耕地资源持续利用管理评价指标体系初探，本文主要内容关键词为：指标体系论文,耕地论文,评价论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
我国人多地少，耕地资源更为短缺。耕地资源的持续利用关系到农业的持续发展，也关系到社会安定问题。新中国成立以来，我国的耕地数量与质量都发生了巨大的变化。耕地利用管理效应不仅涉及到耕地质量变化，还关系到经济效益、环境保护、社会问题等。必须建立科学的评价指标体系，才能科学地对耕地利用的持续性进行整体评价。建立耕地持续利用评价指标体系，也是土地利用／覆被变化研究的基础，因为没有科学的评价指标体系，就无从谈论耕地变化的好与坏。
1 有关土地持续利用管理评价研究进展
20世纪90年代，国际上一些土壤学家和土地评价专家将持续发展的概念引申到土地利用，提出了持续土地利用管理（sustainable land management）［1，2］的概念。FAO于1993 年正式发表了《持续土地利用管理评价纲要》，确定了持续土地利用管理的基本原则、程序和5项评价标准（pillars），即：土地利用管理的生产性（productivity）、稳定性（security）、保护性（protection）、 经济可行性（viability）和社会接受性（acceptability）， 并初步建议持续土地利用管理评价在自然、经济和社会等方面的评价指示因素（factors）［3］。《持续土地利用管理评价纲要》发表以来，世界各国的许多学者都以此为指导，依据自身的环境资源条件和发展背景来探讨当地的持续土地利用管理评价的指标体系。
中国和世界都迫切需要增加农产品产量以保证人类的食物安全。实现这一目标的过程中，土地资源的利用是否是持续的，也同样重要。因此，目前国内外关于持续土地利用管理评价研究主要侧重于农用土地。Evah W.Murage等通过不同生产水平的耕地土壤肥力水平研究，探讨了代表土地质量的土壤质量指标，包括土壤养分和土壤有机质［4］。E.Huffman等利用GIS技术和农业统计数据，探讨了有关土壤覆盖、风蚀和土壤盐渍化等土地质量指标对农业生产的影响［5］。M.J.Kirkby 等利用水分平衡模型和输沙模型探讨了影响土壤侵蚀的有关土地质量指标［6］。J.Dumanski和C.Preri则在1996年为世界银行起草的土地质量指标体系的基础上，进一步讨论了评价土地利用持续与否的土地质量指标的研究目标和方法，建立了短期的土地质量指标（包括土壤养分平衡、潜在产量与实际产量差、土地利用强度和利用的多样性、土地覆盖）和长期的土地质量指标（包括土壤质量、土地退化、农业生物多样性）以及土地污染指标等［7］。
中国的持续土地利用研究是和生态农业、持续农业研究分不开的。因此，持续土地利用管理评价最初也反映在持续农业评价的有关文献中［8－11］。笔者应用《持续土地利用评价纲要》的原理，对黄土高原丘陵沟壑区土地利用系统、干旱区绿洲土地利用系统、珠江三角洲基塘土地利用系统等进行了持续性分析评价［12］。目前，在关于持续土地利用管理评价的基本评价指示因素和程序方面，基本取得了一致意见。但由于各国、各地区的自然条件和社会经济条件不同，在具体的评价指标（indicators）上，特别是“临界值（threshold）”，必然存在着差异。如在当前化肥农药投入已经引起或将要引起水土污染的情况下，是应继续增加土地投入，进一步提高单位面积上的产量，以保证人民温饱；还是限制投入，控制水土污染。发达国家和发展中国家在“生产性”和“保护性”方面的评价指标的“临界值”上肯定不同，其社会“接受性”也肯定不同。关键是针对一个国家、一个地区的实际情况，提出切实可行、便于操作、容易定量的区域性的不同尺度的评价指标体系。
2 我国耕地资源利用与管理的现状分析
耕地是一个农业生产系统，利用管理所产生的耕地自身的变化和引发的环境变化，才是评价耕地利用管理是否持续的指标。因此，分析耕地资源利用管理的现状，找出耕地利用管理中存在的问题，是正确选择和确定耕地持续利用管理评价指标体系的关键。为了发展农业生产，保证粮食供给，中国政府十分重视基本农田建设。基本农田建设的内容包括：1）灌溉体系和排水体系等水利工程建设；2）土壤障碍因素的消除；3）农田防护林体系建设；4）土壤培肥等。各区域自然条件不同，耕地的限制性不一样，基本农田建设的内容重点不一。如在黄淮海平原，针对“旱涝碱咸”问题，在20世纪60年代和70年代开展了以排涝为主体的大规模的“根治海河”、“根治淮河”排水体系建设，基本上消除了洪涝灾害，黄淮海平原的盐碱危害也得到治理或控制。在黄土高原丘陵沟壑区，基本农田建设就是“打坝淤地修梯田”。在“三北”风沙危害地区，主要是防风固沙林体系建设。在西北干旱、半干旱地区，主要是灌溉系统建设。我国在基本农田建设方面取得了巨大成就。粮食单产也由1949年的1035kg／hm[2]提高到1998年的4425kg／hm[2]，增长了4倍。尽管粮食增产有良种和化肥的作用，但无疑通过修建水利设施，平整土地，改良土壤等基本农田建设，消除或基本消除了限制耕地生产能力的障碍因素，起到了不可代替的作用。1996年，有效灌溉面积达5038万hm[2]，比1952年扩大1.52倍，占耕地的比重由18.5％提高到38.7％；耕地除涝面积达2028万hm[2]，占易涝面积的82.5％； 建设了相当大面积的旱涝保收、高产稳产田［13］。
由于食物需求压力大和人口不断增长，建国以来，大量开垦山地丘陵区的土地和干旱、半干旱地区的土地。这些地区的土地本来就生态环境脆弱，容易发生水土流失、风蚀沙化、次生盐渍化等，加之利用不当，缺乏保护性措施，加剧了这些耕地退化问题。全国存在土壤侵蚀的耕地面积达5344.7万hm[2]，占全国耕地总面积的40.3％［13］。虽然化肥的投入掩盖了由于土壤侵蚀造成的土壤肥力下降的某些影响，但却无法弥补土壤变薄的损失，有时这种损失至少在人类的生存期间是无法弥补的。因为岩石风化产生土壤的速度是非常缓慢的。土壤侵蚀也使土层越来越薄，土壤质地变粗，造成土壤保蓄水分的能力降低，土壤抗旱能力下降，耕地的生产力和生产稳定性都大大下降。土壤侵蚀还对下游和下风向造成危害，影响区域生态环境。
通过旱涝盐碱综合治理，治理盐碱地551万hm[2]，占盐碱耕地的71.4％［13］。在干旱区和半干旱区，由于渠系不健全，田间工程不配套，灌溉普遍采用深浇漫灌方式，灌溉定额很高，导致盐渍化，黄河灌区和新疆灌区就存在着大面积的次生盐渍化土地。新疆灌溉定额高达15000～22500m[3]／hm[2]，有的甚至达到37500m[3]／hm[2]，超过全国平均水平的3倍以上；渠系利用系数平均为0.4～0.45，年渠系渗漏损失水量为14.2亿m[3]，导致严重的土壤次生盐渍化［14］。改革开放以来，随着经济的发展，工业“三废”排放物迅速增加，全国受工业“三废”污染的耕地面积达400多万hm[2]，耕地污染问题日趋严重［13］。
3 建立耕地持续利用管理评价指标体系的原则
生产性原则：耕地的重要功能之一是其生产农产品的能力。因此，耕地利用持续性最重要的标志是耕地生产力的维持或提高。同时，耕地生产力的提高也关系到经济效益。多元回归分析是选取耕地生产力因素及其重要程度（权重）的定量化方法，但由于缺乏定量实验数据支持，使这种方法的应用受到了限制。因此，反映耕地生产性能的持续利用指标的选取，主要还是根据有关土壤学、作物栽培学等有关学科研究成果和生产实践经验。
主导性原则：反映耕地生产力的土地特性很多，但是没有必要选取所有耕地性质作为评价指标。可以根据有关土地资源学的知识和经验，确定一些主导性土地性质。采用独立性分析，可排除相关密切的指标，保证选用相互独立的指标，以获得科学的评价结果；采用主成份分析方法对评价指标进行重组，以提取具有严格独立意义的几个主要因素作为系统评价指标。
变异性原则：持续性评价是动态评价，土地利用过程中不产生变化的因素没有评价意义，但在很短的时间内因人类干扰就发生变化的因素也不能选择作为指标。特征响应时间（CRT）可作为度量标准［15］。
保护性原则：水土资源是耕地生产力的基础，其数量与质量的变化影响土地的生产力。水土资源的质量，尤其是其环境保护指标越来越成为持续发展注意的问题。指标选取主要通过调查研究。
区域性原则：土地具有区域特点，耕地指标不但有普适性指标，更重要的是选择反映区域特点的区域性指标。指标的选取主要通过实地调查，典型研究与面上研究相结合。
社会认可性原则：土地利用具有外部性特征。因此，土地利用管理不仅涉及到土地利用管理者本人，也涉及到与其有关的其他土地权益人（Stakeholders）。如内蒙古开荒造成的风蚀沙化给京津地区带来浮尘危害，而内蒙古的生态退耕和植树造林工程却可使京津地区受益。因此，土地持续利用管理的评价指标体系，应得到所有土地权益人的认可。
4 我国耕地持续利用管理评价指标体系初步框架
针对耕地利用管理系统的特点，结合我国耕地利用管理现状，参考国内外有关农用地持续利用评价方面的研究成果，根据上述建立耕地持续利用管理评价指标体系的原则，作者提出耕地持续利用管理评价指标体系框架（表1）。
4.1 生产性指标
耕地生产性指标有两组，一是耕地的作物产量的直观表现，另一组是耕地性质方面的指标。前者包括单位面积农产品产量和总产量，它们决定于耕地质量，也与投入和管理水平有关。因此，作物产量指标不是独立性的，笔者仅将耕地质量作为耕地生产性指标。耕地是一个人工和自然的复合土地利用系统，耕地质量既决定于自然质量包括气候与土壤条件，也决定于人工质量包括农田灌溉排水体系等基本农田建设工程。农田灌溉排水体系等基本农田建设工程实际上是农业生产高产与稳产的保障，可以将它们视为稳定性指标。总体上说，气候的变化不受人类土地利用方式的影响，所以，气候因素指标不能作为耕地持续利用管理的评价指标。
土壤是耕地地力的基础，土壤性质变化是反映耕地质量或生产力变化的最直接的评价指标。因此，科学选取土壤质量指标，是建立耕地持续利用评价指标的重要方面。土层厚度、土壤质地、有机质含量、氮、磷、钾等速效养分含量水平、含盐量（盐渍化程度）、PH值、障碍层次等都影响着耕地的生产力。现代农业中，人工肥力对耕地生产力的影响越来越大。土壤氮、磷、钾等速效养分含量对耕地生产力影响很大，但它们的变化迅速，在1年中，因为施肥水平，甚至采样时间不同， 其含量都不一样［15］。不能选择氮、磷、钾等速效养分含量作为指标，只能作为影响经济可行性的投入因素。有机质含量对土壤肥力的影响很大，虽然也因为利用管理方式不同发生变化，但其变化是比较缓慢的（10年以上），可以作为评价耕地生产潜力的指标［15］。
土层厚度和土壤质地是耕地质量的重要影响因素。自然条件下，无论是土层厚度，还是土壤质地的变化都很慢，其变化响应时间在100 ～1000年间［15］。人类不合理的利用导致的土壤侵蚀加速了土层变薄和土壤的沙化与砾质化，将导致土地贫瘠化与抗旱能力的降低。土层厚度与土壤质地应作为重要的评价耕地生产力变化的指标。
人类对土壤的利用将改变土壤的反应，如土壤碱化、酸化，而土壤的PH值影响植物营养因素的有效性。土壤中的易溶盐含量是气候和区域地球化学影响下的结果，人类的活动将导致土壤脱盐与次生盐渍化。因此，耕层与土体盐分含量、盐分类型作为耕地生产力评价指标。障碍土层基本上都是自然形成的，但土壤改良可以消除障碍土层。所以，障碍土层可以作为耕地质量变化的评价指标。
4.2 稳定性指标
耕地稳定性指标是指既影响耕地生产力，又影响耕地抵御旱涝灾害的能力的一些因素。农业生产受自然条件影响很大，特别是我国季风气候特征显著，旱涝灾害频繁，因此，耕地生产稳定性指标是反映耕地利用持续的重要指标。提高耕地抗御自然灾害能力，保障生产稳定性的指标包括基本农田建设工程，即灌溉与排水体系，以及地面平整度等。因此，这些指标有：灌溉保证率、沥涝灾害发生频率。另一方面，植物保护体系的健全程度、田间道路通达度、农业机械化水平等也是保证农业生产稳定的因素，虽然它们没有反映在土地上，但可以考虑作为耕地持续利用稳定性方面的指标。
4.3 保护性指标
土壤和水资源的保护，关系到耕地的持续利用。农业生产对土壤和水资源产生的不利影响，反映在：
4.3.1土壤污染指标：1）重金属，包括Cd、Cr、Ni、Pd等对土壤的污染导致人类食物链污染，重金属含量超过临界值即可限制土地利用的持续性；2）农药残留，农业生产系统越来越依靠农药，包括除草剂，它们在土壤中的残留，最终也会导致人类食物链污染，影响土地利用的持续性；3）塑料薄膜残留，“白色革命”大幅度提高了农产品产量，但是塑料薄膜也是目前发生最快最普遍的土壤污染因素，它降低土壤的通透性，甚至改变土壤的微生物区系。
4.3.2 土壤侵蚀指标：各种工程和生物水土保持措施的效果都反映在水土流失和土壤侵蚀的变化上，因此，土壤侵蚀指标包括土壤侵蚀模数、地面侵蚀沟占土地面积的比例、流动沙丘和固定沙丘占土地面积的比例等。土层厚度和土壤质地虽然也反映了水土流失、风蚀沙化等土壤侵蚀状况，但笔者将它们列入耕地生产性指标。
4.3.3 水资源保护指标：水资源的质与量关系到耕地利用的持续性。水资源包括地表水和地下水两大部分，地表水又包括降雨、自产地表径流、入境水。降雨量在现在的技术水平下属于不可控制的因素，不作为评价因素；地表水资源（径流）和地下水资源作为评价指标。
耕地利用管理不但影响土壤资源的变化，而且影响水资源的质量与数量变化。目前，过量超采地下水造成地下水位下降，不但直接影响耕地利用的持续性，而且通过提高取水成本间接影响耕地利用的持续性。大量使用化肥，造成地下水硝酸盐积累，影响了地下水的饮用性，势必影响耕地利用系统的持续性。因此。水资源保护指标主要考虑水资源在量上的平衡与否和在质量上的变化。水资源质量指标又包括水中污染物的多少、矿化度、耗氧量等。
4.4 经济指标
如果某一土地利用方式在经济上是可行的，那么这种土地利用一定有经济效益，否则这种土地利用方式肯定不能存在下去。种植业的投入产出比是反映经济可行性的重要指标。投入项目包括种子、化肥、农药、机械、灌溉、上缴费用等，产出项目包括农产品单产和总产，农产品折现后的单位面积的总收入和净收入等。经济指标与耕地的生产力指标相关联，可以简单化为扣除投入成本后的净收入。其衡量指标具有区域性，与当地的经济发展水平和择业选择能力有关。
4.5 社会指标
耕地持续利用管理的社会接受性方面的评价指标应从农民对现实的土地制度政策和土地经营收入的认可度方面，以及耕地利用管理是否造成违背国家法律政策的后果等方面选择。首先是农民对土地制度的接受性。土地制度与农民的经营方式是密切相关的，是影响农民土地经营与投资的重要因素。其反映指标应是有关家庭联产承包方面发生的农民上访案件的多少。另一项指标是对上缴提留费用的可接受性，这个指标与经济指标有关联。当然，对于农民来说，交的各种费用越少越好。因此，这方面的评价指标不能按绝对数目衡量，而是用上缴提留费用占农业支出的比例衡量，或者是农民对于各种上缴提留费用的抗缴现象。有些耕地的利用管理可能违背了国家的法律法规，这个耕地利用系统就不能持续下去。如国家规定不能开垦坡度大于25°的土地，如果某坡耕地的坡度大于25°，政府就可能勒令该农户退耕，这个耕地利用系统就终止了。再如，鉴于北京市水资源紧张，北京市政府规定从2001年开始不准种植水稻，那么水田利用系统在北京就不能维持下去了。
建立耕地持续利用管理评价指标体系是一项综合性和系统性都很强的工作，涉及到自然资源、生态环境、社会经济等方面。本文力图将各方面的评价指标综合起来，并统一简化，提高其操作性。