高标准农田建设的适宜性评价分析

王旭莲 陈梦军

摘要 本研究以永久基本农田图斑为研究对象，采用地块法、层次分析法（AHP）、地理信息系统技术（GIS）和加权求和评价模型，对其建设高标准农田的适宜性进行评价。结果表明，研究区永久基本农田面积55.71 km?，经扣除分析处理后总面积27.87 km?。適宜建设高标准农田的面积占比99.7%，其中，Ⅰ级分区非常适宜开展高标准农田建设面积0.28 km?，占比1.0%；Ⅱ级分区较适宜建设面积4.01 km?，占比14.4%；Ⅲ级分区适宜建设面积为9.64 km?，占比34.6%；Ⅳ级分区建设适宜性一般面积13.86 km?，占比49.7%；Ⅴ级分区暂不适宜建设面积0.08 km?，占比0.3%。本文基于永久基本农田图斑的高标准农田建设适宜性评价，适宜性等级划分结果可在一定程度上为高标准农田建设项目选址和规划设计工作提供参考。

关键词 永久基本农田；高标准农田建设；层次分析法；地理信息系统；适宜性评价

中图分类号 F301.21；S282   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）08-0080-05

Analysis of suitability evaluation of high standard farmland construction

WANG Xulian1    CHEN Mengjun2

（1Weining County Mountain Characteristic Agricultural Science Research Institute， Biji 551700， China;

2Soil and Fertilizer Station of Bijie City， Biji 551700， China）

Abstract This paper took permanent basic farmland pattern as the research object， adopt the plot method， analytic hierarchy process （AHP）， geographic information system technology （GIS） and weighted summation evaluation model. The suitability of constructing high standard farmland for permanent basic farmland in the study area was evaluated. The results showed that the permanent basic farmland area of the study area was 55.71 km?， and the total area after deduction of analysis and processing was 27.87 km?. The proportion of area suitable for higt starmland construction was 99.7%. Among them， the area of Grade I zoning which was very suitable for high standard farmland construction of 0.28 km?， accounting for 1.0%. The suitable construction area of Class II zoning was 4.01 km?， accounting for 14.4%. The suitable construction area of Class III zoning was 9.64 km?， accounting for 34.6%. The suitable area for the construction of Class IV zoning was 13.86 km?， accounting for 49.7%; The unsuitable construction area of Class V zoning was 0.08 km?， accounting for 0.3%. This paper evaluated the suitability of high-standard farmland construction based on permanent basic farmland map spots， and the results of suitability classification could provide a reference for the site selection and planned design of high-standard farmland construction projects to a certain extent.

Keywords permanent basic farmland; high standard farmland construction; analytic hierarchy process; geographic information system; suitability evaluation

高标准农田是指田块平整、集中连片、设施完善、节水高效、农电配套、宜机作业、土壤肥沃、生态友好及抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、稳产高产的耕地[1]。永久基本农田是耕地的精华，代表着优质、生产力强，且在农业空间内依法确定不得占用、不得开发和需要永久性保护的耕地[2-3]。建设高标准农田，在保护耕地资源，提升粮食生产能力，保障粮食安全，加快推进农业农村现代化方面具有重要意义[4-6]。正在进行的逐步把永久基本农田全部建成高标准农田中，破碎耕地地块选址规划[7]、专业技术人才建设[7-8]和项目资金投入预算[8-9]等方面受到高度关注，永久基本农田开展高标准农田建设适宜性评价至关重要[4，10-11]。目前，高标准农田建设适宜性评价取得了较大成果，如开展了基于GIS技术[12]、耕地质量与立地条件[5，13]、生态位理论模型[4，14]、LESA体系[15]、耦合协调度模型[16]、贝叶斯概率模型[17]和多维超体积生态位[18]等高标准农田建设适宜性评价，这些适宜性评价基本上是评价指标体系与评价方法上的差异[11，19]。针对特定的永久基本农田区域，如何科学评价高标准农田建设适宜性仍是当前研究的重点之一。为此，本文以永久基本农田图斑为研究对象，采用地块法、层次分析法（AHP）、地理信息系统技术（GIS）和加权求和评价模型，探索了永久基本农田区域开展高标准农田建设的适宜性，为高标准农田建设工作开展提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区地理位置经纬度为26°59?～27°30?N，104°20?～105°94?E，地处贵州西北部。全镇辖32个行政村（社区）。土地总面积245.89 km?，其中耕地面积97.47 km?，永久基本农田面积55.71 km?，全部为旱地。境内地势东北高、西南低，最高海拔2 480 m，最低海拔1 322.4 m，平均海拔1 900 m，属高原、中山地貌。年平均气温13 ℃，1月平均气温3.2 ℃，7月平均气温19.4 ℃。年平均无霜期235 d，年平均日照时数1 803.3 h，年平均降水量1 009 mm。境内河流属北盘江水系，可渡河由西向东流经该地区，境内河道长23.2 km，研究区内有一条可渡河支流，一座水库，蓄水量达2.5×106 m3。

1.2 数据来源

本文研究数据来源：（1）2011年以来已建成高标准农田建设项目来源于全国农田建设综合监测监管平台（网址：http：//159.226.205.146：8000/farmland/#/user/login）；（2）第三次全国国土调查（以下简称“三调”）和退耕还林矢量数据来源于自然资源部门，严格管控类耕地数据来源于农业农村部门；（3）机耕道路和生产路数据来源于“三调”的公路、农村道路数据；（4）田间灌溉水源数据来源于“三调”的沟渠、河流水面、坑塘水面和水库水面数据，以及水务部门灌溉水源点、供水工程耕地灌溉面数据；（5）田间排涝数据来源于“三调”的沟渠、河流水面；（6）永久基本农田边界、城镇开发边界、生态保护红线和坡度数据来源于自然资源部门“三区三线”划定成果数据；（7）耕地质量数据来源于农业农村部门2022年耕地质量等别更新数据。

1.3 研究方法

1.3.1 评价单元确定  高标准农田是以耕地地块为建设范围，地块法划分评价单元明显优于网格单元和行政村（社区）单元[11]，故本研究以永久基本农田图斑作为评价单元，通过ArcGIS中叠置分析Erase扣除《高标准农田建设通则 GB/T 30600—2022》中规定的严格管控类耕地、生态保护红线和退耕还林等高标准农田建设禁止区域，以及2011年以来建成的高标准农田建设项目图斑，并扣除永久基本农田图斑与相邻图斑间隔大于100 m，且面积小于0.67 hm2的零星破碎地块，最终确定了1 156个评价单元。

1.3.2 评价指标体系构建  评价指标体系构建和赋值标准主要依据《高标准农田建设通则》中定性定量标准、研究区地理区位情况、影响农田生产经营效果程度和专家经验等方面进行确定[12]。采用坡度数据评价田块平整度，图斑面积大小评价集中连片度。“三调”的沟渠、河流水面、坑塘水面和水库水面数据通过ArcGIS进行缓冲区分析评价灌溉水源；“三调”的沟渠、河流水面进行缓冲区分析评价田间排涝；“三调”的公路、农村道路数据进行缓冲区分析评价宜機作业，3项指标表征农田设施完善程度、抗灾能力强弱等情况；耕地质量等别评价土壤肥沃程度和农田生态环境。通过田块平整度、集中连片度、宜机作业、灌溉与排水、设施完善程度、抗灾能力、土壤肥沃程度和农田生态环境指标情况，评价高标准农田建设适宜性。各评价指标分值标准见表1。

1.3.3 指标权重确定  权重是指高标准农田建设适宜性评价中指标所占的比重，用来衡量评价指标的相对重要性。高标准农田建设项目选址设计、工程布局和建设成效分析等具有一定主观经验判断性[12，20]，故本研究采用AHP确定指标权重，以高标准农田建设适宜性总体目标将评价指标划分为3个层次，第一层为目标层，即高标准农田建设；第二层为准则层，即自然条件、设施条件和地力条件，第三层为指标层，包括坡度、图斑面积、灌溉水源距离、田间排涝距离、距离道路距离和耕地质量等别。对各评价指标进行两两比较，采用1—9标度法判断其相对重要程度并构建判断矩阵，通过矩阵求解最大特征值[λmax]（目标层[λmax=3.003 6]，准则层[λmax=6.025 6]）及特征向量，采用[CI=（λmax-n）/n]-1和[CR=CI/RI]（目标层[CR]=[0.008 9]<0.1，准则层[CR]=[0.004 0]<0.1）进行一致性检验，标准化后得到各评价指标权重（表2）。

1.3.4 评价方法  根据各评价指标的赋值和权重，运用加权求和法模型计算各评价单元的综合得分，其评价模型公式见式（1）。

[Si=i=1mNijWj] （1）

式（1）中，Si表示第i个评价单元的综合得分，Nij表示第i个评价单元第j个评价指标的分值，Wj表示第j个评价指标的权重，m表示指标个数。

根据评价单元的综合得分进行适宜性等级划分，同时综合考虑指标分值区间划分，将评价区永久基本农田分为5个适宜性等级，Ⅰ级为非常适宜建设高标准农田，Ⅱ级为较适宜建设，Ⅲ级为适宜建设，Ⅳ级为一般适宜建设，Ⅴ级为暂不适宜建设高标准农田，详见表3。

2 结果与分析

研究区永久基本农田图斑8 559个，总面积55.71 km?，其中最小图斑面积0.000 2 km?，最大图斑面积0.47 km?。经扣除严格管控类耕地、生态保护红线、退耕还林、已建设项目和零星破碎地块等，得到图斑1 156个，总面积27.87 km?，其中最小图斑面积0.01 km?，最大图斑面积0.42 km?。通过ArcGIS中叠置分析Erase，既避开了高标准农田建设禁止区域，又避免了重复建设，扣除零星破碎地块确保达到集中连片建设高标准农田的需求。根据各评价单元的综合得分，进行高标准农田建设适宜性等级划分，得到研究区永久基本农田建设高标准农田适宜性等级划分。具体划分情况如下。

2.1 Ⅰ级分区

该区域非常适宜开展高标准农田建设，涉及面积为0.28 km?，占永久基本农田面积（27.87 km?）的1.0%。该区域坡度小于6°，地势平坦，距离道路小于500 m，田间道路通达度高，最大地块面积0.14 km?，平均地块面积0.09 km?，田块平整，集中连片，便于开展机械化耕作业，且已基本满足田间灌溉与田间排涝需求，具有一定的抗旱防涝能力，耕地质量较其他区域优，是研究区最适宜开展高标准农田建设的区域。

2.2 Ⅱ级分区

该区域较适宜开展高标准农田建设，涉及面积为4.01 km?，占永久基本农田面积的14.4%。该区域坡度小于15°，地势较为平坦，距离道路小于500 m，田间道路通达度较高，最大地块面积0.42 km?，平均地块面积0.09 km?，田块较平整，亦便于开展机械化耕作业，灌溉与排水条件和耕地质量状况仅次于Ⅰ级分区，是较适宜开展高标准农田建设的区域。

2.3 Ⅲ级分区

该区域适宜开展高标准农田建设，涉及面积为9.64 km?，占永久基本农田面积的34.6%。该分区涉及面积较大，建设潜力较大，需要按照“缺什么补什么”的原则，进一步完善田间灌溉与排涝工程，提高田间灌溉保证率，确保达到排水基本条件。同时，大力开展耕地地力提升工程建设，深入实施土壤培肥工程建设，通过秸秆还田、增施有机肥、种植绿肥和深耕深松等措施，结合测土配方施肥技术，减少化肥对土壤结构的破坏，提升耕地质量，确保耕地质量等级达5等以上，可达到旱涝保收、稳产高产的高标准农田建设要求。

2.4 Ⅳ级分区

该区域开展高标准农田建设适宜性一般，涉及面积为13.86 km?，占永久基本农田面积的49.7%。该分区涉及面积最大，但需要根据该区域农业生产的主要障碍因素，确定建设内容与重点，按照“什么急需先建什么”的原则，采取相应的建设方式和工程措施，减轻或消除影响农田综合生产能力的主要限制性因素，逐步完善农田基础设施条件。

2.5 Ⅴ级分区

该区域涉及面积为0.08 km?，占永久基本农田面积的0.3%，在研究区内零星分布。该区域坡度均大于15°，最大地块面积0.03 km?，平均地块面积0.01 km?，地块破碎，灌溉与排水条件较差，土壤质量不高，与其他区域相比，暂不适宜开展高标准农田建设。

3 结论与讨论

从研究出发点来看，本研究按照高标准农田建设最新要求，根据当前高标准农田建设工作的重点，紧扣逐步把永久基本农田全部建成高标准农田主题，结合ArcGIS技术，选取全区域永久基本农田为研究对象，扣除高标准农田建设禁止区域、已建高标准农田区域和零星破碎永久基本农田区域，采用加权求和法模型综合评价方法，使适宜性评价结果更加定量和直观。

从评价指标体系构建来看，本研究采用坡度表征田块平整度，图斑面积大小表征集中连片度；沟渠、河流水面、坑塘水面和水库水面数据表征灌溉水源，沟渠、河流水面表征田间灌溉排涝情况；公路、农村道路表征田间道路通达度，这些指标综合表征农田设施完善程度、抗灾能力强弱等情况。耕地质量等级表征土壤肥沃程度和农田生态环境。灵活运用相似指标表征高标准农田的建设标准，提高评价结果的可操作性。

从适宜评价结果来看，研究区永久基本农田总面积55.71 km?，经扣除分析处理后总面积为27.87 km?。其中，Ⅰ级分区非常适宜开展高标准农田建设，涉及面积0.28 km?，占总面积比例为1.0%；Ⅱ级分区较适宜建设，涉及面积4.01 km?，占比为14.4%；Ⅲ级分区适宜建设，涉及面积9.64 km?，占比为34.6%；Ⅳ级分区建设适宜性一般，涉及面积13.86 km?，占比为49.7%；Ⅴ级分区不适宜建设，涉及面积非常小，为0.08 km?，占比0.3%。

从适宜评价分区来看。研究区适宜开展高标准农田建设的占99.7%，其中适宜性一般的占49.7%，该区域涉及面积最大，主要原因是研究区属高原、中山地貌，部分海拔高差较大，部分地块较散碎，田块平整集中连片的耕地面积较少，境内灌溉水资源、土壤肥沃程度和农田生态环境与高标准农田建设要求还存在一定差距，致使建设适宜性一般的面积占永久基本农田面积的比重最大。该区域需要根据农业生产的主要障碍因素，确定建设内容与重点，按照“什么急需先建什么”的原则，采取相应的建设方式和工程措施，减轻或消除影响农田综合生产能力的主要限制性因素，逐步向Ⅲ级和Ⅱ级高标准农田建设适宜性等级分区转变。研究区暂不适宜建设面积占0.3%，在研究区零星分布，主要是该区域坡度较大，地块面积小且较为散碎，灌溉条件和土壤质量有待进一步完善和提高。此外，近年来随着退耕还林、生态保护红线划定等工作开展，部分暂不适宜耕作的耕地已逐步退出，只有少部分零星分布于研究区域。

综上，本研究以永久基本农田图斑为研究对象，采用地块法、AHP、GIS和加权求和评价模型，对永久基本农田建设高标准农田的适宜性进行评价，适宜性等级划分结果为高标准农田项目选址和规划设计工作提供参考。

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（责编：何 艳）

作者简介 王旭莲（1993—），女，贵州务川人，硕士，助理农艺师，从事土肥技术推广与研究。

通信作者 陈梦军（1993—），男，贵州三都人，硕士，农艺师，从事土肥技术推广与研究。

收稿日期 2024-01-17