内蒙古集宁区耕地后备资源调查与适宜性研究

刘晶晶 孙旭 李晓璐 齐亚洲

摘 要：耕地后备资源适宜性评价能够为保证粮食安全而进行的耕地后备资源合理开发利用提供科学依据。本文以二调数据库为基础，将集宁区的耕地后备资源作为评价对象，选取了内在和外在2个方面的6个评价因子，采用层次分析法和专家打分相结合的方法进行评价因子权重的确定，运用经验指数和法，进行全区耕地后备资源调查和适宜性评价。评价结果表明：集宁区有4 603.52 hm2耕地后备资源具有不同程度的宜耕性，其中，高度适宜等级占18.52%，中度适宜等级占33.64%，勉强适宜等级占47.84 %；南部的翟家沟村和大十号村的部分洼地等拥有面积较大的耕地后备资源，可作为开发关注重点。此评价结果中集宁区耕地后备资源开发适宜性等级和数量，可为内蒙古和其他相似区域后备资源开发利用研究提供参考。

关键词：耕地后备资源；适宜性评价；集宁区

中图分类号：F323.21 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.04.006

Study on the Suitability Evaluation and the Investigation of Reserve Resources of Cultivated Land in Ji'ning District of Inner Mongolia

LIU Jingjing1，SUN Xu1，LI Xiaolu2，QI Yazhou3

（1.College of Desert Control Science and Engineering，Inner Mongolia Agriculture University，Hohhot， Inner Mongolia 010019，China；2.College of Land and Environment， Shenyang Agricultural University， Shenyang， Liaoning 110161，China；3.Small Heihe Town Municipal People's Government in Huhhot Yuquan District，Hohhot， Inner Mongolia 010070，China）

Abstract： The suitability evaluation of reserve resources of cultivated land provides a scientific basis for reasonable exploitation and utilization of these lands aiming to ensure food supplies of China. Taking the whole reserve resources of cultivated land in Ji'ning District as the evaluation object based on database in Second Rural Land Investigation of China，six factors of inherent and external were adopted，the weight contributions of individual factors were determined combining the Delphi method and an analytic hierarchy process （AHP）. The suitability indices of each evaluation unit were calculated by using the exponential test， and then the suitability grades were classified. Evaluation results showed that about 4 603.52 hm2 reserve resources of cultivated land had suitable physical quality， among which grade high suitability， moderate suitability， low suitability accounted for 18.52%， 33.64% and 47.84%， respectively. Zhaijiagou village in the south of Ji'ning district and partial low-lying land in the village of Dashihao， and so on，where had large area reserve resources of cultivated land， might be a key place to develop. The purpose was under the background of urbanization， the study of this paper could provide reference for the whole of Inner Mongolia， and the other similar area back-up resources development and utilization.

Key words： reserve resources of cultivated land；suitability evaluation；Ji'ning district

耕地是人們赖以生存和发展最根本的物质基础，是农业生产最基本的物质源泉。耕地质量是食品安全的基础，是人类健康的基石。近年来，随着我国城乡一体化进程的不断加速，城市及近郊农村地区的土地利用结构发生了较大变化。在建设用地需求量逐渐增加的同时保障粮食安全的需求也更为重要和突出，因此，需要通过未利用地的开发，非耕农用地、低效建设用地的整理和复垦来维持存量耕地的规模，耕地后备资源的开发复垦已经成为补充耕地、贯彻落实国家占补平衡政策的重要内容[1]。

目前，中国已开展了几次全国性的耕地后备资源的调查与评价[2-4]，其中以《中国 1∶100 万土地资源图》的评价体系最具代表性[5]。随着“耕地占卜平衡”的开展和实施，越来越多的研究者投入到耕地后备资源调查和评价的工作中，遥感[6]和地理信息系统[7-9]等手段、单因子和多因子综合评价的方法[10]不断被应用于耕地后备资源开发适宜性的评价中。

与内蒙古自治区其他地区相比，集宁区耕地面积较少，城市化率较高，干旱和水土流失严重，农业科技水平较低。城市发展与生态建设给耕地保护带来了重大压力。因此，摆脱耕地面积逐年减少的困境，耕地后备资源的适宜性评价与合理开发是当前集宁区土地管理急待解决的问题。

1 研究区概况与试验方法

1.1 研究区概况

研究区位于内蒙古中部、乌兰察布市中部偏南，属阴山山脉灰腾梁南麓，主要作物为马铃薯，是内蒙古自治区的市辖区，乌兰察布市人民政府所在地。地理位置为北纬40°57′～41°15′ N，东经113°00′～113°15′ E之间，总面积526.5 km2，耕地面积95.42 km2，占县域面积的18.12%。区内地形西北高、东南低，西北属山地，东南属平原，有低山丘陵、高平台地、倾斜平原、河谷凹地、滩川盆地等基本地貌类型。境内山势不高，平均海拔高度1 374 m。气候四季分明，年均气温4.3 ℃，年均降水量280～350 mm，年均相对湿度51%，属典型的蒙古高原大陆性气候。区内城市面积占比较大，村庄广泛散落在区域内，大小不一；天然牧草地在全域内面积比重最高，其次为农田，以旱田为主，林地以其他林地为主。

1.2 数据来源与评价方法

1.2.1 数据来源与处理 主要數据：内蒙古自治区集宁区农用地分等成果（2012）、内蒙古自治区集宁区土地整治规划（2011—2015）成果、第二次全国土地调查农村土地调查成果图（2009）、内蒙古自治区集宁区地形图（1∶5万）、第二次土壤普查剖面数据、农业局的耕地地力普查图和报告、测土配方成果以及年降水量分布图、年积温分布图等。

在 ArcGIS 10.2 平台下，将研究区地形图生成坡度图和地形图；由土壤剖面数据和土种类型进行反距离差值运算确定有效土层厚度图；对成土母质和表层土壤质地进行赋值后，做插值处理和统计分析，分别确定成土母质和表层土壤质地分布图；运用影响半径距道路距离分值衰减方式，分别按照公路缓冲区和农村道路缓冲区计算各图斑耕作便利程度。

1.2.2 评价对象与评价单元 耕地后备资源包括可开垦土地和可复垦采矿用地两大类[11]。本研究中的耕地后备资源评价的对象有其他草地、内陆滩涂、盐碱地、沙地、裸地和采矿用地6种类型。

采用基于ArcGIS 10.2的空间叠置功能，将影响研究区域耕地后备资源开发适宜性的图层数据进行叠置，以具有综合属性的1 641块图斑作为适宜性评价单元，其评价范围为7 991.88 hm2。

1.2.3 评价方法 采用评分法中的经验指数和法进行评价，即将各参评因子按其对土地适应性（或限制）的大小进行经验或统计分级并赋值，然后用各参评因子数值之和来表示土地适宜性的高低[12]。

1.3 适宜性评价

1.3.1 评价指标体系构建 依据内蒙古高原及长城沿线区自然条件的特殊性，结合已有耕地后备资源自然质量适宜性评价指标体系的研究成果[8-9，13-16]，确定本研究的评价因素和因子。土壤是土地资源质量的重要影响因素，是农业生产的基本资料，是重要的土壤限制因子[17-19]，因此选择其有效土层厚度、土壤质地和成土母质作为内在因素；地形条件对水热状况的再分配和物质的迁移起着重要作用，也在很大程度上决定了开发的难易程度和经济效益，同时也影响到开发的生态风险问题[5，20]，因此选择其地形部位和坡度作为外在因素；地块距离道路和居民点的远近程度直观地反映了开发的难易程度，也在很大程度上决定了经济投入与产出比，因此选择了耕作便利度作为另一外在因素。指标体系包括2个因素，6个因子（表1）。

1.3.2 评价因子权重确定 通过层次分析法[8-9，13-16，21]和专家打分法[22-25]相结合的方法[26-29]来确定评价因子权重。

（1）建立层次结构模型。按照目标层、准则层以及方案层的形式划分层次，依据已经选择的评价因子建立层次结构图（图1）。

（2） 构造判断矩阵。通过专家打分，采用 1～9 标度法，构造重要性判断矩阵P（表2、表3、表4）。

（3） 权重及一致性检验的计算。判断矩阵P1、P2、P3均具有满意的一致性，其中判断矩阵P1的CR=0，B1权重为0.33，B2权重为0.67；判断矩阵P2的CR=0.015 8<0.10，C1权重为0.56，C2权重为0.12，C3权重为0.32；判断矩阵P3的CR=0.015 8<0.10，C4权重为0.14，C5权重为0.24，C6权重为0.62。

（4） 层次总排序及一致性检验。CI=0.009 1，RI=0.58，CR=0.009 1/0.58=0.015 6<0.10，判断矩阵P具有满意的一致性。

1.3.3 评价因子分值确定 在广泛征求相关专家和大量实际调研的基础上，认真分析相关资料，了解到集宁区表层土壤质地良好，但农村道路建设滞后，现状农村道路和公路弯道多、路面窄、道路不平，路况差，公路网等级低，耕作通行不便，且有效土层厚度对土地开发整理项目的实施影响较大。因此参考相关文献和《内蒙古自治区耕地质量等级成果补充完善技术文件汇编》，最终对各评价因子进行赋值（表6）。

1.3.4 适宜性指数确定 通过经验指数和法[14-15，28]来计算每一个评价单元的适宜性指数。计算公式如下：

式中：P为评价单元分值；wi为评价因子权重；pi为评价因子的指数；i为评价因子编号；n为总评价因子数。

1.3.5 适宜性等级划分 采用分布频率曲线法，根据耕地后备资源适宜性分布直方图中频率曲线的明显拐点[30-31]，并参考耕地后备资源评价规程[32]和专家打分，通过实地调查与反复调研论证，然后参照集宁区实际情况，进行相关修正，最终将集宁区耕地后备资源的适宜性分为5个级别（表7）：一等为高度适宜；二等为中度适宜；三等为勉强适宜；四等为暂不适宜；五等为永久不适宜。

2 结果与分析

2.1 集宁区耕地后备资源分布情况

集宁区耕地后备资源面积为7 991.88 hm2，其中其他草地为主要类型，面积为6 837.25 hm2，占耕地后备资源面积的85.55%；裸地面积为641.36 hm2，占耕地后备资源面积的8.03%；内陆滩涂面积为246.41 hm2，占耕地后备资源面积的3.08% ；采矿用地面积为127.49 hm2，占耕地后备资源面积的1.60%；沙地面积为88.72 hm2，占耕地后备资源面积的1.11%；盐碱地仅50.65 hm2，占耕地后备资源面积的0.63%。

全区以大十号村耕地后备资源面积最大，约2 687.05 hm2，占总面积的33.62%；其次为翟家沟村，面积为1 286.63 hm2，占总面积的16.10%；余下依次为师家村、霸王河村等。就各资源类型的分布看，采矿用地主要分布在红海子村和白海子村；裸地主要分布在翟家沟村和榆树湾村；内陆滩涂主要分布在大十号村和黄家村；其他草地主要分布在大十号村和翟家沟村；沙地主要分布在哈伊尔村和六号渠村；盐碱地仅分布在白海子村和章盖营村。

2.2 集宁区耕地后备资源适宜性

基于GIS对1 641个评价单元数据进行计算，适宜性评价结果表明（图2）：集宁区宜耕的后备资源4 603.52 hm2，占耕地后备资源总面积的57.60%；不宜耕的后备资源3 388.36 hm2，占耕地后备资源总面积的42.40%。宜耕后备资源具有不同的适宜程度，其中高度适宜等级为852.40 hm2，占总宜耕后备资源的18.52%；中度适宜等级为1 548.61 hm2，占总宜耕后备资源的33.64%；勉强适宜等级为2 202.50 hm2，占总宜耕后备资源的47.84%。不宜耕的后备资源中90.32%为暂不适宜，9.68%为永久不适宜。

宜耕后备资源中，面积最大的为翟家沟村，约4 603.52 hm2；其次为大十号村，面积为764.05 hm2；余下依次为大河湾村、师家村和六号渠村等。从等级分布来看：在宜耕后备资源中，高度适宜等级占18.52%，主要分布在大十号村和翟家沟村；中度适宜等级占33.64%，主要分布在翟家沟村和六号渠村；勉强适宜等级占27.56%，主要分布在翟家沟村和大河湾村。从土地利用分布来看：各适宜等级的耕地后备资源主要以其他草地和裸地为主，其他草地占80.75%，裸地占10.80%，内陆滩涂和采矿用地分别占 2.98%和 2.59%，沙地占1.78%，盐碱地占1.10%。

3 结论与讨论

本文以集宁区耕地后备资源为研究对象，选取了6个参评因子，利用经验指数和法进行了耕地后备资源的适宜性评价，并从宜耕等级和土地利用2个方面对评价结果进行分析，研究结果表明。

（1） 集宁区有7 991.88 hm2耕地后备资源，其中其他草地为主要类型，占耕地后备资源面积的85.55%。

（2） 集宁区宜耕后备资源4 603.52 hm2，其中高度适宜、中度适宜、勉强适宜等级分别占18.52%，33.64%，47.84%。

（3） 集宁区不宜耕后备资源主要分布在位于山区的师家村和交通便利度差的大十号村的西北部，而位于南部的翟家沟村和大十号村的部分洼地等拥有面积较大的宜耕后备资源，可作为耕地后备资源开发的重点关注区域。

（4） 集宁区各适宜等级的耕地后备资源主要以其他草地和裸地为主，分别占全部适宜耕地后备资源的80.75%和10.80%。

由于收集到的数据有限，参评因子的選择具有局限性，另外本研究仅考虑了各评价因子对评价结果的贡献，未考虑到各评价因子的极限条件对适宜性的影响，但总体的评价结果较为科学准确，可为集宁地区耕地后备资源的开发提供参考，为内蒙古高原部分地区的耕地后备资源适宜性评价提供了理论基础和方法指导。

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