[发明专利]一种耕地集约利用潜力评价方法

摘要

本发明属于农业资源环境领域，是一种耕地集约利用评价方法。本发明提出集约利用分为耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出效果、耕地社会效益四个组成部分，并且构建了耕地集约利用的评价指标体系和指标确定方法，提出了耕地集约潜力评价指标及其确定方法。本项发明将大量的初选评价指标，按照频度分析-特尔菲-多元统计三级筛选的步骤，最终确定了相对科学合理的评价指标体系，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。本项发明是改进了单一的指标筛选和权重确定，既可以分析耕地集约利用的动态变化，也可以确定某一时间点上的潜力大小，是区域农业资源评价或土地利用潜力定量计算领域不可多得的定量评价方法。

主权项

1、一种耕地集约利用评价方法，包括：耕地集约利用潜力评价指标体系的建立，评价指标合理值的确定，评价模型的建立，其特征是由下列步骤构成：(1.1)耕地集约利用潜力评价指标体系的建立应该遵守整体性原则、科学性原则、综合性与主导性并重原则、系统性与层序性结合原则、全面性原则和可比性原则、等级层次性原则；然后利用调查研究法、目标法分解法、系统分析法建立评价体系。(1.2)指标体系结构显示农用地集约利用的构成，划分为目标层、准则层和指标层三个等级。(1.3)通过特尔菲法筛选、基于数理统计的指标筛选、基于相关分析法和聚类分析法的指标筛选三次筛选以后最终确定耕地集约利用潜力评价的指标体系。根据农用地集约利用内涵及相关理论，提出通过频度分析-特尔菲-多元统计相结合，科学合理的评价指标筛选流程的基础上，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。2指标合理值的确定本研究主要从以下几个方面确定合理值的：报酬递减规律；国家及地方相关标准；以不同生态类型区重点县目前的水平为标准；发展趋势估计法；目标值标准；专家认同标准等。(2.1)投入强度根据报酬递减规律，一定数量的失去产品，是由变动的生产要素和不变的生产要素共同决定的。农业生产函数可以表示为：Y＝f(X₁，X₂，X₃，......，X_n)＝f(X_i)(i＝1，2，......，n)公式(1)式中：Y为产量；f为函数关系；Xi为投入的各种生产要素数量。为了研究生产要素最佳投入量，人们常把其它生产要素固定在某一水平上，而只研究其中一种生产要素与产量的关系。通过分析河北省粮食单产及动力、化肥、农电等的年际变化，可以发现各投入要素的投入变化强度趋势基本相似，因此在分析各投入要素与单产之间的关系，寻找最佳投入量时，将其他投入要素假设为不变值，只研究其中一种投入要素与产量之间的关系，即假设其它要素对产量无影响，其中一种投入要素与产量之间遵循报酬递减规律。劳动力投入反映了耕地资源利用过程中劳力的投入情况；动力投入是对耕地资源利用过程中，农业机械投入水平的量度；化肥投入是对于耕地资源利用中化肥(包括氮肥、磷肥、钾肥和复合肥)投入水平的衡量，化肥投入与经济发展水平相关；农药投入反映了耕地资源利用过程中农药的投入情况方法；农膜投入反映了耕地资源利用过程中农膜的投入情况；农电投入是对单位农作物播种面积田间作业所消耗的农村用电量的衡量，这些投入在不同区域有不同的特点，因此，针对不同的地区投入要素情况具体分析。本研究针对不同的生态类型区进行分析，建立投入-单产关系模型，通过报酬递减规律，得到最佳投入量。财政支出中的支农支出显示了政府对农业的重视程度，农业支出所占政府财政支出的比重越大，则代表区域政府对农业越重视，农业的集约利用程度越高。通过分析，全国财政支农支出总量大体上持续增长，但财政支农支出的比重总体呈下降趋势。(2.2)利用程度耕地利用程度可以定义为人类为了满足自身生产生活需要而对耕地生态系统的改变和干扰程度，它可以指示农业投入对耕地集约利用的影响，强度增加意味着对土地干扰的增强。常用来表示耕地利用程度的有灌溉指数、机械化率、复种指数、土地垦殖指数、耕地潜力利用率等。(2.3)产出效果耕地的产出效果可以反映当前利用是否充分挖掘耕地的生产潜力。可以用粮食单产、劳均产量、地均产值和劳均产值等指标来表示。(2.4)持续状况持续状况主要是从非农指数和安全系数两个方面衡量，这两个指标主要衡量耕地利用产生的社会持续性方面的效果。支农指出显示劳动力转移的状态，安全系数显示了农用地的产出是否能满足社会的基本需求。(3)评价模型的建立在宏观尺度上，以县为最小评价单元，根据其耕地自然、社会和经济特性，以耕地的自然特性为基础，结合社会经济特性，将研究区内具有相似属性的评价单元划分为同一个生态类型区，相同的生态类型区内耕地集约利用所能达到的最佳集约利用状态理论上相同。根据耕地集约利用的内涵分析，可以看出潜力评价的基本目标包括三个方面：(1)耕地集约利用相对潜力(2)耕地集约利用最佳潜力(3)耕地集约利用绝对潜力(3.1)相对潜力计算由于不同生态类型区各指标的合理值有所不同，为了将各生态类型区作为一个整体进行评价，需要在整个研究区域内确定一个评价标准，从而使评价结果具有可比性。在本研究中选择不同生态类型区各指标合理值的最大值作为评价的统一标准。利用研究区统一评价标准处理数据，得到耕地集约利用评价中各指标的相对分值，即：Skij=Timax-akijTimax]]>(k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(2)Skij-耕地集约利用潜力评价第j个生态类型区第k个对象第i项指标标准化分值Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值akij-第j各生态类型区第k个对象第i项指标的现状值通过上式可以得到各指标相对于整个研究区域分布的高低，所得的指标分值在整个区域内具有可比性。通过计算各评价指标的标准化分值Skij，利用综合指数的方法确定各个评价对象的相对潜力指数，具体的计算方法如下：λkij=Σi=1nSkij×Wi]]>(k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(3)λkij-第j个生态类型区第k个对象的相对潜力指数Skij含义同上。Wi-各评价指标的权重耕地集约利用相对潜力显示了耕地利用程度的高低，指数越高，其集约利用的程度越高，反之，则越低。(3.2)不同生态类型区最佳潜力计算各生态类型区的特点不同，所能实现的最佳潜力值也各不相同，将不同生态类型区内的各指标合理值代入公式(1)，即Sij=Timax-TijTimax]]>(i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(4)Sij-第j生态类型区第i项指标合理值标准化分值Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值Tij-第j生态类型区第i项指标的合理值不同生态类型区各指标合理值放到研究区域内统一的评价标准内进行标准化，得到的各指标合理值的标准化分值，表示不同生态类型区内各指标最合理时所能达到的指数值。类型区内的评价单元指标分值高于该分值则代表评鉴单元的该项指标没有达到最好的状态，还可以继续通过技术手段进行改善，反之，则超过了合理状态，需要根据指标含义进行调整。最佳潜力指数指各项指标投入均为合理值时，耕地集约利用处于最佳状态，所得的指数值是该生态类型区最小的潜力值，即各生态类型区耕地集约利用最大所能达到的程度。计算公式为：λij=Σj=18Sij×Wi]]>(i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(5)λij-第j个生态类型区最佳潜力指数；Sij、Wi含义同上。(3.3)耕地集约利用绝对潜力计算绝对潜力的测算充分的考虑到了各区域的不同自然、生态、经济、社会等特征，得到各区域各指标的合理值，耕地集约利用绝对潜力指数是耕地集约利用相对潜力指数与耕地集约利用最佳利用潜力指数之间的差值。计算公式为：A_kij＝λ_kij-λ_ij(k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(6)Akij-研究区的绝对潜力λkij、λij含义同上。不同类型区内各个评价单元之间得到的绝对潜力指数所表示的含义相同，整个研究区域内，评价结果具有可比性。通过计算结果，利用等分法、值域法、自然区段法等多种方法，具体根据评价对象和评价结果设定。