曾慶敏劉新平**（1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 烏魯木齊 830052； 2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)研究所 烏魯木齊 830052）

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天山北坡經(jīng)濟帶宜耕未利用地開發(fā)潛力分區(qū)及評價*
——以新疆阜康市為例

曾慶敏1，2劉新平1，2**
（1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 烏魯木齊 830052； 2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)研究所 烏魯木齊 830052）

摘 要新疆地區(qū)擁有比較豐富的未利用地資源， 合理開發(fā)利用該區(qū)域未利用地在一定程度上有助于緩解日益嚴峻的人地矛盾和保障區(qū)域糧食安全。本研究以阜康市為研究區(qū)域， 采用生態(tài)位適宜度模型， 選擇土壤含鹽量、土層厚度、土壤質(zhì)地、有機質(zhì)含量、地貌類型、林地覆蓋率、灌溉保證率、土壤侵蝕模數(shù)、≥10 ℃積溫、距離河流距離、流域地均徑流量以及年均降水量共12個指標構(gòu)建評價指標體系， 進行未利用地開發(fā)利用適宜性評價。研究結(jié)果表明， 阜康市較適宜開發(fā)耕地的未利用地（主要包括高度適宜和基本適宜）占未利用地總面積的22.21%， 分布于山前沖積扇中下部和地形較為平坦的地區(qū)。勉強適宜的未利用地僅占未利用地總面積的16.36%， 主要分布在北部沙漠邊緣和南部山前沖積扇上部。不適宜開發(fā)利用的未利用地占未利用地總面積的61.43%， 主要分布于南部的坡地、山前沖積扇邊緣以及靠近北部沙漠邊緣。在評價結(jié)果的基礎(chǔ)上選擇潛力指數(shù)、新增耕地潛力、鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地面積、宜耕未利用地開發(fā)面積、宜耕未利用地比重、平均地塊面積、地塊破碎度等指標構(gòu)成未利用地開發(fā)潛力矩陣， 并利用系統(tǒng)聚類分析對未利用地資源進行潛力分區(qū)。結(jié)果表明， 研究區(qū)可以劃分為5個潛力區(qū)， Ⅰ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為21 000.97 hm2， 可以新增耕地潛力為15 222.92 hm2；Ⅱ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為12 875.69 hm2， 新增耕地潛力為10 155.41 hm2； Ⅲ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為5 008.84 hm2， 可以新增耕地潛力為4 165.35 hm2； Ⅳ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為878.67 hm2， 可以新增耕地潛力為753.78 hm2； Ⅴ級潛力區(qū)的未利用地均不適宜開發(fā)利用。潛力分區(qū)可以從時序和空間上為阜康市未利用地的開發(fā)利用提供理論參考， 對未來未利用地差別化開發(fā)利用模式的探索具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞未利用地 耕地利用適宜性 開發(fā)潛力 生態(tài)位適宜度 新增耕地 天山北坡經(jīng)濟帶

隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入實施， 國家加大了向西部邊疆地區(qū)的政策傾斜和資金投入力度。新疆地區(qū)作為國家新絲綢之路戰(zhàn)略下向西開放的門戶， 在西部大開發(fā)中起著十分重要的作用。新疆維吾爾自治區(qū)作為中國面積最大的省級行政單位， 土地面積約占我國國土總面積的1/6。2013年新疆的未利用地面積為1.022×107hm2， 約占自治區(qū)土地總面積的61.36%， 因此， 新疆在未利用地的開發(fā)利用方面具有較大的潛力。新疆所處的西北綠洲地區(qū)是我國典型的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域， 盲目地開發(fā)利用未利用地資源對于脆弱的生態(tài)系統(tǒng)會造成不可估量的損失， 所以對于未利用地的開發(fā)利用必須采取差別化的開發(fā)政策［1］。水資源在新疆綠洲地區(qū)對于農(nóng)業(yè)發(fā)展是一種比較重要的資源， 而農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程中需要消耗大量的水資源， 因此， 要依據(jù)“以水定地，綜合開發(fā)”的原則， 按區(qū)域水資源的分布狀況來確定未利用地開發(fā)的方向與規(guī)模。傳統(tǒng)的未利用地開發(fā)方式只注重開墾出更多數(shù)量的耕地， 并沒有充分考慮未利用地的適宜性以及耕地質(zhì)量的后期養(yǎng)護。因此， 常常會出現(xiàn)未利用地轉(zhuǎn)變?yōu)楦睾蟊韺油寥雷兊孟”∈杷桑?在防風(fēng)固沙措施不完善以及農(nóng)業(yè)水資源匱乏的環(huán)境下， 導(dǎo)致土壤鹽堿化、土壤荒漠化、風(fēng)沙災(zāi)害等現(xiàn)象進一步加劇。由此可見， 在生態(tài)脆弱區(qū)開發(fā)未利用地應(yīng)根據(jù)未利用地的資源稟賦、開發(fā)適宜性以及相關(guān)的生態(tài)環(huán)境條件進行差別化開發(fā)。

目前國內(nèi)學(xué)者對于如何有效差別化開發(fā)利用存量的未利用地仍處于積極探索階段， 不同的學(xué)者采用了不同的研究方法。韋仕川等［2］采用極限條件法和加權(quán)指數(shù)法對黃河三角洲未利用地進行適宜性評價， 在評價結(jié)果基礎(chǔ)上探討7種未利用地開發(fā)利用的模式。倪九派等［3］通過構(gòu)建區(qū)域未利用地開發(fā)評價指標體系， 利用改進的層次分析法、熵值法以及綜合評價法對研究區(qū)的開發(fā)潛力進行評估， 將重慶市的未利用地從開發(fā)利用的角度劃分為4個潛力等級。類淑霞等［4］以山西省大同市為研究區(qū)， 首先利用模糊綜合評價法對全市的生態(tài)脆弱性進行評價并進行分區(qū)， 在生態(tài)脆弱性分區(qū)的基礎(chǔ)上對宜耕的未利用地進行適宜性評價， 提出大同市未利用地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險大且宜耕的未利用地比重較小， 要按照一定的空間和時序?qū)σ烁蠢玫剡M行有序開發(fā)。吳克寧等［5］基于農(nóng)用地分等定級的成果， 借鑒農(nóng)用地分等規(guī)程中要求選擇相關(guān)的評價因子， 綜合評定未利用地資源的質(zhì)量等別。采用未利用地資源質(zhì)量等級折算的方法， 對不同等別的未利用地開發(fā)利用補充耕地的潛力以及糧食產(chǎn)能進行評估， 將未利用地開發(fā)項目分為3個等級， 為耕地資源占補平衡政策的落實提供了依據(jù)。劉長勝等［6］通過設(shè)計未利用地開發(fā)評價指標體系， 將GIS軟件和計量模型相結(jié)合起來， 對廣西柳城縣未利用地的開發(fā)適宜性和空間分布進行了探討， 并將未利用地劃為宜農(nóng)、宜林和不適宜開發(fā)3類。

天山北坡區(qū)域作為新疆傳統(tǒng)的綠洲農(nóng)業(yè)耕作區(qū)，擁有較好的光、熱、水、土等自然條件。但是在加速推進工業(yè)化和城鄉(xiāng)一體化的進程中， 建設(shè)用地需求的不斷增加導(dǎo)致耕地數(shù)量不斷減少， 耕地質(zhì)量的降低也直接影響耕地的產(chǎn)能和區(qū)域糧食產(chǎn)量。目前，新疆自治區(qū)地方政府已經(jīng)制定了一系列優(yōu)惠政策鼓勵差別化開發(fā)利用有條件的國有未利用地， 這為新疆廣袤的未利用地資源的開發(fā)利用提供了必要的政策支持。代兵等［7］從自然、生態(tài)和經(jīng)濟的角度， 利用GIS技術(shù)對新疆未利用地資源開發(fā)的適宜性進行了探討。范兆菊等［8］基于土地調(diào)查數(shù)據(jù)， 依據(jù)土地開發(fā)利用潛力表達式， 計算出新疆地區(qū)的開發(fā)潛力。以上研究推動了新疆未利用地開發(fā)利用研究的深入開展， 但并未在開發(fā)利用適宜性的基礎(chǔ)上探討開發(fā)潛力。未利用地資源轉(zhuǎn)為耕地作為當前經(jīng)濟社會發(fā)展過程中保障糧食安全的重要手段， 有利于緩解區(qū)域建設(shè)用地擴展與耕地保護之間的矛盾［9］。本研究以新疆天山北坡經(jīng)濟帶上的阜康市為例， 采用生態(tài)位適宜度模型對該區(qū)域未利用地開發(fā)的適宜性進行評價， 在此基礎(chǔ)上計算未利用地開發(fā)潛力并進行潛力分區(qū)。該研究對提高新疆天山北坡經(jīng)濟帶未利用地資源綜合效益及促進區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。

1　研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

阜康市地處新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州中部地區(qū)， 位于天山山脈以北和準噶爾盆地以南，地勢東南高西北低， 地理位置為87°46′～88°44′E，43°45′～45°30′N。東面與吉木薩爾縣相鄰， 西臨烏魯木齊市米東區(qū)， 北接阿勒泰地區(qū)福?？h。全市下轄3個街道辦事處、4個鎮(zhèn)、3個鄉(xiāng)， 土地總面積8 444.71 km2，未利用地面積179 017.41 hm2， 占土地總面積的21.20%。阜康市的北部荒漠區(qū)和南部丘陵區(qū)分布著大片的灌木林地和天然牧草地， 而未利用地主要分布在南部山區(qū)、中部平原和北部荒漠區(qū)邊緣區(qū)域（圖1）。其中， 未利用地主要包括其他草地、裸地、鹽堿地、沙地、內(nèi)陸灘涂、河流、湖泊水面以及冰川及永久積雪。河流、湖泊、冰川及永久性積雪等屬于難以開發(fā)利用的未利用地資源， 而占未利用地面積比重較大的其他草地、裸地、鹽堿地、沙地以及內(nèi)陸灘涂可以作為耕地后備資源加以開發(fā)利用。

圖1　研究區(qū)未利用地空間分布圖Fig. 1　The distribution of unused land in the study area

阜康市轄區(qū)內(nèi)共有7條主要河流， 均發(fā)源于天山北麓， 主要依靠高山冰川和積雪融化及大氣降水補給。由于河流流域地勢起伏較小， 河流流速緩慢，因此河流的遠近較地勢高低對于未利用地開發(fā)利用影響更大。該地區(qū)氣候?qū)儆诘湫偷臏貛Т箨懶詺夂?，南部山區(qū)降水較多， 而北部沙漠區(qū)和中部平原降水量稀少， 在中部地區(qū)以北的區(qū)域形成大面積的無流區(qū)。土壤類型主要以灌溉灰漠土、灌耕土、潮土、灌淤土、鹽漬化土等為主。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所采用的數(shù)據(jù)資料主要基于國土資源部耕地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測與評價（阜康市試點）項目。研究區(qū)未利用地的數(shù)據(jù)主要來源于2013年阜康市土地利用數(shù)據(jù)庫以及變更數(shù)據(jù)（本研究的未利用地統(tǒng)計數(shù)據(jù)不包括新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團）； 土壤相關(guān)理化數(shù)據(jù)來源于農(nóng)業(yè)部門測土配方施肥項目， ≥10 ℃積溫分布圖主要來源于《新疆氣象手冊》； 土壤侵蝕數(shù)據(jù)和年均降水量數(shù)據(jù)均來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心的共享數(shù)據(jù)， 其中土壤侵蝕強度主要依據(jù)《土壤侵蝕分類分級標準》（SL190-2007）進行劃分；年均降水量主要利用反向距離加權(quán)平均的方法對原始的氣象站點數(shù)據(jù)進行空間插值計算得到； 河流年均徑流量數(shù)據(jù)來源于阜康市水文志， 河流流域面積由DEM數(shù)據(jù)進行水文分析得到， 流域地均徑流量為兩者的比值； 河網(wǎng)分布數(shù)據(jù)通過對阜康市的DEM進行空間分析得到， 距河流距離是從DEM提取的河流數(shù)據(jù)進行緩沖區(qū)分析得到。定性方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于阜康國民經(jīng)濟統(tǒng)計資料以及實地調(diào)查訪談資料。

1.3 研究方法

未利用地開發(fā)潛力區(qū)劃分與其適宜性之間存在比較密切的關(guān)系， 在適宜性評價結(jié)果的基礎(chǔ)上測算開發(fā)潛力有利于更加科學(xué)地進行潛力區(qū)劃分［10］。本文對阜康市的宜耕未利用地從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件進行適宜性評價， 按照適宜性的等級確定各鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜耕作的未利用地的數(shù)量以及分布。根據(jù)未利用地適宜性等級的不同， 按照未利用地開發(fā)潛力計算公式得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地開發(fā)潛力的大小， 根據(jù)未利用地資源的比重、新增耕地潛力系數(shù)和新增耕地面積通過聚類分析對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)潛力進行分區(qū)。

1.3.1 劃分適宜性評價單元

評價單元作為土地評價的基本空間單元， 是由土地特性相對比較均一的地塊劃分而成。土地評價單元劃分的方法包括地塊法、地理網(wǎng)格法、疊置法、多邊形法等方法［11］。本研究主要采取地理網(wǎng)格法，根據(jù)阜康市未利用地的類型、分布等具體情況， 以2012年土地利用現(xiàn)狀圖的未利用地圖斑為基礎(chǔ)底圖，按照250 m×250 m的標準劃分評價網(wǎng)格， 全市的未利用地共劃分出54 931個評價單元。

1.3.2 適宜性評價指標選取

未利用地資源的開發(fā)規(guī)模和效益是由農(nóng)業(yè)區(qū)位條件、資源稟賦狀況、生態(tài)環(huán)境等條件綜合決定的，各個指標可以從不同方面反映出適宜性的高低。結(jié)合阜康市的區(qū)域特點、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等具體情況，按照主導(dǎo)性原則、綜合性原則、相對穩(wěn)定性原則以及地域差異原則， 選擇12個指標建立未利用地開發(fā)利用適宜性評價指標體系（表 1）［12-13］。

表1　研究區(qū)未利用地開發(fā)利用適宜性評價指標及標準Table 1　The evaluation index system of agricultural exploitation suitability of unused land exploitation in the study area

1.3.3 生態(tài)位適宜度模型

未利用地資源開發(fā)利用后所形成自然環(huán)境條件因素構(gòu)成了耕地利用的現(xiàn)實生態(tài)位， 而影響因素應(yīng)處于最理想值時構(gòu)成耕地的需求生態(tài)位， 生態(tài)位適宜度是指現(xiàn)實生態(tài)位與需求生態(tài)位之間的耦合關(guān)系，通過兩者之間匹配程度可以反映現(xiàn)實中未利用地開發(fā)利用的適宜性程度。當評價單元中現(xiàn)實資源的生態(tài)位能完全達到作為耕地利用的理想條件時， 則生態(tài)位適宜度為1； 當評價單元中現(xiàn)實資源的生態(tài)位完全不能達到其理想條件要求時， 則生態(tài)位適宜度為0。一般而言， 宜耕未利用地資源的開發(fā)利用對于環(huán)境影響因子的需求通?？梢苑譃?類［17］：

第Ⅰ類： 環(huán)境因子應(yīng)該不低于耕地資源可持續(xù)利用的最低要求， 而且約束因子的現(xiàn)實生態(tài)位越大則對未利用地資源開發(fā)利用越有利， 該因子生態(tài)位適宜度的計算公式如下：

第Ⅱ類： 環(huán)境因子的需求生態(tài)位應(yīng)該處于一個適宜的區(qū)間之內(nèi)， 現(xiàn)實生態(tài)位過大或者過小都對未利用地資源開發(fā)利用產(chǎn)生不利影響， 生態(tài)位適宜度的計算公式如下：

第Ⅲ類： 環(huán)境因子的需求生態(tài)位應(yīng)該低于耕地資源可持續(xù)利用的最高要求， 現(xiàn)實生態(tài)位越小對未利用地資源開發(fā)利用越有利， 生態(tài)位適宜度的計算公式如下：

式中： Si為未利用地資源開發(fā)的生態(tài)位適宜性度，Xi為評價單元中評價指標的現(xiàn)實生態(tài)位， Dimin為評價因子現(xiàn)實生態(tài)位最小值， Dimax為評價因子現(xiàn)實生態(tài)位最大值， Diopt為評價因子的生態(tài)位理想值。

在指標體系中除定量因素外還有描述性的定性因素， 定性指標的適宜度值參考農(nóng)用地分等規(guī)程和農(nóng)用地定級規(guī)程的指標分級標準。例如， 灌溉保證率中充分滿足為1， 基本滿足為0.8， 一般滿足為0.6，無灌溉條件為0； 未利用地所處的地貌類型位于沖積洪積扇中下部為1， 位于沖積洪積扇上部為0.8，位于山前坡地的為0.5， 位于沙漠邊緣的為0。

1.3.4 計算未利用地開發(fā)生態(tài)位適宜度指數(shù)

根據(jù)Shelford的耐性定律， 生物群落的生存與發(fā)展與其周圍的環(huán)境因子關(guān)系密切， 當周圍某項環(huán)境因子從數(shù)量或質(zhì)量上達到或者超過生物的耐性限度時， 生物將不能忍受極端條件而出現(xiàn)衰退現(xiàn)象。同理，未利用地轉(zhuǎn)變的過程與周圍環(huán)境因子之間也存在同樣的互動關(guān)系， 當任何一個影響因子達到或者超過耕地利用的極限值時， 開發(fā)后的耕地質(zhì)量與周圍生態(tài)系統(tǒng)都會受其限制因素的影響出現(xiàn)下降； 當未利用地開發(fā)的生態(tài)位適宜度達到或者趨近于1時， 說明當前未利用地所處的環(huán)境條件適宜進行開發(fā)利用。阜康市未利用地開發(fā)為耕地的適宜度可由下列公式得到：

式中： S為未利用地資源開發(fā)的生態(tài)位適宜度， n為約束未利用地開發(fā)的因子維數(shù)。

1.3.5 未利用地開發(fā)利用生態(tài)適宜性評價

以阜康市土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)底圖， 采用網(wǎng)格法將未利用地塊劃分成為矩形評價單元， 通過生態(tài)位適宜度模型計算未利用地開發(fā)利用的適宜度得分， 根據(jù)評價單元得分的頻數(shù)分布直方圖來劃分未利用地開發(fā)的適宜性等級（圖2、表2）。

1.3.6 宜耕未利用地開發(fā)利用生態(tài)適宜潛力計算

阜康市宜耕未利用地開發(fā)利用的潛力是基于未利用地開發(fā)為耕地適宜性評價結(jié)果的基礎(chǔ)之上的， 本文以阜康市的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本評價單元， 利用未利用地開發(fā)潛力模型對未利用地開發(fā)的潛力進行計算， 公式如下［18］：

式中： Sij為i地區(qū)第j級適宜開發(fā)的未利用地面積占未利用地總面積比重， Mij為i地區(qū)第j級適宜開發(fā)的未利用地面積， M為未利用地總面積， F為開發(fā)未利用地增加耕地的潛力指數(shù)， Pij為i地區(qū)第j級未利用地開發(fā)適宜性的平均分值（由未利用地開發(fā)適宜性評價過程中得到）， ΔGi為i地區(qū)新增耕地潛力， Gi為i地區(qū)的未利用地面積， H 為地塊破碎度， N為宜耕的未利用地的地塊數(shù)量， Q為宜耕的未利用地平均地塊面積。

通過對未利用地開發(fā)適宜性評價結(jié)果分析， 結(jié)合研究區(qū)域處于生態(tài)脆弱區(qū)域的實際情況， 選擇高度適宜和基本適宜耕作的未利用地作為可以開發(fā)的對象， 根據(jù)未利用地開發(fā)潛力公式［公式（5）、（6）、（7）、（8）］，計算得到阜康市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地開發(fā)利用的潛力。

2　結(jié)果與分析

2.1 未利用地開發(fā)利用生態(tài)適宜性及分區(qū)

由圖2可知， 阜康市南部山區(qū)、北部沙漠邊緣由于自然條件的限制， 分布著大片不適宜開發(fā)的未利用地。而高度適宜的未利用地主要零散分布于灌溉水源充足和地形較為平坦的山前沖積扇中下部地區(qū)，基本適宜開發(fā)利用的未利用地呈帶狀和片狀分布在河流兩岸以及中部山前沖積扇地區(qū)， 勉強適宜開發(fā)的未利用地零散分布于基本適宜和不適宜的未利用地之間區(qū)域。

圖2　研究區(qū)未利用地開發(fā)利用適宜性空間分布圖Fig. 2　Suitability spatial distribution of agricultural exploitation of unused land in the study area

表2　研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地不同開發(fā)利用適宜性等級面積Table 2　Areas of different grades of agricultural exploitation suitability of unused land in different towns of the study area　hm2

根據(jù)評價結(jié)果可知， 較適宜開發(fā)耕地的未利用地（主要包括高度適宜和基本適宜）占未利用地總面積的22.21%， 主要分布在中部其他草地和內(nèi)陸灘涂地區(qū)。該區(qū)域主要位于山前沖積扇中下部， 土壤較為肥沃； 地勢呈東南向西北傾斜， 地形起伏較??；土壤質(zhì)地主要為砂壤土， 土壤氮、磷、鉀以及有機質(zhì)含量高于周圍地區(qū)； 發(fā)源于天山山脈的白楊河、西溝河、三工河和黃山河等河流流經(jīng)， 為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了充足灌溉水源； 與此同時， 遠離北部沙漠景觀區(qū)， 土壤侵蝕度較小。因此， 該區(qū)具有較好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件， 未利用地資源較為適宜開發(fā)成耕地。勉強適宜耕作的未利用地僅占阜康市未利用地總面積的16.36%， 主要分布在北部沙漠邊緣和南部山前沖積扇上部。該區(qū)域有一定的地形起伏； 土壤質(zhì)地以砂土、黏土和礫質(zhì)土為主， 土壤有機質(zhì)含量低于沖積扇下部地區(qū)； 有甘河子等河流經(jīng)該區(qū)域， 水源相對比較充足。但是由于未利用地開發(fā)成為耕地的耕作條件并未完全具備， 因此對勉強適宜的未利用地要堅持適度的開發(fā)原則， 充分發(fā)揮未利用地的生態(tài)屏障作用。不適宜開發(fā)利用的未利用地占未利用地總面積的61.43%， 主要分布在阜康天山北麓坡度較大的山前坡地、山前沖積扇邊緣區(qū)域以及靠近北部沙漠邊緣地區(qū)。該區(qū)域靠近北部古爾班通古特沙漠邊緣， 土壤質(zhì)地和肥力較差， 以礫質(zhì)土和砂土為主；土地利用類型主要為裸地和沙地； 林地覆蓋率較低，多大風(fēng)、沙塵等自然災(zāi)害， 土壤侵蝕較為強烈； 距離河流較遠， 水源不能保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本需求， 該地區(qū)的未利用地應(yīng)以保護為主， 禁止隨意開發(fā)利用。

2.2 宜耕未利用地開發(fā)利用生態(tài)適宜潛力及分區(qū)

根據(jù)潛力計算的結(jié)果， 選擇潛力指數(shù)、新增耕地潛力、鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地面積、宜耕未利用地開發(fā)面積、宜耕未利用地比重、平均地塊面積和地塊破碎度等指標構(gòu)成的矩陣， 利用SPSS 20.0軟件進行系統(tǒng)聚類分析［19-20］， 得到聚類分析樹狀圖， 對阜康市未利用地開發(fā)利用的潛力進行分區(qū)， 全市共分為5個潛力區(qū)（見表3、圖3）。

表3　研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)宜耕未利用地開發(fā)潛力分區(qū)Table 3　Zoning of agricultural exploitation potential of unused land in different towns of the study area

根據(jù)研究結(jié)果（圖3）可知， 研究區(qū)的未利用地開發(fā)潛力較大區(qū)域主要集中分布在東部和中部耕作條件較好地區(qū)。阜康市的未利用地Ⅰ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為21 000.97 hm2， 可以新增耕地的潛力為15 222.92 hm2， 主要分布于上戶溝鄉(xiāng)轄區(qū)內(nèi)。該地區(qū)內(nèi)的未利用資源面積最大且集中連片程度較高， 雖然開發(fā)利用潛力指數(shù)較小， 但依然是阜康市新增耕地潛力最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 該區(qū)域的未利用地適宜優(yōu)先開發(fā)利用。Ⅱ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為12 875.69 hm2， 新增耕地潛力為10 155.41 hm2， 主要分布在水磨溝鄉(xiāng)和三工河鄉(xiāng)。雖然該地區(qū)未利用地資源分布的數(shù)量較大， 但受地形坡度較大和未利用地面積比較破碎等影響開發(fā)潛力指數(shù)較小，

可以新增耕地面積較小。因此， 該區(qū)域適宜對有條件的未利用地進行次級優(yōu)先開發(fā)利用。Ⅲ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為5 008.84 hm2， 可以新增耕地潛力為4 165.35 hm2， 主要包括九運街鎮(zhèn)和滋泥泉子鎮(zhèn)。該鄉(xiāng)鎮(zhèn)雖然未利用地數(shù)量相對較少， 但宜耕未利用地面積比重較大， 且開發(fā)潛力指數(shù)和新增耕地潛力均較大。由于該區(qū)域具備良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件， 地塊的集中連片程度較高， 未利用地資源適宜重點開發(fā)利用。Ⅳ級潛力區(qū)適宜開發(fā)未利用地的面積為878.67 hm2， 可以新增耕地潛力為753.78 hm2，主要集中分布在城關(guān)鎮(zhèn)、甘河子鎮(zhèn)和準東辦事處。該鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為阜康市經(jīng)濟發(fā)展較快地區(qū)， 城鎮(zhèn)用地分布相對比較集中， 宜耕的未利用地數(shù)量有限， 可以新增耕地潛力較小， 因此未利用地的開發(fā)利用應(yīng)堅持適度原則。Ⅴ級潛力區(qū)主要由阜康市市區(qū)管理，主要分布著天然牧草地和灌木林地， 未利用地的面積為660.86 hm2。由于自然條件的限制， 不具備開發(fā)為耕地利用的條件， 該區(qū)域未利用地開發(fā)適宜性最低， 新增耕地潛力也最小。

圖3　研究區(qū)未利用地開發(fā)潛力分區(qū)圖Fig. 3　Zoning map of agricultural exploitation potential of unused land exploitation in the study area

3　結(jié)論與討論

阜康市地處西北干旱區(qū)農(nóng)牧交錯地帶， 生態(tài)環(huán)境相對較為脆弱。因此， 必須按照因地制宜、生態(tài)保護、高效開發(fā)等原則進行適度開發(fā)。本文在參考農(nóng)用地分等規(guī)程的基礎(chǔ)上， 選擇對西北干旱地區(qū)未利用地開發(fā)利用約束性較大的因子構(gòu)建指標體系，利用生態(tài)位適宜度模型對未利用地開發(fā)利用適宜性進行分析。由評價結(jié)果可知， 阜康市適宜開發(fā)利用的未利用地為39 764.16 hm2， 占未利用地總面積的22.21%， 主要分布于上戶溝鄉(xiāng)、水磨溝鄉(xiāng)、三工河鄉(xiāng)以及滋泥泉子鎮(zhèn)等地區(qū)的其他草地和內(nèi)陸灘涂。由于該地區(qū)光熱水等條件良好， 未利用地資源開發(fā)的生態(tài)位適宜度較高， 因此未利用地開發(fā)利用具有較大的適宜性。

在適宜性分析的基礎(chǔ)上利用系統(tǒng)聚類分析方法，對未利用地潛力指數(shù)、新增耕地潛力、平均地塊面積、地塊破碎度等指標進行聚類分析， 可以將全市宜耕未利用地劃分為5個潛力區(qū)。上戶溝鄉(xiāng)、水磨溝鄉(xiāng)、三工河鄉(xiāng)轄區(qū)內(nèi)的宜耕未利用地所占比重和開發(fā)潛力指數(shù)均較小， 而未利用地資源數(shù)量規(guī)模較大，因此可以新增耕地潛力也較大。但由于新增耕地潛力、地塊破碎度指數(shù)以及宜耕未利用地所占比重等指標的差異， 因此分別劃分為Ⅰ級潛力區(qū)和Ⅱ級潛力區(qū)。九運街鎮(zhèn)和滋泥泉子鎮(zhèn)未利用地資源總量相對較少， 但宜耕未利用地比重和開發(fā)潛力指數(shù)較大，新增耕地潛力依然較大， 因此劃分為Ⅲ級潛力區(qū)。城關(guān)鎮(zhèn)、甘河子鎮(zhèn)、準東辦事處的轄區(qū)內(nèi)未利用地面積受總量的限制， 雖然宜耕的未利用地所占比重較大且開發(fā)潛力指數(shù)較大， 但可以新增的耕地數(shù)量有限， 屬于Ⅳ級潛力區(qū)。阜康市區(qū)雖然分布著一定數(shù)量的未利用地， 但均屬于不適宜開發(fā)的范圍， 因此潛力最小， 屬于Ⅴ級潛力區(qū)。根據(jù)不同潛力區(qū)的類型， 可以為阜康市未利用地的開發(fā)利用時序和空間提供借鑒， 對于未來未利用地差別化開發(fā)利用模式的探索具有一定指導(dǎo)意義。

本文依據(jù)開發(fā)利用的審慎和適度原則， 采用生態(tài)適宜度模型對未利用地開發(fā)利用的適宜性進行了探討， 評價結(jié)果基本能反映生態(tài)脆弱地區(qū)資源開發(fā)的實際情況。但由于考慮到部分指標數(shù)據(jù)獲取的局限性和指標選擇的典型代表性， 因此文中主要從自然方面選擇12個指標進行評價。但由于缺乏統(tǒng)一的指標量化標準， 在今后研究中需要對評價指標的選取以及量化分級做出進一步探討。

文中對于未利用地開發(fā)潛力分區(qū)主要從未利用地分布、集中連片情況以及開發(fā)后耕地增量大小等方面選擇指標， 通過對潛力分區(qū)直觀體現(xiàn)阜康市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的宜耕未利用地資源開發(fā)潛力大小， 可以在時序和空間上為當?shù)匚蠢玫亻_發(fā)利用提供參考。但本研究僅從資源特點以及開發(fā)難易程度等角度出發(fā)進行分區(qū)， 對于潛力區(qū)內(nèi)未利用地的質(zhì)量高低情況還有待進一步探討。與此同時， 在未利用地差別化利用模式方面， 阜康市在今后開發(fā)未利用地的實踐中需要根據(jù)其適宜性， 堅持“宜農(nóng)則農(nóng)， 宜牧則牧，宜建則建， 宜荒則荒”的原則積極探索差別化開發(fā)利用的模式［21-22］。

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* 國家自然科學(xué)基金項目（71363054）和新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項目（XJAUGRI2015023）資助

** 通訊作者： 劉新平， 主要從事土地利用與土地生態(tài)研究。E-mail： lxping16@163.com

曾慶敏， 研究方向為農(nóng)村發(fā)展與資源管理。E-mail： 1161312911@qq.com

* The study was supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 71363054） and the Program for Postgraduate Research and Innovation of Xinjiang Agricultural University （No. XJAUGRI2015023）.

** Corresponding author， E-mail： lxping16@163.com

Received Oct. 28， 2015； accepted Mar. 8， 2016

中圖分類號:F301.2

文獻標識碼:A

文章編號:1671-3990（2016）06-0819-10

DOI:10.13930/j.cnki.cjea.151169

收稿日期：2015-10-28 接受日期： 2016-03-08

Evaluation of potential of unused land exploitation in Northern Tianshan Mountain Economic Belt — A case study of Fukang City*

ZENG Qingmin1，2， LIU Xinping1，2**
（1. College of Management， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China； 2. Institute of Land Science， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China）

AbstractXinjiang region has relatively abundant unused land resources that can be rationally developed and used. This is beneficial to ease the increasingly worsening conflict between people and land and ensure regional food security to a certain extent. This paper chose Fukang City in Northern Tianshan Mountain Economic Belt as the research area and used twelvefactors to build up an evaluation index system for Fukang City. The twelve factors included soil salinity， soil depth， soil texture，organic matter content， landform， forest cover rate， irrigation rate， soil erosion module， cumulative temperature ≥10 ℃， distance from stream， runoff volume of watershed and annual precipitation. The ecological niche model was used to evaluate the suitability of unused lands converted into arable lands in the study area. The results showed that unused lands （including highly suitable and basically suitable） most suitable for conversion into arable lands accounted for 22.21% of total unused lands in the region. Such lands located in the lower part of piedmont alluvial fans and in relatively flat terrains. Reluctantly suitable unused lands only accounted for 16.36% of total unused lands and were mainly located at the edge of the northern desert and in the upper parts of southern piedmont alluvial fans. Unused lands unsuitable for development accounted for 61.43% and mainly distributed in the southern slopes， the edge of piedmont alluvial fans and the fringe zone close to the northern desert. On the basis of the evaluation results， the paper chose potential index， potential increase in arable land， unused land area in town and sub-town， unused arable land development area， unused arable land proportion， average patch area and patch fragmentation index to build a development potential matrix of unused lands in the study area. Cluster analysis was also used to regionalize unused lands. Based on the research， the study area was divided into five potential zones. Grade I potential zone covered an area of 21 000.97 hm2with potential additional arable land area of 15 222.92 hm2. Grade II potential zone was 12 875.69 hm2with potential additional arable land of 10 155.41 hm2. Grade III potential zone was 5 008.84 hm2with potential additional arable land of 4 165.35 hm2. Also grade IV potential zone was 878.67 hm2with potential additional arable land of 753.78 hm2. Then grade V potential zone of unused lands was unsuitable for exploitation. The regionalization of the unused lands provided the theoretical basis for the development and utilization of unused lands in Fukang City both in time and space scales. It also had some practical significance in terms of future pattern of differential development and utilization of unused lands. Keywords Unused land； Suitability for arable land； Exploitation potential； Suitability of ecological niche； Newly increased arable land； Economic belt of Northern Tianshan Mountain