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摘要 以大冶市金牛镇高标准农田建设的环境影响评价为研究对象，通过层次分析法、线性加权法和特尔菲法等对其规划前后的土地利用环境、土壤环境、水环境和生态环境进行评价。结果表明，规划后的环境有了显著提升。根据研究结果，提出了一系列针对金牛鎮未来实施规划的具体措施，可有效改善研究区的土地利用环境。
关键词 土地利用；环境影响评价；层次分析法；金牛镇
中图分类号 F301.2 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2017）29-0186-04
Environmental Impact Assessment of Land Use —A Case Study of High Standard Farmland Construction in Jinniu Town，Huangshi City
CHEN Shaomin，YANG Qing，PENG Yuling* （School of Resource and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan，Hubei 430073）
Abstract Taking environmental impact assessment for the construction of high standard farmland in Jinniu Town，Daye City as the research object，the land use environment，soil environment，water environment and ecological environment before and after the planning were evaluated by the analytic hierarchy process （AHP），linear weighted method and Delphi method.The results showed that the environment had significantly improved due to the land use planning.A series of specific measures for the future planning implementation were put forward according to the results in Jinniu Town.These measures could effectively improve the land use environment in the study area.
Key words Land use； Environmental impact assessment； Analytic hierarchy process （AHP）； Jinniu Town
基金项目 武汉工程大学科学研究基金项目（K201730）。
作者简介 陈少敏（1995—），女，湖北荆州人，本科生，专业：城乡规划。*通讯作者，讲师，博士，从事土地规划与GIS应用研究。
收稿日期 2017-07-21
当今社会土地资源短缺与社会发展对用地需求增加之间的矛盾日益突出，实行土地利用环境影响评价，是对土地资源进行优化配置的必要手段。迄今为止，已有100多个国家确立了环境影响评价制度，而一些国际组织，包括欧洲联盟（EU）、世界环境与发展委员会（WECD）、世界银行（WB）和经济合作与发展组织（OOECD）也都制定了各类文件，环境影响评价得到了不断的完善与发展。
国内外学者围绕土地利用的环境影响评价开展了多方面的研究和探索，主要包括理论研究[1-3]、方法探索[4-7]、实证应用[8-10]、模型构建[11-12]等，目前已经取得丰富的研究成果。笔者基于土地利用环境影响评价理论与方法，对湖北省大冶市金牛镇高标准农田土地利用变化和环境变化进行分析，运用层次分析法进行土地利用环境影响评价。通过对规划前后的环境变化进行对比分析，判断规划方案的可行性，并针对各项评价指标的变化分析规划实施的正面影响和负面影响，从而促进有利影响，避免可能带来的不良影响。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况 研究区位于湖北省大冶市金牛镇，属缓丘丘陵地带，历史上岗垄多为森林草木覆盖，后由于植被破坏，侵蚀严重，造成部分母质层外露，形成侵蚀的荒丘和土层贫瘠的耕地，有的荒丘薄地又逐渐发展成人工林地。土壤分布特点为：从岗顶到冲垄逐渐加厚，肥力逐步增加。洪涝、干旱、早春冻害是研究区内农业生产面临的主要自然灾害。早春冻害对农业生产影响大，春季寒潮使作物播种期限推迟，缺苗毁种，幼苗受冻害。秋季寒潮影响作物后期成熟，也会造成作物减产。
金牛镇高标准农田建设规划前后土地用地结构见表1。
从表1可以看出，研究区土地利用以耕地为主，研究区中存在部分其他草地和残次林地，利用效率较低，有待于开发整理。从规划前后的土地利用结构对比可以看出，耕地面积增加幅度最大，交通运输用地和水域及水利设施用地也有所增加，住宅用地面积没有变化，而林地、草地、工矿仓储用地和其他土地都有所减少。
1.2 数据来源 该研究的基础数据主要包括土地利用数据和社会经济数据。其中，土地利用数据主要来源于研究区2016年实测地形图以及现场踏勘和测试数据；社会经济数据主要来源于2016年《大冶统计年鉴》、大冶市国民经济和社会发展统计公报以及现场调查数据。
1.3 研究方法 采用以下3种研究方法： ①层次分析法（AHP），利用层次分析法确定金牛镇土地利用进行环境影响评价的权重；②线性加权法，利用线性加权法进行综合评价；③特尔斐法，运用多轮专家打分的方法进行综合分析比较。 2 结果与分析
2.1 构建评价指标体系 根据相关研究和国家环保总局发布的 《规划环境影响技术导则（试行）》中的“土地利用规划环境目标与评价指标表述示范”，选取土地利用环境影响评价指标。通过层次分析法，将这些指标按照目标层、因子层和指标层进行分级与分类，形成了金牛镇高标准农田的土地利用影响評价指标体系，如表2、3所示。
2.2 评价指标权重确定 用AHP法计算权重，通过评价因子两两重要性比较，构建判断矩阵，并进行一致性检验，求出特征向量W和最大特征根λmax。利用以下公式计算判断矩阵的一致性：
CI =（λmax-n）/（n-1） （1）
CR = CI/RI （2）
式中，CI为判断矩阵一致性指标；λmax为判断矩阵的最大特征根；n为矩阵中的评价因子个数；CR 为随机一致性比率；随机一致性指标RI的值可通过查表得到：当n=3时，RI=058；当n=4时，RI=0.90。
CR<0.1，则判断矩阵具有满意的一致性；反之则需对判断矩阵进行调整，直到通过一致性检验。
根据上述方法得出金牛镇高标准农田环境影响评价的判断矩阵、矩阵最大特征根λmax、一致性检验结果CR值，从而计算获得各指标权重，结果见表4～8。
如表4～8所示，CRi<0.1（i=1，2，…，n），所以这些判断矩阵具有满意的一致性，从而得出土地利用规划环境影响评价指标权重（表9）。
2.3 评价分级 参考相关研究成果，结合金牛镇的实际情况，采用特尔斐法与预测打分相结合的方法，确定各项指标的分级标准，评价等级共分为5级。其中，一级得分为10分，二级得分为8分，三级得分为6分，四级得分为4分，五级得分为2分。评价等级划分详见表10。
2.4 线性加权法求总分值 研究区土地利用环境影响评价的综合得分通过线性加权法获得，公式为：
D=ni=1（Wi×Di） （3）
式中，D为评价对象的综合评价值；Wi为评价指标权重；Di为单项指标分值；n为评价指标的个数。
金牛镇2015和2020年高标准农田建设环境影响评价的单项指标权重和评价分值见表11。
由表11可知，金牛镇高标准农田建设的环境影响评价总分值2015年为4.628 2，2020年为5.231 6。金牛镇高标准农田建设对环境的影响是正效应多于负效应。2020年总分值比2015年多了0.603 4。通过比较分析，本轮规划期末2020年的总分值提高主要是由于金牛镇的农民人均GDP和
灌溉率的增加，以及单位面积农药化肥使用量和万元GDP耗水量的减少。农药使用量减少，对生态自然的压力相应减少，各物种在一个稳定健康的环境里栖息，促进了自然的蓬勃生长，同时农民人均GDP的增加使全镇社会经济水平得到了一定的提高，社会繁荣发展，人民生活水平有所提升。这些都表明了在本轮规划实施后，研究区生态环境状况将得到进一步的改善，本轮规划在环境方面具有可行性。
3 环境优化对策
基于上述分析可知，金牛镇高标准农田建设对区域内的环境具有明显的改善作用，规划方案可行。为了在最大程度上减少本轮规划带来的不良影响，针对各个因子的分析提出如下建议。
3.1 加强基本生态用地保护 生态用地对环境影响起到很大作用。重视水源地、草地以及林地的保护。对于各种不同类型的荒地，应当实地评估其利用潜力后进行合理开发。并严格依据规划统筹安排，保障合理的生态用地规模。
3.2 合理控制建设用地规模 规划前后建设用地规模没有明显变化，但是建设用地的扩张对生态环境的影响比较强烈，必须进行合理控制。因此，在进行建设用地布局时，必须做到依据节约和集约的利用原则，严格执行建设不占或少占耕地，并实行占补平衡的耕地保护制度。
3.3 加大基本农田水利设施的建设 由评价结果可知，研究区河道整治面积占有很大比重，而当前金牛镇灌排系统不配套以及各水利设施废弃、老化和失修等问题也影响了全镇的生态环境。因此，要提高生态效益，须进一步配套完善水利设施，才能实行高标准农田的建设。
3.4 重点保护耕地和基本农田 虽然项目区的耕地面积有了明显增加，但是还需严格控制建设占用耕地，确保基本农田数量不减少。加强高标准农田的建设，重点保护集中连片的基本农田。
4 结语
不合理的土地利用方式会对生态环境造成不良影响。土地利用环境影响评价的重点是分析、预测和评价规划实施后产生的各种直间或间接，正面或负面的生态环境影响。该研究以金牛镇高标准农田建设的环境影响为评价对象，提出了评价的方法，构建了金牛镇高标准农田建设环境影响评价的指标体系，并对环境影响评价的量化数值进行综合分析。研究结果表明，金牛镇高标准农田建设规划设计方案具有可行性，有利于改善区域内的生态环境。
参考文献
[1]
王军，李正，白中科，等.土地整理对生态环境影响的研究进展与展望[J].农业工程学报，2011（S1）：340-345.
[2] 徐慧，林涛，张云鹏.我国土地利用规划环境影响评价研究进展及展望[J].水土保持研究，2009，16（6）：147-152，158.
[3] PERMINOVA T，SIRINA N，LARATTE B，et al.Methods for land use impact assessment：A review[J].Environmental impact assessment review，2016，60：64-74.
[4] 焦琨.区域土地利用总体规划环境影响评价理论与方法[D].昆明：云南财经大学，2011.
[5] 谢花林，李秀彬，陈瑜琦，等.土地利用规划环境影响的生态安全评价方法初探：以内蒙古翁牛特旗为例[J].资源科学，2010，32（1）：57-63.
[6] 冉圣宏，吕昌河，贾克敬，等.基于生态服务价值的全国土地利用变化环境影响评价[J].环境科学，2006，27（10）：2139-2144.
[7] SHANG S H，WANG H J.Assessment of impact of water diversion projects on ecological water uses in arid region[J].Water science and engineering，2013，6（2）：119-130.
[8] 杨锦碧.乐山市土地利用总体规划环境影响评价研究[D].重庆：西南大学，2011.
[9] 夏敏，代旭焕，邹伟，等.不同经济发展区域农村土地整理项目社会环境影响评价[J].江苏农业科学，2015，43（2）：307-310.
[10] 刘春雨，董晓峰，刘英英，等.县域土地利用规划环境影响评价：以民乐县为例[J].干旱区资源与环境，2013，27（11）：135-141.
[11] IVANOVA D，STADLER K，STEEN-OLSEN K，et al.Environmental impact assessment of household consumption[J].Journal of industrial ecology，2016，20（3）：526-536.
[12] WOZNICKI S A，NEJADHASHEMI A P，ABOUALI M，et al.Ecohydrological modeling for large-scale environmental impact assessment[J].Science of the total environment，2016，543（Pt A）：274-286.
关键词 土地利用；环境影响评价；层次分析法；金牛镇
中图分类号 F301.2 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2017）29-0186-04
Environmental Impact Assessment of Land Use —A Case Study of High Standard Farmland Construction in Jinniu Town，Huangshi City
CHEN Shaomin，YANG Qing，PENG Yuling* （School of Resource and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan，Hubei 430073）
Abstract Taking environmental impact assessment for the construction of high standard farmland in Jinniu Town，Daye City as the research object，the land use environment，soil environment，water environment and ecological environment before and after the planning were evaluated by the analytic hierarchy process （AHP），linear weighted method and Delphi method.The results showed that the environment had significantly improved due to the land use planning.A series of specific measures for the future planning implementation were put forward according to the results in Jinniu Town.These measures could effectively improve the land use environment in the study area.
Key words Land use； Environmental impact assessment； Analytic hierarchy process （AHP）； Jinniu Town
基金项目 武汉工程大学科学研究基金项目（K201730）。
作者简介 陈少敏（1995—），女，湖北荆州人，本科生，专业：城乡规划。*通讯作者，讲师，博士，从事土地规划与GIS应用研究。
收稿日期 2017-07-21
当今社会土地资源短缺与社会发展对用地需求增加之间的矛盾日益突出，实行土地利用环境影响评价，是对土地资源进行优化配置的必要手段。迄今为止，已有100多个国家确立了环境影响评价制度，而一些国际组织，包括欧洲联盟（EU）、世界环境与发展委员会（WECD）、世界银行（WB）和经济合作与发展组织（OOECD）也都制定了各类文件，环境影响评价得到了不断的完善与发展。
国内外学者围绕土地利用的环境影响评价开展了多方面的研究和探索，主要包括理论研究[1-3]、方法探索[4-7]、实证应用[8-10]、模型构建[11-12]等，目前已经取得丰富的研究成果。笔者基于土地利用环境影响评价理论与方法，对湖北省大冶市金牛镇高标准农田土地利用变化和环境变化进行分析，运用层次分析法进行土地利用环境影响评价。通过对规划前后的环境变化进行对比分析，判断规划方案的可行性，并针对各项评价指标的变化分析规划实施的正面影响和负面影响，从而促进有利影响，避免可能带来的不良影响。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况 研究区位于湖北省大冶市金牛镇，属缓丘丘陵地带，历史上岗垄多为森林草木覆盖，后由于植被破坏，侵蚀严重，造成部分母质层外露，形成侵蚀的荒丘和土层贫瘠的耕地，有的荒丘薄地又逐渐发展成人工林地。土壤分布特点为：从岗顶到冲垄逐渐加厚，肥力逐步增加。洪涝、干旱、早春冻害是研究区内农业生产面临的主要自然灾害。早春冻害对农业生产影响大，春季寒潮使作物播种期限推迟，缺苗毁种，幼苗受冻害。秋季寒潮影响作物后期成熟，也会造成作物减产。
金牛镇高标准农田建设规划前后土地用地结构见表1。
从表1可以看出，研究区土地利用以耕地为主，研究区中存在部分其他草地和残次林地，利用效率较低，有待于开发整理。从规划前后的土地利用结构对比可以看出，耕地面积增加幅度最大，交通运输用地和水域及水利设施用地也有所增加，住宅用地面积没有变化，而林地、草地、工矿仓储用地和其他土地都有所减少。
1.2 数据来源 该研究的基础数据主要包括土地利用数据和社会经济数据。其中，土地利用数据主要来源于研究区2016年实测地形图以及现场踏勘和测试数据；社会经济数据主要来源于2016年《大冶统计年鉴》、大冶市国民经济和社会发展统计公报以及现场调查数据。
1.3 研究方法 采用以下3种研究方法： ①层次分析法（AHP），利用层次分析法确定金牛镇土地利用进行环境影响评价的权重；②线性加权法，利用线性加权法进行综合评价；③特尔斐法，运用多轮专家打分的方法进行综合分析比较。 2 结果与分析
2.1 构建评价指标体系 根据相关研究和国家环保总局发布的 《规划环境影响技术导则（试行）》中的“土地利用规划环境目标与评价指标表述示范”，选取土地利用环境影响评价指标。通过层次分析法，将这些指标按照目标层、因子层和指标层进行分级与分类，形成了金牛镇高标准农田的土地利用影响評价指标体系，如表2、3所示。
2.2 评价指标权重确定 用AHP法计算权重，通过评价因子两两重要性比较，构建判断矩阵，并进行一致性检验，求出特征向量W和最大特征根λmax。利用以下公式计算判断矩阵的一致性：
CI =（λmax-n）/（n-1） （1）
CR = CI/RI （2）
式中，CI为判断矩阵一致性指标；λmax为判断矩阵的最大特征根；n为矩阵中的评价因子个数；CR 为随机一致性比率；随机一致性指标RI的值可通过查表得到：当n=3时，RI=058；当n=4时，RI=0.90。
CR<0.1，则判断矩阵具有满意的一致性；反之则需对判断矩阵进行调整，直到通过一致性检验。
根据上述方法得出金牛镇高标准农田环境影响评价的判断矩阵、矩阵最大特征根λmax、一致性检验结果CR值，从而计算获得各指标权重，结果见表4～8。
如表4～8所示，CRi<0.1（i=1，2，…，n），所以这些判断矩阵具有满意的一致性，从而得出土地利用规划环境影响评价指标权重（表9）。
2.3 评价分级 参考相关研究成果，结合金牛镇的实际情况，采用特尔斐法与预测打分相结合的方法，确定各项指标的分级标准，评价等级共分为5级。其中，一级得分为10分，二级得分为8分，三级得分为6分，四级得分为4分，五级得分为2分。评价等级划分详见表10。
2.4 线性加权法求总分值 研究区土地利用环境影响评价的综合得分通过线性加权法获得，公式为：
D=ni=1（Wi×Di） （3）
式中，D为评价对象的综合评价值；Wi为评价指标权重；Di为单项指标分值；n为评价指标的个数。
金牛镇2015和2020年高标准农田建设环境影响评价的单项指标权重和评价分值见表11。
由表11可知，金牛镇高标准农田建设的环境影响评价总分值2015年为4.628 2，2020年为5.231 6。金牛镇高标准农田建设对环境的影响是正效应多于负效应。2020年总分值比2015年多了0.603 4。通过比较分析，本轮规划期末2020年的总分值提高主要是由于金牛镇的农民人均GDP和
灌溉率的增加，以及单位面积农药化肥使用量和万元GDP耗水量的减少。农药使用量减少，对生态自然的压力相应减少，各物种在一个稳定健康的环境里栖息，促进了自然的蓬勃生长，同时农民人均GDP的增加使全镇社会经济水平得到了一定的提高，社会繁荣发展，人民生活水平有所提升。这些都表明了在本轮规划实施后，研究区生态环境状况将得到进一步的改善，本轮规划在环境方面具有可行性。
3 环境优化对策
基于上述分析可知，金牛镇高标准农田建设对区域内的环境具有明显的改善作用，规划方案可行。为了在最大程度上减少本轮规划带来的不良影响，针对各个因子的分析提出如下建议。
3.1 加强基本生态用地保护 生态用地对环境影响起到很大作用。重视水源地、草地以及林地的保护。对于各种不同类型的荒地，应当实地评估其利用潜力后进行合理开发。并严格依据规划统筹安排，保障合理的生态用地规模。
3.2 合理控制建设用地规模 规划前后建设用地规模没有明显变化，但是建设用地的扩张对生态环境的影响比较强烈，必须进行合理控制。因此，在进行建设用地布局时，必须做到依据节约和集约的利用原则，严格执行建设不占或少占耕地，并实行占补平衡的耕地保护制度。
3.3 加大基本农田水利设施的建设 由评价结果可知，研究区河道整治面积占有很大比重，而当前金牛镇灌排系统不配套以及各水利设施废弃、老化和失修等问题也影响了全镇的生态环境。因此，要提高生态效益，须进一步配套完善水利设施，才能实行高标准农田的建设。
3.4 重点保护耕地和基本农田 虽然项目区的耕地面积有了明显增加，但是还需严格控制建设占用耕地，确保基本农田数量不减少。加强高标准农田的建设，重点保护集中连片的基本农田。
4 结语
不合理的土地利用方式会对生态环境造成不良影响。土地利用环境影响评价的重点是分析、预测和评价规划实施后产生的各种直间或间接，正面或负面的生态环境影响。该研究以金牛镇高标准农田建设的环境影响为评价对象，提出了评价的方法，构建了金牛镇高标准农田建设环境影响评价的指标体系，并对环境影响评价的量化数值进行综合分析。研究结果表明，金牛镇高标准农田建设规划设计方案具有可行性，有利于改善区域内的生态环境。
参考文献
[1]
王军，李正，白中科，等.土地整理对生态环境影响的研究进展与展望[J].农业工程学报，2011（S1）：340-345.
[2] 徐慧，林涛，张云鹏.我国土地利用规划环境影响评价研究进展及展望[J].水土保持研究，2009，16（6）：147-152，158.
[3] PERMINOVA T，SIRINA N，LARATTE B，et al.Methods for land use impact assessment：A review[J].Environmental impact assessment review，2016，60：64-74.
[4] 焦琨.区域土地利用总体规划环境影响评价理论与方法[D].昆明：云南财经大学，2011.
[5] 谢花林，李秀彬，陈瑜琦，等.土地利用规划环境影响的生态安全评价方法初探：以内蒙古翁牛特旗为例[J].资源科学，2010，32（1）：57-63.
[6] 冉圣宏，吕昌河，贾克敬，等.基于生态服务价值的全国土地利用变化环境影响评价[J].环境科学，2006，27（10）：2139-2144.
[7] SHANG S H，WANG H J.Assessment of impact of water diversion projects on ecological water uses in arid region[J].Water science and engineering，2013，6（2）：119-130.
[8] 杨锦碧.乐山市土地利用总体规划环境影响评价研究[D].重庆：西南大学，2011.
[9] 夏敏，代旭焕，邹伟，等.不同经济发展区域农村土地整理项目社会环境影响评价[J].江苏农业科学，2015，43（2）：307-310.
[10] 刘春雨，董晓峰，刘英英，等.县域土地利用规划环境影响评价：以民乐县为例[J].干旱区资源与环境，2013，27（11）：135-141.
[11] IVANOVA D，STADLER K，STEEN-OLSEN K，et al.Environmental impact assessment of household consumption[J].Journal of industrial ecology，2016，20（3）：526-536.
[12] WOZNICKI S A，NEJADHASHEMI A P，ABOUALI M，et al.Ecohydrological modeling for large-scale environmental impact assessment[J].Science of the total environment，2016，543（Pt A）：274-286.