基于短板原理的萬載縣耕地后備資源評價

張軍　高潔純

摘要基于短板原理，利用GIS技術(shù)，以研究耕地后備資源宜耕性等級為出發(fā)點，以萬載縣耕地后備資源為研究對象，建立萬載縣耕地后備資源適宜性等級評價指標(biāo)體系，對照評價體系分別對評價對象作為耕地后備資源的適宜性進行了有差別的等級評定。在國家相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，最終選取了8個指標(biāo)進行綜合評價，確定適宜性等級并進行分析，同時給出各適宜等級土地開發(fā)利用的建議。

關(guān)鍵詞短板原理；耕地后備資源；適宜性等級評價；萬載縣

中圖分類號F301.2文獻標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）30-0178-05

AbstractBased on the principle of short board，using GIS technology，in order to research reserve on cultivated land resources suitability rank as a starting point，in combination with the practical situation of Wanzai County， the suitability level reserve cultivated land resources evaluation index system was built，and the suitability of reserve cultivated land resources in Wanzai County was evaluated.Finally，eight indexes comprehensive evaluation were chosen，and determine the suitability of reserve cultivated land resources level and the level of land were analyzed，while the corresponding level of land development and utilization of the proposed recommendations were put forward.

Key wordsPrinciple of short board；Reserve cultivated land resources；Suitability assessment；Wanzai County

糧食是人類賴以生存的最基本的生活資料。中共十八大和十八屆三中全會要求嚴(yán)格保護耕地紅線，有效利用國土資源，科學(xué)實施國土綜合整治，積極推進生態(tài)文明建設(shè)，切實保障國家糧食安全，部署開展新一輪全國耕地后備資源調(diào)查評價工作，全面查清可開墾土地、可復(fù)墾采礦用地等的數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬和空間分布情況。

耕地后備資源評價，實際上就是對未利用土地作為耕地開發(fā)的適宜性評價工作，其屬于土地適宜性評價范疇[1]。通過對影響耕地后備資源質(zhì)量的自然、社會、經(jīng)濟因素從限制性、適宜性角度進行綜合評價，對照評價指標(biāo)體系對其開發(fā)為耕地的適宜程度劃評價為若干等級。短板原理又名“木桶原理”，盛水的木桶能盛下多少水是由這些木板中最短的那一塊所決定的，而不是看最長的木板或是所有木板平均值，那么這塊最短板也就成了這個木桶盛水量的“限制因素”，由此而來的“短板效應(yīng)”[2]。在耕地后備資源評價過程中，可以把木桶的盛水量比作耕地后備資源適宜性，那么各塊木板則看做是影響耕地后備土地適宜性的各個因素。因此，根據(jù)短板原理，制約耕地后備資源適宜性的最關(guān)鍵因素并不是質(zhì)量最高的因素，而是質(zhì)量最差的因素。

筆者以萬載縣為例，基于短板原理確定萬載縣耕地后備資源適宜性等級，以等級最低的指標(biāo)級別作為每個評價單元的最終級別。通過開展耕地后備資源調(diào)查評價，查清萬載縣耕地后備土地資源的面積、類型、權(quán)屬和分布情況，為萬載縣耕地后備資源的開發(fā)與利用奠定基礎(chǔ)，對全縣土地整治規(guī)劃和土地整治項目庫的建設(shè)具有重要意義。

1研究區(qū)概況

萬載縣地處江西西北邊境，錦江上游，位于113°59′13″～114°36′10″E、27°59′37″～28°27′48″N。全縣總面積1 718 km2。萬載縣為亞熱帶濕潤性氣候，四季分明，氣候溫和，光照充足，降雨充沛，無霜期長，適合大農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展。萬載縣為低山丘陵地區(qū)，境內(nèi)整體地勢由西北向東南漸次傾斜，地貌復(fù)雜。境內(nèi)山地丘陵面積大，集雨面積寬，植被覆蓋率較高，溪流多，地表水系較為發(fā)達，地下水資源豐富。全縣森林覆蓋率為40.7%，森林資源主要分布在北部和西北部山區(qū)的高村、西坑、羅城、茭湖、三興、錦源林場、官元山林場、九龍墾殖場等地。在低山高丘地區(qū)是以天然植被為主的針、闊葉混交林和林下灌木、雜草混合群落，是農(nóng)業(yè)重點發(fā)展區(qū)域，為全縣主要用材林基地和土壤有機質(zhì)積蓄區(qū)。在中低丘地區(qū)，是人工植被為主的針、闊葉混交林和灌木、雜草群落組合，這里是全縣主要的薪炭林和經(jīng)濟林基地，同時由于草類資源豐富，也是畜牧業(yè)生產(chǎn)基地。

2耕地后備資源適宜性等級評價

2.1數(shù)據(jù)來源與整理數(shù)據(jù)資料主要來源于：土壤普查、農(nóng)業(yè)普查、縣級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、縣級土地整治規(guī)劃、生態(tài)保護區(qū)規(guī)劃、正射遙感影像圖、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫（2012年）等成果和資料。整理數(shù)據(jù)源資料，提取生態(tài)環(huán)境、地形地貌、氣象、水文、土壤等耕地后備資源宜耕性評價指標(biāo)數(shù)據(jù)。對有數(shù)字化條件的評價指標(biāo)進行數(shù)字化，并根據(jù)全縣正射遙感影像圖和土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫進行糾正，建立評價指標(biāo)圖層。對評價指標(biāo)信息不全的，通過野外調(diào)查，補充、修正評價指標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.2評價對象耕地后備資源調(diào)查評價對象主要分為可開墾土地和可復(fù)墾采礦用地兩大類[3]。在2012年度萬載縣行政轄區(qū)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫中提取其他草地（043）、內(nèi)陸灘涂（116）、沙地（126）、裸地（127）、采礦用地（204）等地類圖斑，作為調(diào)查對象圖層，如圖1。

全縣耕地后備資源圖斑3 881個，面積2 804.68 hm2，圖斑個數(shù)和面積詳見表1。

（1）其他草地（043）圖斑在調(diào)查評價底圖中分布比較廣，圖斑數(shù)以及面積占據(jù)比例也比較大，分別為87.53%和59.06%。

（2）采礦用地（204）圖斑數(shù)在在調(diào)查評價底圖中也分布較廣，圖斑數(shù)以及面積占據(jù)比例分別為22.35%和36.99%，但是萬載縣采礦用地中有876個圖斑為正在生產(chǎn)的用地，面積為1 431.1 hm2，不能列入調(diào)查評價單元，因此評價圖斑數(shù)為187，評價面積為135.77 hm2。

（3）內(nèi)陸灘涂（116）和裸地（127）2種地類在調(diào)查評價底圖中圖斑數(shù)和面積中所占比例都比較小，分布也不是很廣。

2.3評價單元的劃分該研究以土地利用現(xiàn)狀中的耕地后備資源圖斑作為基礎(chǔ)，這樣可以保證評價單元界限和地塊分布保持一致。同時利用外業(yè)調(diào)查的記錄數(shù)據(jù)通過內(nèi)業(yè)技術(shù)上圖，把每一評價指標(biāo)信息填注到評價對象圖斑的屬性信息表中。評價對象圖斑某一指標(biāo)評價結(jié)果不同時，按照要求對該圖斑做進一步細(xì)分，最終使細(xì)分的圖斑屬性相對均一，形成評價單元。

2.4評價指標(biāo)體系及分級標(biāo)準(zhǔn)

2.4.1評價指標(biāo)體系。在耕地后備資源評價工作中，評價指標(biāo)體系的確定是最為關(guān)鍵的一步[4]，在實際評價工作中根據(jù)各評價區(qū)耕作特點來選擇適合當(dāng)?shù)氐脑u價指標(biāo)。參照《農(nóng)用地分等規(guī)程》全國標(biāo)準(zhǔn)耕作制度分區(qū)，萬載縣屬于“Ⅳ.江南區(qū)”。因萬載縣沒有高山，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，雨量充沛，沒有鹽堿地，因此該研究未將10℃積溫、降水量和灌溉條件、鹽堿度等因素納入?yún)⒃u因素。

結(jié)合萬載縣實際情況，建立生態(tài)環(huán)境、立地條件、氣候條件、區(qū)位指標(biāo)等4個評價因素和生態(tài)條件、土壤污染狀況、排水條件、土層厚度、地形坡度、土壤質(zhì)地、pH、耕作便利度等8個評價因子的指標(biāo)體系。

2.4.2評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)。將選定的8個指標(biāo)進行分級，分別劃分為4級，指標(biāo)等級越小，評價單元在該指標(biāo)上的質(zhì)量越好；指標(biāo)等級越大，評價單元在該指標(biāo)上的質(zhì)量越差。在評價單元參評指標(biāo)中，有任一指標(biāo)項不符合宜耕條件的，該評價單元均被劃分為不宜耕未利用地，其余為耕地后備資源。在適宜性中續(xù)分等級，不適宜性不續(xù)分。評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

基于短板原理，由級別最差的指標(biāo)決定耕地后備地塊適宜性的級別。

2.5評價指標(biāo)等級

2.5.1坡度。利用ArcGIS軟件對萬載縣坡度圖與評價對象圖斑進行空間疊加分析，獲取了萬載縣境內(nèi)各圖斑的坡度信息，依據(jù)坡度指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖2。

2.5.2土壤pH。依據(jù)萬載縣農(nóng)業(yè)局提供的萬載縣土壤酸堿度圖，結(jié)合野外實地pH測定，得出了萬載縣耕地土壤pH數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件對pH數(shù)據(jù)按照指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖3。

2.5.3土壤質(zhì)地。依據(jù)萬載縣土壤類型圖的信息，經(jīng)過實地調(diào)查，獲取了萬載縣現(xiàn)在的土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件對土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)按照指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖4。

2.5.4土層厚度。依據(jù)萬載縣農(nóng)業(yè)局提供的1∶50 000比例尺的土壤類型圖，利用ArcGIS軟件將土壤類型圖與評價對象進行疊加分析，得到了評價對象的土層厚度數(shù)據(jù)，同時，為了保證信息的客觀合理，以土壤類型圖為參考，對評價區(qū)域進行實地調(diào)查，驗證了相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。按照土層厚度指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖5。

2.5.5排水狀況。依據(jù)萬載縣排灌圖以及水利設(shè)施資料和土壤普查成果，利用ArcGIS軟件疊加評價對象圖斑，得到了排水狀況數(shù)據(jù)，按照排水狀況指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖6。

2.5.6污染程度。通過查詢?nèi)珖寥牢廴緺顩r調(diào)查、多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查成果和其他土壤調(diào)查成果，獲得了評價對象的污染程度數(shù)據(jù)，并根據(jù)有害元素指標(biāo)濃度和含量劃分污染程度等級[7]。按照污染程度指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖7。

2.5.7耕作便利度。結(jié)合萬載縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村道路和公路分布情況，采用是否有農(nóng)村道路通過做綜合分析，在沒有農(nóng)村道路通過的圖斑，以農(nóng)村居民點為中心，以村為單位，按照后備資源圖斑距離居民點中心平均距離為界限確定是否便利[5-6]。按照耕作便利度指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分等分析，結(jié)果見圖8。

2.5.8生態(tài)條件。通過查詢?nèi)f載縣雞冠石、九龍山、三十把、竹山洞自然保護區(qū)等圖件，結(jié)合萬載縣農(nóng)業(yè)局提供的萬載縣生態(tài)資料，得到萬載縣自然保護區(qū)與生態(tài)安全控制區(qū)空間分布情況（圖9）。將自然保護區(qū)內(nèi)以及生態(tài)安全控制區(qū)內(nèi)的未利用土地資源不宜作為耕地后備，其評定等級為不適宜級別。

2.6評價結(jié)果與分析

2.6.1評價結(jié)果。基于短板原理，根據(jù)耕地后備資源適宜性評價指標(biāo)等級結(jié)果，得出萬載縣宜耕耕地后備資源面積為597.67 hm2，占評價對象總面積21.31%，非后備面積2 207.01 hm2，占評價對象面積的78.69%（表3）。

（1）宜耕一等。該等級土地面積1.5 hm2，占后備耕地總面積的0.2%，位于三興鎮(zhèn)紅旗村，地類為可耕其他草地。該區(qū)土地在質(zhì)量等級評價是8個評價指標(biāo)等級都為一等，該圖斑的坡度為5.6°，土壤pH為6.9，適合大部分農(nóng)作物生長，土層厚度180 cm，輕壤土質(zhì)地，有健全的排水體系，排水狀況理想，無洪澇災(zāi)害，有農(nóng)村道路通過，耕作十分便利，無障礙因素，無明顯污染，地形平坦，土壤深厚。土壤質(zhì)地成了該等級的首要限制因素，有機質(zhì)含量不高。在進行開發(fā)利用時，要加強農(nóng)田灌溉設(shè)施的建設(shè)，注意平衡施肥，有效增施有機肥。

（2）宜耕二等。該等級土地面積192.95 hm2，占后備耕地總面積的32.28%，主要位于三興鎮(zhèn)、羅城鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)、馬步鄉(xiāng)，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有少量分布。該區(qū)土地的評價指標(biāo)最低等級為二等。二等地土壤質(zhì)量好，以草地、灘涂和可復(fù)墾采礦用地為主，其中草地面積最大。該區(qū)土地地形坡度基本在15°以下，土層深厚，土壤厚度在150 cm以上，土壤質(zhì)地多為壤土，母質(zhì)大多為紅壤或潴育型泥土，大部分土壤鹽漬化程度偏輕，排水狀況比較理想，土壤受污染程度不高，排水條件較好。

（3）宜耕三等。該等級土地面積403.22 hm2，占總面積40.32%，所占面積最大，是萬載縣耕地后備資源質(zhì)量等級中分布最廣的一級土地，在全縣均有分布，其中在羅城鎮(zhèn)分布面積最廣，占到整個等級土地面積的1/4。該級土壤的評級指標(biāo)等級中至少有一個指標(biāo)的等級為3級，等級為3級的指標(biāo)為該級土地資源的明顯限制因素，因此在進行后備資源開發(fā)利用時要有針對性地改良各個地塊明顯限制性因素的限制程度。同時，從總體上來看該等級土地在分布上零散，開發(fā)復(fù)墾該等級地時要注意平整歸并零散地塊，實施對零星土地充分利用的整理措施，以達到持續(xù)、高效利用土地資源。

（4）不適宜。該研究中的“不適宜”這一等級的土地是按照國家耕地后備資源調(diào)查評價標(biāo)準(zhǔn)評價為非耕地后備的土地資源，該等級土地面積2 207.01 hm2，占評價對象面積的78.69%。對于萬載縣來說，土壤質(zhì)地、地形坡度是其主要限制性因素。從萬載縣所處的地理位置、氣候區(qū)不難發(fā)現(xiàn)，萬載縣屬低山、丘陵地區(qū)，全縣地形是南、北、西三面環(huán)山，東部較為低平。境內(nèi)地形比較崎嶇，多山地巖石，在這種條件下風(fēng)化形成的土壤，質(zhì)地不佳，顆粒物多，多巖石碎屑，土層厚度有限，有機質(zhì)含量少，且成土速度慢，土壤質(zhì)地不佳，這對于萬載縣的不宜耕土地來說，土壤質(zhì)地成了首要的限制因素。同時，由于處在山地丘陵區(qū)，地形起伏，高低不平，境內(nèi)地形坡度大于15°的較多，不宜耕作，否則會造成水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境。因此，地形坡度也成為萬載縣耕地后備資源的另一大限制因素。已經(jīng)廢棄的采礦用地大部分是由于坡度原因被定為非后備資源，也有很多廢棄的采礦用地是廢棄采石場。內(nèi)陸灘涂地類主要因生態(tài)條件指標(biāo)和土壤質(zhì)地原因被評價為非后備資源；裸地主要是由于土壤質(zhì)地和地形坡度原因被評價為非后備資源。

2.6.2各鄉(xiāng)鎮(zhèn)宜耕后備資源分析。根據(jù)評價結(jié)果，萬載縣耕地后備資源主要分布于羅城鎮(zhèn)、三興鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)、潭埠鎮(zhèn)，其次為株潭鎮(zhèn)、黃茅鎮(zhèn)、鵝峰鄉(xiāng)等。根據(jù)《萬載土壤志》記載，萬載多屬低山、中高丘陵地，主要分布于高村鎮(zhèn)、茭湖鄉(xiāng)、仙源鄉(xiāng)、赤興鄉(xiāng)、白水鄉(xiāng)、嶺東鄉(xiāng)、馬步鄉(xiāng)等地，低丘陵多分布于雙橋鎮(zhèn)、潭埠鎮(zhèn)、株潭鎮(zhèn)、白良鄉(xiāng)、高城鄉(xiāng)、鵝峰鄉(xiāng)等地，河濱階地多分布于三興鎮(zhèn)、羅城鎮(zhèn)、鵝峰鄉(xiāng)等地。低山、中高丘陵地的成土母巖多為花崗巖、變質(zhì)巖、紅砂巖，這也就導(dǎo)致了這些地區(qū)土壤質(zhì)地礫質(zhì)土或巖石的情況比較多。低丘陵和河濱階地的成土母質(zhì)多為第四系新老沉積物、第四系紅色粘土母質(zhì)以及泥頁巖、碳質(zhì)巖、石灰?guī)r等。綜上所述，在三興鎮(zhèn)、羅城鎮(zhèn)、潭埠鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)等地的土壤質(zhì)地、地形坡度等不宜耕限制條件比較少。另外高村、鵝峰、馬步、仙源等鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)保護區(qū)、林場等相對較多，生態(tài)條件限制了一些圖斑被評價為非后備圖斑。這也就導(dǎo)致了萬載耕地后備資源集中分布于三興鎮(zhèn)、羅城鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)、潭埠鎮(zhèn)等地。

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)宜耕后備資源情況詳見表4。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論耕地后備資源評價的基本特征是將耕地利用的要求與土地質(zhì)量的供給進行比較匹配[7]。該研究在獲取了大量耕地后備資源相關(guān)信息的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析評價對象的自然條件和社會經(jīng)濟狀況，選取主要影響萬載縣耕地后備資源的8個指標(biāo)，確定了合理的適宜等級評價體系，然后根據(jù)短板原理，對萬載縣土地質(zhì)量進行了對比評價，從而科學(xué)地確定耕地后備資源的適宜性與否以及適宜等級。研究結(jié)果與萬載縣的具體實際基本相符。該研究在劃分適宜等與不適宜等時，借助國家開展的萬載縣耕地后備資源調(diào)查評價項目中的后備與非后備資源的調(diào)查數(shù)據(jù)及評價結(jié)果，在此基礎(chǔ)上對適宜等的評價對象做了更進一步的分析，細(xì)化其適宜性評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，將后備土地做適宜程度分析，一等地是作為宜耕性最高的未利用土地資源，地塊等級越高，作為耕地后備的適宜度越差。

3.2討論該研究基于短板原理，以研究耕地后備資源宜耕性等級為出發(fā)點，以萬載縣耕地后備資源為研究對象，建立了萬載縣耕地后備資源適宜性等級評價指標(biāo)體系，對照評價體系分別對評價對象作為耕地后備的適宜性進行了有差別的等級評定，在得出評價結(jié)果的同時給出了各適宜級別土地開發(fā)利用的建議。研究結(jié)果與萬載縣當(dāng)?shù)貙嶋H情況基本相符。通過短板原理得到的耕地后備資源等級既直觀又簡便，為耕地后備資源評價方法開辟了一種新的思路。

由于數(shù)據(jù)資料來源及時間性等多方面的限制，該研究成果還存在一定的不足性，在今后的工作中有待進一步完善。該研究中，耕地后備資源適宜性評價不僅涉及土地的自然質(zhì)量，還涉及到土地的社會經(jīng)濟屬性，由于數(shù)據(jù)的獲取及指標(biāo)量化等問題，使得土地評價指標(biāo)中自然屬性指標(biāo)量化程度高，而社會經(jīng)濟因素是基于外業(yè)實地調(diào)查，加入了人為主觀判定。在指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)獲取上，減少主觀因素對研究結(jié)果的影響是今后研究的重要方向。

參考文獻

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