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海阳市低丘缓坡荒滩土地适宜性评价

2017-02-20尚凯丽闫弘文陈霄

山西农业科学 2017年2期
关键词:荒滩海阳市图斑

尚凯丽,闫弘文,陈霄

(1.山东师范大学地理与环境学院,山东济南250014;2.海阳市国土资源局,山东烟台265100)

海阳市低丘缓坡荒滩土地适宜性评价

尚凯丽1,闫弘文1,陈霄2

(1.山东师范大学地理与环境学院,山东济南250014;2.海阳市国土资源局,山东烟台265100)

低丘缓坡荒滩的开发利用是加强土地资源优化配置、缓解土地供需矛盾、实现耕地占补平衡的有效途径。通过层次分析法选取弹性评价因子与刚性评价因子构建自然、经济和社会指标体系,采用改进的多因素综合评价法对海阳市低丘缓坡荒滩的耕地适宜性与建设用地适宜性进行评价;并依据邻域分析原理,运用ArcGIS空间分析与编程的方法对耕地与建设用地均宜的图斑进行适宜性方向的优化选择,为海阳市低丘缓坡荒滩的开发利用提供依据。结果表明,海阳市低丘缓坡荒滩适宜性呈现宜耕区北部优于南部,宜建区南部优于北部趋势;均宜区面积共7 759.45 hm2,其中,优先选择为耕地的低丘缓坡荒滩面积6 835.78 hm2,优先选择为建设用地的低丘缓坡荒滩面积923.67 hm2;宜耕区面积共20 066.33 hm2,主要分布在中部和北部;宜建区面积共5 515.24 hm2,主要分布在南部沿海、中心城区和乡镇驻地周边。

低丘缓坡荒滩;适宜性评价;耕地;建设用地;海阳市

随着工业化、城镇化以及农业现代化对土地资源的需求日益剧增,用地矛盾不断凸显,低丘缓坡荒滩土地资源综合开发利用,是拓宽城镇建设用地渠道,减少城镇建设对优质耕地占用、优化城乡用地布局、缓解用地供需矛盾的重要途径和措施[1],是实现耕地占补平衡、保障社会经济快速发展的有效手段[2]。低丘缓坡是指海拔高度300 m以下,坡度6°~15°的坡地。荒滩即为滩涂,包括内陆滩涂和沿海滩涂。为了探索山地丘陵地区建设用地的合理布局,缓解建设用地占用优质耕地、合理开发利用低丘缓坡未利用地,国土资源部开展低丘缓坡开发利用试点工作,适宜性评价作为低丘缓坡开发利用的先导性与基础性工作,显得尤为重要。

国内外许多学者对土地适宜性进行了评价。在评价内容方面,主要包括耕地适宜性[3-6]、建设用地适宜性[7-9]、生态适宜性[10]、综合适宜性[11-13]评价。在评价方法方面,主要包括多因素综合评价法[14]、模糊数学法[15]、人工神经网络法[16]、物元模型[17]等评价方法。此外,国内许多学者还对低丘缓坡荒滩的开发利用方式、存在问题或开发策略进行了研究[18-24],但是对低丘缓坡荒滩的适宜性评价多集中在耕地或建设用地适宜性[25-30]的单一评价上,而对一个研究区进行2种及以上适宜性综合评价的较少,并缺少对综合评价均宜区的适宜性方向确定,使得适宜性评价的结果理论价值较大而缺乏实践意义。

本研究将低丘缓坡荒滩作为耕地与建设用地双重后备资源,分别进行适宜性分析,同时对均宜图斑进行优化选择,并且对不同土地类型的开发利用提出了建议,旨在为土地利用规划修改调整提供参考。

1 研究区概况

海阳市地处黄海之滨,位于胶东半岛南部,东经120°50′~121°29′、北纬36°16′~37°10′,地处烟台、青岛、威海3个开放城市的中心地带。其地貌属低山丘陵,北部山低坡陡,中部以招虎山脉为主体,西部山低坡缓,南部地势低缓。全市土地总面积190 969.21 hm2,低丘缓坡荒滩总面积45 548.07 hm2,占土地总面积的23.85%,其中,低丘缓坡面积为41 351.94 hm2,占低丘缓坡荒滩总面积的90.79%;荒滩面积为4 196.13 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的9.21%;农用地面积38 332.71 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的83.86%(耕地23 562.10 hm2,占51.73%);建设用地面积为1 176.77 hm2,占2.58%;未利用地6 173.74 hm2,占13.55%。低丘缓坡主要分布在朱吴镇、郭城镇、小纪镇和徐家店镇等乡镇;荒滩主要分布在南部的行村镇、辛安镇、凤城街道和龙山街道。

2 数据来源

低丘缓坡荒滩数据主要来源于2014年海阳市土地变更调查数据库,耕地与建设用地适宜性评价指标及资料来源于《农用地质量分等规程》、《海阳市土地整治规划2010—2015》、《海阳统计年鉴》、海阳市县级土地利用总体规划数据库以及海阳市耕地分等成果等。

3 评价过程

3.1 评价单元提取

将2014年土地变更库中的土地利用现状图斑与坡度图叠加,提取地形坡度6°~15°的图斑与土地利用现状为沿海滩涂的图斑作为评价单元,结果得到海阳市低丘缓坡荒滩范围,面积共45 548.07 hm2。

3.2 评价因子、分值及权重的确定

合理选择对评价起主导作用的限制因子,并且比较稳定、可量化表示的参评因子是适宜性评价的关键[31]。根据评价因子的属性,可将其分为弹性因子与刚性因子,其中,弹性因子是指对适宜性评价结果的影响可随外界条件的变化而改变的一般性因子[32],主要是指土地一般性的自然、社会属性;刚性因子是指对评价结果的影响不易随外界条件的改变而变化的特殊性因子[32],主要是指受国家政策导向、规划政策或土地某种自然特性的影响对土地开发利用有明显限制作用的制约性因子。

表1 海阳市低丘缓坡荒滩开发利用适宜性评价弹性因子分级分值及权重

本研究根据耕地、建设用地开发利用影响因素分析以及评价单元的实际情况,考虑评价因子的代表性、差异性和资料可得性,选取弹性评价因子,并根据《海阳市土地整治规划2010—2015》、《海阳市耕地后备资源调查评价》、《海阳统计年鉴》和《农用地质量分等规程》确定其分级标准及分值,用层次分析法(AHP)确定各评价因子的权重(表1)。其中,耕地适宜性评价因子分级、标准及分值主要参考《农用地质量分等规程》,建设用地适宜性评价弹性因子分级标准中的距城镇距离通过ArcGIS中的缓冲区确定,路网密度根据道路长度与区域面积计算所得,人均GDP采用极值法确定。

考虑到评价结果的实用性,本研究选取刚性因子进行修正。海阳市地质构造稳定,无滑坡、塌陷、泥石流等地质灾害发生,故不考虑地质灾害对耕地与建设用地适宜性的影响。海阳市东南沿海易受海水入侵而导致盐渍化,盐渍化程度与耕作层厚度是限制作物生长的重要因素,同时耕地利用过程要注意对重要基础设施的保护。因此,选取盐渍化程度、耕作层厚度和重要基础设施用地作为耕地适宜性评价的刚性限制因子;建设用地开发要注意对基本农田的保护,且要符合土地规划管制要求,选取整治规划中的高标准基本农田项目土地利用总体规划中的基本农田保护区和禁止建设区作为建设用地适宜性评价的刚性限制因子(表2)。

表2 海阳市低丘缓坡荒滩开发利用适宜性评价刚性限制因子

3.3 评价方法及适宜性等级划分

根据参评因素分值及权重值,采用改进的多因素综合评价法,将弹性因子得分相加后与刚性因子得分相乘,计算各评价单元的土地适宜性评价分值。具体计算公式如下。

式中,Rp为第p个评价单元的综合得分,Fi为第i个参评弹性因子的分值,Wi为第i个弹性因子的权重系数,Qj为第j个刚性因子的分值(若不存在刚性因子,则Qj赋值为1)。

结合频率直方图法与ArcGIS自然断点法综合确定海阳市低丘缓坡荒滩开发适宜性等级划分标准,将耕地适宜性级别分为最适宜、适宜、较适宜、较不适宜、不适宜五级,将建设用地适宜性级别分为最适宜、适宜、较不适宜、不适宜四级。其中,将耕地适宜性等级为最适宜、适宜、较适宜的地区称为宜耕区,将耕地适宜性等级为较不适宜与不适宜的地区称为不宜耕区;将建设用地适宜性等级为最适宜、适宜的地区称为宜建区,将建设用地适宜性等级为较不适宜、不适宜的地区称为不宜建区。

3.4 评价结果分析

3.4.1 耕地适宜性海阳市低丘缓坡荒滩耕地开发适宜性分级结果列于表3。

表3 海阳市耕地、建设用地开发适宜性分级汇总

从表3可以看出,数量上,低丘缓坡荒滩中宜耕区总面积为23 590.47 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的51.79%;宜耕区中农用地23 212.53 hm2,占98.40%(耕地18 129.74 hm2,占76.85%);建设用地37.24 hm2,占0.16%;未利用地340.70 hm2,占1.44%。低丘缓坡中,宜耕区23 590.47 hm2,占低丘缓坡面积的57.05%;荒滩均为不宜耕区。

空间分布上,低丘缓坡荒滩开发为耕地的适宜性级别呈北部优于南部趋势;低丘缓坡开发为耕地的适宜性优于荒滩;耕地适宜性较高的区域主要位于北部的盘石镇、郭城镇、小纪镇、朱吴镇,这些乡镇地势比较平坦,土壤较肥沃,农业设施配套也较好。限制性因子较强的地区主要是北部的徐家店镇、发城镇,南部的行村镇、辛安镇等沿海滩涂地区(图1)。由于北部山区地形坡度较大,土壤较为贫瘠,南部滩涂土壤有机质含量较低,不适宜农作物生长。

3.4.2 建设用地适宜性海阳市低丘缓坡荒滩建设用地开发适宜性分级结果列于表3。

由表3可知,从数量上,低丘缓坡荒滩中宜建区总面积为17 095.84 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的37.53%,其中,农用地12 385.38 hm2,占农用地总面积的32.42%;建设用地1 098.26 hm2,占93.33%,未利用地3 094.36 hm2,占未利用地总面积50.12%。低丘缓坡中,宜建区13 810.31 hm2,占低丘缓坡面积的33.40%;荒滩中宜建区2 167.67 hm2,占荒滩面积的65.96%。

空间分布上,低丘缓坡荒滩开发为建设用地的适宜性级别呈明显的南部优于北部的趋势;荒滩的建设用地适宜性优于低丘缓坡;建设用地适宜性较高的区域主要位于南部沿海和南部中心城区周边地区的凤城街道、留格庄镇、朱吴镇、辛安镇。这些乡镇区位条件好,经济较为发达,允许建设区面积较大(图2)。限制性因子较强的区域主要集中在北部的小纪镇、发城镇和徐家店镇,这些乡镇地形坡度较大,经济发展程度相对较低。

3.5 均宜区域适宜性分析

根据评价结果,有些图斑因自然、区位条件较优越,既适宜开垦为耕地,又适宜作建设用地,将同时属于宜耕区与宜建区的图斑选择为均宜图斑。海阳市低丘缓坡荒滩均宜图斑总面积7 759.45 hm2,占低丘缓坡荒滩总面积的17.04%。对于均宜图斑的利用,既要满足土地利用总体规划的要求,也要综合考虑土地利用现状、建设规模、生态环境、风俗习惯等因素。一般来说,规模开发能够降低景观的破碎度,促进产业集聚发展,提高经济效益,达到节约集约利用土地的目的。本研究依据邻域分析的原理,综合考虑土地利用总体规划与土地利用情况,采用ArcGIS空间分析模块与ArcGIS编程,对均宜图斑进行适宜性的选择。具体操作步骤:将均宜图斑与土地利用总体规划图相叠加,将规划确定的建设用地图斑的适宜性方向选择为建设用地;将均宜图斑与土地利用现状图叠加,查询出每一个均宜图斑相邻的土地利用现状图斑,根据相邻图斑各土地类型的面积大小确定适宜用途。

根据选择,均宜区中,优先选择为耕地的低丘缓坡荒滩面积为6 835.78 hm2,占均宜区的88.10%,优先选择为建设用地的低丘缓坡荒滩面积为923.67 hm2,占均宜区的11.90%。

3.6 综合适宜性评价结果

综合耕地、建设用地和均宜区域适宜性评价结果可知,海阳市低丘缓坡荒滩总面积45 548.07 hm2,其中,宜耕区22 666.80 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的49.76%,主要分布在北部地势平坦、土壤肥沃的部分乡镇;宜建区11 549.92 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的25.36%,主要分布在南部沿海区域及中心城区,北部乡镇分布较零星,比较符合海阳市“一体两翼”城市发展方向;耕建均不宜区11 331.36 hm2,占低丘缓坡荒滩面积的24.88%,主要分布在地形坡度较大的山区。

宜耕区中,现状耕地17 750 hm2,占耕地总面积的75.33%,这部分土地宜保持土地利用现状不变;建设用地0.12 hm2,占建设用地总面积的0.01%,这部分土地应综合考虑自然社会条件确定是否复垦为耕地;未利用地306.91 hm2,占未利用地总面积的4.97%,这部分土地宜开垦为耕地。宜建区中,现状耕地877.73 hm2,占耕地总面积的3.73%,这部分土地应综合考虑自然社会条件确定耕地是否退耕后开发为建设用地;建设用地1 098.26 hm2,占建设用地总面积的93.33%,这部分土地宜保持土地利用现状不变;未利用地3 026.72 hm2,占未利用地总面积的49.03%,这部分土地宜开发为建设用地。耕建均不宜区中,现状耕地4 933.55 hm2,占耕地总面积的20.94%,这部分土地可考虑农业结构调整;建设用地78.39 hm2,占建设用地总面积的6.66%,这部分土地可考虑建设用地退出后开发为林地;未利用地2 840.11 hm2,占未利用地总面积的46.00%,这部分土地可考虑是否开发为林地。适宜性评价结果如表4、图3所示。

表4 适宜性评价结果

4 结语

低丘缓坡荒滩资源是山地丘陵区拓展土地利用的重要资源,对于保障山地丘陵区粮食安全与建设用地发展空间具有重要意义。适宜性评价作为低丘缓坡荒滩资源开发利用的基础与先导性工作,可为开发利用低丘缓坡资源提供技术、方法支持,保障其利用的合理性与经济效益。

本研究采用改进的多因素综合评价法,评价指标兼顾了弹性因子与刚性因子,并基于邻域分析原理,利用ArcGIS软件编写程序,确定均宜图斑的适宜性方向,具有一定的创新性。本研究对海阳市的低丘缓坡荒滩用地进行适宜性评价,不仅对开发利用具有指导意义,而且为土地利用总体规划修改、农业结构调整提供了依据。对于耕建均不宜区,有待进一步进行园地适宜性、林地适宜性分析,以确定其开发利用方向,此外,耕地与建设用地潜力测算以及开发时序安排也是下一步研究的重点。

参考文献:

[1]邓显彬,罗海波,黎登琴,等.喀斯特山区低丘缓坡开发利用现实困境与对策建议[J].江苏农业科学,2014(8):349-353.

[2]汪丽.白银市低丘缓坡土地建设开发适宜性评价[J].中国农学通报,2013(29):138-142.

[3]袁磊,赵俊三,李红波,等.云南山区宜耕未利用地开发适宜性评价与潜力分区[J].农业工程学报,2013(16):229-237.

[4]苏亚艺,朱道林,曲衍波,等.基于堆龙德庆县的生态脆弱区宜耕未利用土地开发适宜性综合评价[J].中国土地科学,2014(7):76-81,97.

[5]LIULW,NIE Y,ZHOUY.Multi-suitabilityevaluation ofcultivated land in houhu farmarea based on GIS and niche-fitness[J].Wuhan UniversityJournal ofNatural Sciences,2005,4:796-802.

[6]YANG B O,YU Z X.Survey and evaluation of reserve arable land resources in Xinjiang's Makit County[J].Asian Agricultural Research,2016,4:68-71,78.

[7]曲衍波,张凤荣,杜素芹,等.平谷区城镇建设用地生态经济适宜性评价方法[J].中国土地科学,2010(12):21-27.

[8]杨子生.山区城镇建设用地适宜性评价方法及应用:以云南省德宏州为例[J].自然资源学报,2016(1):64-76.

[9]LIUYL,YE QQ,LI J W,et al.Suitabilityevaluation ofrural settlements based on accessibilityof production and living:a case studyof Tingzu town in Hubei province of China[J].Chinese Geographical Science,2016,4:550-565.

[10]JIAO S,GAO Q,WEI C Y,et al.Ecological suitability evaluation for urban growth boundary in red soil hilly areas based on fuzzy theory[J].JournalofCentralSouthUniversity,2012,5:1364-1369.

[11]GUPTADK.Comprehensive suitabilityevaluation oftea crops Using GIS and a modified land ecological suitability evaluation model [J].Pedosphere,2012,1:122-130.

[12]WANG S D,LIU C H,ZHANG H B.Suitability evaluation for land reclamation in mining area:A case study of Gaoqiao bauxite mine [J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2011,S3:506-515.

[13]张利,陈影,赵雅婷.卢龙县耕地后备资源适宜性评价及其目标生产能力研究[J].河南农业科学,2010(7):49-52.

[14]ZHANG X R,FANG C L,WANG Z B,et al.Urban construction land suitabilityevaluation based on improved multi-criteria evaluation based on GIS(MCE-GIS):case of newHefei city,China[J]. Chinese Geographical Science,2013,6:740-753.

[15]金贵,王占岐,胡学东,等.基于模糊证据权模型的青藏高原区土地适宜性评价[J].农业工程学报,2013(18):241-250.

[16]杨东,郑凤娟,刘强,等.基于BP神经网络的滩涂资源适宜性评价:以山东省东营市为例[J].资源科学,2010(12):2336-2342.

[17]王振伟,张海涛,周勇.SOTER数据库支持下的物元模型在农用地适宜性评价中的应用研究:以湖北省为例[J].河南农业科学,2005(1):41-45.

[18]黄杉,陈前虎,梁影君,等.浙江省开化县城关工业区低丘缓坡开发的评价方法与利用策略[J].中国土地科学,2009(6):31-38.

[19]曹玉香.深度阅读低丘缓坡挑起工业用地大梁:浅析浙江省低丘缓坡开发利用情况[J].中国土地,2011(8):24-25.

[20]郑楚亮.低丘缓坡开发利用问题及建议:以江西省共青城市为例[J].中国土地,2012(3):28-29.

[21]徐萍,卫新,王美青,等.浙江省低丘缓坡农业资源高效集约利用的路径与对策研究[J].中国农业资源与区划,2013(3):73-77.

[22]朱山华.新的土地补充源值得研究:对浙江省丽水市低丘缓坡综合开发利用的思考[J].中国土地,2011(8):15-17.

[23]楼琦,王建军.浙江省低丘缓坡区水土流失及其对策[J].中国水土保持科学,2008(5):95-99.

[24]吕杰,袁希平,甘淑.低丘缓坡土地资源开发利用战略分析研究[J].中国农学通报,2013(35):225-229.

[25]王金艳,苏维词.GIS支持下的低丘缓坡荒滩等未利用地宜农适宜性评价:以铜仁市为例[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2012(6):1-7.

[26]刘焱序,彭建,韩忆楠,等.基于OWA的低丘缓坡建设开发适宜性评价:以云南大理白族自治州为例[J].生态学报,2014(12):3188-3197.

[27]李伟松,李江风,钟紫玲.GIS支持下的湖北省赤壁市低丘缓坡建设用地生态适宜性评价[J].国土资源科技管理,2014(1):24-30.

[28]李红波,张慧,赵俊三,等.基于元胞生态位适宜度模型的低丘缓坡土地开发建设适宜性评价[J].中国土地科学,2014(6):23-29,97.

[29]汪丽,孙鹏举,刘学录,等.白银市低丘缓坡土地建设开发适宜性评价[J].中国农学通报,2013(29):138-142.

[30]王娜,左小清,杨益军,等.基于GIS的大理市低丘缓坡建设适宜性评价研究[J].安徽农业科学,2014,42(32):11512-11514,11517.

[31]武锦官,张涛.耕地后备资源评价方法及其应用[J].农业技术经济,1999(3):35-36.

[32]李婷.基于GIS的低丘缓坡建设用地适宜性评价研究[D].昆明:昆明理工大学,2012.

Evaluation on Land Suitability of Low Hills Gentle Slope and Wasteland in Haiyang City

SHANGKaili1,YANHongwen1,CHENXiao2
(1.College ofGeographyand Environment,ShandongNormal University,Ji'nan 250014,China;
2.HaiyangMunicipal Bureau ofLand and Resources,Yantai 265100,China)

The development and utilization of low hills gentle slope and wasteland is an effective way to strengthen the optimal allocation ofland resources,alleviate the contradiction between land supply and demand,and realize the cultivated land balance.In this paper,the elastic and rigid evaluation factors are selected to build natural,economic,and social indicator system through the method of analytic hierarchy process.Secondly,lowhills gentle slope and wasteland in Haiyang city on cultivated and construction land suitability are evaluated with the improved multi-factor comprehensive evaluation method.Thirdly,the suitability direction,which is appropriate for cultivated land and construction land,are confirmed according to the principle of neighborhood analysis,ArcGIS spatial analysis and programmingmethod,providingthe basis for the development and utilization oflowhills gentle slope and wasteland.The results showthat the northern area of arable appropriate of low hills gentle slope and wasteland is superior than that of the southern,the construction suitability is just the reverse.The area which is both appropriate for cultivated land and construction land is 7 759.45 hm2,of which, 6 835.78 hm2is selected for cultivitated land,and 923.67 hm2is selected for construction land.The land area of arable appropriate is 20 066.33 hm2,mainly located in central and northern region;the land area of construction suitability is 5 515.24 hm2,mainly located in the southern coastal,and the surroundingofcentral cityand towns.

lowhills gentle slope and wasteland;suitable evaluation;cultivated land;construction land;Haiyangcity

F301.2

A文献标识码:1002-2481(2017)02-0271-06

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.32

2016-10-09

尚凯丽(1991-),女,山东肥城人,在读硕士,研究方向:土地评估规划与开发整理。闫弘文为通信作者。

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