煙臺市農用土地適宜性評價

煙臺市農用土地適宜性評價

土地資源是人類生存和發(fā)展的最基本保證，也是農業(yè)生產的最基本物質條件。數(shù)字高程模型(digitalelevationmodel,DEM)在20世紀中葉由美國麻省理工學院(MIT)的Miller煙臺市地形特殊,山地丘陵分布較廣,適宜發(fā)展園業(yè)和林業(yè)生產,因此,煙臺地區(qū)的蘋果、梨、葡萄和大櫻桃等各種水果享譽海內外。但是,隨著經濟的發(fā)展和人口的增長,為了更好地滿足生產生活的需要,開始出現(xiàn)了毀林開荒造田、果園擠占優(yōu)質耕地等現(xiàn)象。本研究根據(jù)“耕地優(yōu)先,兼顧園、林、草用地”的原則,對煙臺市進行了農用土地適宜性評價,以期為更合理地規(guī)劃利用該市農用土地提供理論依據(jù)。1中國沿海城市煙臺市位于山東半島的東北部,地理坐標為119°34′—121°57′E,36°16′—38°23′N。東與威海相連,南與青島相鄰,西與濰坊相接,北部瀕臨渤海、黃海,地理位置十分優(yōu)越,是中國首批沿海開放城市之一,也是連接環(huán)渤海經濟圈的節(jié)點城市。該市土地總面積約1.38×102astrtmdem數(shù)據(jù)所用DEM數(shù)據(jù)是從地理空間數(shù)據(jù)云網站(http:∥/)下載的分辨率為90m的ASTGTM_DEM數(shù)據(jù),經過ArcGIS進行鑲嵌、裁剪、投影轉換等處理,最后得到煙臺市的DEM數(shù)據(jù)。煙臺市第二次土地調查數(shù)據(jù)由煙臺市國土資源局提供。3評價過程分析農用土地適宜性評價是土地適宜性評價的主要內容之一。農用土地適宜性評價是指綜合分析某塊農用土地的自然屬性和社會屬性,評定該農用土地對于某種農業(yè)生產是否適宜以及適宜的程度如何,其評價過程主要包括評價對象的確定、評價因子的選取、評價指標的分級處理、評價因子權重的確定、評價體系的建立等3.1土地利用類型在進行農用土地適宜性評價之前,首先要確定評價對象?！吨腥A人民共和國土地管理法》中指出,按照用途土地可分為農用地、建設用地和未利用地3大類,其中農用地是指直接用于農業(yè)生產的土地,具體分為耕地、園地、林地、草地、農田水利用地、養(yǎng)殖水面等煙臺市土地的利用類型比較繁多,需對農用土地的實際利用情況進行綜合分析。城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地等用途目前非常明確,并且比較穩(wěn)定,短時間內土地利用方式不會改變;同時由于耕地、園地、林地、草地在農用土地中占的比例比較大,而且與農業(yè)生產的聯(lián)系最為密切,但是考慮到煙臺市的具體情況,草地多分布在高大的喬木林地中,故將草地歸到林地一類,最終確定本次農用土地適宜性評價對象為耕地、園地和林草地。3.2行的關鍵評價因子的選取是農用土地適宜性評價工作順利進行的關鍵。影響農用土地適宜性評價的因素有很多,包括地形地貌、氣候、水文、土壤等各種自然條件以及勞動力、科技水平、交通運輸?shù)壬鐣洕鷹l件3.3評估指標的分類3.3.1海拔高度及坡度由于耕地、園地和林草地對各種適宜性評價因子的要求不同,因此不同的土地利用類型具有不同的評價指標。參考以往各評價因子指標分級的具體情況,結合煙臺市實際情況,采取經驗法對海拔高度、坡度、地表起伏度和有效土層厚度進行單因子分級,各因子間劃分的等級數(shù)目不強求一致,各評價因子的分級指標詳見表1。(1)海拔高度。海拔高度能夠反映熱量和水分的分布狀況,而熱量和水分又影響農作物種類、生長與布局,因此不同的海拔高度農用土地的適宜性不同。根據(jù)煙臺市DEM數(shù)據(jù),地面高程變化較大,最后將海拔高度劃分為:≤50m,50~200m,200~500m及>500m共4級。(2)坡度。坡度對農業(yè)生產的影響主要表現(xiàn)在地表侵蝕程度和土地利用等方面。土壤侵蝕度與坡度成正相關,坡度越陡,土壤侵蝕越嚴重,水土流失越明顯,水土流失導致土壤肥力降低,影響到土地的農業(yè)利用?！端帘３志C合治理規(guī)劃通則》指出,坡度組成一般分為5級:<5°,5°~15°,15°~25°,25°~35°,>35°;《第二次全國土地調查技術規(guī)程》中也指出,耕地坡度分為5級,即≤2°,2°~6°,6°~15°,15°~25°,>25°。根據(jù)以上2種坡度等級劃分,結合煙臺多低山丘陵地貌的實際情況,將坡度劃分為以下幾類:≤2°,2°~6°,6°~15°,15°~25°,>25°。(3)地表起伏度(reliefdegreeoflandsurface,RDLS)。RDLS是特定地域內最高點海拔和最低點海拔的差值,它反映宏觀地域內地形特征3.3.2dem數(shù)據(jù)的提取基于煙臺市DEM數(shù)據(jù),運用ArcGIS的空間分析功能進行評價因子的提取分析,可以得到各評價因子的空間分布圖。依據(jù)表1列出的各評價因子的分級指標,利用ArcGIS的重分類功能對評價因子進行分類,最后可以得到煙臺市海拔高度、坡度、地表起伏度和有效土層厚度4個土地適宜性評價因子的分級示意圖(圖1)。其中,有效土層厚度分級示意圖是在各土壤類型的土層厚度數(shù)字化的基礎上,根據(jù)有效土層厚度與坡度的負相關關系,利用ArcGIS提取得到。圖1利用ArcGIS的空間分析功能和重分類功能,將DEM數(shù)據(jù)中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)清晰地反映在圖斑上。從圖1可以看出,煙臺市海拔普遍不高,其中丘陵地形分布最為廣泛,占總面積的71.11%;坡度比較平緩,以平地、緩坡和斜坡為主,陡坡和急坡分布較少;地表起伏度較小,煙臺市92.09%的土地地表起伏度在50m以下;土壤肥沃,有44.46%的土地有效土層厚度大于100cm。3.4權重值的確定在農用土地適宜性評價中,由于每個評價因子對評價對象的貢獻大小和適宜程度不同,在計算得到各個評價因子數(shù)據(jù)后,需對這些評價因子數(shù)據(jù)賦予權重值,采用層次分析法來計算各因子的權重值。本文采用專家咨詢法建立評價層次性指標,將每個權重因子兩兩進行比較,按照重要性標準,建立相應的判斷矩陣。檢驗判斷矩陣的一致性,如果求得的相對一致性指標CR小于0.1則一致性好,大于0.1則不好,需要重新調整判斷矩陣。經過反復調整和檢驗,通過一致性檢驗,然后利用求和法求解各評價因子的權重,最后計算出耕地、園地和林草地的各評價因子的權重(表2)。3.5評價對象的確定以FAO《土地評價綱要》中土地適宜性評價的基本內容為依據(jù),根據(jù)煙臺市的實際情況,將耕地、園地和林草地的土地適宜性分為4等:高度適宜、中度適宜、臨界適宜和不適宜。高度適宜代表土地利用高度適宜,土地適宜性評價的各項因子對土地的可持續(xù)利用沒有明顯限制,土地具有較高的生產效益;中度適宜表示土地利用一般適宜,土地適宜性評價的各項因子對土地利用具有輕微的限制性,生產效益一般;臨界適宜代表土地適宜性評價的各項因子對土地利用具有較為明顯的限制性,勉強適宜于該用途,土地的生產效益很低;不適宜是指當前的社會經濟技術條件下,這類土地不能利用或不能持續(xù)利用參照FAO中提出的土地適宜性評價原則和方法,依據(jù)極限法,結合煙臺市具體的自然環(huán)境狀況,確定了評價對象的最適宜指標范圍(表3)。參考表3評價對象的最適宜指標范圍,運用ArcGIS對評價對象進行量化處理并分級,得到土地適宜性分級示意圖(圖2)。4結果分析利用ArcGIS的計算功能對以上數(shù)據(jù)進行計算統(tǒng)計,宜農用地共9.82×10據(jù)第二次土地利用調查,現(xiàn)有園地面積為2.39×105評價土地的適宜性分析(1)煙臺市各種土地利用類型的比例基本合理,農用土地適宜性從高到低依次是耕地、林草地、園地。(2)煙臺市目前的土地利用以耕地為主,現(xiàn)有耕地比宜耕地面積大1.64×10(3)實際園地面積比適宜性面積小1.65×10(4)林草地的實際面積略小于適宜性面積4500hm(5)通過適宜性分析發(fā)現(xiàn),煙臺市土地利用存在一定的不合理性,具有一定的調整空間,建議對不適宜的區(qū)域合理調整土地利用類型,優(yōu)化農業(yè)產業(yè)布局,充分發(fā)揮土地的最大生產潛力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。(6)本研究是在煙臺市土地利用適宜性評價的基礎上,針對煙臺市現(xiàn)有土地利用情況提出土地資源合理