安徽省淮河流域土地适宜性评价与整治模式探究

来源 :安徽农学通报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhanghao2018
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  (1安徽省土地勘测规划院,安徽合肥230601;2安徽城建设计研究院,安徽合肥230051)
  
  摘 要:以土地整治项目建设为导向,遴选7个指标构建土地适宜性评价指标体系,运用层次分析法和多因子综合加权法,对淮河流域23个区县进行土地适宜性评价。结果表明,淮河流域整体水平较高,区域差距不明显,但也呈现从北到南逐渐增高的趋势,并划分为高度适宜、中度适宜2个适宜类型区域;根据土地适宜性评价结果及地形地貌特征,遵循分区共轭性原则,将淮河流域划分为皖北平原区、低山采矿区、沿淮水网区3个区域类型,针对不同类型区域提出了差别化的土地整治模式,以期为未来土地整治项目建设及整治后项目管理提供技术支撑。
  关键词:土地利用;适宜性评价;整治模式;淮河流域
  中图分类号F301.24 文献标识码A 文章编号1007-7731(2014)14-57-04
  
  土地利用的适宜性评价是指对土地本身所具有的生产潜力以及土地对于某种用途的适宜性和适宜程度进行评价,它不仅可以揭示土地的生产潜力,更重要的是针对某种土地利用反映出土地利用适宜性的程度及改良利用的可能性[1-2]。土地适宜性评价是土地资源合理利用、开发、规划及整治的基础技术工作,是区域土地资源可持续利用与管理的核心环节[3]。安徽省淮河流域是基本农田整理重大工程区域,也是整体推进农村土地整治示范建设的重要组成区域,位于该区域土地整治工程总建设规模达到14.47万hm2,涉及89个土地整治项目。因此,从宏观战略层面,开展安徽省淮河流域土地适宜性评价研究,对土地整治项目建设重点方向及整治后项目管理具有很强的支撑依据,理论与实践意义明显。
  1 研究区概况
  结合安徽省淮河流域基本农田整理重大工程项目分布,本研究确定安徽省淮河流域(以下简称“淮河流域”),主要沿淮河干流及主要支流洪河、颍河、涡河、怀洪新河等水系布局。涉及淮北市、宿州市、蚌埠市、滁州市、亳州市、阜阳市、淮南市等部分区县,总计8市23个县区(图1)。淮河流域地处淮北平原和江淮地区,淮北平原北自废黄河,南到淮河岸边,除北部分布零星低山外,全系微倾平原,地面自西北向东南倾斜,地形平坦,但又具有“大平、小不平”的特点,形成许多碟形洼地,从地貌上可分为北部黄泛平原区、中间河间平原区、南部河口湖洼地,沿淮有一连串的湖泊洼地。淮河流域农业耕作土层深厚,生态限制因素少,水土资源配置比较合理,具有农业生产所需的重要条件,加上符合规划、集中连片、因地制宜、群众自愿等优势条件,是土地整治及高标准基本农田建设优质区域。
  
  图1 淮河流域区位
  2 评价模型与方法
  当前土地适宜性评价方法[4-5]主要有多因子综合权重叠加分析法,以及多指标决策模型和人工智能的方法,其中多因子综合权重叠加分析法是最常用的土地适宜性评价方法。因子权重大小的确定方法主要有德尔菲法(专家打分法)、层次分析法(AHP)、主成分分析法(PCA)。在此,本研究以淮河流域涉及区县最为评价单元,运用层次分析法(AHP)确定指标权重,多因子综合权重叠加分析法测算土地适宜性评价值,建立图形与属性关联,进行空间格局划分与显示输出。
  2.1 层次分析法 首先构建一个多层次、多目标的综合指标体系,然后由数名专家对各子目标和指标进行经验判断,再对这些子目标和指标的整体权重进行排序判断和一致性检验,最后确立各个子目标和指标的权重。做到定性分析与定量判断相结合,针对同一准则获得多个判断矩阵,把各个判断矩阵所对应的排序向量予以组合得到综合排序向量,大大提高权重计算的科学性和准确性[6](图2)。
  
  图2 层次分析法主要流程
  2.2 多因子综合加权法 多因子综合加权法是根据不同评价因子对评价目标影响大小赋予适当的权重,将评价因子进行加权叠加分析,得到一个综合的土地适宜性值[7]。叠加分析方法容易理解和操作,需要因地制宜选择合适的评价因子,准确理解各评价因子及相应权重意义。计算公式如下:
  [Di=j=1ndij×Si](i为评价单元总数;j为指标总数)
  式中,Di为第i个评价单元的土地适宜度,dij为第i个评价单元的第j项指标所对应的指标权重,Sij为第i个评价单元的第j项指标的标准化值。
  3 土地适宜性评价步骤与结果分析
  借鉴《土地评价纲要》及《耕地后备资源调查与评价技术规程》(TD/T1007-2003)评价技术,结合淮河流域实际情况,完成区域土地适宜性评价。
  3.1 评价原则 土地利用是一个系统工程,适宜性评价工作涉及多方面因素,结合淮河流域基本一般遵循综合分析和主导因子相结合、土地可持续利用、因地制宜、当前与潜在兼顾等原则,确保评价更具有针对性,提高成果时效性及实践性。
  3.2 评价指标及权重 紧扣研究区域自然条件,结合后备耕地资源评价的要求,选择地形坡度、>0℃积温、排灌条件、有效土层厚度、土壤质地、土壤pH值、灌溉保证率等7项指标,构成淮河流域土地适宜性评价指标体系(表1)。
  3.2.1 地形坡度 地形坡度反映了项目区地形起伏和微地貌状况,对灌排产生一定影响。一般坡度<2°情况下,无明显侵蚀发生;坡度在2~6°,有发生侵蚀的可能,开发时一般需采取一定的水土保持措施;坡度在6~15°,有土壤侵蚀,需采取水土保持措施才可开发;坡度>15°一般不宜开发,但在土层深厚的黄土地区和紫色土区,以及土层厚度大于70cm的其他山地丘陵区,可放宽至25°;坡度>25°的坡地严格禁止开发。
  3.2.2 >0℃积温 按作物对积温的要求,以>0℃积温为标准,判断是否受霜冻威胁,将温度条件划分如下4级:A1,积温条件能满足大田作物要求,无霜冻威胁;A2,积温能满足大田作物的要求,受霜冻影响,造成减产<20%;A3,积温能满足大田作物要求,经常有霜冻危害,造成产量减产20%~40%;N,积温不能满足大田作物要求,有严重霜冻威胁,造成减产>40%。
  3.2.3 排灌条件 排灌条件实质反映了项目区的水分条件,是农业生产的重要限制性因子,从排和灌2个方面反映,要求旱能灌、涝能排,防止土壤次生盐碱化。按照排灌的类型,分为自灌、提灌、远离水源、无水源等4级。
  3.2.4 有效土层厚度 指从自然地表到障碍层或石质接触面的土壤厚度。依据土壤下伏基岩或母质类型,分3种情况将有效土层厚度划分为4级。
  3.2.5 土壤质地 土地颗粒直接影响水分通透性和保持性。以土壤表层30cm的平均质地为标准,将土壤质地分为粘质土(重壤、粘土)、壤土(轻壤、中壤)、砂壤土、沙土和砾质土,并将土壤质地条件分为4级。
  3.2.6 土壤pH值 主要反映土壤酸碱程度,按照pH值的大小,可分为以下4种不同类型适宜程度:pH值为6.0,属高度适宜;pH值为6.0~7.5,属中度适宜;pH值为4.5~6.0,属勉强适宜;pH值>8.5或<4.5,属不适宜。
  3.2.7 灌溉保证率 依据灌溉水源保证率划分水分限制级别,分为完全保有保障、有保证、有一定保证、无保证等4类级别。
  表1 土地适宜性评价参评因子标准
  [适宜程度及附分值& 高度适宜(A1)& 中度适宜(A2)&低度适宜(A3)& 不适宜(N) &4&3&2&1&地形坡度(°)&<2&2~6&6~15&>15&>0℃积温&无霜冻威胁&减产<20%&减产20%~40%&减产>40%&排灌条件&自灌&提灌&远离水源&无水源&有效土层
  厚度(cm)&黄土性母质和易风化的泥质岩类&> 100&50~100&30~50&< 30&中性、酸性结晶岩类&> 100&60~100&50~60&< 50&石英岩类,碳酸岩类&> 100&70~100&50~70&< 50&土壤质地&壤质&砂壤质、粘质土&沙土或石砾含量15%~50%,且可以改良的砾质土&岩石露头面积>50%或石砾含量>50%(体积比)&土壤pH值&6.0&6.0~7.5&4.5~6.0&>8.5或<4.5&灌溉保证率(%)&半湿润区&>60&50~60&40~50&<40&湿润区&均为高度适宜&]
  征询当地农业、水利、土地等有关专业技术人员意见和建议的基础上,运用层次分析法,确定各评价因子的权重,见表2所示。
  表2 土地适宜性评价因子权重(%)
  [参评因子&地形
  坡度&>0℃
  积温&排灌
  条件&有效土层厚度&土壤
  质地&土壤pH值&灌溉
  保证率&合计&权重赋值&0.15&0.16&0.14&0.12&0.13&0.16&0.14&1.00&]
  3.3 数据来源与处理 根据淮河流域土地适宜性评价因子,通过国际科学数据服务平台下载的空间分辨率为30m×30m的DEM数据,收集整理农委、气象、水利等部门提供的区域气象土壤类型图、pH值图、土壤质地、水利设施等图件及相关数据资料,应用ArcGIS软件,以最新行政区划矢量图,建立图形数据关联,按照数据的类型和层次建立其空间数据库和属性数据库,空间分析及地统计汇总到区县评价单元,形成原始基础数据库。通过GIS属性计算功能,编辑多因子综合加权算法,叠加各指标已确定的权重值,可便捷化实现评价工作。
  3.4 评价结果与分析 根据各单元的土地适宜性评价数值,范围在2.41~3.42,整体水平较高,区域差距不大,表明淮河流域土地适宜性总体差异性不明显,但也呈现从北到南逐渐增高的趋势。基于各数值之间差距不大,不宜将区域类型划分过细,且以3.00为划分阈值,仅将淮河流域划分为高度适宜、中度适宜2个土地适宜性类型,以便于评价结果应用及对策实施(表3、图3)。较高适宜区域有八公山区、毛集实验区、潘集区、蒙城县、明光市、怀远县等16个区县,集中于土壤条件优越、灌溉水源充足的沿淮两岸,但大部分属于高度适宜偏低类型,应加大农田水利设施配套服务体系建设,改善灌溉条件,增加土壤肥力,提高土地适宜性。中度适宜区域有涡阳县、泗县、埇桥区、萧县、灵璧县等7个区县,主要分布皖北平原,主要受灌溉水源、农田基础建设低下等因素制约,适宜性程度相对较低(表3、图3)。
  表3 淮河流域土地适宜性评价结果
  [评价单元&评价值&划分类型&八公山区&3.42&高度适宜&毛集实验区&3.42&高度适宜&潘集区&3.35&高度适宜&蒙城县&3.32&高度适宜&明光市&3.30 &高度适宜&怀远县&3.29&高度适宜&颍上县&3.28&高度适宜&凤台县&3.27&高度适宜&五河县&3.25&高度适宜&谢家集区&3.24&高度适宜&禹会区&3.23&高度适宜&大通区&3.21&高度适宜&寿县&3.16&高度适宜&淮上区&3.14&高度适宜&阜南县&3.14&高度适宜&固镇县&3.11&高度适宜&涡阳县&2.98&中度适宜&泗县&2.95&中度适宜&埇桥区&2.83&中度适宜&萧县&2.76&中度适宜&灵璧县&2.52&中度适宜&凤阳县&2.48&中度适宜&濉溪县&2.41&中度适宜&]
  
  图3 淮河流域土地适宜性评价空间格局
  4 淮河流域不同类型的土地整治模式
  根据淮河流域土地适宜性评价结果及地形地貌,划分了皖北平原区、低山采矿区、沿淮水网区3个区域类型,分别探究各自土地整治模式。
  4.1 皖北平原区土地整治模式 位于淮河流域北部平原,范围包括涡阳县、泗县、埇桥区、萧县、灵璧县、濉溪县等6个区县。该区域土地适宜性相对较低,地形平坦,以潮土为主,水网较少,水资源相对不足。虽已被长期耕种,农业开发利用集约度较高,但土地生态环境及农田基础设施建设相对薄弱,旱涝、风沙、暴雨、盐碱等灾害时有发生,成为影响农作物产量及耕地质量的主要因素。因而,该区土地整理重点应放在农田水利设施的更新上,特别是田间排灌渠建设,以改善排灌条件、提高农田灌溉保证率;结合地形优势,进一步加强田块规整及田防护林建设,确定适宜的田块规模标准,整修田间道和生产路,提高农业机械化操作能力及水平,提高农业生产效率,解放农村剩余劳动力,促进农村社会、经济的快速发展。
  4.2 低山采矿区土地整治模式 主体位于淮河以南,范围包括凤阳县、明光市、潘集区、毛集实验区等9个区县。该区域土地适宜性程度一般,地形以低山丘(下转61页)(上接59页)陵为主,且矿区集中分布,以黄褐土为主,水资源相对丰富,但由于地形坡度及矿山开采,局部地区水土流失较为严重。该区域土地整治因地制宜,结合地形起伏及矿山开采塌陷区,采用工程措施和生物措施相结合,重点搞好水土保持及矿区复垦,改善土地条件,增加有效土层厚度,适当进行田、水、路、林、房、矿等综合整治,改善区域土地生态环境,提高农业资金投入,发展立体生态化及精细化农业。
  4.3 沿淮水网区土地整治模式 位于淮河及支干流沿岸,范围包括固镇县、阜南县、寿县、五河县、凤台县等8个区县。该区域土地适宜性相对较高,地形平坦,水资源相对丰富,以珍珠黑土为主,土壤质地高,排灌条件较好,灌溉保证率较高,是传统农业生产基地及粮食产出区。该区域土地整治自身条件较好,土地整治的重点:一方面,要加强区域大型排灌工程与河流主干道之间的衔接,优化建设田间农沟渠布局,完善区域排灌设施,特别是防止淮河及支干流的突发性洪涝灾害;另一方面,作为皖北地区人口密集地区,特别是农村人口占比多,加强局部地区土地平整工程,大力推广农业机械化生产,加大调整土地权属力度,促进农地流转,发展土地规模经营,解放农业剩余劳动力,促进新型城镇化发展。
  参考文献
  [1]关小克,张凤荣,李乐,等.北京市耕地后备资源开发适宜性评价[J].农业工程学报,2010,26(12):304-311.
  [2]杜鹏飞,陈敏,肖劲松,等.喀斯特地区土地生态适宜性评价:以贵阳市为例[J].清华大学学报:自然科学版,2012,52(2):205-210.
  [3]赵世民,方晟忠,杨树平,等.滇池流域土地资源适宜性评价[J].地球与环境,2011,39(1):80-84.
  [4]何英彬,陈佑启,杨鹏.国外基于GIS土地适宜性评价研究进展及展望[J].地理科学进展,2009,28(6):898-904.
  [5]史同广,郑国强,王智勇.中国土地适宜性评价研究进展[J].地理科学进展,2007,26(2):106-115.
  [6]黄贯虹,方刚.系统工程方法与应用[M].广州:暨南大学出社,2005: 103-105.
  [7]汪成刚,宗跃光.基于GIS的大连市建设用地生态适宜性评价[J].浙江师范大学学报:自然科学版,2007,30(1):109-115.
  (责编:张宏民)
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