濟寧市耕地質量評價與保護對策研究

劉良，張祖陸，于成，張光鳳

（山東師范大學人口·資源與環境學院，山東濟南 250014）

0 引言

隨著優質、生態、安全農業生產的需要，特別是可持續農業發展觀念的興起，耕地質量逐漸成為人們關注的熱點［1］。目前對于耕地質量，國內外還沒有一個具體、明確的概念。我國《全國耕地地力調查與質量評價技術規程》中認為，耕地質量是耕地滿足作物生長和清潔生產的程度，包括耕地地力和土壤環境質量兩個方面［2］。國際上更多的是對土地質量的討論，如聯合國糧農組織、世界銀行、聯合國開發計劃署、聯合國環境規劃署共同建立的土地質量指標體系，認為土地質量是一個范圍，是與農業生產、林業生產、環境保護、管理等各種土地利用的需求相關的土地條件，是維持生態系統和動植物健康而不發生土壤退化及其他生態環境問題的能力［3］。耕地質量評價的主要目的是監測國家和區域尺度內耕地數量和質量的變化，以改進耕地管理政策，保障耕地資源可持續管理與利用［4－5］。

該文綜合考慮了耕地土壤條件、耕地氣候條件、耕地地形條件、耕地管理條件等類指標，構建了濟寧市耕地質量評價指標體系。采用AHP法對影響耕地質量指標的權重進行了確定，然后對濟寧市的耕地質量進行了模糊綜合評價研究，并對每個因子對耕地質量的影響程度和優化措施作出了全面的分析。

1 研究區概況與數據來源

濟寧位于山東省中南部，地處黃淮海平原與魯中南山地交接地帶［6］。東鄰臨沂地區，西與菏澤接壤，南面是棗莊市和江蘇省徐州市，北面與泰安市交界，西北隅隔黃河與聊城市相望。南北長167km，東西寬158km。濟寧市屬魯南泰沂低山丘陵與魯西南黃淮海平原交接地帶，全市低山丘陵面積約占23.8%，其余為周邊的山前平原及濱湖洼地，總土地面積11 187km2，其中耕地面積6 113.2km2，占總面積的54.6%，2011 年人均耕地面積約為0.072 hm2／人。近幾年隨著經濟社會的快速發展和人類對耕地的不合理開發利用，濟寧市的耕地質量近十多年來有明顯的下降，如何控制和提高耕地質量已經成為一個亟需解決的問題。文中數據來自濟寧市土地利用總體規劃（2006—2020年），濟寧統計年鑒（2005—2011 年），山東省環境狀況公報（2005—2010年）。

2 濟寧市耕地質量評價研究

2.1 評價指標體系的構建

耕地質量是耕地自然屬性和社會經濟屬性的綜合效應。因此只有綜合選取能反映耕地質量的自然和社會指標，合理確定各項指標的權重，才能科學的評定耕地的質量等級［7］。通過實地調研，并多次征求專家的意見，利用統計方法，綜合選取了13個因子，構建了濟寧市耕地質量定量評價指標體系。

土壤是耕地的重要組成成分之一。土壤侵蝕容易造成區域內土壤水土流失，引起耕作層變淺，表土沙化，土壤肥力減退。耕地的生產力主要取決于土壤的肥力水平，即土壤能夠供應和協調植物生長發育所必需的水分、養分、空氣和熱量以及其他生長條件的能力，它直接影響作物的生命活動，決定作物的產量和質量，形成耕地質量的差異，它是耕地評價的最基本因素［8］。土壤厚度對土壤中的微生物群落和植物根系有很大的關系，從而對耕地質量產生影響。土壤質地與土壤通氣、保肥、保水狀況及耕作的難易有密切關系，土壤質地狀況是擬定土壤利用、管理和改良措施的重要依據。

氣候條件也是影響耕地質量的重要因素之一。其中積溫是研究溫度與生物有機體發育速度之間關系的一種指標，從強度和作用時間兩個方面表示溫度對生物有機體生長發育的影響，濟寧市≥10℃活動積溫累計年平均為4 571.9℃。除了溫度以外，降水也對耕地質量有明顯的影響，濟寧市年平均降水量為707mm。所以在氣候條件中選擇積溫與降水量作為評價指標。

濟寧市境內有低山丘陵、山前沖積扇平原、河流沖積平原、湖泊洼地等地貌類型。不同的地貌類型及其地貌部位對區內水熱狀況的再分配與物質的遷移起到重要作用，直接影響著土壤和土層的發育，同時影響到農田基本建設、土地改良、機械化與土地利用的難易和效果［8］。所以選取地形坡度、坡向和海拔高度作為濟寧市耕地地貌條件的評價指標。

隨著濟寧市的工業快速發展，工業廢水和超標污染物的排放逐年加劇，造成土壤污染特別是耕地重金屬污染日趨嚴重。耕作水平在耕地自然條件的基礎上，對作物的生長有重要的影響。灌溉保證率和排澇能力兩因素直接影響耕地的水分條件。隨著人類農業生產過程的加劇和對耕地質量干預作用的加強，耕地的人為管理條件因素應該作為一種重要的影響因素考慮進來。這里選取灌溉保證率、耕作水平、排澇能力、土壤污染4個因素作為評價指標。

2.2 評價指標權重的確立

2.2.1 建立評價指標集

將濟寧市耕地質量評價指標構建起的指標體系分為3個評價層，即評價目標層、評價準則層與評價因子層。設A＝｛A1，A2，…，Am｝是一個由A 層評價指標構成的指標集，設Bi＝｛Bi1，Bi2，…，Bim｝（i＝1，2，…，m）是對應于Ai（i＝1，2，…，m）的評價因子層構成的指標集［9］。

2.2.2 構造判斷矩陣

判斷矩陣表示針對上一層次某元素Ai（i＝1，2，…，m），該層次與它有關元素Bi＝｛Bi1，Bi2，…，Bim｝（i＝1，2，…，m）之間的相對重要性的比較，一般取如下形式：

其中，Aij表示Ai對于Aj的相對重要性數值；Bij表示Bi對于Bj的相對重要性數值。一般取1，3，5，7，9等5個等級標度，其意義如表1所示。

表1 判斷矩陣等級標度及其意義

2.2.3 層次單排序

將判斷矩陣的每一列元素作歸一化處理，其元素的一般項為：

將按列歸一化處理后的判斷矩陣按行相加為：

式中：（AW）i表示AW 向量的第i 個向量。判斷矩陣的一致性檢驗，依據公式：

式中：CI 為判斷矩陣的一般一致性指標；RI 為判斷矩陣的平均隨機一致性指標；CR 為隨機一致性比率。其中，對于1～15階矩陣的RI值見表2。

表2 1～15階矩陣的RI值

當CR＜0.10時，認為層次單排序的結果具有滿意的一致性，否則就需要對該層次的各判斷矩陣進行調整，使之具有滿意的一致性。

依據上述計算，得出濟寧市耕地質量評價指標的權重值（表3）。

表3 濟寧市耕地質量評價指標權重分配（層次單排序）

2.3 濟寧市耕地質量綜合評價

2.3.1 確定因素集和評判集

多層次模糊綜合評判的因素集可描述為：

其中：

按照一定的方法對各因素進行定等分級，將評價等級分為“好”、“較好”、“一般”、“差”、“較差”5個等級，記為：V＝｛V1，V2，…，V5｝。

2.3.2 評價要素權重及隸屬度的確定

采用AHP法的專家征詢法確定了評價要素各子集U＝｛u1，u2，…，un｝的權重（表3）。評判指標的隸屬度由評判專家小組的每一個成員根據已確定的評價等級標準依次對各個指標進行評價，統計所得數據，用人數的百分比來表示評價的結果，從而得到評判指標的評判矩陣。

評判矩陣為：

式中：rij表示因素ui的評價對等級vi的隸屬度，因而矩陣R 中第i 行Ri＝（ri1，ri2，…，rin）即為對第i個因素ui的單因素評判結果。

2.3.3 評判結果集的求解

模糊綜合評判是在評判集V 的基礎上進行的，因此評判結果集應是V 上的一個模糊集，可記為F＝（f1，f2，…，fm），評判結果集可由公式（10）求得：

即

其中：fi＝∨（ui∧rij），（j＝1，2，…，m）。

2.3.4 評判結果與分析

通過統計各評價要素對于評價集的隸屬度，得到各子集中諸要素的評判矩陣：

通過模糊綜合評價計算得到濟寧市的耕地質量綜合評價：

根據模糊綜合評判的最大隸屬原則，可判斷濟寧的耕地質量為“一般”等級。

通過以上分析可以得出，濟寧市耕地質量主要受土壤侵蝕，年降水量，地形的坡度、坡向，耕作水平等因素的影響，單排序影響權重分別為0.325，0.517，0.572，0.417。

（1）分析評判結果R1可得：土壤質地、土壤厚度、土壤肥力、田間持水量評判結果較好，最大隸屬度均為v2，屬于“較好”等級。而土壤侵蝕因素最大隸屬度為v3，屬于“一般”等級。這說明人類活動長期對自然生態環境的破壞和不合理的開發利用，例如濟寧市的采煤塌陷、礦區煤矸石的大量堆積等引起的耕地沙化與水土流失，均會對耕地質量產生一定的不良影響。

（2）分析評判結果R2可得：濟寧市耕地氣候條件指最大隸屬度均屬于v2，屬于“較好”等級。這說明濟寧市耕地氣候條件較好，這主要與濟寧市的地理位置與氣候條件有關，同時，大范圍的南四湖湖水面積對耕地質量產生了積極的調節影響。

（3）分析評判結果可得R3：濟寧市的耕地地形條件最大隸屬度均為v1，屬于“好”這一等級，說明濟寧市有著較為優越的耕地地形條件。全市地形以山前平原和濱湖平原為主［6］，平原面積占土地總面積的65.6%［10］。范圍包括京滬鐵路以西，梁山縣以東，南四湖以北、以西，另有東部河谷平原，主要集中在泗河兩岸，在山間成樹枝狀分布。海拔一般在50～100m以上。

（4）分析評判結果可得R4：灌溉保證率、耕作水平、土壤污染最大隸屬度均為v2，屬于“較好”等級，排澇能力最大隸屬度為v3，屬于“一般”等級。說明濟寧市耕地的人為管理條件例如土地灌溉、耕作水平和田間的排澇等方式較為合理，但隨著濟寧城市化的加速發展和作為煤礦生產基地的煤炭生產、煤化工與熱電、醫藥等工業的發展，大量工業廢水、廢棄物的排放對耕地造成了一定的污染；同時，長期耕地的開發利用，例如農藥化肥的使用，造成濟寧市耕地的重金屬污染和土壤肥力失衡，土壤板結等現象嚴重，對耕地產生不良的影響，應引起當地政府和相關部門的重視。

3 結論與建議

3.1 結論

（1）該文選取了13個反映濟寧市耕地質量的指標，構建了濟寧市耕地質量綜合評價指標體系。運用AHP法對每個指標的權重進行了確立，然后運用模糊綜合評判方法對濟寧市的耕地質量進行了綜合評價。

（2）經評價分析得出濟寧市耕地土壤條件基本屬于“較好”等級，土壤侵蝕為“一般”；耕地氣候條件也屬于“較好”等級；耕地地形條件屬“好”的等級；在耕地管理條件中灌溉保證率、耕作水平、土壤污染最大隸屬度均為v2，屬于“較好”等級，排澇能力最大隸屬度為v3，屬于“一般”等級。由此，最終經模糊綜合評價得出：濟寧市耕地的總體評價為“一般”等級。

（3）濟寧市耕地質量的保護重點在土壤侵蝕、土壤污染以及排澇等方面，保護措施不僅要從自然條件方面入手，更重要的是科學地改善人為管理因素，這樣才能從根本上提高濟寧市耕地質量水平。

3.2 建議

近幾年來，隨著工業建設、城市化建設的加快，濟寧市對優良耕地的占用率逐年上升，造成耕地總量呈下降趨勢。加之不合理的開發利用所造成的水土流失、土壤污染等因素，耕地的質量也受到明顯的影響。結合濟寧市耕地現狀，認為濟寧市在以后的耕地管理開發利用中應該采取以下措施。

（1）建立健全耕地保護的法律法規制度，制定耕地質量保護政策。為了保護濟寧市的耕地質量和耕地生態環境，提高耕地地力，應該補充制定或細化、優化一系列的耕地質量保護制度、措施。例如建立耕地質量標準制度、耕地質量監測制度、耕地質量監督管理制度、對被破壞耕地的補救制度、保護耕地質量的資金投入制度、農業勞動者的能力培養和技術創新支持制度、法律責任制度等［11］。在此基礎上還要建立健全社會監督體系，將耕地質量保護建立在廣泛的社會監督之下。對占用耕地進行嚴格審批，杜絕非農建設對耕地質量造成的不良影響。

（2）適度開發后備土地資源。隨著濟寧市城市化的加快和耕地數量的減少，耕地質量承受著越來越大的壓力。因此在保護和改善生態環境的前提下，依據土地適應性條件，本著“因地制宜、適度開發”的原則，有步驟推進后備土地資源開發。濟寧市山地丘陵面積占全市23.8%，主要分布在泗水縣、鄒城市、曲阜市、嘉祥縣、微山縣、汶上縣境內，因此后備土地資源開發主要以這些低山丘陵的未利用地為主。同時還應強化煤礦塌陷地的復墾力度與管理制度。嚴格控制非農建設占用耕地，實施非農建設用地的耕地補償制度，以保證優良耕地的數量。

（3）因地制宜，有序開展耕地整理。根據濟寧市耕地資源的區域差異，因地制宜地進行耕地整理來提高耕地的質量。耕地整理方式主要可以包括平墳、填溝、零星未利用土地開發，完善田間道路、林網配套、溝渠，改造中低產園、林地和水面，以及科學調整耕地利用等。濟寧市的耕地整理重點在東部低山丘陵區和南部沿湖稻麥輪作區。東部山區包括泗水縣全部及鄒城東部、南部和曲阜東部。通過零散小塊梯田集中、梯田田面平整，減少田坎、壩堰面積，配套水利排灌設施，增加耕地面積，提高土地利用率。南部濱湖稻麥輪作區，主要指南四湖兩岸小麥—水稻輪換種植區域的大部分鄉鎮，包括魚臺縣、任城區、微山縣的沿湖鄉鎮和嘉祥縣金屯鎮的一部分，該地區主要通過對農田水利用地的調整治理來增加耕地面積［10］。

（4）對采煤塌陷地區進行綜合治理。濟寧市的煤炭資源豐富，主要分布在市域中部平原的優良耕地區。煤炭資源的開采造成的地面塌陷和煤矸石的大量堆積，造成耕地大量損失和耕地質量受到嚴重的影響。這就需要一方面對采煤區域進行科學的綜合整治，使用科學的開采方法，如煤矸石回填減少地面坍塌的面積，保護礦區內的生態環境，以此來提高礦區內的耕地質量。同時強化對塌陷地復墾治理的管理制度強度和加大治理的力度。

（5）科學種田，加強田間管理與耕種技術，減少不利人為因素對耕地質量的影響。不合理的施肥、施用用藥是目前嚴重影響耕地質量的原因之一，造成土壤肥力失衡、微生物群落減少、土壤板結等現象。因此合理科學的人為管理因素對耕地質量有著重要的意義。農業主管部門可以通過各種渠道，加強宣傳，推廣科學技術手段，因地制宜，分類指導，及時調整指導大面積平衡施肥用藥技術，進一步擴大平衡施肥用藥技術［11］。另外提高耕地的生態環境保護。而且還要加大宣傳力度，加強人們的耕地保護意識，從根本上保障耕地的質量水平。積極推行土地開發整理企業化運營模式，采取多種融資模式，促進開發整理的良性循環［12］。

［1］ 李繼明，范業寬.河南省耕地質量存在問題與對策［J］.地域研究與開發，2005，24（2）：88－91.

［2］ 趙春雨，朱永恒.耕地質量指標體系的構建［J］.資源開發與市場，2006，22，（3）：224－227.

［3］ 陳印軍，肖碧林，方琳娜.中國耕地質量狀況分析［J］.中國農業科學2011，44（17）：3557－3564.

［4］ 吳克寧，史原軻，呂巧靈，等.農用地征地區片綜合地價測算與成果分析［J］.資源與產業，2006，8（5）：15－19.

［5］ 林霞，任學慧，張海靜.統籌縣域土地利用及其分區研究［J］.資源與產業，2007，10（2）：31－34.

［6］ 濟寧年鑒委員會.濟寧統計年鑒2011［M］.北京：中國統計出版社，2011.

［7］ 胡科，石培基.甘肅省耕地質量評價研究［J］.中國土地科學，2008，22，（11）：38－43.

［8］ 陳光榮.耕地資源安全評價指標體系的理論探討［J］.職業圈，2007，24，（76）：15－33.

［9］ 黃勛，羅培，況明生，等.基于AHP－模糊綜合法的地質遺跡空間區劃定量評價研究［J］.地質學刊，2010，34（4）：436－443.

［10］ 濟寧市土地利用總體規劃編纂委員會.濟寧市土地利用總體規劃（2006—2020年）［M］.濟南：山東省地圖出版社，2010.

［11］ 胡皓怡.湖南省永州市耕地保護研究［J］.經濟與管理科學輯，2011，S1：1－80.

［12］ 王君仁，許慶福，韓穎新.日照市土地利用功能分區及空間管制［J］.山東國土資源，2008，24（Z1）：7－9.