临夏州土地适宜性评价
2023-01-16胡立莉
□文/胡立莉 连 华
(兰州交通大学建筑与城市规划学院 甘肃·兰州)
[提要]十八大报告中提出国土空间开发需结合当地社会经济效益和人口资源环境承载力,对区域实施差异化定位和分工,才能有效实现当地“生产、生活、生态功能”协调发展。且城市还需政府正确引导土地资源集约利用、产业结构高度合理化,土地资源优化配置正是实现土地集约利用的重要手段,而土地适宜性评价为土地资源优化配置服务。本文以甘肃省临夏回族自治州为研究对象,选取地形、土壤、水源、交通4类8项因子,综合分析影响土地生产力的自然因素和社会经济因素,运用层次分析法和多因子综合权重叠加模型及GI S技术对土地做出适宜性分析,得到该区域土地适宜性评价结果,为临夏州优化土地利用空间配置提供科学依据。
土地是人类赖以生存的物质基础,随着现代科技水平和生产力的发展,人地矛盾等一系列问题逐渐凸显。十八大报告中提及国土空间,指出开发需结合当地社会经济效益和人口资源环境承载力,对区域实施差异化定位和分工,才能有效实现当地“生产、生活、生态功能”协调发展。因此,土地作为资源环境承载能力的本底因素,开展土地适宜性评价不仅能测度一定条件下某类型土地的质量和限制强度,还可以认知到国土空间开发中土地所存在的问题,助推国土空间高质量发展。
目前,国际影响力最大的土地适宜性评价方案是联合国粮农组织颁布的《土地评价纲要》。当时,很多学者认为土地适宜性评价面临的困难是:由于土地系统内在的复杂性,评价方法、评价结果难以全面准确地反映真实的土地适宜性,因此GIS的兴起为土地适宜性评价带来了技术上的革新。本文基于GIS技术对临夏州进行土地适宜性评价,可以更好地了解该地区土地质量的等级差异和土地资源的分布特点,为临夏州实现土地资源优化配置提供科学依据。
一、研究区概况
临夏州位于黄河上游、甘肃省中部,东临定西市,南靠甘南藏族自治州,西与青海省接壤,北与兰州市毗邻。该地区地处青藏高原与黄土高原过渡地带,境内山谷多、平地少,平均海拔2,000m。临夏州土地总面积8,206.32km2,其中农用地面积7,315.28km2,占土地总面积的89.14%;建设用地面积504.19km2,占土地总面积的6.14 %;其他土地面积386.85km2,占土地总面积的4.71%。南部、西南部中高山地海拔在3,000m~4,636m之间,主要分布林地、牧草地,土地利用率较低;北部和西北部黄土低山丘陵海拔在1,900m~2,500m之间,主要分布草地、荒草地与耕地。临夏州现状土地资源利用不合理,如大量优质耕地转为其他用地、农村空心化严重等现象,使得该区域人地矛盾凸显,严重阻碍了当地社会经济的发展,因此对该区域进行土地适宜性评价已迫在眉睫。
二、数据与方法步骤
(一)数据来源。临夏州土地适宜性评价需要临夏州数字高程地图、临夏州行政界线、土壤数据、各类矢量化地图(临夏州主要河流、湖泊和临夏州国道、省道、县道),2016年甘肃省1∶10万土地利用现状图等数据资料。
(二)研究方法步骤
1、选取评价因子。选取地形条件、土壤条件、水源条件和交通条件作为评价因子。其中,地形条件包括高程和坡度两个子因子,土壤条件即土层厚度,水源条件包括距河流距离和距溪流距离两个子因子,交通条件包括距国道距离、距省道距离和距县道距离三个子因子。
2、确定评价目标。参照联合国粮农组织《土地评价纲要》(1976年)的相关规定,根据土地对指定评价用途的适宜性程度,将土地分别从耕地、林地、草地及园地四个方面进行适宜性分析。将每一个评价因子的适宜度等级采用四级量化法,即高度适宜、中度适宜、勉强适宜和不适宜。
3、划分等级。选取高程、坡度等8个评价因子的分级标准,并对其进行打分。分值为1分、2分、3分、4分,分值的高低表示评价因子对指定类型土地的适宜程度,适宜程度随着分值的增大而增高。对矢量类型的评价因子和栅格类型的评价因子分别采用不同的方式进行等级划分。对于矢量因子,根据距离的远近划分等级并赋予其相应分值;对于栅格因子,根据等级划分标准对评价因子划分等级并赋予分值。
4、AHP法确定评价因子权重。权重表示评价指标对评价对象的影响程度或贡献率,本文运用层次分析法(AHP)来确定评价因子权重,根据黄土高原土地利用格局分析及适宜性评价研究和宁夏南部黄土高原地区土地适宜性评价研究中的专家打分,并结合研究区实际情况综合分析,分别得到各评价因子对于不同用地类型的权重值。经等级划分和计算权重后,得到各评价土地的适宜性评价指标体系。(表1)
表1 不同类型土地适宜性评价指标体系一览表
(三)评价模型。根据所选取的评价因子及权重值,采用多因子综合权重叠加模型计算土地的综合适宜性。
式中,V为某一级土地的评价值;Ai为第i项评价因子的评价值;Yi为第i项评价因子的权重;n为评价指标体系中评价因子的数量。
三、土地适宜性评价
(一)多因子土地适宜性评价。临夏州总面积8,206.32km2,除河流湖泊外,评价土地面积8,009.87km2。将地形条件(高程、坡度)、土壤条件(土层厚度)、水源条件(距河流距离、距湖泊距离)和交通条件(距国道距离、距省道距离、距县道距离)4类8项因子,采用多因子综合权重叠加评价模型,结合土地利用现状图,得到耕地、林地、草地和园地的高程、坡度、土壤、水源以及交通条件五个因子的综合评价分值。将综合评价分值按照高度适宜、中度适宜、勉强适宜、不适宜四个标准进行重分类,得到各类型土地适宜性面积统计表。(表2)
表2 各土地适宜性面积统计一览表(单位:km2)
1、耕地适宜性分析。临夏州是少数民族区域,由于地区经济落后,人民生活水平普遍不高,因此耕地资源对当地居民起着生活保障作用,关系到养老保障价值和失业保障价值,并且通过快速土地流转促使农民获得较理想的征地补偿。高度适宜土地地势平缓,能满足机耕条件需求,土壤肥力良好,主要分布在临夏州中部,总面积为2,964.1km2,占36.94%。中度适宜土地对作物稍有选择性,土层较厚,水肥性能较好,主要分布在和政县、广河县、康乐县及永靖县西北部和东乡县南部地区,总面积为4,214.98km2,占52.62%,是临夏州面积最大、分布最广的宜耕土地。勉强宜耕土地土壤肥力不佳,灌溉条件较差,暂不宜开垦作为农用地,但从长远来看可作为宜耕地的后备资源,在永靖县、东乡县和广河县内零星分布,总面积为741.18km2,占9.25%。不适宜耕种的土地主要分布在海拔高、土地难以利用的临近甘南州地区,总面积为89.61km2,占1.19%。
2、林地适宜性分析。临夏州高度适宜林地土质优良,几乎遍布整个区域,主要以太子山自然保护区、莲花山自然保护区及各县主要的林场所在地为主。高度适宜的林地总面积为5,675.08km2,占70.85%;地势较陡、土地质量良好的疏林地属于中度适宜地,在各县均有分布,总面积1,490.61km2,占18.61%;勉强适宜地处于水源缺乏、土地质量差的高山地带,占8.97%;不适宜地主要分布在临夏州西南部地区,占1.71%。
3、草地适宜性分析。牧草地是区域生态环境的重要组成部分,有着重要的生态价值,清真食品和民族用品为特色的生产加工都需以牧业为基础。临夏州草地的适宜性以高度适宜性(3,939.81km2)和中度适宜性(3,791.56km2)为主,占总评价面积的96.52%。高度适宜地地势平缓、水源充足、土质优良,主要分布在临夏州的中部和东部地区;中度适宜区土层较厚,水源条件较好,主要分布在和政县、康乐县和广河县的东南部;勉强适宜地主要分布在海拔高、土壤贫瘠、水源缺乏的西部地区;不适宜地主要分布在临夏州西南部的高山地带。
4、园地适宜性分析。临夏州的园地适宜性普遍较低。高度适宜地土质优良,交通条件便利,有利于农产品的运输,同时园地的水源充足,可以保证果树等植物的需水条件,主要分布于临夏州中部地区,总面积1,637.59km2,仅占20.44%;中度适宜地为临夏州园地的主要适宜性类型,在各县地区均有分布,总面积为3,888.5km2,占48.55%;勉强适宜地海拔较高、交通不便、水源缺乏,难以满足植物的灌溉和农产品的运输条件,总面积2,280.57km2,占28.48%,主要分布在临夏州西北部和南部地区;不适宜地主要分布在土地难以利用的高山地带,总面积203.21km2,占2.53%。
(二)土地适宜性综合评价。将各类型土地适宜性等级分布图赋予权重后进行叠加重分类,得到临夏州综合土地适宜性分布图。由图1可以看出,临夏州耕地主要分布在临夏县、永靖县、积石山县及和政县等地势平坦、土壤肥沃地区,占比40.87%;林地主要分布在太子山自然保护区、莲花山自然保护区及各县的林场,占比27.75%;牧草地则主要结合少数民族地区畜牧业的发展零散分布于临夏州各县区,占比12.4%;园地主要分布在地理位置优越、果蔬产业发展良好的永靖县,占比18.35%。而在海拔高、坡度大、交通条件不发达的西南部高山地区,则不适用耕作、造林、放牧和建设果园。(图1)
图1 土地适宜性分布图
四、结论
通过临夏州土地适宜性评价研究,结果表明:临夏州宜耕地面积最大且分布范围最广,宜林地次之,宜园地分布较集中,宜牧土地分布范围最小。究其原因,一是临夏州属于少数民族地区,经济发展滞后,当地居民文化程度普遍不高,耕地是当地农民解决温饱最主要的手段;二是由于临夏州地理环境特殊,自然灾害频发,严重影响当地产业布局和土地利用效益,现状土地集约度低,且临夏州处于黄土高原向青藏高原过渡的自然地理地带,不宜进行园地和牧草地大规模开发活动。