张掖市高标准基本农田建设生态效益评价

姜雨辰，孙鹏举2，刘学录，闫志明，杨欢

(1.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州　730070；2.甘肃省国土资源规划研究院，

甘肃 兰州　730000；3.新疆农业大学管理学院，新疆 乌鲁木齐　830052)



张掖市高标准基本农田建设生态效益评价

姜雨辰1，孙鹏举12，刘学录1，闫志明3，杨欢1

(1.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州730070；2.甘肃省国土资源规划研究院，

甘肃 兰州730000；3.新疆农业大学管理学院，新疆 乌鲁木齐830052)

摘要：根据张掖市实际情况和6个典型高标准基本农田建设项目的相关情况，构建了高标准基本农田建设生态效益评价指标体系，运用熵权法计算了7个指标的权重和项目实施前后生态效益分值.结果表明：对生态效益有重要影响程度的是灌溉保证率和植被覆盖率，山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目的生态效益在6个项目中最高，得分为29.38.项目实施后，除民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目生态效益比实施前降低，其他5个项目生态效益均比实施前的得到提高.为了提高生态效益，可以通过栽植防护林，使项目区的植被覆盖率和防风能力将得到提高，对减少水土流失、涵养水源、防风固沙、减少灾害起到积极的作用，同时大力发展衬砌渠道输水灌溉技术提高水资源利用效率.

关键词：生态效益；熵权法；基本农田；张掖市

第一作者：姜雨辰(1988-)，女，硕士研究生，研究方向为土地利用规划.E-mail:jiangyuchen0302@163.com

高标准基本农田建设，是指以建设高标准基本农田为目标，依据土地利用总体规划和土地整治规划，在农村土地整治重点区域及重大工程、基本农田保护区、基本农田整备区等开展的土地整治活动，并通过农村土地整治建设形成的集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强，建设出与现代农业生产和经营方式相适应的基本农田.由此可见，高标准基本农田建设是土地整治活动的一种形式.高标准基本农田建设通过土地平整、农田水利设施、生态防护林等工程建设使项目区生物环境和非生物环境均产生了较大的改变，在生态效益上表现出正负两方面的效应.因此，高标准基本农田建设的生态效益评价指在一定的区域范围之内，因土地整理项目实施对区域内的生态系统的生产功能和空间场所功能的生态平衡造成影响，进而对当地人们生产环境和生活环境产生效应的总和[1].

近些年，国内学者陆续开始对土地整治项目的效益评价做了相关研究.其中包括经济效益、社会效益、生态效益、综合效益等.其中，李晶表述了土地整理经济效益评价的概念，从投入-产出方面选取了4类指标,对农用地整理进行了经济效益评价[2].唐晖在分析了土地整治项目的经济效益评价中存在的问题之后，引入了收益-成本法，为完善土地开发整理项目经济效益评价提供了参考[3].杨庆媛等[4]均选取了23个指标构建了社会影响评价体系，运用多因素综合评价法，对土地开发整理项目的进行社会影响评价.邓经川等[5]采用极值标准法与层次分析法对土地整理实施后的社会效益进行综合分析.赵华，卞正富等[6]指出不同开发整理利用的土地，生态评价具体内容不同得出在土地开发整理项目中要加强生态环境效益评价的结论.

综合当前我国学者的研究成果可以看出，土地整治项目的效益评价多以经济评价居多，对社会效益的评价较少且多以定性评价为主.近几年，学者也开始注重定性与定量相结合的评价方法，且方法较为成熟，但是这些评价方法中有很多主观性较强，使得评价结果不够准确.本文拟采用熵权法对张掖市的6个高标准基本农田建设项目生态效益进行分析，以期为高标准基本农田建设的生态效益评价体系确定提供一定的参考.

1材料与方法

1.1研究区概况

张掖市位于甘肃省西北部，河西走廊中段.属于大陆性气候，年平均气温6 ℃.张掖市南有祁连山，北依合黎山、龙首山，黑河贯穿全境，形成了特有的荒漠绿洲景象.全市地势平坦，土壤肥沃.辖甘州区、临泽县、高台县、山丹县、民乐县、肃南裕固族自治县6个县区，是甘肃省商品粮基地，盛产小麦、玉米、水稻、豆类、油料、瓜果、蔬菜.张掖市有耕地26.67万hm2(含山丹军马场)，有可垦荒地20多万 hm2；有大小河流26条，年径流量26.6亿m3，地下水的储量十分丰富；有草原173.33多万 hm2；有森林38.67多万 hm2，森林覆盖率达9.2%；全年日照3 000 h.处于干旱荒漠区的张掖市生态环境十分脆弱，水资源的开发利用与社会、经济协调发展的关系密切[7].

1.2研究项目选择

随着西部大开发战略的逐步实施，人们越来越清楚的认识到制约西北地区经济发展的关键因素是水及其生态环境问题[8].张掖南有祁连山水源涵养区，中有人工绿洲和黑河天然湿地，北有荒漠戈壁，三大生态系统在张掖市境内交错衔接，雪山冰川、森林草原、荒漠戈壁、绿洲沃土、湿地芦苇等极端地貌形成了张掖生态的独特性.但由于水资源的有限和相对恒定，其生态又极其脆弱，生态用水和经济、社会发展用水矛盾异常突出[9].

所以选择规模不同、位置不同的项目进行分析，甘州区有绿洲现代农业试验示范区，且被国家农业部确定为全国首批、甘肃唯一的现代农业示范区和高效节水农业示范区；民乐县被列为国家基本农田保护示范区；临泽县曾获全国基本农田保护工作先进单位；山丹县是全国高标准基本农田示范县；这些都是高标准基本农田建设的重点地区.各项目的具体分布和概况见图1和表1.

图1　张掖市高标准基本农田建设典型项目分布Fig.1　Zhangye typical high standard basic farmlandconstruction project distribution diagram

1.3生态效益评价指标体系确定

遵循评价指标的选取原则，考虑高标准基本农田项目实施过程中的对生态环境的影响，从生态系统的生产功能和共建场所功能选取7个指标构建高标准基本农田建设的生态评价指标体系[10](表2).

表1　张掖市高标准基本农田建设典型项目概况

表2　高标准基本农田建设生态效益评价指标体系

1.4生态效益评价过程

1.4.1指标权重的确定在确定项目区土地整理效益评价指标体系的基础上,运用熵权法[11-14]赋予评价指标体系权重,以提高评价的科学性和客观性.高标准基本农田建设生态效益评价指标均为正向指标，计算公式如下：

其中：k>0,ln为自然对数，ej≥0.式中常数k与样本数有关，一般令k=1/lnm,则0≤e≤1.

计算第j项指标的差异系数，对于第j项指标，指标值Xij的差异越大，对方案评价的作用越大，熵值就越小，gj=1-ej，则gj越大指标越y重要.

1.4.2计算各项目实施前后的生态效益分值哪个项目的生态效益分值越高，说明这个项目的生态效益越高.具体的计算公式如下：

再次运用上述方法的计算公式计算出项目实施前的6个项目的生态效益分值，与计算出的项目实施后的生态效益分值进行比较.

表3　高标准基本农田建设生态效益评价指标标准化值

表4　高标准基本农田建设生态效益评价指标权重

2结果与分析

在张掖市高标准基本农田建设项目的指标权重分布上看，对生态效益有重要影响程度的是灌溉保证率和植被覆盖率，权重值分别为0.222 8和0.207 3，其他指标根据其对生态效益的影响程度依次是新增耕地率、土地垦殖率、交通道路占地率、耕作层厚度和粮食单产(图2).由权重计算结果可以看出，生态效益的好坏主要受着灌溉保证率和植被覆盖率的制约.灌溉保证率是指在灌溉设施多年运营期间,灌溉用水量能够得到保证供给的概率.项目区属于旱作物农业区，干旱缺水，用水量能否得到保证还直接影响着粮食的产量和植被的生长情况.项目区可根据实际情况对土渠进行衬砌或是将原有渠灌溉方式改为管灌等高效节水的灌溉方式，以提高水资源的利用率.植被覆盖率这一指标可以直接的反映出生态效益的好坏，项目区植被覆盖率越高，生态效益则越好.为了提高项目区的生态效益不仅要多栽植数目，还应对原有的林地和草地进行保护.

图2　张掖市高标准基本农田建设项目实施前后的生态效益分值比较Fig.2　Zhangye high standard basic farmlandconstruction project of ecological benefitsbefore and after the score

从项目实施后的生态效益来看，山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目的生态效益最高，得分为29.38.得分最低的是民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目,仅8.47分.最高与最低之间相差20.91分.临泽县平川镇(二期)高标准基本农田整理项目得分较高，其他项目得分由高到低分别为甘州区党寨陈家墩村高标准基本农田建设项目、山丹县位奇镇、东乐乡高标准基本农田建设项目和甘州区党寨高标准基本农田建设项目(四期).

从项目实施前后的生态效益比较来看，只有民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目实施后比实施前的生态效益降低，其他5个项目实施后比实施前的生态效益提高，其中山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目的生态效益提高最大.然后依次为临泽县平川镇(二期)高标准基本农田整理项目、甘州区党寨高标准基本农田建设项目(四期)和甘州区党寨陈家墩村高标准基本农田建设项目，甘州区党寨陈家墩村高标准基本农田建设项目的生态效益分值提高较小，只有0.54.

山丹县处石羊河水系和黑河水系的分水岭，水资源主要由大气降水和祁连山等雨雪补给，境内主要发源于祁连山的马营河及支流霍城河[15].近年来，全县实施了天然林保护、湿地生态保护、退耕还林和绿化造林等生态工程建设.山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目的水源由马营河、黑河及地下水，水资源丰富.项目实施后区内的林网建设饱和，可以满足农田防护作用.项目区的土壤有机质含量高，土层较厚，这些因素促成了农业的高产稳产.所以此项目的生态效益较高.但是同在山丹县的位奇镇、东乐乡高标准基本农田建设项目的水源是以地下水为主，水量不够充足，道路严重缺乏，已有道路几乎全部为素土路面，土地利用率低.因此，与山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目相比生态效益较低.

甘州区与临泽县相邻，水资源均较为丰富，土壤质地较好，通过农田水利、田间道路等相关建设，形成了高产稳产、生态良好的优质农田.因此，甘州区和临泽县的三个项目实施后的生态效益比实施前均有较大提高.

民乐县条件优越，物产富饶，资源丰富.民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目水源为水库水，土壤质地均匀，表层疏松，耕性好.但是项目工程在水利设施和道路施工过程中，将会对对原有的耕作层造成一定的破坏，且项目区地貌属于走廊倾斜高平原山前冲-洪积倾斜平原，地势总体上呈南高北低，内有大量因水土流失造成的侵蚀沟，不利于大规模机械化耕作.这些因素对粮食的产量有一定的影响.致使该项目实施后的生态效益要比实施前略有降低.

3讨论与结论

根据熵权法的方法原理，可以看出这种方法求得的每个指标权重都会独立的包含评价指标体系对评价结果的影响，这会扩大指标之间的差异性，从而能够显著区分指标的重要性[16].本文运用了此方法克服了评价指标没有标准化的问题，解决了生态效益评价没有准确确定指标权重的问题，减少了认为主观性对评价过程的干扰，使评价结果能够更为准确的反映客观实际情况，为相关研究提供了更为科学的依据[17].

张掖市可利用的地表水域地下水资源量通过项目的实施后，充分提高水利用效率，结余水量为新增耕地的管带用水提供了充分的保证，同时通过项目的实施，对高标准基本农田区的整体节水效果将大大提高，全面优化水资源配置，保证更深层次的土地整理和农业产业用水.

6个项目区主要分布在绿洲农业区，属于古老的农业耕作区，农业生产条件基础好，耕作区土层相对深厚，有稳定的土源用于土壤改良，农业区整体平整，交通条件好，产业发展基础好，土地整理带来的整体生产水平的提高有一定的空间优势，结合其他产业发展的投入，必将为现代农业发展打下良好的基础.

民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目实施后对生态环境造成了一定的破坏，所以生态效益分值比实施前减小，其他五个项目在实施后使生态环境得到了改善，所以生态效益分值比实施前增大.本文选取的六个项目和相关指标具有一定的代表性，为今后的高标准基本农田建设可以提供参考.

根据试验结果，对张掖市高标准基本农田建设提出以下建议：

1)6个项目区分布在张掖市的4个县区，存在这一定的地域差异性.原有的自然属性本就存在差异，山丹县大马营乡楼庄等村高标准基本农田整理项目、甘州区党寨高标准基本农田建设项目(四期)、甘州区党寨陈家墩村高标准基本农田建设项目和临泽县平川镇(二期)高标准基本农田整理项目所在的项目区灌溉保证率高，耕作层较厚，植被覆盖率高，因此在项目实施过程中应注重生态环境的保护.山丹县的位奇镇、东乐乡高标准基本农田建设项目所在的项目区土地利用率低，水资源不足，应加大农田路网和水利设施等相关配套建设，使土地和水资源得到高效利用.民乐县三堡镇下吾旗村高标准基本农田整理项目在实施过程中尽量避免大型机械对土壤耕作层的破坏.

2)这些项目实施后，将改变现有土地利用状况，可明显改善和优化区域内的生态环境.通过渠道衬砌、道路的建设，使项目区生态环境朝着良性循环方向发展.大力发展衬砌渠道输水灌溉技术，相对于土渠输水灌溉，将大幅度提高水资源利用效率，节约的水资源将为张掖市及周边农田以及生态需水作出重要贡献.

3)张掖市常年干旱少雨，可以通过在渠路旁栽植防护林，使项目区的植被覆盖率和防风能力将得到提高，对减少水土流失、涵养水源、防风固沙、减少灾害起到积极的作用.使项目区的生态环境和农田小气候得到很大程度改善，有利于改善农作物生长环境，增强耕地抵抗自然灾害的能力.在条件允许的情况下，还可以栽植具有经济效益防护林(如沙枣树)，以增加农民的收入.

4)项目实施过程中尽量保护耕作层.还可以通过生态环境保护工程建设，采取“科学施肥，增施有机肥、实施生物改良措施”等措施，以增加耕作层土壤肥力，而且在一定程度上起到控制和治理土壤污染的作用，解决因过度施用化学肥料和农药造成耕地质量下降的问题，对维护项目区内生物多样性，发展多种作物种植产生积极影响，从而促进农田生态系统的良性循环，实现优质、高效的生态农业.

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(责任编辑李辛)

Ecological benefit evaluation on high standards for

construction of basic farmland in Zhangye

JIANG Yu-chen1,SUN Peng-ju1，2,LIU Xue-lu1,YAN Zhi-ming3,YANG Huan1

(1.College of Resources and Environment,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,Chian;2.Gansu

Province Land and Resources Planning and Research Institute,Lanzhou 730000,China;3.College of

Management,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

Abstract：According to the situation of six typical high standard basic farmland construction projects in Zhangye,an index system on ecological benefit evaluation was built by using the entropy weight method to calculate the seven indicators weights and ecological scores before and after project implementation.The results showed that rate of irrigation assurance and vegetation coverage significantly affected on ecological benefit,the project of Damaying Louzhuang in Shandan had the highest ecological benefit in six typical high standard basic farmland construction projects,index reached 29.38.After the project conduction,ecological benefit in five typical high standard basic farmland construction was improved except of the project of Sanpozheng Xiawuqicun in Minle.It is suggested that the strategies should be accepted as planting protection forest,increasing the vegetation coverage in order to improve the ecological benefits.

Key words：ecological benefits;entropy weight method;basic farmland;Zhangye City

收稿日期：2014-12-26；修回日期：2015-03-27

通信作者：孙鹏举，男，博士，正高级工程师，主要从事土地利用管理研究.E-mail:550490919@qq.com

中图分类号：F 301.2

文献标志码：A

文章编号：1003-4315(2015)06-0126-06