摘要 宜耕后備土地資源開發是維持耕地資源總量、保障國家糧食安全的重要手段。該研究基于相關數據與資料分析,分析宜耕后備資源開發的土地敏感性和土壤質量,構建評價體系;并在此基礎上,綜合考慮相關規劃數據,運用GIS技術,測算松原市宜耕后備資源開發潛力分區。結果顯示,松原市宜耕后備土地資源總量為58 257 hm2,占后備土地資源的24.40%。
關鍵詞 松原市;土地敏感性;土壤質量;宜耕后備土地資源;開發潛力
中圖分類號F301.24;S28文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)29-10296-03
作者簡介張帥(1988-),男,遼寧撫順人,碩士研究生,研究方向:土地經濟與管理。*通訊作者,教授,碩士生導師,從事土地規劃管理研究。
土地是人類賴以生存和發展最根本的物質基礎, 是不可再生的有限資源和寶貴財富,是人類生存不可脫離的物質基礎。但是隨著經濟迅速發展,人口日益增長,人地矛盾日益突出。因此,土地節約集約利用是貫徹落實科學發展觀的題中之義,是確保國家糧食安全的戰略舉措,是造福子孫后代、實現中華民族偉大復興和永續發展的長遠大計。而土地整治正是促進土地節約集約利用的重要手段,推進新農村建設與城鄉統籌發展的重要平臺,保障國家糧食安全的重要途徑,構建國土生態安全的重要措施。宜耕后備土地資源開發作為土地整治中的重要一環,在維持耕地資源總量、保障國家糧食安全中處于重要地位[1-2]。
1 研究區概況及研究思路
1.1 研究區概況松原市位于吉林省中西部,南與長春、四平市為鄰,西與白城市、內蒙古自治區通遼市接壤,北隔松花江與黑龍江省相望,轄寧江區、扶余市、乾安縣、長嶺縣和前郭爾羅斯蒙古族自治縣(以下簡稱前郭縣),總面積211.70 km2。松原市地處松嫩平原,為松花江、嫩江、拉林河的沖積平原,地面標高在海拔120~290 m之間,處于半干旱與半濕潤氣候的度過地帶。松原市資源豐富,資源富集,特產富饒。松原幅員遼闊,地上地下資源富集,素有“糧倉、肉庫、漁鄉、油海”之美譽。2013年松原市實現GDP 1 650.48億元,比上年增長8.2%。 2013年全市城鎮居民人均可支配收入達到25 933.4元,比上年增長19.5%;城鎮居民人均消費性支出為18 268.5元,增長16.6%;城鎮恩格爾系數為25.4%;農村居民人均純收入達到9 800元,比上年增長14.5%。松原市經濟總量穩居吉林省第三位,相繼榮獲“跨國公司眼中最具投資潛力的中國城市”、“中國北方城市經濟增長四小龍”、“建國60周年城市代表獎”等多項榮譽。
根據2011年松原市土地資源變更調查數據顯示,松原市土地總面積為2 116 977 hm2,其中未利用地總面積為238 776 hm2,占全市土地總面積的11.28%。從未利用地空間分布狀況來看,地區差異較大,其中長嶺縣未利用地面積最大,占全市未利用地的45.39%;從未利用地類型上看,內陸灘涂和其他草地面積最大,分別占未利用地總面積的50.60%和39.12%(表1)。
1.2 研究思路基于松原市2011年土地利用變更調查數據,緊密銜接相關規劃,特別是充分考慮生態環境建設規劃、濕地保護工程規劃、自然保護區規劃及其他水土流失治理規劃中對限制開發或重點治理區域的相關規定,明確松原市耕地后備資源數量及空間分布;并研究宜耕后備資源開發的土地敏感性和土壤質量,構建評價體系;在此基礎上,與《吉林省土地利用總體規劃(2006-2020)》劃分的土地開發重點潛力區充分銜接,合理確定松原市耕地后備資源開發的重點潛力區域。
2 土地開發敏感性分析與土壤質量評價
2.1 土地開發敏感性分析生態環境敏感性是指生態系統對區域中各種自然和人類活動干擾的敏感程度,它反映的是區域生態系統在遇到干擾時,發生生態環境問題的難易程度和可能性的大小,也就是在同樣的干擾強度或外力作用下,各類生態系統出現區域生態環境問題的可能性大小。評價指標及敏感性分級見表2。
2.1.1 土壤侵蝕敏感性。地表起伏較大,人類活動強度大,地表的天然植被破壞區域,會導致地表侵蝕力增強,土壤侵蝕增大。松原市土壤侵蝕敏感性采用降雨侵蝕力、地形起伏度、土地利用類型和土壤質地4項指標對進行評價[3]。
2.1.2 土地沙漠化敏感性評價。根據土地沙漠化的自然和人為誘因,選取濕潤系數、大風日數、植被類型和土壤質地4項指標對松原市土地沙化的敏感性進行評價[4]。
2.1.3 黑土退化敏感性評價。松原市是吉林省黑土退化的重點發生區域。選用黑土層厚度、土壤容重、土壤耕層有機質含量和地形起伏度對松原市黑土退化敏感性進行評價[5]。
2.1.4 水資源脅迫敏感性評價。水資源脅迫敏感性是指水資源豐缺程度對區域社會經濟發展的影響程度大小,它主要取決于區域水資源量的大小以及人類活動程度,用于反映水資源量對區域復合生態系統的支持程度。該研究選用人均水資源量對松原市水資源脅迫敏感性進行評價。
2.1.5 土地敏感性評價結果。基于ArcGIS平臺,對松原市土壤侵蝕、黑土退化、土地沙化和水資源脅迫等要素的敏感性進行評價,并進行疊加綜合處理,最后形成松原市土地開發生態環境敏感性評價結果(圖1)。松原市生態環境敏感性可分為極度敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感和一般地區5個等級。松原市極度敏感和高度敏感區面積占全部土地面積的22.94%,主要分布于長嶺縣和扶余市,極度敏感和高度圖1松原市土地敏感性評價敏感區非常不適合進行未利用地開發。中度敏感和輕度敏感區面積占全部土地面積的59.78%,分布比較廣泛,中度敏感和輕度敏感區可以進行未利用地開發,但對未利用地進行開發的同時,要加強對生態環境的保護; 一般地區面積占全部土地面積的17.28%,該區域適合未利用地的開發,是未利用土地開發的重點區域。
2.2 土壤質量評價基于第二次土壤調查成果,以土壤類型為單元,構建評價體系,對松原市土壤質量進行綜合評價。
2.2.1 評價指標體系構建。一般情況下,指標個數越多,對所描述系統的反映也就越全面;但個數過多,一方面可能會使相關性高的指標同時出現,另一方面,在信息不明的情況下,指標個數越多,就意味著干擾信息越多,偏差也越多。因此,應盡量選取那些數據信息能夠準確獲得的指標。遵循科學性與實用性相結合、獨立性與關聯性相結合、系統性與層次性相結合的原則,并考慮松原市這一中觀空間尺度,以衡量土壤質量為主,建立松原市土壤質量評價指標體系(表3)。
2.2.2 評價指標權重。對于各評價指標權重的確定,該研究采用主成分分析(PCA)方法。參考文獻[6],采用SPSS軟件完成計算過程,具體計算參數設置為:分析方法—因子分析法;相關系數計算—Principal components;數據旋轉—Quartimax。
2.2.3 評價指標標準。為了克服各指標數量級及量綱不同,必須建設指標標準值進行指標的標準化。由于目前國際、國內都缺乏可參考的統一的標準,因此在進行松原市耕地后備資源質量評價研究中,主要參考《全國第二次土壤普查技術規程》、中國科學院微量元素組的土壤有效態微量元素評價標準、全國農業系統土壤速效微量元素分級指標以及全國耕地質量調查中的相關分級標準,最后進行綜合確定,結果見表3。
2.2.4 模糊綜合評價模型。該研究采用模糊綜合評判方法,首先根據確定的指標體系及分級標準建立隸屬函數[7]。然后根據各指標水平,選擇模糊算子,代入相應的隸屬函數中計算隸屬度,采用(·,)算子。
2.2.5 土壤質量評價結果。基于ArcGIS平臺,對松原市土壤質量進行綜合評價,最后形成松原市土壤質量評價分級結果(表4),土壤質量等級由高到低為四級、三級、二級、一級。其中土壤質量為四級的土地占總面積的28.99%,該區域適合未利用地開發,是未利用土地開發的重點區域;土壤質量為三級的土地占總面積的16.20%,該區域可以進行未利用地開發,但開發的同時,要加強對生態環境的保護以及對土壤質量的改進;土壤質量為二級和一級的土地由于土壤質量較差,開發成本較高,不適宜進行未利用地開發。
3 未利用地綜合評價與宜農后備土地資源潛力分區
3.1 未利用地綜合評價考慮到土地敏感性較高和土壤質量較差的未利用地開發成本較高且容易對環境造成破壞,故選取土地敏感性為一般和輕度敏感,且土地質量為四級的未利用地,并充分考慮未利用地的景觀細碎化程度,從中篩選出集中連片性好,土地開發環境影響小,土地產出效益高的耕地后備資源,基于ArcGIS軟件平臺,完成上述數據的統計與處理,得到松原市適宜開發的土地資源數量與分布情況(表5)。
從表5可以看出,受開發利用的土地敏感性、土壤質量的影響,松原市耕地后備土地資源的數量為58 257 hm2,為未利用地總量的24.40%;其中前郭縣比重最大,為36.16%;扶余市比重最小,為9.68%。
安徽農業科學2014年3.2 宜耕后備土地資源潛力分區在后備土地資源綜合評價的基礎上,以鄉(鎮)為單元,完成松原市各鄉(鎮)宜耕后備土地資源面積統計,基于ArcGIS平臺,應用Natural Breaks Classification法,將松原市耕地后備資源劃分為4個潛力分區(表6)。