農(nóng)村土地整治環(huán)境效益綜合評價
——以商丘市為例

丁 燦，周琳琳

(1.鄭州華源土地利用遙感技術(shù)有限公司，河南鄭州 450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)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(shè)、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(jié)構(gòu)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(xué)術(shù)界對農(nóng)村土地整治問題進行了一系列研究，學(xué)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(guān)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(jié)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(chǔ)，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(jié)構(gòu)、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?cè)丝?16.90萬人，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(fēng)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(yīng)與規(guī)劃對環(huán)境影響的性質(zhì)、程度和范圍相一致，應(yīng)與規(guī)劃涉及領(lǐng)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(yīng)將自然環(huán)境作為一個整體，探究其相互關(guān)系、相互影響。應(yīng)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(jié)構(gòu)和布局的調(diào)整，應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)堅持的基本原則。

2.1.5科學(xué)性原則。土地整治對環(huán)境的影響因素眾多且復(fù)雜，在指標選取的過程中，必須科學(xué)地選擇評價指標，保證評價結(jié)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(wù)，從環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)涵出發(fā)，以環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)-功能-價值理論為基礎(chǔ)，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(jié)合自然環(huán)境因素變化對評價指標的影響，構(gòu)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(quán)重系數(shù)。

2.4評價指標權(quán)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(gòu)造多因子判別矩陣，確定因子權(quán)重系數(shù)并采用多重權(quán)值法定量評價環(huán)境質(zhì)量影響指數(shù)。在各個指標權(quán)重的基礎(chǔ)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(quán)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(guān)，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(zhuǎn)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(chǔ)上，預(yù)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(quán)系數(shù)直接用單位面積年生產(chǎn)經(jīng)濟增加值均權(quán)系數(shù)求得，無需構(gòu)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(chǔ)設(shè)施環(huán)境條件的改善等方面。企業(yè)結(jié)構(gòu)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(chǔ)設(shè)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(gòu)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(chǔ)設(shè)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(yù)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(quán)重系數(shù)，具體如表7所示。多因子權(quán)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(yīng)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(yīng)的n個因子的權(quán)重系數(shù)。

依據(jù)上述公式求解得相關(guān)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(jié)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(guān)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(jié)果的一致性可以接受，得出影響因子的權(quán)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(jié)合上述多層次權(quán)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(quán)重分析構(gòu)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(guān)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(jié)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(jié)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(gòu)建穩(wěn)固的區(qū)域生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)，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(quán)重分析，以土地整治引起的土地利用布局和結(jié)構(gòu)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(jié)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?qū)Νh(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(jié)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。