮(zhèn)、東樂鄉(xiāng)高標準基本農(nóng)田建設項目的水源是以地下水為主，水量不夠充足，道路嚴重缺乏，已有道路幾乎全部為素土路面，土地利用率低.因此，與山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目相比生態(tài)效益較低.

甘州區(qū)與臨澤縣相鄰，水資源均較為豐富，土壤質(zhì)地較好，通過農(nóng)田水利、田間道路等相關建設，形成了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好的優(yōu)質(zhì)農(nóng)田.因此，甘州區(qū)和臨澤縣的三個項目實施后的生態(tài)效益比實施前均有較大提高.

民樂縣條件優(yōu)越，物產(chǎn)富饒，資源豐富.民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目水源為水庫水，土壤質(zhì)地均勻，表層疏松，耕性好.但是項目工程在水利設施和道路施工過程中，將會對對原有的耕作層造成一定的破壞，且項目區(qū)地貌屬于走廊傾斜高平原山前沖-洪積傾斜平原，地勢總體上呈南高北低，內(nèi)有大量因水土流失造成的侵蝕溝，不利于大規(guī)模機械化耕作.這些因素對糧食的產(chǎn)量有一定的影響.致使該項目實施后的生態(tài)效益要比實施前略有降低.

3討論與結論

根據(jù)熵權法的方法原理，可以看出這種方法求得的每個指標權重都會獨立的包含評價指標體系對評價結果的影響，這會擴大指標之間的差異性，從而能夠顯著區(qū)分指標的重要性[16].本文運用了此方法克服了評價指標沒有標準化的問題，解決了生態(tài)效益評價沒有準確確定指標權重的問題，減少了認為主觀性對評價過程的干擾，使評價結果能夠更為準確的反映客觀實際情況，為相關研究提供了更為科學的依據(jù)[17].

張掖市可利用的地表水域地下水資源量通過項目的實施后，充分提高水利用效率，結余水量為新增耕地的管帶用水提供了充分的保證，同時通過項目的實施，對高標準基本農(nóng)田區(qū)的整體節(jié)水效果將大大提高，全面優(yōu)化水資源配置，保證更深層次的土地整理和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)用水.

6個項目區(qū)主要分布在綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，屬于古老的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件基礎好，耕作區(qū)土層相對深厚，有穩(wěn)定的土源用于土壤改良，農(nóng)業(yè)區(qū)整體平整，交通條件好，產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎好，土地整理帶來的整體生產(chǎn)水平的提高有一定的空間優(yōu)勢，結合其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投入，必將為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展打下良好的基礎.

民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目實施后對生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞，所以生態(tài)效益分值比實施前減小，其他五個項目在實施后使生態(tài)環(huán)境得到了改善，所以生態(tài)效益分值比實施前增大.本文選取的六個項目和相關指標具有一定的代表性，為今后的高標準基本農(nóng)田建設可以提供參考.

根據(jù)試驗結果，對張掖市高標準基本農(nóng)田建設提出以下建議：

1)6個項目區(qū)分布在張掖市的4個縣區(qū)，存在這一定的地域差異性.原有的自然屬性本就存在差異，山丹縣大馬營鄉(xiāng)樓莊等村高標準基本農(nóng)田整理項目、甘州區(qū)黨寨高標準基本農(nóng)田建設項目(四期)、甘州區(qū)黨寨陳家墩村高標準基本農(nóng)田建設項目和臨澤縣平川鎮(zhèn)(二期)高標準基本農(nóng)田整理項目所在的項目區(qū)灌溉保證率高，耕作層較厚，植被覆蓋率高，因此在項目實施過程中應注重生態(tài)環(huán)境的保護.山丹縣的位奇鎮(zhèn)、東樂鄉(xiāng)高標準基本農(nóng)田建設項目所在的項目區(qū)土地利用率低，水資源不足，應加大農(nóng)田路網(wǎng)和水利設施等相關配套建設，使土地和水資源得到高效利用.民樂縣三堡鎮(zhèn)下吾旗村高標準基本農(nóng)田整理項目在實施過程中盡量避免大型機械對土壤耕作層的破壞.

2)這些項目實施后，將改變現(xiàn)有土地利用狀況，可明顯改善和優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境.通過渠道襯砌、道路的建設，使項目區(qū)生態(tài)環(huán)境朝著良性循環(huán)方向發(fā)展.大力發(fā)展襯砌渠道輸水灌溉技術，相對于土渠輸水灌溉，將大幅度提高水資源利用效率，節(jié)約的水資源將為張掖市及周邊農(nóng)田以及生態(tài)需水作出重要貢獻.

3)張掖市常年干旱少雨，可以通過在渠路旁栽植防護林，使項目區(qū)的植被覆蓋率和防風能力將得到提高，對減少水土流失、涵養(yǎng)水源、防風固沙、減少災害起到積極的作用.使項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)田小氣候得到很大程度改善，有利于改善農(nóng)作物生長環(huán)境，增強耕地抵抗自然災害的能力.在條件允許的情況下，還可以栽植具有經(jīng)濟效益防護林(如沙棗樹)，以增加農(nóng)民的收入.

4)項目實施過程中盡量保護耕作層.還可以通過生態(tài)環(huán)境保護工程建設，采取“科學施肥，增施有機肥、實施生物改良措施”等措施，以增加耕作層土壤肥力，而且在一定程度上起到控制和治理土壤污染的作用，解決因過度施用化學肥料和農(nóng)藥造成耕地質(zhì)量下降的問題，對維護項目區(qū)內(nèi)生物多樣性，發(fā)展多種作物種植產(chǎn)生積極影響，從而促進農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效的生態(tài)農(nóng)業(yè).

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(責任編輯李辛)

Ecological benefit evaluation on high standards for

construction of basic farmland in Zhangye

JIANG Yu-chen1,SUN Peng-ju1，2,LIU Xue-lu1,YAN Zhi-ming3,YANG Huan1

(1.College of Resources and Environment,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,Chian;2.Gansu

Province Land and Resources Planning and Research Institute,Lanzhou 730000,China;3.College of

Management,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

Abstract：According to the situation of six typical high standard basic farmland construction projects in Zhangye,an index system on ecological benefit evaluation was built by using the entropy weight method to calculate the seven indicators weights and ecological scores before and after project implementation.The results showed that rate of irrigation assurance and vegetation coverage significantly affected on ecological benefit,the project of Damaying Louzhuang in Shandan had the highest ecological benefit in six typical high standard basic farmland construction projects,index reached 29.38.After the project conduction,ecological benefit in five typical high standard basic farmland construction was improved except of the project of Sanpozheng Xiawuqicun in Minle.It is suggested that the strategies should be accepted as planting protection forest,increasing the vegetation coverage in order to improve the ecological benefits.

Key words：ecological benefits;entropy weight method;basic farmland;Zhangye City

收稿日期：2014-12-26；修回日期：2015-03-27

通信作者：孫鵬舉，男，博士，正高級工程師，主要從事土地利用管理研究.E-mail:550490919@qq.com

中圖分類號：F 301.2

文獻標志碼：A

文章編號：1003-4315(2015)06-0126-06