土地开发项目的生态可行性分析

黄宏胜 张宏涛 钟海燕

摘要：土地开发作为补充耕地的主要途径，对实现耕地占补平衡具有重要的现实意义。为防止土地开发项目实施过程中生态退化，进行生态可行性分析十分必要。通过构建土地开发项目生态效益综合评价指标体系，采用层次分析法（AHP）确定评价指标权重，根据综合评价模型来计算土地开发项目实施前后的生态效益综合指数，从而分析生态可行性。以江西省奉新县某土地开发项目为例，对11个评价指标进行量化及标准化处理后，土地开发项目实施前生态效益综合指数为100，而实施后生态效益综合指数为73.91。结果表明，该土地开发项目实施过程中生态退化，并提出相应治理措施，进而为实施土地开发项目决策提供依据。

关键词：土地开发;生态可行性;生态效益综合指数;耕地占补平衡

中圖分类号：S282         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）14-0179-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.14.038 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： As the main way to supplement cultivated land， land development has important practical significance for realizing cultivated land requisition-compensation balance. In order to prevent ecological degradation during the implementation of the land development projects， it is necessary to carry out the ecological feasibility analysis. In this study， the comprehensive evaluation index system of ecological benefits of the land development projects was established， and  the evaluation index weight was determined by the analytic hierarchy process （AHP） method， the comprehensive index of ecological benefits before and after the land development projects was calculated according to the comprehensive evaluation model so as to analyze the ecological feasibility. Taking the land development projects in Fengxin county of Jiangxi province as an example， after the quantification and standardization of 11 evaluation indexes， the comprehensive index of ecological benefits before the implementation of the land development projects is 100， and after is 73.91. The results showed that， the ecological degradation during the implementation process of the land development projects， and put forward corresponding governance measures to provide basis for the implementation of the land development projects decision-making.

Key words： land development; ecological feasibility; the comprehensive index of ecological benefits; cultivated land requisition-compensation balance

土地开发作为补充耕地的主要途径，对稳定耕地保有量、实现耕地占补平衡具有重要的现实意义。土地开发是通过一定的工程技术手段对耕地后备资源进行开发利用，实施周期包括踏勘、可行性研究、规划设计、项目建设、竣工验收、管护与耕种等阶段[1]。自20世纪80年代以来，中国学者对土地开发项目实施周期进行了深入的研究，涉及研究内容从可行性分析到项目实施后评价（表1），相关研究成果极大地促进了中国土地开发工作的规范化。

同时，土地开发不仅是技术和经济问题，也是土地资源利用和环境保护的生态问题，受到资源、环境、社会等多种因素的影响。一般而言，土地开发打破了原有生态系统的平衡，再加上在实施过程中偏重土地开发的数量指标和经济效益，项目开发区的生态环境存在不同程度地破坏[17]。明清时期，中原人口持续增长，采用毁林造田、扩大耕地面积、增加粮食产量的方式解决生计问题，由此造成生态环境质量日趋恶化，生物资源减少，破坏了人类生存与社会发展应具有的良好环境[18]。中华人民共和国成立以来，随着国民经济建设的全面开展，以空前的规模开垦荒地和开展土地改良，耕地面积不断扩大、质量有所提升，农耕土地开发利用取得明显成效，但仍面临着后备资源不足、质量总体不高、退化现象严重等严峻形势[19]。《全国国土规划纲要（2016—2030年）》对中国国土的空间开发与保护提出了战略性、综合性和基础性的要求与目标，强调了生态环境系统保护的必要性，提出统筹生态文明建设和经济社会发展[20]。2017年以来，数量、质量与生态“三位一体”的耕地保护观，明确了耕地的生态保护。统筹耕地保护与生态文明建设，既是对确保耕地自身生态系统良性循环的重视，也是对耕地为社会提供巨大生态功能的充分认可[21]。

纵观土地开发项目实施周期，在规划设计和竣工验收阶段均涉及生态评价相关内容，效果仅停留在对项目实施后生态效益的预测和评价。由于没有在立项阶段判断项目的生态可行性，无法从源头上遏止土地开发项目实施造成的生态破坏。因此，科学、合理地分析土地开发项目的生态可行性，把握项目实施过程中存在的生态问题，对构建生态良好、可持续的土地利用格局具有重要意义。本研究采用多指标综合评价法，通过计算土地开发项目实施前后的生态效益综合指数来判断生态可行性，并以江西省奉新县某土地开发项目为例，介绍了该方法的应用及如何发现项目实施过程中潜在的生态问题。

1 生态可行性分析方法

1.1 分析步骤与方法

1）分析步骤。首先收集土地开发项目的相关资料，主要包括项目区概况、可研分析的基础数据以及相关影像等;其次选取评价指标，构建综合评价指标体系;再次确定评价指标权重，并对评价指标进行量化、标准化处理，进而根据综合评价模型对土地开发项目实施前后的生态效益综合指数进行计算和对比;最后得出生态可行性结果，发现潜在的生态问题及提出相应对策。

2）分析方法。采用多指标综合评价法，通过计算土地开发项目实施前后的生态效益综合指数来判断生态可行性。土地开发是利用工程、生物等技术对原有土地生态系统进行改造的活动。由于项目决策、社会认知、施工方法、项目区位以及影响因素的多样性，土地开发项目的生态效益评价是一个难点。生态效益评价方法主要有3种，分别是定性评价、定量评价、定性评价与定量评价相结合。本研究基于定性评价与定量评价相结合的思路，选取评价指标来构建综合评价指标体系，采用层次分析法（AHP）确定各评价指标权重，对各评价指标进行量化、标准化处理后，根据综合评价模型来计算生态效益综合指数，然后对土地开发项目实施前后的生态效益综合指数进行对比，进而分析和判断生态可行性。

1.2 构建综合评价指标体系

分析土地开发项目的生态效益变化，选取评价指标时主要考虑能够反映生态效益变化的指标，同时根据定性评价与定量评价相结合的原则，对定性指标进行量化处理，以减少主观性。此外，选取评价指标时也将遵循具有代表性、针对性和可比较性等一般原则。综合参考文献[22-24]，从土地的生产功能、空间场所功能和生态景观功能3个方面选取11个指标来构建综合评价指标体系（表2）。

①生产功能方面的指标。在土地开发项目实施过程中，通过土方平整、表土剥离回填、土壤培肥等措施，有效增加了耕地面积，但会破坏原有的土层结构，改变土壤原有的理化性质，导致土壤有机质含量降低，土壤肥力下降。此外，在耕种过程中，过量使用农药、化肥也会造成土壤和水环境污染;加上耕地在休耕期裸露表土，容易引起水土流失，局部小气候调节能力下降，导致自然灾害发生的可能性增加。因此，在生产功能方面选取新增耕地率、土壤有机质、土壤的形成与保护、土壤污染度、水土保持情况、抵抗灾害能力6个指标。

②空間场所功能方面的指标。项目区土地垦殖率提高，导致地表植被覆盖率下降，使得局部小气候调节能力下降。项目区内原有的土地生态系统发生变化，加上道路沟渠的布置，导致动植物资源的生存空间被挤压甚至消失，生物多样性遭到严重威胁。因此，在空间场所功能方面选取植被覆盖率、气候调节、生物多样性3个指标。

③生态景观功能方面的指标。通过田块的规划设计和道路沟渠的改建、新建，田块更加规整匀称，但同时原有的土地生态系统的连通性和异质性也被打破，导致景观破碎化程度加剧，并以单一的农田生态系统为主。因此，在生态景观功能方面选取景观破碎化、景观匀称性2个指标。

1.3 确定评价指标权重

采用层次分析法（AHP）确定各评价指标权重，基本原理为假设对评价指标A，有n个影响因子Bi（i=1，2，3…n），且影响因子Bi的重要权数分别为Wi（i=1，2，3…n），并满足条件Wi>0，[i=1nWi=1]，A=B1W1+B2W2+…+BnWn =[i=1nWiBi]。由于影响因子B对评价指标A的权重不一样，通常采用1～9重要性标度法对任意2个影响因子成对进行比较，从而得到各影响因子对评价指标的相对重要性判断矩阵C（表3）。

判断矩阵C=（cij）n×n，其中cij=1，cij=1/ cji，然后通过公式CW=λmaxW求出相对应的规范化的特征向量W，W的分量（W1、W2、W3…Wn）就是对应n个指标的权重值。通过判断矩阵求出特征向量，但需要对特征向量进行一致性和随机性检验。根据公式CR=CI/RI（其中CR为判断矩阵的随机一致性比率，CI为判断矩阵的一致性指标），CI=（λmax-n）/n-1，λmax为最大特征根，n为判断矩阵阶数[27]，平均随机一致性指标RI的取值见表4。

当CR<0.1时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，说明权数分配合理，否则就需要调整判断矩阵，直到满意为止。根据层次分析法（AHP）计算过程，并经过一致性检验得到评价指标权重（表5）。

1.4 综合评价模型

根据综合评价模型，将各评价指标经过标准化处理后的标准值与对应的权重相乘，对所有评价指标的计算值进行累计求和，得到土地开发项目实施前后的生态效益综合指数，计算公式为[S=i=1nFiWi]。其中，S是土地开发项目的生态效益综合指数，Fi是评价指标经过标准化处理后的标准值，Wi是评价指标权重，n是选取的评价指标个数。

2 实证研究

2.1 项目区概况

所选项目区位于江西省宜春市奉新县，属于丘陵地貌，现状地类主要为疏林地和荒草地，地块坡度在1°～10°。项目区属亚热带季风气候区，气候温暖湿润，雨量丰沛、光照充足，年均气温18 ℃左右，10 ℃以上有效积温达5 330 ℃，无霜期达260 d。年均降水量1 600 mm，但降水季节分配不均匀，主要集中在4—6月，多年平均雨量为684.2 mm，最大日暴雨量为227.7 mm。土壤以红壤为典型，土壤有机质含量较低，磷、钾元素缺乏。项目区总建设规模91.83 hm2，预计开发后新增旱地79.99 hm2，新增耕地率87.11%。

2.2 建设内容

项目区总建设规模91.83 hm2，规划为农业区。根据可研设计，项目区开发后，旱地增加了79.99 hm2，其他林地减少了83.94 hm2，其他草地减少了0.22 hm2，农村道路从6.44 hm2增加到6.56 hm2，净增0.12 hm2;沟渠从1.23 hm2增加到3.57 hm2，净增2.34 hm2;田坎增加了1.71 hm2。新开发的旱地主要种植薯类、花生等经济作物。可研设计中，通过地表清杂、土地平整、布置沟渠等农田水利设施，建设田间道路。项目区土地平整工程量为10.69万m3，修筑田埂1.25万m3，土地翻耕和培肥79.99 hm2;改建斗沟436 m，新建斗沟6 559 m，新建农沟8 596 m;布置D500涵管33座，D300涵管12座，沉沙池70座，下田板105座，跌水307座;新建田间道5 019 m，改建田间道6 024 m，新建生产路总长5 980 m。

2.3 生态效益综合指数计算

根据收集的基础数据、项目区村民调查意见表等资料，并考虑到可操作性的原则，选取的11个指标进行如下量化处理：气候调节、水土保持情况、土壤的形成与保护、生物多样性这4个指标间接参考中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表进行量化处理;植被覆盖率和新增耕地率这2个指标直接采用可研设计数据，其中开发后旱地增加79.99 hm2，新增耕地率87.11%，开发前林地和草地占总面积的91.65%，开发后虽然清除了地表植被，但考虑到农作物覆被，预计植被覆盖率可达80%左右;土壤污染度、抵抗灾害能力、土壤有机质、景观破碎化和景观匀称性这5个指标则根据评分等级进行量化处理，等级分为差、较差、一般、较好、好、优良6个等级，各个等级对应分值分别为 1、2、4、6、8、10分。在评价指标量化的基础上进行标准化处理，实现评价指标的无量纲化，进行标准化处理时统一将土地开发项目实施前的各指标取值100，土地开发项目实施后的各指标按评分标准取值，进行标准化处理，最终土地开发项目实施前后的评价指标计算结果见表6。

2.4 结果分析

由表6可知，土地开发项目实施前的生态效益综合指数为100，而实施后的生态效益综合指数为73.91，表明该土地开发项目的实施将造成生态效益下降，即扰动了该区域原有的土地生态系统，造成了一系列潜在的生态环境威胁。潜在威胁主要来自于水土保持能力的下降和生物多样性的丧失。从生态效益角度看，该土地开发项目生态可行性较差。但实施土地开发项目可行性决策还要综合考虑社会效益、经济效益等其他因素，基于生态效益综合指数的生态可行性分析可以较好地判断项目实施过程中的生态环境威胁，以及如何采取针对性措施。如在江西省奉新县某土地开发项目实施过程中，可以加强沟头、坡面的水土保持措施，适当增设跌水、消力池来避免水力沖刷，加强项目区的水土保持工程措施，适当采用生态沟渠构件，改善种植结构，提升项目区的生物多样性。

3 小结与讨论

耕地占补平衡是中国耕地保护制度的核心内容，也是中国土地资源管理的基本制度之一。土地开发是补充耕地的主要途径。《中共中央国务院关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》（中发〔2017〕4号文）指出，在进行土地整治时要加强耕地保护与生态文明建设的统筹，实现耕地的生态、质量与数量的统一;要坚持占优补优、质量与数量相结合的基本原则;不断完善开发耕地验收监测机制;同时也要加强农业科技的创新，重视土地整治技术的生态性和科学性。

本研究根据土地开发项目的实施周期及产生的生态扰动，利用多指标综合评价法，通过计算土地开发项目实施前后的生态效益综合指数，从源头把握生态可行性，识别实施过程中潜在的生态环境威胁并提出应对措施，为实施土地开发项目决策提供依据。以江西省奉新县某土地开发项目为例，分析得出该项目生态可行性较差，主要生态环境威胁来自于项目区水土保持能力的下降及生物多样性的丧失。但是，从社会效益角度看，土地开发项目对处理人地矛盾、改善农村基础设施、扶持农村贫困人口、促进农民增收以及缩小城乡差距等具有重要的意义;从经济效益角度看，对增加耕地面积、提高耕地生产力、加强国家和地方财政参与农村经济发展等也有深远影响，是实施土地整治战略的重要抓手。因此，实施土地开发项目可行性决策，需要综合考虑社会效益、经济效益及生态效益，更需要考虑耕地占补平衡的目标。

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