史 青,彭 紅
(黃河水利科學(xué)研究院,河南 鄭州 450003)
土地資源適宜性評價是指針對某種特定的利用方式,判斷該土地資源是否適宜及對適宜程度的等級做出評定的過程。土地資源適宜性評價不僅可以揭示土地的生產(chǎn)潛力,而且可以反映土地對某種利用方式的適宜程度和改良利用的可能性,是區(qū)域土地資源可持續(xù)利用和管理的核心環(huán)節(jié)[1-2]。然而,目前國內(nèi)對土地資源的評價還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。國土資源部(現(xiàn)自然資源部)于2007年針對城市土地開發(fā)利用頒布了《城市土地集約農(nóng)業(yè)潛力評價規(guī)程》(試用),但是至今未見適用于其他行業(yè)的評價標(biāo)準(zhǔn)??紤]到缺乏以生態(tài)建設(shè)為目的的土地評價方法,本研究借鑒農(nóng)業(yè)和林業(yè)等行業(yè)的土地評價方法,從指導(dǎo)生態(tài)建設(shè)和水土保持措施規(guī)劃的角度出發(fā),以青海省為例,利用GIS方法[3],將水土流失情況及其有關(guān)的自然地理要素以地圖方式表示,分別構(gòu)成不同的地理要素空間數(shù)據(jù)層,所有的圖層采用同一地理坐標(biāo)系統(tǒng),再將相關(guān)圖層進(jìn)行疊加分析,最終得出研究區(qū)土地對水土保持生態(tài)建設(shè)適宜性的評價等級。
青海省位于我國西北部內(nèi)陸腹地、青藏高原東北部,是我國東部通往新疆、甘肅北部、西藏的重要通道,戰(zhàn)略位置非常重要。地理坐標(biāo)為31°39′~39°19′N、89°35′~103°04′E,東西長約1 200 km,南北寬約800 km,總面積72萬km2。地勢西高東低、南北高中部低,平均海拔在3 000 m 以上,區(qū)域內(nèi)部高差大,最高點(diǎn)(昆侖山布喀達(dá)坂峰海拔6 860 m)和最低點(diǎn)(民和縣下川口村海拔約1 650 m)海拔相差5 210 m。受地形影響,區(qū)內(nèi)自然景觀差異十分明顯,有高山、盆地、戈壁、丘陵、平原、沼澤、湖泊等地貌類型。屬典型的高原大陸性氣候區(qū),主要特征是干燥、多風(fēng),多年平均降水量16.7~776.1 mm,年平均氣溫-5.6~8.6 ℃。植被類型多樣,以草甸植被為主。全省土地資源和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,東部黃土高原區(qū)人口較密,內(nèi)陸河區(qū)、三江源區(qū)人口稀少。土壤侵蝕總面積35.44萬km2,占全省土地總面積的49%,土壤侵蝕的主要類型有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和凍融侵蝕。
土地資源評價是充分發(fā)揮土地生產(chǎn)潛力、合理利用土地及防治水土流失的前提。按照《水土保持綜合治理規(guī)劃通則》的技術(shù)要求,結(jié)合青海省的實(shí)際情況,選取了青海省土地資源評價的指標(biāo)(表1),并根據(jù)各指標(biāo)與生態(tài)恢復(fù)難易程度的關(guān)系,對每一指標(biāo)進(jìn)行合理的評價賦分(專家打分),分值越高,表示該項(xiàng)因素影響下的土地質(zhì)量越好,越有利于生態(tài)恢復(fù)和重建。
表1 土地資源評價指標(biāo)及賦分
對每個單項(xiàng)因子進(jìn)行賦分,生成單項(xiàng)因子分值分布圖,見圖1—5。
圖1 地形坡度因子分值分布
圖2 土壤侵蝕因子分值分布
圖3 >0 ℃年積溫因子分值分布
圖5 海拔因子分值分布
用GIS空間分析軟件將圖1—5各圖層按照不同權(quán)重進(jìn)行疊加,形成新的圖層,即綜合評價圖(圖6)??紤]到土壤侵蝕類型與強(qiáng)度既可以反映土壤養(yǎng)分與土壤層厚度等指標(biāo),代替土壤性質(zhì)因素指標(biāo),又可以反映生態(tài)修復(fù)難易程度和水土保持治理難度,因此從水土保持工作的角度考慮,設(shè)土壤侵蝕因子分值權(quán)重為2;海拔在青海省境內(nèi)也是自然環(huán)境分異的重要因素之一,主導(dǎo)地表熱量(溫度)的垂直分異,考慮到在進(jìn)行0 ℃以上年積溫?cái)?shù)據(jù)空間插值時,并未消除海拔的影響,故將海拔因子分值乘以0.5,其他因子分值以原始分值相加,計(jì)算公式為
V=2V1+ 0.5V2+V3+V4+V5
(1)
式中:V為各因子疊加后的總分值;V1為土壤侵蝕因子分值;V2為海拔因子分值;V3為>0℃年積溫因子分值;V4為地形坡度因子分值;V5為年降水量因子分值。
圖6 青海省土地資源綜合評價
在GIS軟件的支持下,將研究區(qū)域劃分為30 m×30 m的單元格,按照式(1)進(jìn)行圖層疊加分析,得出每個單元格的綜合評價分值。
根據(jù)不同等級土地的自然特征,參考土地利用現(xiàn)狀,進(jìn)行土地資源等級的劃分,見圖6及表2。
其中,1等地,總分值>27,總面積6.12萬km2,占全省土地總面積的8.50%,主要分布在青海省東部和東南部河流谷地中,地貌上為河流階地或山前沖積平原,地形平坦,水熱條件較好,為宜農(nóng)地,可用于建設(shè)基本農(nóng)田。實(shí)際上,該部分土地包括一些河流水面和灘地,除去這部分面積,可用于建設(shè)基本農(nóng)田的土地面積更小。2等地分值為20~27,面積14.61萬km2,占全省土地總面積的20.29%,主要分布在青海省東部黃土丘陵區(qū)和東南部海拔較低的低山丘陵區(qū),水熱條件相對較好,但是地形坡度較大,土壤侵蝕以水力侵蝕為主, 而且侵蝕強(qiáng)度較大,除部分坡耕地可修建梯田外,對于坡度較大的地段,宜退耕發(fā)展林牧業(yè),是水土流失重點(diǎn)治理區(qū)域。3等以下的土地主要分布于青海湖以西干旱區(qū)、青海南部高寒區(qū)及東部高山高寒區(qū),種植業(yè)嚴(yán)重受限,可有限發(fā)展牧業(yè),生態(tài)恢復(fù)緩慢甚至困難,保護(hù)原始生態(tài)是首選。
表2 青海省土地資源綜合評價結(jié)果