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      廣西大化縣土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)及其利用對策

      2013-04-29 00:44:03封丹周興
      湖北農(nóng)業(yè)科學 2013年7期

      封丹 周興

      摘要:以廣西大化縣為研究對象,以154個行政村為評價單元,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能、土地生態(tài)問題3個方面構(gòu)建指標體系。采用層次分析法確定權(quán)重,利用線性加權(quán)和法計算綜合評價值,然后根據(jù)綜合評價值的大小將大化縣劃分為土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域。分析了各土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)域的特點,提出了土地利用方向和對策,旨在為大化縣土地可持續(xù)利用提供科學依據(jù)。

      關鍵詞:土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū);土地利用對策;廣西大化縣

      中圖分類號:F301.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)07-1525-05

      土地生態(tài)保護分區(qū)是土地生態(tài)學研究的重要內(nèi)容。土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)是土地生態(tài)保護分區(qū)的類型之一,是根據(jù)土地生態(tài)質(zhì)量[1]的空間分布情況對土地利用進行空間劃分。其目的是為合理布局生態(tài)保護用地和建設用地、保護生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。本研究以廣西壯族自治區(qū)(簡稱廣西)大化瑤族自治縣(簡稱大化縣)為例,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能、土地生態(tài)問題3個方面構(gòu)建土地生態(tài)質(zhì)量評價指標體系,通過計算土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值進行土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū),并提出相應的土地利用方向與對策,為大化縣土地可持續(xù)利用提供依據(jù)。

      1 研究區(qū)域概況

      1.1 自然概況與行政區(qū)劃

      大化縣位于廣西中部偏西的紅水河中游,地處北緯23°33′22″-24°22′20″,東經(jīng)107°09′45″-108°02′22″。縣域地處云貴高原余脈,都陽山脈自北向南跨過全境,地勢自北向南傾斜,形成了北高南低的地形特點,北部海拔一般在500~800 m,最高山峰為七百弄鄉(xiāng)的弄耳山,主峰海拔1 108 m;南部海拔一般在150~300 m。境內(nèi)主要為喀斯特地貌,峰叢密布,東北部和西南部為峰叢洼地,東南部多為峰林谷地,中西部為低山丘陵。全境地處南亞熱帶季風氣候區(qū)北緣,氣候溫和,日照充足,雨熱同季。年平均氣溫18.2~21.7 ℃,年降雨量為1 249~1 673 mm。紅水河是大化縣的主要河流,自西北向東南蜿蜒穿越全境,境內(nèi)支流主要有9條。植物資源較豐富,石山的植被主要為灌叢或灌草叢,土山的植被主要為杉木林、果林等。土壤類型主要有石灰?guī)r土、紅壤和黃壤。

      大化縣轄16個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、154個行政村。2010年末,全縣人口為46萬人,地區(qū)生產(chǎn)總值33.6億元,人均地區(qū)生產(chǎn)總值7 304元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入12 407元,農(nóng)民人均純收入3 389元[2]。

      1.2 土地利用概況

      根據(jù)第二次土地調(diào)查及變更數(shù)據(jù),2010年大化縣土地總面積為274 998 hm2。其中,耕地面積25 361 hm2,占9.22%;園地面積683 hm2,占0.25%;林地面積125 672 hm2,占45.70%;草地面積10 432 hm2,占3.79%;城鎮(zhèn)村及工礦用地6 217 hm2,占2.26%;交通運輸用地1 618 hm2,占0.59%;水域及水利設施用地面積 9 475 hm2,占3.45%;其他土地面積95 540 hm2,占34.74%。

      2 研究方法

      2.1 研究對象與單元

      以廣西大化縣為研究對象,以154個行政村為研究單元,研究土地生態(tài)質(zhì)量在各個行政村的分布情況,以此為依據(jù),進行廣西大化縣的土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)。

      2.2 評價指標及計算方法

      2.2.1 評價指標體系的建立 根據(jù)綜合性與主導性相結(jié)合原則、動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合原則、定性與定量相結(jié)合原則、科學性與可操作性相結(jié)合原則[3],以土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地生態(tài)環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展為目標,結(jié)合大化縣土地資源的綜合特征,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能和土地生態(tài)問題方面構(gòu)建土地生態(tài)質(zhì)量評價指標體系,具體見表1。

      2.2.2 評價指標說明與計算方法

      1)植被覆蓋度。植被包括森林、灌叢和草叢,植被覆蓋度是指植被面積占土地總面積的比重。植被覆蓋度大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。計算方法為:植被覆蓋度=[(園地+林地+草地)/土地總面積]×100%。

      2)水面覆蓋度。水面覆蓋度是指水面面積占土地總面積的比重。水面覆蓋度大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。計算方法為:水面覆蓋度=[(河流水面+水庫水面+坑塘水面+湖泊水面)/土地總面積]×100%。

      3)生態(tài)系統(tǒng)服務價值。生態(tài)系統(tǒng)服務是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用,強調(diào)人類的需求及在生態(tài)系統(tǒng)中的獲益[4,5]。生態(tài)服務價值大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。

      1997年Costanza等[6]提出了生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算的原理及方法。謝高地等[7]針對其中的不足,在參考其研究成果的基礎上建立了中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值表。本研究采用謝高地等的研究成果對大化縣各個村的生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行測算。根據(jù)2010 年大化縣154個行政村的土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù),同時借鑒謝高地等的估算法和功能分類來計算土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值,為保持與其分類一致,按以下原則處理:森林對應林地,森林和草地的平均值對應園地,農(nóng)田對應耕地,河流與湖泊對應水域,荒漠對應裸地。建設用地生態(tài)系統(tǒng)服務價值由于到目前為止還沒有準確科學的評價結(jié)果,故對建設用地生態(tài)系統(tǒng)服務價值取值為零。生態(tài)系統(tǒng)服務價值的計算公式為:

      式中:ESV為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值,Si為研究區(qū)內(nèi)第i種土地利用類型的面積,Pi為第i種土地利用類型單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

      根據(jù)公式(1)可計算得大化縣154個行政村的土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

      4)農(nóng)作物單產(chǎn)。農(nóng)作物單產(chǎn)高說明土地生態(tài)質(zhì)量好。采用糧食作物單產(chǎn)來反映農(nóng)作物單產(chǎn)的高低。

      5)土地裸露度。土地裸露度是指裸露土地面積占土地總面積的比重。土地裸露度大說明土地生態(tài)質(zhì)量差。

      6)建設用地干擾度。建設用地干擾度指建設用地面積占土地總面積的比重。建設用地干擾度大說明土地生態(tài)質(zhì)量差。

      2.3 評價指標的數(shù)據(jù)來源

      采用廣西大化縣2010年土地利用變更調(diào)查成果,在Mapgis軟件的支持下提取154個行政村的各類土地利用面積和土地利用現(xiàn)狀圖。糧食作物單產(chǎn)數(shù)據(jù)來自大化縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料。

      2.4 評價指標權(quán)重確定

      采用層次分析法(AHP)[8]來確定評價指標的權(quán)重(表2)。

      2.5 評價指標標準化處理

      評價指標標準化處理是指按一定分級給每個指標制定評分值,構(gòu)建成評價指標體系的評分標準。以該標準為參照系,確定每個指標的標準化得分[9]。根據(jù)大化縣154個行政村的評價指標的具體情況制定指標分值表,具體見表3。

      2.6 綜合評價值計算

      線性加權(quán)和法是指應用線性模型來進行綜合評價[10,11] ,根據(jù)下面公式計算綜合評價值:

      式中U為行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值,Wi為第i項評價指標的權(quán)重,Vi為第i項評價指標的評分等級值,n為指標數(shù)量。U越大表示評價單元的土地生態(tài)質(zhì)量等級越高。

      根據(jù)公式(2)計算得大化縣154個行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值,結(jié)果見表4。

      2.7 土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)

      根據(jù)各個行政村土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值,運用數(shù)軸法對土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值進行等級劃分。數(shù)軸法指把各評價單元的每個數(shù)值看成一個一維變量點繪在一維數(shù)軸上,按數(shù)值在數(shù)軸上的分布狀況劃分等級[12]。依照此方法可以把各行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值看成是一個一維變量繪制在一維數(shù)軸上,如果一個數(shù)軸上有多個單元依次向上繪,則會形成高低不等的單元數(shù)值集中與分散分布圖,然后根據(jù)數(shù)軸上點的分布稀疏與集中的情況在相對稀疏處分開,把相對密集的地方劃分成同一個類型。

      根據(jù)表4,在154個行政村中,土地生態(tài)質(zhì)量綜合評價值最大的是平方村,為4.26;最小的是勝利村,為0.91。根據(jù)各個行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合分值差異的情況,采用數(shù)軸法將大化縣劃分為4種類型的土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)域(圖1):土地生態(tài)質(zhì)量綜合分值為3.00~4.26(包括3.00)劃分為土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域;2.30~3.00劃分為土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域;1.60~2.30劃分為土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域;0.90~1.60劃分為土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域。

      3 各土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)的特點及土地利用對策

      3.1 土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域

      該區(qū)域包括平方村、常吉村、乙圩村、巴巖村、那色村等30個行政村(表4),總面積74 420 hm2,占大化縣總面積的27.06%,主要分布在縣境西北部。

      區(qū)域特點:其地貌以丘陵山地為主,土地利用以林地為主,林地占土地總面積的60%~80%;植被覆蓋度和水面覆蓋度高,分別為70%~85%、15%~30%;生態(tài)服務價值高,為2 500萬~3 500萬元/年。該區(qū)域是江河源頭區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū),具有涵養(yǎng)水源的重要生態(tài)功能。巖灘水電站位于該區(qū)域,屬于大型庫區(qū),庫區(qū)旅游資源豐富。

      土地利用方向與對策:該區(qū)域是江河源頭區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)以及大型水庫區(qū),規(guī)劃為重要生態(tài)用地區(qū),是大化縣生態(tài)保護的重點區(qū)域。土地利用方向重點為發(fā)展林地,主要作為生態(tài)公益林地,適度發(fā)展經(jīng)濟林,必須保護現(xiàn)有天然林,重點強化水源涵養(yǎng)生態(tài)功能;保護江河源頭和水源涵養(yǎng)區(qū),保護好水庫用地;充分利用豐富的水面資源發(fā)展?jié)O業(yè)。在保護生態(tài)環(huán)境的前提下,合理利用生態(tài)旅游資源優(yōu)勢積極發(fā)展生態(tài)旅游。對各類開發(fā)活動進行嚴格管制,嚴格控制開發(fā)強度,禁止向污染水環(huán)境的產(chǎn)業(yè)提供用地。

      3.2 土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域

      該區(qū)域包括什隴村、大化社區(qū)、古感村、龍口村、弄亮村等56個行政村(表4),總面積91 870 hm2,占大化縣總面積的33.41%。主要分布在縣境西南部、東南部以及中西部。

      區(qū)域特點:縣境西南部地貌為中峰叢洼地;東南部地貌主要為峰林谷地,林地多,耕地少,林地主要為灌木林;中西部地貌主要為丘陵,耕地面積較大。植被覆蓋度較高,為40%~60%;水面覆蓋度較高,為8%~15%;糧食單產(chǎn)較高,為3 500~5 000 kg/hm2。

      土地利用方向與對策:加強耕地資源的保護,建設高標準基本農(nóng)田,努力提高糧食產(chǎn)量,嚴格限制非農(nóng)建設對耕地的占用。在丘陵區(qū)發(fā)展園地建立果-草復合土地生態(tài)系統(tǒng),推廣“養(yǎng)殖-沼氣-種植”三位一體的復合型農(nóng)用地利用模式。在石山區(qū)通過封山育林、人工造林、砌墻保土等措施保護、恢復植被,大力治理石漠化。

      3.3 土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域

      該區(qū)域包括東扛村、坡了村、上旗村、景山村、春貴村等52個行政村(表4),總面積72 437 hm2,占大化縣總面積的26.34%。主要分布在縣境的中部。

      區(qū)域特點:其地貌主要為喀斯特峰叢洼地,石山多,耕地少,耕地占土地總面積比重小于15%;土地裸露度較高,為50%~70%;植被覆蓋度較低,為20%~40%;水面覆蓋度低,不超過0.1%;生態(tài)服務價值較低,為900萬~1 500萬元/年;土地生產(chǎn)力較低,糧食作物單產(chǎn)為2 000~2 500 kg/km2。

      土地利用方向與對策:加強基本農(nóng)田建設和耕地的保護。石山土地利用方向以發(fā)展林地和園地為主,發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟,實行封山育林和人工造林相結(jié)合,努力提高森林覆蓋率;修建地頭水柜收集雨水,為灌溉、人畜飲水以及工業(yè)用水提供充足的水資源;推廣林-藥、林-果、林-牧等復合農(nóng)林牧用地利用模式。

      3.4 土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域

      該區(qū)域包括紅日村、鳳翔村、仁良村、良美村、勝利村等16個行政村(表4),總面積36 272 hm2,占大化縣總面積的13.19%。主要分布在縣境的東北部。

      區(qū)域特點:其地貌為喀斯特高峰叢深洼地,石山多,耕地少,耕地占土地總面積的比重小于10%;裸巖地面積大,石漠化面積大,土地裸露度高,未利用地占總用地面積的比重在75%以上,甚至高達90%;植被覆蓋度低,不超過10%;地表水資源稀缺,水面覆蓋度低,不超過0.01%,甚至為0;土地生態(tài)服務價值低,均不超過400萬元/年,有些甚至低于200萬元/年;土層薄,土地生產(chǎn)力低,糧食作物單產(chǎn)幾乎都不足2 000 kg/km2。

      土地利用方向與對策:該區(qū)域有世界上發(fā)育最完整、保存最完好的喀斯特高峰叢深洼地地貌,廣西大化縣七百弄國家地質(zhì)公園分布于該區(qū)域,必須依法保護地質(zhì)地貌景觀,在生態(tài)環(huán)境不受破壞的前提下發(fā)展生態(tài)旅游。土地利用以發(fā)展生態(tài)公益林用地為主,通過封山育林、人工造林、建地頭水柜、砌墻保土等多種措施相結(jié)合綜合治理石漠化土地,加快植被恢復,提高森林覆蓋率。禁止過度放牧、放火燒山等人為活動。進行生態(tài)扶貧、異地搬遷,以緩減退耕還林的巨大壓力,加快土地生態(tài)環(huán)境的恢復和重建。

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