以河北省盧龍縣為例，在明確高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的實質(zhì)和內(nèi)涵基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于生態(tài)位適宜度的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力評價模型，對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力進行合理的分區(qū)，旨在為有序引導(dǎo)開展高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)，使工程設(shè)計更有針對性，編制更適合實際的工程措施，從而有效提高縣域耕地等別。

　　摘要：以生態(tài)位理論為基礎(chǔ)，從生態(tài)位角度對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力進行定量研究。以河北省盧龍縣為例，分析高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)需求生態(tài)位和現(xiàn)實生態(tài)位的耦合關(guān)系，從耕地的自然稟賦條件、基礎(chǔ)設(shè)施與施工條件、立地條件3方面選取12個指標(biāo)，構(gòu)建高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)生態(tài)位適宜度模型，并借助GIS技術(shù)，對縣域高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)進行潛力分區(qū)。

　　關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)工程論文,高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,建設(shè)潛力,分區(qū),生態(tài)位適宜度

　　Regionalizing High-standard Prime Farmland Based on Niche-fitness Suitability Model with Potential Construction

　　GUO Feng-yu，MA Li-jun

　　(Agricultural University of Hebei， Baoding 071001， Hebei，China)

　　Abstract： Based on niche theory. The potential construction of high-standard prime farmland in the aspect of ecology was studied. Taking Lulong County in Hebei Province as an example， the coupling relationship between construction niche and realistic niche was analyzed. A model of high-standard prime farmland construction niche with 12 indexes from 3 aspects with natural endowments of farmland， infrastructure and construction， and site condition was established. The county area was regionalized using GIS.

　　Key words： high-standard prime farmland; potential construction; regionalization; niche fitness

　　1材料與方法

　　1.1研究區(qū)概況

　　盧龍縣地處河北省東部，燕山南部低山丘陵區(qū)，位于118°45′-119°08′E，39°43′-40°08′ N，總面積955.82 km2。依據(jù)《盧龍縣土地利用總體規(guī)劃(2010-2020年)》確定的2011年盧龍縣基本農(nóng)田控制面積為37 297.04 hm2，基本農(nóng)田面積占全縣土地總面積的39.02%，占農(nóng)用地面積的51.43%。盧龍縣是全國116個基本農(nóng)田保護示范區(qū)，近年來基本農(nóng)田整理項目規(guī)模8 474.80 hm2，占基本農(nóng)田總規(guī)模的22.72%。通過整理，區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)置得到極大完善，基本農(nóng)田質(zhì)量顯著提升，取得了良好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。

　　1.2數(shù)據(jù)來源

　　研究選取的數(shù)據(jù)包括盧龍縣2011年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫和耕地質(zhì)量等級補充完善成果，盧龍縣DEM高程數(shù)據(jù)、地形圖、土壤圖、基本農(nóng)田劃定外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，盧龍縣土地利用總體規(guī)劃(2010-2020年)、2011年經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒、基本農(nóng)田整理項目和農(nóng)開辦農(nóng)業(yè)水利項目等資料。

　　1.3盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力分區(qū)評價

　　1.3.1生態(tài)位適宜度模型生態(tài)位適宜度是在Hutchinson的“n維超體積”生態(tài)位概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是指作物的現(xiàn)實資源位與其最適生態(tài)位之間的貼近程度，用于表征作物對其生境條件的適宜程度[1，2]。運用到高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)中，可以認(rèn)為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)必須以各種資源條件為支撐和基礎(chǔ)，他們共同構(gòu)成一個多維的資源條件空間[3]。高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)所需的各種資源因子構(gòu)成最適資源生態(tài)位空間，耕地的現(xiàn)實資源構(gòu)成對應(yīng)的現(xiàn)實資源生態(tài)位空間。二者之間的匹配關(guān)系，反映了區(qū)域耕地現(xiàn)狀資源條件對其高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力的適宜性程度[4]。當(dāng)現(xiàn)實資源位完全滿足高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的需要時，顯示生態(tài)位適宜度為1;當(dāng)現(xiàn)實資源位完全不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的需要時，生態(tài)位適宜度為0。可見生態(tài)位適宜度能夠反映區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的資源需求與現(xiàn)狀資源生態(tài)因子之間是否具有良好的匹配關(guān)系[2]。通常情況下，作物對資源環(huán)境的要求可分為如下3類：

　　對于正向作用的因子，即指標(biāo)因子資源必須滿足其最低要求，而且越豐富越好，如土壤有機質(zhì)含量，計算公式為：

　　xi= 0 siDimax(1)

　　對于負(fù)向作用的因子，即指標(biāo)因子資源的現(xiàn)狀值越低越好，如坡度，計算公式為：

　　x= 1si≤Dimin1-(s-D)/(D-D)・RDiminDimax(2)

　　對于最適值在某一區(qū)間，過高或過低都是不好的指標(biāo)因子，如路網(wǎng)密度，計算公式為： 　　xi=0 si≤Dimin，si≥Dimax(Si-Dimin)/(Diopt-Dimin)・RiDimin　　式中，xi為第i種資源的生態(tài)位適宜度指數(shù)，Si為資源現(xiàn)狀的測度，Di為對資源要求測度，Dimin為資源要求的最小值，Dimax為資源要求的最大值，Diopt為資源的理想要求值，Ri為資源的保證率。

　　1.3.2評價指標(biāo)體系構(gòu)建根據(jù)《高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的定義，即高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田是指土地平整、土壤肥沃、集中連片、設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的農(nóng)田。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是提高農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施水平和配套程度，改善農(nóng)業(yè)機械化、規(guī)模化生產(chǎn)條件，增強抵御自然災(zāi)害能力，改善農(nóng)村生態(tài)景觀，提高糧食生產(chǎn)保障能力，促進高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田持續(xù)利用的系統(tǒng)工程。本研究在考慮盧龍縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點并結(jié)合實地調(diào)研與咨詢專家的基礎(chǔ)上，遵循評價指標(biāo)的選取原則，從自然稟賦、基礎(chǔ)設(shè)施與施工條件和立地條件3方面選取12個指標(biāo)因子，構(gòu)建了盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力評價指標(biāo)體系，并運用層次分析法和特爾菲法相結(jié)合確定指標(biāo)因子的權(quán)重(表1)。

　　1.3.3評價指標(biāo)分值計算由于各評價指標(biāo)的取值范圍和量綱往往不一致，難以直接進行比較分析，所以要將各評價指標(biāo)進行無量綱、標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱的影響，使不同性質(zhì)、不同度量的評價指標(biāo)具有可比性[5]。根據(jù)因素指標(biāo)對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的影響方式和作用程度不同，借鑒農(nóng)用地分等體系中的賦值標(biāo)準(zhǔn)，采用經(jīng)驗法和專家咨詢法確定高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田評價指標(biāo)分級賦值標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)因素指標(biāo)對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的影響方式和作用程度不同，可將評價指標(biāo)分為閾值型因子和數(shù)值型因子。對于閾值型指標(biāo)按照表2進行分級打分，對于數(shù)值型指標(biāo)，可按相關(guān)公式計算[6-8]。

　　1.3.4 高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力分區(qū)評價根據(jù)Shefold限制性定律，高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)適宜性通常由隸屬度最小的因子決定，當(dāng)某些因素在數(shù)量或質(zhì)量上對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的影響接近某一臨界值時，就成為限制性因素[5，9]。采用綜合生態(tài)位適宜度評價模型[式(4)]行指標(biāo)量化分布的空間疊加，得到高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力綜合生態(tài)位適宜度，采用自然斷點法，將盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力劃分為基本具備、稍加改造、全面整治3大建設(shè)潛力類型區(qū)[6，10]。

　　Sp=0min(xi)∈0Sp=xi × wsi min(xi)?埸0(4)

　　式中，Sp為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)適宜性指數(shù);xi為某一評價單元指標(biāo)的生態(tài)位適宜度值，wsi為第項指標(biāo)的權(quán)重，n為指標(biāo)個數(shù)。

　　2結(jié)果與分析

　　盧龍縣基本保護區(qū)內(nèi)共有耕地28 822.24 hm2，通過上述評價可劃分為基本具備、稍加改造和全面整治3大建設(shè)潛力類型區(qū)。即基本具備高標(biāo)準(zhǔn)條件區(qū)(Ⅰ)、稍加改造區(qū)(Ⅱ)和需要全面整治區(qū)(Ⅲ)。由圖1可知：

　　基本具備高標(biāo)準(zhǔn)條件區(qū)(Ⅰ) 面積為11 306.24 hm2，占區(qū)域內(nèi)耕地總面積的39.23%。該區(qū)域?qū)儆诨�本具備高�?biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的地區(qū)，主要分布在盧龍縣南部的平原地區(qū)和縣城北部潘莊鎮(zhèn)、劉家營鄉(xiāng)、燕河營鎮(zhèn)和陳官屯鄉(xiāng)的平原地區(qū)。近期建設(shè)的區(qū)域面積較大，該地區(qū)的基礎(chǔ)條件較好，建設(shè)的迫切性和可行性都較高，只需進行較少的投入即可取得很好的效果。

　　稍加改造區(qū)(Ⅱ)面積為6 468.57 hm2，占區(qū)域內(nèi)耕地總面積的22.44%。主要分布在下寨鄉(xiāng)、雙望鎮(zhèn)、印莊鄉(xiāng)和潘莊鎮(zhèn)，分布與近期建設(shè)區(qū)相鄰，反映其建設(shè)具有明顯的過渡性以及連片推進性，該地區(qū)為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的稍加改造區(qū)域。區(qū)域內(nèi)灌溉排水設(shè)施、道路年久失修，基本農(nóng)田質(zhì)量有待提高，應(yīng)針對該地區(qū)基本農(nóng)田的不足，按照缺什么補什么的原則進行項目設(shè)計與施工。

　　需要全面整治區(qū)(Ⅲ)面積為1 1047.43 hm2，占區(qū)域內(nèi)耕地總面積的38.33%。主要分布在盧龍縣的北部、西南部和東部半丘陵地區(qū)，是高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田全面整治的地區(qū)。該地區(qū)基本農(nóng)田坡度影響較大，同時基本農(nóng)田的自然稟賦較差，基礎(chǔ)設(shè)施存在灌溉不足、道路缺損等嚴(yán)重的情況，由于分布受地形因素的限制連片性以及區(qū)位條件都較差，施工難度較大且所需資金較多，因此為高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田遠期建設(shè)區(qū)域。該區(qū)域的基本農(nóng)田生態(tài)環(huán)境脆弱，建設(shè)工程應(yīng)以注重保護生態(tài)環(huán)境安全，同時加強基本農(nóng)田的質(zhì)量。

　　3結(jié)論與討論

　　本研究從高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)的內(nèi)涵出發(fā)，構(gòu)建了高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力評價指標(biāo)體系，采用生態(tài)位適宜度模型，以GIS技術(shù)為支撐，對高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力進行研究，將盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)劃分為3大潛力區(qū)。盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力區(qū)呈現(xiàn)明顯的空間聚集特性，由平原區(qū)向丘陵區(qū)、半山區(qū)依次過渡分布，結(jié)果表明生態(tài)位適宜度模型能夠有效劃分盧龍縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力適宜度的空間差異性。

　　本研究指標(biāo)權(quán)重確定采用的是專家打分法，主觀性較大，可能造成評價結(jié)果有一定的偏差，因此今后如何確定一個客觀評價系統(tǒng)需要進一步研究。科學(xué)劃定高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)潛力區(qū)需要考慮多方面因素，本研究主要側(cè)重于耕地的自然屬性因素，實際工作中還應(yīng)考慮社會經(jīng)濟條件、政策限制等因素。

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