濟南市濟陽區農用地整理潛力分析

范愷悅

(山東師范大學地理環境學院，山東 濟南 250358)

0 引言

隨著“北跨元年”和“黃河時代”的到來，濟陽區作為北跨的焦點和新舊動能轉換區的先行區東翼，其社會經濟水平飛速發展，土地利用結構和方式也發生了較大變化[1]。農用地整理為國家糧食安全戰略、土地資源可持續利用和構建與之相適應的國土空間格局提供重要保障，其潛力評價也對后期謀劃整治工作奠定基礎[2]。

1 研究區域概況

濟南市濟陽區坐落于魯西北平原南部，地處黃河下游北岸的沖擊平原，位于省會濟南市的北部，總面積為1098.81km2。地勢西南高、東北低，由西南向東北傾斜。地形較為開闊平坦，海拔介于14.0～23.8m之間。土質肥沃，適宜作物的生長；氣候宜人、宜居宜業。共轄6個街道，分別為濟陽、濟北、崔寨、回河、孫耿以及太平街道，轄4個鎮，分別為垛石、曲堤、仁風和新市鎮。2017年底，常住居民數量達到58.5萬人，共861個村(居)委員會。作為省城攜河發展的主要承載地，其前景無限，研究該區農用地整治潛力，具有特殊意義。

本研究數據中耕地數據來源于濟陽區自然資源和規劃局提供的2014—2017年度濟陽區耕地質量等別及更新成果、土地現狀數據來自濟陽區2017年度土地變更調查成果，其他數據來自濟陽區2017年統計年鑒資料。

2 研究方法

2.1 農用地整理潛力分析

2.1.1 農用地整理潛力的涵義

農用地整理是指在特定區域范圍內，在經濟和科技水平下，采取工程和技術措施平整土地、修建灌排設施等措施，對田、水、路、林、村進行綜合改造，提高可利用耕地面積、提升耕地生產能力、改善生活生產條件的活動[3]。農用地整理的潛力包括數量潛力、質量潛力和生態潛力3個方面[4]。數量潛力主要來自于整理田間道路降低田坎系數、歸并零散地塊、溝渠改造(明渠改暗渠、噴灌技術等)以增加耕地；質量潛力主要在于改造中低產田，建設現代化標準糧田，使耕地集中連片從而提高集約程度，提高土地產出率；生態潛力主要是在增產和增地的同時要注意規避土壤污染風險。農用地整理是整治分區的基礎，是國土空間綜合整治的重要組成部分[5]。

2.1.2 研究區域農用地現狀分析

2017年，濟陽區土地總面積為109880.92hm2，農用地共83238.14hm2，占全區土地總面積的75.75%。農用地中耕地、園地和林地面積分別為70596.52hm2，386.49hm2，4439.74hm2，分別占土地總面積的64.25%，0.35%，4.04%。全區耕地主要分布在垛石、曲提、仁風鎮以及太平街道，分別占全區耕地面積的14.29%，13.28%，10.22%，10.22%。耕地的主要類型是水澆地，面積為67364.61hm2，占全區耕地總面積的95.42%。耕地自然質量等別主要集中在5～8等，等別較高的5等地主要分布在垛石鎮、新市鎮和回河街道，占全區5等地總面積的61.52%；8等地主要分布于仁風鎮，占全區8等地總面積的85.58%。

2.2 農用地整理潛力評價

2.2.1 數量潛力測算過程

數量潛力主要是指有效耕地面積的增加，用新增耕地面積、新增耕地系數表示[6]。新增耕地面積主要來源于對未利用的閑散地等進行土地整治增加的耕地，通過農業結構調整把林地、園地等改造為耕地，通過廢棄地復墾補充耕地以及整理田坎和小型溝渠等新增的耕地。

新增耕地系數為新增耕地面積占鄉鎮(街道)待整理區總面積的比值[7]。

α=△S/S

(1)

式中：α為鄉鎮(街道)新增耕地系數；△S為鄉鎮(街道)新增耕地面積；S為鄉鎮(街道)待整理區總面積。

2.2.2 質量潛力測算過程

耕地質量潛力測算首先采用產能核算方法測算各鄉鎮實際產能，再通過選取樣點進行回歸分析從而得到評價區的可實現產能，最后由農用地實際產能和可實現產能的差值計算農用地整理區域可提高產能。

(1)實際單產。以指定作物為基準，用各評價單元的指定作物的利用等指數分別乘以各自的利用系數得到指定作物的實際單產，根據標準糧換算系數，將其實際單產折算為標準糧單產[8]。實際單產計算公式：

Cj=λi×Ai

(2)

式中：Cj為j種指定作物實際單產；λi為第i個評價單元的利用等指數；Ai為第i個評價單元的利用系數。折算標準糧實際單產的公式：

Yj=∑Cj×βj

(3)

式中：Yj為j種指定作物折算的標準糧實際單產；Cj為j種指定作物實際單產；βj為j種指定作物產量比系數。

(2)待整理區耕地實際總產。各評價單位的實際單產乘以各單元的耕地面積，得到各評價單位的實際總產，用鄉鎮(街道)各評價單位實際總產之和除以鄉鎮(街道)耕地面積，得到該鄉鎮(街道)實際單產，最后用各鄉鎮(街道)實際單產乘以各鄉鎮(街道)待整理區耕地面積得到各鄉鎮(街道)待整理區的實際總產[9]。各鄉鎮(街道)耕地總產計算公式：

Ko=S×∑Yj

(4)

式中：Ko為各鄉鎮(街道)耕地實際總產；S為各鄉鎮(街道)耕地面積；Yj為j種指定作物折算的標準糧實際單產。

(3)待整理區耕地可實現產能。可實現產能是指當前階段通過改善生產環境、優化投入模式等可以達到的作物產值[10]。

其計算方法為：首先，在各鄉鎮(街道)選取土地綜合利用系數最高的20個村作為樣點。建立樣點單元的利用等指數與其相對應的實際單產的回歸分析模型。函數公式：

Yi=aXi+b

(5)

式中：Yi為第i個樣本單元的可實現單產；Xi為第i個樣本單元的利用等指數；a,b為回歸系數。

用上述函數對其他所有評價單元進行預測，得到其他所有的可實現單產。用各單元可實現單產乘以其對應的耕地面積得到其可實現總產，以鄉鎮(街道)為單位將各單元可實現總產相加得到各鄉鎮(街道)可實現總產。用最終得到的各自可實現總產除以其各自的耕地面積得到各鄉鎮(街道)可實現單產，最后用各鄉鎮(街道)可實現單產乘以對應的待整理區耕地面積得出各鄉鎮(街道)可實現總產[11]。可實現總產計算公式：

Kpi=Ypi×Si

(6)

式中：Kpi為評價單元可實現總產；Ypi為評價單元可實現單產；Si為評價單元耕地面積。

(4)待整理區耕地可提高產能。可實現產能減去其實際產能，即為各鄉鎮(街道)待整理區的可提高產能。

W可提高=W可實現-W實際

(7)

式中：W可提高為可提高產能；W可實現為可實現產能；W實際為實際產能。

2.2.3 農用地整理潛力綜合評價

通過對各鄉鎮(街道)新增耕地系數、新增耕地面積、耕地分散系數和可提高產能進行綜合評價來判斷各鄉鎮(街道)農用地整理潛力。

耕地分散系數是零星地類、耕地中的田間道路、小型溝渠、田坎占耕地面積的比值[12]。

β=△Sj/S

(8)

式中：β為鄉鎮(街道)耕地分散系數；△Sj為鄉鎮(街道)耕地區域內有潛力新增耕地面積；S為鄉鎮(街道)耕地總面積。首先，對4個變量進行極值標準化，公式：

(9)

(10)

式中：Eij為第i個鄉鎮(街道)j項指標的實際值；Xmin為第i個鄉鎮(街道)j項指標的最小值；Xmax為第i個鄉鎮(街道)j項指標的最大值。

再運用幾何平均法對標準化后的指標進行綜合潛力評價[9]。公式：

(11)

式中：Pi為第i個鄉鎮(街道)綜合潛力系數；Ei1為第i個第1個指標的標準化值；Ei2為第i個第2個指標的標準化值；Ei3為第i個第3個指標的標準化值；Ei4為第i個第4個指標的標準化值。

3 結果與分析

3.1 農用地待整理區的結果的確定

農用地待整理區是根據農業發展規劃劃定的，可以通過農用地整理措施轉變為耕地的地類。待整理區的用地類型主要包括草地、園地、耕地中的零星地類、林地和其他農用地(溝渠、農村道路、田坎、設施農用地等)[13]。根據濟陽區2017年土地利用現狀數據，并結合2017年已經驗收的土地整治項目，統計得到濟陽區農用地待整理區面積和分布情況(表1)。待整理區面積較大的地區主要分布在濟陽區北部的垛石鎮和曲堤鎮，兩區待整理面積占全區待整理總面積的32%。

3.2 農用地整理數量潛力的確定

根據濟陽區2014—2017年耕地等別更新成果，統計濟陽區各鄉鎮(街道)的新增耕地面積。濟陽區各鄉鎮(街道)新增耕地系數如表1所示。

表1 濟陽區各鄉鎮(街道)新增耕地面積

由表1可知，濟陽區新增耕地系數介于0～0.77之間，平均新增耕地系數為0.28%。濟陽區新增耕地系數大于0.30%有垛石鎮、仁風鎮、太平街道和新市鎮；新增耕地系數介于0.1%～0.30%之間的有濟陽街道、崔寨街道和孫耿街道；新增耕地系數小于0.1%有濟北街道、回河街道和曲堤鎮。

3.3 農用地整理質量潛力的確定

根據濟陽區2017年耕地質量等別成果，結合標準糧換算系數，核算濟陽區各鄉鎮(街道)2017年的待整理區實際產能。濟陽區屬于魯西北平原區，基準作物為冬小麥，指定作物為冬小麥和夏玉米，耕作制度為一年兩熟，冬小麥和夏玉米的產量比系數為1∶0.62。濟陽區實際產能核算結果見表2。

表2 濟陽區待整理耕地區實際總產核算

運用spss對濟陽區各評價單元實際標準糧單產與其利用等指數進行回歸分析，計算濟陽區各鄉鎮可實現產能。公式如下：

Yi=441.323+0.277Ri(R2=0.527)

式中：Ri為第i個評價單元利用等指數；Yi為i個評價單元的標準糧可實現單產值；模型統計量F檢驗值220.761，相關系數R=0.726，判定系數R2=0.527可以判斷出上述回歸模型通過了可靠性檢驗。說明濟陽區農用地可實現單產與利用等指數之間存在正相關的直線關系。

利用計算出的濟陽區各鄉鎮(街道)可實現總產減去濟陽區各鄉鎮(街道)實際總產，得到濟陽區各鄉鎮(街道)可提高產能(表3)。

表3 濟陽區待整理耕地區實際總產和可提高產能核算

由表3結果可以發現，濟陽區可提高產能共11161萬kg。濟陽區可提高產能大于1500萬kg的包括垛石鎮、曲堤鎮；可提高產能介于1000萬～1500萬kg的鄉鎮(街道)包括崔寨街道、孫耿街道、太平街道和新市鎮；可提高產能小于1000萬kg的包括濟陽街道、濟北街道、回河街道和仁風鎮。如果按照濟陽區各鄉鎮(街道)的待整理區耕地面積來說，崔寨鎮農用地整理的質量潛力較大。

3.4 濟陽區農用地整理潛力劃分

首先，運用公式把濟陽區農用地整理的4個指標進行標準化。運用公式進行濟陽區各鄉鎮(街道)綜合潛力系數測算，根據各鄉鎮(街道)潛力系數繪制折線圖，將顯著處作為分級界線[14]，分級結果見圖1。

圖1 濟陽區農用地整理潛力分級圖

通過幾何平均法測算的濟陽區各鄉鎮(街道)農用地整理潛力分級結果呈正態分布，具體為：一級潛力區的潛力系數為0.79，待整理農用地面積10599.55hm2，只包括仁風鎮；二級潛力區為潛力系數介于0.55～0.59之間，待整理農用地面積為32148.81hm2，包括新市鎮、垛石鎮和太平街道；三級潛力區為潛力系數介于0.31～0.33，待整理農用地面積為26816.42hm2，包括崔寨街道、曲堤鎮和孫耿街道；四級潛力區潛力系數為0.18，待整理農用地面積為12489.92hm2，包括濟陽街道和回河街道；五級潛力區潛力系數為0的濟北街道。濟陽區農用地整理綜合潛力區主要分布在北部地區[15-19]。

4 結論

(1)濟陽區待整理區農用地共83238.14hm2，新增耕地為166.15hm2，新增耕地系數平均值為0.28%，濟陽區新增耕地系數最高的為仁風鎮0.77%和垛石鎮0.50%；新增耕地面積最大的為仁風鎮和垛石鎮，分別為83.51hm2、72.51hm2。可提高產能共1048萬kg，其中各鄉鎮(街道)可提高產能最高的為垛石鎮和曲堤鎮，分別為1924.18萬kg，1527.50萬kg。各鄉鎮(街道)開發潛力以二級和三級潛力區為主。

(2)農用地整理中土地平整、農田水利工程、道路建設工程等都會改變土壤性質、破壞景觀格局、對飲用水產生污染，因此在農用地整理潛力研究中，應該加強對生態潛力的評估，加強生態環境建設，用長遠發展的目光協調農業發展和生態保護的關系。

(3)土地整理工程是一個自然、社會、人文多方面綜合的工程，在今后的研究中應該加強對社會經濟因素和人文方面的研究工作，建立科學合理的潛力評價體系，使其潛力評估結果更具有現實意義。

(4)當前補充耕地方式除了農用地整理以外，還有居民點整理、后備資源開發等途徑。濟陽區作為山東省“三權分置”試點區縣，應該積極根據國家新一輪國土空間規劃中確定為建設用地的農村閑散用地進行盤活利用，從而補充增加耕地，促進土地資源的合理利用。