丁 燦，周琳琳

(1.鄭州華源土地利用遙感技術有限公司，河南鄭州 450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，河南鄭州 450002)

中國人多地少，土地資源短缺，人地矛盾日益突出；同時，中國農(nóng)村土地拋荒嚴重、利用率低、布局零散、粗放經(jīng)營，不適宜大規(guī)模機械化生產(chǎn)[1-2]。在此情形下，開展土地整治是補充耕地、推進新農(nóng)村建設、促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的客觀需要[3]，已成為國家戰(zhàn)略部署的重要舉措。土地整治是指對低效利用、不合理利用的土地進行結構和布局調(diào)整改造，改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件和生態(tài)環(huán)境，盤活存量土地、提高土地利用節(jié)約集約程度、增加耕地面積，提高土地利用率，推進城鄉(xiāng)一體化[4-7]，對促進土地可持續(xù)利用發(fā)揮著重大作用。在不斷開展土地整治的過程中，土地整治效益分析成為土地整治項目研究中的重大問題，土地整治環(huán)境效益分析對規(guī)范實施土地整治的實踐活動，促進土地整治理論體系的形成具有重大的理論和實踐意義[8]。當前學術界對農(nóng)村土地整治問題進行了一系列研究，學者們對土地整治中存在的問題、意義、效益評價等進行了討論[9-11]。谷曉坤等[12]對江漢平原土地整理項目的景觀生態(tài)效益進行了評價；熊冰瑤等[13]運用數(shù)理統(tǒng)計法、重心模型法和空間自相關模型法分析了四川省土地整治項目時空分異格局；劉姝驛等[14]通過研究重慶市3個區(qū)縣26個村農(nóng)村土地整治，基于層次分析法并結合模糊綜合評價法對土地整治綜合效益進行了分析評價。前人的研究為筆者的研究奠定了基礎，但存在著評價指標單一、體系不完善等問題，因此農(nóng)村土地整治環(huán)境效益評價還需進一步完善。筆者從土地利用的環(huán)境系統(tǒng)結構、功能、價值出發(fā)，運用層次分析法，選取多種指標系統(tǒng)的對土地整治環(huán)境效益進行了評價。

1 研究區(qū)概況

1.1地理位置及行政區(qū)域商丘市地處河南省東部，114°82′～116°45′E、33°98′～34°80′N，北與山東接壤，東南與安徽相連，西部與河南本省的周口市和開封市毗鄰，總面積10 704 km2，約占河南省總面積的6.4%。商丘市位于豫魯蘇皖四省輻湊之地，地理位置優(yōu)越，素有“豫東門戶”之稱，是國家“一帶一路”和中部崛起“兩縱兩橫經(jīng)濟帶”的重要節(jié)點城市，也是豫皖蘇魯四省交界重要的物資集散中心和綜合交通樞紐。

1.2自然人文概況商丘市總人口816.90萬人，其中城鎮(zhèn)人口213.21萬人，農(nóng)村人口603.69萬人，城鎮(zhèn)化率為26.10%，人口密度為763人/km2。區(qū)內(nèi)主要為黃河沖積平原區(qū)，地勢平坦，海拔高度為30～70 m，總體可劃分為高灘地、背河洼地、緩坡平原和孤山殘丘4種地貌類型。商丘屬典型的暖溫帶半溫潤大陸性季風氣候，四季分明，年平均降雨量為686.5～872.9 mm，年際變化大，夏季降雨高度集中，秋季雨水較少，冬季雨雪稀少。區(qū)內(nèi)水系為淮河流域，多屬季節(jié)性雨源型，水位、流量變化較大，汛期洪峰顯著。

商丘市土壤類型包括褐土類、砂姜黑土、潮土類，其中以潮土類為主，主要分布于沖積平原和河流沖積扇區(qū)。全市土壤有機質(zhì)含量平均為0.852%，全氮含量平均為0.060%，速效磷平均含量3.30 mg/kg，速效鉀含量平均為148 mg/kg。商丘市為豫東平原栽植作物種植區(qū)，由于人類活動歷史悠久，土地墾殖率高，自然植被多被人工植被所替代，其中自然植被以鹽生和沙生植被為主，人工植被多為小麥、雜糧，市域有國家一級保護物種水杉，主要分布在永城市，國家二級保護物種銀杏、杜仲、蘇鐵等。商丘是中華民族古老發(fā)祥地之一，是著名的歷史文化名城，也是中國的六朝古都，歷史文化遺跡和人文景觀資源豐富，被中國城市競爭力研究會授予“華商之都”城市品牌。

2 評價方法及原則

2.1評價原則土地整治環(huán)境影響評價具有區(qū)域性、綜合性、多目標性的特點。依據(jù)土地整治對環(huán)境影響評價的特點，確定評價原則如下：

2.1.1一致性原則。評價的重點內(nèi)容應與規(guī)劃對環(huán)境影響的性質(zhì)、程度和范圍相一致，應與規(guī)劃涉及領域和區(qū)域的環(huán)境管理要求相一致。

2.1.2整體性與綜合性原則。土地整治對環(huán)境所產(chǎn)生的影響評價應將自然環(huán)境作為一個整體，探究其相互關系、相互影響。應從污染影響與生態(tài)影響、直接影響與間接影響、短期作用與長期后果等方面進行全面的綜合性評價。

2.1.3針對性原則。傳統(tǒng)的環(huán)境影響評價僅針對項目具體的生產(chǎn)工藝和流程進行環(huán)境的污染性評價；而土地整治主要是對土地利用宏觀結構和布局的調(diào)整，應針對整治規(guī)劃的特點，評價土地整治方案實施對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生的不可逆性、永久性影響，以及其對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的結構完整性和功能穩(wěn)定性的影響以及可能引發(fā)和加劇的主要生態(tài)環(huán)境問題。

2.1.4可持續(xù)發(fā)展原則。保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，既是環(huán)境影響評價的目的，也是環(huán)境影響評價應遵循的根本原則。土地綜合整治不能以犧牲人類可持續(xù)發(fā)展所必需的生態(tài)環(huán)境功能為代價，保護自然資源的永續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)是環(huán)境影響評價應堅持的基本原則。

2.1.5科學性原則。土地整治對環(huán)境的影響因素眾多且復雜，在指標選取的過程中，必須科學地選擇評價指標，保證評價結果的合理性。

2.2評價指標的選取借鑒前人研究成果的經(jīng)驗，針對土地整治的特點，按照《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》確定的環(huán)境影響評價的目的和任務，從環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)涵出發(fā)，以環(huán)境系統(tǒng)的結構-功能-價值理論為基礎，從自然環(huán)境系統(tǒng)的生產(chǎn)功能、支撐社會發(fā)展功能、健康文化功能、可持續(xù)利用功能4個層面，篩選影響環(huán)境系統(tǒng)質(zhì)量的評價指標，結合自然環(huán)境因素變化對評價指標的影響，構建環(huán)境影響綜合評價指標體系。具體如表1所示。

表1 土地整治環(huán)境影響評價指標體系

2.3綜合評價模型的建立由于環(huán)境系統(tǒng)的功能價值是多方面的，并且人類認識具有一定的局限性，定量計算區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)比較困難。土地綜合整治規(guī)劃對區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)因子的改變是局部的、特定的，對可能不涉及的各類環(huán)境要素一般不產(chǎn)生影響，因此為了簡化評價工作，此次評價運用環(huán)境質(zhì)量綜合影響指數(shù)方法，對土地整治的環(huán)境影響進行識別分析，通過計算各環(huán)境因素的質(zhì)量指數(shù)變化值，評價環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)變化值，其計算公式如下：

式中，ΔEm為區(qū)域環(huán)境m準則層功能綜合指數(shù)變化值(正值功能增強，負值功能降低)；ΔEi為土地整治前、后環(huán)境系統(tǒng)i因子的指數(shù)變化值；Wi為i因子的權重系數(shù)。

2.4評價指標權重系數(shù)確定方法土地整治方案的實施對環(huán)境要素的影響是多層次的，該研究主要通過層次分析法(analytic hierarchy process，簡稱AHP)構造多因子判別矩陣，確定因子權重系數(shù)并采用多重權值法定量評價環(huán)境質(zhì)量影響指數(shù)。在各個指標權重的基礎上運用環(huán)境質(zhì)量影響指數(shù)法進行土地整治的環(huán)境影響效益評價。判斷同一層次因素權重分配的合理性，需計算一致性指標CI(公式2)和一致比CR(公式3)檢驗矩陣的一致性，當CR<0.1時，判斷矩陣基本符合完全一致性條件；當CR>0.1時，判斷矩陣是不符合完全一致性條件的，需要進行調(diào)整直到滿足一致性條件為止。其中CI、CR的計算公式如下：

CI=λmax-n/n-1

(2)

CR=CI/RI

(3)

式中，平均隨機一致性指標RI的取值只與判斷矩陣的階數(shù)有關，其值如表2所示。

3 商丘市土地整治環(huán)境效益評價

3.1生產(chǎn)功能影響綜合評價環(huán)境的首要功能是生產(chǎn)生物資源承載人類經(jīng)濟活動，土地整治項目實施后環(huán)境生產(chǎn)功能發(fā)生了轉化，生產(chǎn)能力發(fā)生了變化，根據(jù)土地整治方案在環(huán)境影響程度識別的基礎上，預測規(guī)劃實施區(qū)環(huán)境生產(chǎn)功能變化如表3所示。由于依據(jù)《商丘市統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)可得出各類土地利用區(qū)單位面積年生產(chǎn)經(jīng)濟增加值平均統(tǒng)計值，因此，環(huán)境資源生產(chǎn)功能準則層內(nèi)的各指標權系數(shù)直接用單位面積年生產(chǎn)經(jīng)濟增加值均權系數(shù)求得，無需構造判別矩陣。最終計算得出土地綜合整治規(guī)劃實施對環(huán)境的資源生產(chǎn)功能影響綜合指數(shù)為+3.60(表3)。

表2 平均隨機一致性指標RI的取值

注：數(shù)據(jù)來源于T.L.Staay所著的《層次分析法》，1988年北京煤礦工業(yè)出版社出版

Note：The data are derived fromtheanalytichierarchyprocess(AHP)written by T.L.Staay，and published by Beijing Coal Industry Publishing House in 1988

表3 環(huán)境生產(chǎn)功能影響綜合指數(shù)

3.2社會發(fā)展功能影響綜合評價土地整治實施對社會發(fā)展功能的影響主要為經(jīng)濟生產(chǎn)能力的提高、各業(yè)協(xié)調(diào)性改善和保障經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎設施環(huán)境條件的改善等方面。企業(yè)結構調(diào)整以及生產(chǎn)效率的提高直接反映了環(huán)境經(jīng)濟功能的提高，交通和基礎設施等條件的改善，雖不直接創(chuàng)造經(jīng)濟生產(chǎn)價值，但對經(jīng)濟活動產(chǎn)生直接和間接的影響。因此構造土地整治項目實施對城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、基礎設施等指標的影響程度判別矩陣(表4)，最終計算得出土地整治項目的實施對環(huán)境的社會發(fā)展功能影響綜合指數(shù)為+7.45(表5)。

表4 社會發(fā)展功能準則層影響因子比較矩陣

表5 社會發(fā)展功能影響綜合指數(shù)

3.3健康文化功能影響綜合評價環(huán)境在發(fā)揮其文化功能的同時也為人類提供適宜的居住、休閑、娛樂空間等健康生存功能，由于土地整治對健康生存功能方面的優(yōu)劣難以用準確的數(shù)字表示只能定性對比，因此規(guī)劃實施對健康文化功能指標的影響難以準確賦值，依據(jù)前述建立的規(guī)劃環(huán)境影響識別程度矩陣，以土地整治項目實施對環(huán)境健康文化指標的影響程度系數(shù)作為各要素的指標值，按照環(huán)境影響程度矩陣預測的各指標影響程度值除以項目區(qū)最大影響程度值(±900)求取(表6)。

表6 環(huán)境健康文化功能影響綜合指數(shù)

采用層次分析法確定各指標的權重系數(shù)，具體如表7所示。多因子權重系數(shù)的確定需先求出比較矩陣Ab的最大特征值λmax，并求解其相應的規(guī)范化特征向量Wb，公式如下：

AbWb=λmaxWb

(4)

式中，Wb的分量(w1，w2，…，wn)為對應的n個因子的權重系數(shù)。

依據(jù)上述公式求解得相關矩陣W分量為(0.26，0.46，0.15，0.08，0.04)，經(jīng)一致性檢驗：CI/CR=0.066<0.1，說明評分所得結果的一致性可以接受，最終得出健康文化功能綜合影響指數(shù)為-9.87(表8)。

表7 健康文化準則層影響因子比較矩陣

表8 健康文化功能影響綜合評價指數(shù)

3.4環(huán)境可持續(xù)利用功能影響綜合評價環(huán)境在提供上述價值的同時，必須以保持和提高其可持續(xù)利用功能為前提，環(huán)境的可持續(xù)利用功能的高低主要表現(xiàn)在土地的資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性2個方面，為保證評價的合理性依據(jù)土地的資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性選取多重指標建立環(huán)境可持續(xù)利用功能環(huán)境影響識別程度矩陣，得出相關矩陣W分量為(0.09，0.06，0.04，0.02，0.02，0.02，0.03，0.28，0.21，0.14，0.03，0.05)，經(jīng)一致性檢驗：CI/CR=0.049<0.1，說明評分所得結果的一致性可以接受，得出影響因子的權系數(shù)(表9)。最終計算得出土地整治的環(huán)境可持續(xù)利用功能綜合影響指數(shù)為+5.35(表10)。

表9 環(huán)境可持續(xù)利用功能準則層影響因子比較矩陣

表10 環(huán)境可持續(xù)利用功能影響綜合評價指數(shù)

3.5環(huán)境質(zhì)量影響綜合評價結合上述多層次權重分析確定的各個準則層的綜合指數(shù)，運用二次多層次權重分析構造各準則層間的重要性判別矩陣，依據(jù)上述公式(4)計算可得相關矩陣W分量為(0.16，0.28，0.10，0.47)，通過一致性檢驗可得：CI/CR=0.010<0.1，表明評價結果的一致性可以接受(表11)，最終得出環(huán)境質(zhì)量影響綜合指數(shù)為+4.80(表12)，說明土地整治方案的實施總體上對區(qū)域環(huán)境是有利的，但是對環(huán)境的健康功能產(chǎn)生了不利影響。

表11 環(huán)境質(zhì)量影響準則重要性比較矩陣

表12 環(huán)境質(zhì)量綜合影響指數(shù)

4 結論與討論

(1)土地整治的實施不改變區(qū)域生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)格局，有利于構建穩(wěn)固的區(qū)域生態(tài)環(huán)境基礎，保障區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

(2)該研究選取多種評價指標并進行多層次權重分析，以土地整治引起的土地利用布局和結構變化為依據(jù)，從資源生產(chǎn)、社會經(jīng)濟、健康文化、可持續(xù)利用4個方面對整治工程實施后區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進行了系統(tǒng)評價，使評價結果更具合理性。

(3)由于土地整治對環(huán)境的影響不能依據(jù)某種污染模型評價影響范圍，并且選取評價指標的重要性排序因對環(huán)境的認知和價值取向的不同而有差異，因此在選取評價指標時需根據(jù)實際情況確定。

(4)該研究結合規(guī)劃空間布局和規(guī)模，全面分析規(guī)劃活動對環(huán)境系統(tǒng)各組成因子的影響強度、范圍和程度，建立環(huán)境影響識別矩陣，簡便易行，對前人定性的、局部的、單方面的分析有很大的突破。