近些年来随着中国城镇化进程的不断加快，大量的耕地被当做建筑用地使用。一些经济较为发达的地区根据国家政策，统筹城乡规划，大力开展空心村整治、撤村并镇以及宅基地复垦等建设，取得了一定的成果，耕地的数量得到了一定量的增加，但是新增耕地的质量与建设用地所占用的土地的质量差距较大。而且在宅基地复垦的过程当中，存在着许多的问题，比如说农村宅基地土壤存在着质量过差、土壤中砖石瓦砾较多、养分含量过低等问题。而新复垦的耕地土壤质量不一，产量与普通耕地相比存在差距，不同地区对复垦耕地的质量要求也不尽相同。

目前，国内大部分学者对于宅基地复垦的研究都集中在经济方面，考虑的主要是经济补偿与经济效益的问题，比如后雪峰^[1]对宅基地复垦过程中面临的经济问题以及适宜的解决对策进行了详尽的叙述。还有一些学者则主要研究农村宅基地的流转问题，比如王志宪等^[2]对农村集体土地流转过程中的政策和经济问题进行了探讨。对于宅基地复垦过程中面临的自然问题、环境问题以及复垦后土地的等级问题研究较少。郑红丽^[3]对农村宅基地土壤的3种不同土源土壤的理化性质进行了实验研究，并做出了适宜性评价，得到宅基地土壤的耕作条件与普通耕地有一定差距的结论。向保林等^[4]对重庆的宅基地复垦面临的自然问题进行了详细的研究。

综上所述，截至目前，我国有关宅基地土地复垦的研究主要针对的是在我国南方的地区，针对我国北方地区的则较少。对于宅基地复垦研究的热点也是宅基地搬迁的经济问题与宅基地的理化性质问题，而针对宅基地土地耕地适宜性评价的问题在南方与北方均研究较少^[5]。所以针对目前我国对于宅基地复垦研究的现状，选取了天津西青区作为研究地，通过特尔菲法、层次分析法和模糊数学法建立耕地适宜性评价模型，对未复垦宅基地土壤的耕地适宜性进行了详细的分析，并做出整体的耕地适宜性评价，希望能对北方宅基地复垦工作提供参考。

西青区位于天津的西南部，北纬38°51′~39°51′，东经为116°51′~117°20′。西青区为海积-冲积平原，是海拔10 m以下的洼地，地形坡度平均为4°。西青区的气候为温带季风气候，年平均气温12 ℃，年平均降水量586.6 mm。区内土地类型以褐土为主，还有部分盐碱土，少量的棕壤。具体采样点见图 1。

图 1 采样地区示意图 Figure 1　Schematic diagram of sampling area

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根据天津土地类型分布图与实地考察的数据统计得到，在采样区域内，共采集样品180个，其中未复垦宅基地土壤样品为72个，主要位于精武镇（南河镇）、中北镇和大寺镇，复垦后宅基地土壤样品58个，主要位于张家窝镇，耕地土壤样品50个，主要位于辛口镇、张家窝镇和大寺镇。根据天津土地类型分布图与实地的观察，宅基地土土壤的采样点24%分布于盐碱土，67%属于褐土，9%为棕壤；复垦后宅基地土壤的采样点中15%为盐碱土，75%为褐土，10%为棕壤；耕地土壤的采样点中16%为盐碱土，76%为褐土，8%为棕壤。

对于天津市宅基地土壤、复垦后宅基地土壤、天津耕地土壤的理化性质状况则是通过实地采样与实验获得。土壤容重使用环刀法^[6]；土壤粒径则使用马尔文MS3000激光粒度仪测定^[7]；土壤有机质采用的是马弗炉燃烧法^[8]；土壤总氮采用半微量开氏法^[9]；土壤有效磷含量的测定采用硫酸铂锑浸提比色法^[10]；土壤有效钾含量的测定采用中性NH₄OAC浸提-原子吸收分光光度法^[11]；pH值使用pH计法（使用的水土比例为1:1）^[12]；土壤重金属含量：土壤重金属的测定采用微波消解法，样品经过微波消解后，再经过处理，Cu、Pb、Cd、Cr使用ICP-MS测量，As和Hg的含量使用ICP-MPS仪器测得^[13]，得到含量后计算某元素污染指数（P_i）, 再选取P_i最大值作为评价数据。相关评价因子数据见表 1。

表 1　耕地适宜性评价因子 Table 1　Evaluation factors for suitability of cultivated land

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根据土壤耕作以及植物生长所需要的基本条件，再加上天津的实际情况与宅基地土壤本身的特征，从众多因素中选取了土壤有机质含量、、土壤容重、土壤类型、土壤粒径、土壤全氮含量、土壤有效磷含量、土壤有效钾含量、土壤重金属含量、地形、土壤pH值、气候这11因素^[14-20]。其中，土壤有机质含量、土壤容重、土壤粒径、土壤全氮含量、土壤有效磷含量、土壤有效钾含量6个因素是农作物生长必需的理化要素，土壤的理化性质直接影响着所种农作物的产量，根据前人对耕地适宜性的评价，土壤理化性质是必然考虑的^[14]。而土壤重金属含量和土壤pH值2个因素则是考虑到天津土壤的特点选取的，天津的部分土壤呈现出盐碱性，pH值差异较大，所以选取了pH值作为评价因素。选取土壤重金属的原因是天津在全国是著名的污水灌溉区，污水灌溉区土壤的重金属污染问题是目前研究较多，且人们也十分关心的问题，同时重金属污染也是关系到群众食品安全的重大问题，所以选取了土壤重金属作为评价因素之一。地形、土壤类型、气候是考虑到本文所建立的评价标准是希望为全国农村宅基地复垦提供一定的理论标准，所以地形和气候虽然在天津变化不大，但是从全国范围看，还是2个影响比较大的因素，但是天津地区土壤类型多样且分布没有规律性，同时地形和土壤类型还是土地复垦质量标准中的重要指标，为了使评价更完善在此选取的地形因子还包含了地貌、海拔高度和坡度3种数据。而水利、交通等因素在宅基地复垦过程中才会兴建，复垦前获得数据，难以所以暂不考虑，综上所述共选取了上述11种因子。

根据全国土壤养分分级标准、天津市土壤养分分级标准以及前人的研究成果^[20-23]，综合分析最终将评价因子划分为5种等级，一至五级分别代表适宜、比较适宜、一般适宜、比较不适宜和不适宜，不同等级的各因子的赋值见表 2。

表 2　耕地适宜性评价因子及等级划分 Table 2　Evaluation factors and classification for suitability of cultivated land

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评价因子权重赋值的确定使用特尔菲法和层次分析法，根据特尔菲法比较一级指标层两两之间的重要性以及二级评价因子层相对于一级指标层影响程度，使用1~9及其倒数的标度方法，来构造判断矩阵，求出每个矩阵的特征向量和最大特征根λ_max，并计算一致性指标，最终得到的一致性指数小于0.1，说明判断矩阵具有很好的一致性，最终确定各评价指标因子的组合权重。层次分析法确定的评价因子的权重系数见表 3。

表 3　耕地适宜性评价指标体系各因子组合权重 Table 3　The weight of each factor in the index system of cultivated suitability evaluation

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模糊数学法主要是根据模糊子集和隶属函数对于容重、有机质含量、总氮含量、有效磷、有效钾、重金属、pH值以及土壤粒径8种可以定量化的指标因子，通过构造隶属度函数（表 4），计算各指标的隶属度，对于地形、气候、土壤类型这3种概念性指标直接用特尔菲法给出隶属度，见表 5。由于地形选取了地貌、高度和坡地3种数据，地貌难以用定量评价，所以使用定性评价并且选取3种数据中等级最低的计算最终评价等级，根据隶属度与各因子等级的关系建立耕地地力指数IFI，计算公式为：

表 4　耕地适宜性定量评价指标因子隶属度函数 Table 4　Membership function of quantitative evaluation index of cultivated suitability

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表 5　耕地适宜性定性评价指标因子等级隶属度及对应的国家地方等级 Table 5　Qualitative evaluation index of cultivated suitability and land capability class

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式中：IFI代表耕地地力指数；Fi为第i个评价因素的隶属度；Ci为第i个因素的权重系数。

采用等间距法，按照耕地地力指数分为5级，并参照了《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》（NY/T309—1996，见表 5），得到评价等级和对应的国家耕地地力等级，建立耕地适宜性评价公式：

式中：Y为评价等级；X为耕地地力指数（IFI值）。

利用表 1中耕地土壤的数据，计算出各评价因子的隶属度与等级，见图 2。

图 2 耕地土壤各因子等级与隶属度示意图 Figure 2　Sketch map of each factor grade and membership degree of cultivated land

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利用耕地地力指数计算公式算得到耕地土壤的地力指数为0.707，在适宜性分级表中属于2级，根据耕地适宜性等级函数的隶属函数得到耕地土壤的耕地适宜性评价等级为2.95级。对应着《全国耕地类型区、耕地地理等级划分》（NY/T 309—1996标准）标准中的四等地，这与《全国耕地类型区、耕地地理等级划分》（NY/T 309—1996标准）标准中对华北平原东北部地区的土地定级相一致。说明利用该评价模型得到的结论符合实际情况，证明该评价模型具有可靠性。

利用复垦后宅基地土壤的数据，计算各评价因子的隶属度与等级见图 3。

图 3 复垦后宅基地土壤各因子等级与隶属度示意图 Figure 3　Sketch map of each factor level and membership degree of the land after reclaimation

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利用耕地地力指数计算公式得到复垦后宅基地土壤的地力指数为0.631，在适宜性分级表中属于3级，根据耕地适宜性等级函数的隶属函数得到复垦后宅基地土地的耕地适宜性评价等级为3.46级。对应着《全国耕地类型区、耕地地理等级划分》（NY/T 309—1996标准）标准中的五等地，这与《全国耕地类型区、耕地地理等级划分》（NY/T 309—1996标准）标准中对华北平原东北部地区的土地定级相一致。与《天津市宅基地复垦指示》的“天津市复垦后宅基地土地的地力等级基本接近于天津市普通耕地”和《天津市宅基地复垦情况报告》中的“天津市已复垦土地基本达到天津市普通耕地水平”的要求也相一致。说明利用该评价模型得到的结论符合实际情况，证明该评价模型具有可靠性。

利用表 1中宅基地土壤的数据，计算未复垦宅基地土壤各评价因子的隶属度与等级，见图 4。

图 4 宅基地土壤各因子等级与隶属度示意图 Figure 4　Sketch map of each factor grade and membership degree of the homestead soil

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宅基地土壤地形、气候、土壤类型、容重、土壤粒径、有机质、总氮、有效磷、有效钾、pH值、重金属11种评价因子的隶属度分别为0.8、0.75、0.551、0.54、0.425、0.34、0.452、0.343、0.34、0.535、0.74，等级分别为1、2、3.25、3.3、3.87、4.3、4.32、3.76、4.3、3.325、2.23。隶属权重为0.022 88、0.042 825、0.031 407、0.141 048、0.071 145、0.049 878、0.033 176 8、0.025 176 2、0.019 958、0.163 71、0.033 966。利用耕地地力指数计算公式计算得到宅基地土壤的地力指数为0.487，在适宜性分级表中属于4级，根据耕地适宜性等级函数的隶属函数得到宅基地土地的耕地适宜性评价等级为4.41级。对应着《全国耕地类型区、耕地地理等级划分》（NY/T 309—1996标准）标准中的八九等地。

通过模型计算得到地形、气候、土壤类型、容重、土壤粒径、有机质、总氮、有效磷、有效钾、pH值、重金属11种评价因子耕地土壤的等级为1、2、3.16、1、2.85、3.68、2.86、2.98、2.95、3.501、1.95；复垦后宅基地土壤的各因子等级为1、2、3.1、2.1、2.88、3.9、3.1、3.17、3.38、3.475、2.73；未复垦宅基地土壤的各因子等级为1、2、3.25、3.3、3.87、4.3、3.76、4.32、4.3、3.325、2.23。

与耕地土壤和复垦后宅基地土壤的耕地适宜性状况相比，未复垦的宅基地地形、气候、土壤类型和pH值这4种评价因子差异不大，但是pH值整体显碱性，在进行复垦时，应该注意：有机质、总氮、有效磷、有效钾等在未复垦宅基地土壤中的含量明显低于在耕地土壤和复垦后宅基地土壤中的含量，所以在复垦宅基地土壤的过程中，要适量地增加富含氮磷钾以及有机质等的肥料或者化肥的使用；未复垦宅基地土壤的容重的数值也高于复垦后宅基地土壤与耕地土壤的容重，所处的等级较复垦后宅基地土壤和耕地土壤也较低。未复垦宅基地土壤Cu指数的等级明显低于复垦后土壤与耕地土壤，说明未复垦宅基地土壤的粒径分布不均匀，复垦时同样需要改善；土壤重金属的Pi指数的等级也低于耕地土壤但是高于复垦后宅基地土壤的含量，同时3种土壤重金属的等级均未低于三级，所以3种土壤重金属含量均符合国家标准，但是由于复垦后的宅基地土壤中的重金属Pi指数最大，说明宅基地土壤在复垦过程中需要注意重金属污染的问题。

耕地适宜性评价主要依据的是土壤的理化性质、自然条件以及自身特性，但是对于土地基础设施、交通便捷程度、地区发展水平并未作考虑，所以还需今后近一步的研究。