內(nèi)蒙古集寧區(qū)耕地后備資源調(diào)查與適宜性研究

劉晶晶 孫旭 李曉璐 齊亞洲

摘 要：耕地后備資源適宜性評(píng)價(jià)能夠?yàn)楸ＷC糧食安全而進(jìn)行的耕地后備資源合理開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。本文以二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，將集寧區(qū)的耕地后備資源作為評(píng)價(jià)對(duì)象，選取了內(nèi)在和外在2個(gè)方面的6個(gè)評(píng)價(jià)因子，采用層次分析法和專家打分相結(jié)合的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確定，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和法，進(jìn)行全區(qū)耕地后備資源調(diào)查和適宜性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：集寧區(qū)有4 603.52 hm2耕地后備資源具有不同程度的宜耕性，其中，高度適宜等級(jí)占18.52%，中度適宜等級(jí)占33.64%，勉強(qiáng)適宜等級(jí)占47.84 %；南部的翟家溝村和大十號(hào)村的部分洼地等擁有面積較大的耕地后備資源，可作為開(kāi)發(fā)關(guān)注重點(diǎn)。此評(píng)價(jià)結(jié)果中集寧區(qū)耕地后備資源開(kāi)發(fā)適宜性等級(jí)和數(shù)量，可為內(nèi)蒙古和其他相似區(qū)域后備資源開(kāi)發(fā)利用研究提供參考。

關(guān)鍵詞：耕地后備資源；適宜性評(píng)價(jià)；集寧區(qū)

中圖分類號(hào)：F323.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：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

耕地是人們賴以生存和發(fā)展最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的物質(zhì)源泉。耕地質(zhì)量是食品安全的基礎(chǔ)，是人類健康的基石。近年來(lái)，隨著我國(guó)城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的不斷加速，城市及近郊農(nóng)村地區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化。在建設(shè)用地需求量逐漸增加的同時(shí)保障糧食安全的需求也更為重要和突出，因此，需要通過(guò)未利用地的開(kāi)發(fā)，非耕農(nóng)用地、低效建設(shè)用地的整理和復(fù)墾來(lái)維持存量耕地的規(guī)模，耕地后備資源的開(kāi)發(fā)復(fù)墾已經(jīng)成為補(bǔ)充耕地、貫徹落實(shí)國(guó)家占補(bǔ)平衡政策的重要內(nèi)容[1]。

目前，中國(guó)已開(kāi)展了幾次全國(guó)性的耕地后備資源的調(diào)查與評(píng)價(jià)[2-4]，其中以《中國(guó) 1∶100 萬(wàn)土地資源圖》的評(píng)價(jià)體系最具代表性[5]。隨著“耕地占卜平衡”的開(kāi)展和實(shí)施，越來(lái)越多的研究者投入到耕地后備資源調(diào)查和評(píng)價(jià)的工作中，遙感[6]和地理信息系統(tǒng)[7-9]等手段、單因子和多因子綜合評(píng)價(jià)的方法[10]不斷被應(yīng)用于耕地后備資源開(kāi)發(fā)適宜性的評(píng)價(jià)中。

與內(nèi)蒙古自治區(qū)其他地區(qū)相比，集寧區(qū)耕地面積較少，城市化率較高，干旱和水土流失嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)科技水平較低。城市發(fā)展與生態(tài)建設(shè)給耕地保護(hù)帶來(lái)了重大壓力。因此，擺脫耕地面積逐年減少的困境，耕地后備資源的適宜性評(píng)價(jià)與合理開(kāi)發(fā)是當(dāng)前集寧區(qū)土地管理急待解決的問(wèn)題。

1 研究區(qū)概況與試驗(yàn)方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古中部、烏蘭察布市中部偏南，屬陰山山脈灰騰梁南麓，主要作物為馬鈴薯，是內(nèi)蒙古自治區(qū)的市轄區(qū)，烏蘭察布市人民政府所在地。地理位置為北緯40°57′～41°15′ N，東經(jīng)113°00′～113°15′ E之間，總面積526.5 km2，耕地面積95.42 km2，占縣域面積的18.12%。區(qū)內(nèi)地形西北高、東南低，西北屬山地，東南屬平原，有低山丘陵、高平臺(tái)地、傾斜平原、河谷凹地、灘川盆地等基本地貌類型。境內(nèi)山勢(shì)不高，平均海拔高度1 374 m。氣候四季分明，年均氣溫4.3 ℃，年均降水量280～350 mm，年均相對(duì)濕度51%，屬典型的蒙古高原大陸性氣候。區(qū)內(nèi)城市面積占比較大，村莊廣泛散落在區(qū)域內(nèi)，大小不一；天然牧草地在全域內(nèi)面積比重最高，其次為農(nóng)田，以旱田為主，林地以其他林地為主。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與評(píng)價(jià)方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理 主要數(shù)據(jù)：內(nèi)蒙古自治區(qū)集寧區(qū)農(nóng)用地分等成果（2012）、內(nèi)蒙古自治區(qū)集寧區(qū)土地整治規(guī)劃（2011—2015）成果、第二次全國(guó)土地調(diào)查農(nóng)村土地調(diào)查成果圖（2009）、內(nèi)蒙古自治區(qū)集寧區(qū)地形圖（1∶5萬(wàn)）、第二次土壤普查剖面數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)局的耕地地力普查圖和報(bào)告、測(cè)土配方成果以及年降水量分布圖、年積溫分布圖等。

在 ArcGIS 10.2 平臺(tái)下，將研究區(qū)地形圖生成坡度圖和地形圖；由土壤剖面數(shù)據(jù)和土種類型進(jìn)行反距離差值運(yùn)算確定有效土層厚度圖；對(duì)成土母質(zhì)和表層土壤質(zhì)地進(jìn)行賦值后，做插值處理和統(tǒng)計(jì)分析，分別確定成土母質(zhì)和表層土壤質(zhì)地分布圖；運(yùn)用影響半徑距道路距離分值衰減方式，分別按照公路緩沖區(qū)和農(nóng)村道路緩沖區(qū)計(jì)算各圖斑耕作便利程度。

1.2.2 評(píng)價(jià)對(duì)象與評(píng)價(jià)單元 耕地后備資源包括可開(kāi)墾土地和可復(fù)墾采礦用地兩大類[11]。本研究中的耕地后備資源評(píng)價(jià)的對(duì)象有其他草地、內(nèi)陸灘涂、鹽堿地、沙地、裸地和采礦用地6種類型。

采用基于ArcGIS 10.2的空間疊置功能，將影響研究區(qū)域耕地后備資源開(kāi)發(fā)適宜性的圖層數(shù)據(jù)進(jìn)行疊置，以具有綜合屬性的1 641塊圖斑作為適宜性評(píng)價(jià)單元，其評(píng)價(jià)范圍為7 991.88 hm2。

1.2.3 評(píng)價(jià)方法 采用評(píng)分法中的經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和法進(jìn)行評(píng)價(jià)，即將各參評(píng)因子按其對(duì)土地適應(yīng)性（或限制）的大小進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分級(jí)并賦值，然后用各參評(píng)因子數(shù)值之和來(lái)表示土地適宜性的高低[12]。

1.3 適宜性評(píng)價(jià)

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 依據(jù)內(nèi)蒙古高原及長(zhǎng)城沿線區(qū)自然條件的特殊性，結(jié)合已有耕地后備資源自然質(zhì)量適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究成果[8-9，13-16]，確定本研究的評(píng)價(jià)因素和因子。土壤是土地資源質(zhì)量的重要影響因素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資料，是重要的土壤限制因子[17-19]，因此選擇其有效土層厚度、土壤質(zhì)地和成土母質(zhì)作為內(nèi)在因素；地形條件對(duì)水熱狀況的再分配和物質(zhì)的遷移起著重要作用，也在很大程度上決定了開(kāi)發(fā)的難易程度和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也影響到開(kāi)發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題[5，20]，因此選擇其地形部位和坡度作為外在因素；地塊距離道路和居民點(diǎn)的遠(yuǎn)近程度直觀地反映了開(kāi)發(fā)的難易程度，也在很大程度上決定了經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出比，因此選擇了耕作便利度作為另一外在因素。指標(biāo)體系包括2個(gè)因素，6個(gè)因子（表1）。

1.3.2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重確定 通過(guò)層次分析法[8-9，13-16，21]和專家打分法[22-25]相結(jié)合的方法[26-29]來(lái)確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重。

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。按照目標(biāo)層、準(zhǔn)則層以及方案層的形式劃分層次，依據(jù)已經(jīng)選擇的評(píng)價(jià)因子建立層次結(jié)構(gòu)圖（圖1）。

（2） 構(gòu)造判斷矩陣。通過(guò)專家打分，采用 1～9 標(biāo)度法，構(gòu)造重要性判斷矩陣P（表2、表3、表4）。

（3） 權(quán)重及一致性檢驗(yàn)的計(jì)算。判斷矩陣P1、P2、P3均具有滿意的一致性，其中判斷矩陣P1的CR=0，B1權(quán)重為0.33，B2權(quán)重為0.67；判斷矩陣P2的CR=0.015 8<0.10，C1權(quán)重為0.56，C2權(quán)重為0.12，C3權(quán)重為0.32；判斷矩陣P3的CR=0.015 8<0.10，C4權(quán)重為0.14，C5權(quán)重為0.24，C6權(quán)重為0.62。

（4） 層次總排序及一致性檢驗(yàn)。CI=0.009 1，RI=0.58，CR=0.009 1/0.58=0.015 6<0.10，判斷矩陣P具有滿意的一致性。

1.3.3 評(píng)價(jià)因子分值確定 在廣泛征求相關(guān)專家和大量實(shí)際調(diào)研的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析相關(guān)資料，了解到集寧區(qū)表層土壤質(zhì)地良好，但農(nóng)村道路建設(shè)滯后，現(xiàn)狀農(nóng)村道路和公路彎道多、路面窄、道路不平，路況差，公路網(wǎng)等級(jí)低，耕作通行不便，且有效土層厚度對(duì)土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目的實(shí)施影響較大。因此參考相關(guān)文獻(xiàn)和《內(nèi)蒙古自治區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)成果補(bǔ)充完善技術(shù)文件匯編》，最終對(duì)各評(píng)價(jià)因子進(jìn)行賦值（表6）。

1.3.4 適宜性指數(shù)確定 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和法[14-15，28]來(lái)計(jì)算每一個(gè)評(píng)價(jià)單元的適宜性指數(shù)。計(jì)算公式如下：

式中：P為評(píng)價(jià)單元分值；wi為評(píng)價(jià)因子權(quán)重；pi為評(píng)價(jià)因子的指數(shù)；i為評(píng)價(jià)因子編號(hào)；n為總評(píng)價(jià)因子數(shù)。

1.3.5 適宜性等級(jí)劃分 采用分布頻率曲線法，根據(jù)耕地后備資源適宜性分布直方圖中頻率曲線的明顯拐點(diǎn)[30-31]，并參考耕地后備資源評(píng)價(jià)規(guī)程[32]和專家打分，通過(guò)實(shí)地調(diào)查與反復(fù)調(diào)研論證，然后參照集寧區(qū)實(shí)際情況，進(jìn)行相關(guān)修正，最終將集寧區(qū)耕地后備資源的適宜性分為5個(gè)級(jí)別（表7）：一等為高度適宜；二等為中度適宜；三等為勉強(qiáng)適宜；四等為暫不適宜；五等為永久不適宜。

2 結(jié)果與分析

2.1 集寧區(qū)耕地后備資源分布情況

集寧區(qū)耕地后備資源面積為7 991.88 hm2，其中其他草地為主要類型，面積為6 837.25 hm2，占耕地后備資源面積的85.55%；裸地面積為641.36 hm2，占耕地后備資源面積的8.03%；內(nèi)陸灘涂面積為246.41 hm2，占耕地后備資源面積的3.08% ；采礦用地面積為127.49 hm2，占耕地后備資源面積的1.60%；沙地面積為88.72 hm2，占耕地后備資源面積的1.11%；鹽堿地僅50.65 hm2，占耕地后備資源面積的0.63%。

全區(qū)以大十號(hào)村耕地后備資源面積最大，約2 687.05 hm2，占總面積的33.62%；其次為翟家溝村，面積為1 286.63 hm2，占總面積的16.10%；余下依次為師家村、霸王河村等。就各資源類型的分布看，采礦用地主要分布在紅海子村和白海子村；裸地主要分布在翟家溝村和榆樹(shù)灣村；內(nèi)陸灘涂主要分布在大十號(hào)村和黃家村；其他草地主要分布在大十號(hào)村和翟家溝村；沙地主要分布在哈伊爾村和六號(hào)渠村；鹽堿地僅分布在白海子村和章蓋營(yíng)村。

2.2 集寧區(qū)耕地后備資源適宜性

基于GIS對(duì)1 641個(gè)評(píng)價(jià)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果表明（圖2）：集寧區(qū)宜耕的后備資源4 603.52 hm2，占耕地后備資源總面積的57.60%；不宜耕的后備資源3 388.36 hm2，占耕地后備資源總面積的42.40%。宜耕后備資源具有不同的適宜程度，其中高度適宜等級(jí)為852.40 hm2，占總宜耕后備資源的18.52%；中度適宜等級(jí)為1 548.61 hm2，占總宜耕后備資源的33.64%；勉強(qiáng)適宜等級(jí)為2 202.50 hm2，占總宜耕后備資源的47.84%。不宜耕的后備資源中90.32%為暫不適宜，9.68%為永久不適宜。

宜耕后備資源中，面積最大的為翟家溝村，約4 603.52 hm2；其次為大十號(hào)村，面積為764.05 hm2；余下依次為大河灣村、師家村和六號(hào)渠村等。從等級(jí)分布來(lái)看：在宜耕后備資源中，高度適宜等級(jí)占18.52%，主要分布在大十號(hào)村和翟家溝村；中度適宜等級(jí)占33.64%，主要分布在翟家溝村和六號(hào)渠村；勉強(qiáng)適宜等級(jí)占27.56%，主要分布在翟家溝村和大河灣村。從土地利用分布來(lái)看：各適宜等級(jí)的耕地后備資源主要以其他草地和裸地為主，其他草地占80.75%，裸地占10.80%，內(nèi)陸灘涂和采礦用地分別占 2.98%和 2.59%，沙地占1.78%，鹽堿地占1.10%。

3 結(jié)論與討論

本文以集寧區(qū)耕地后備資源為研究對(duì)象，選取了6個(gè)參評(píng)因子，利用經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和法進(jìn)行了耕地后備資源的適宜性評(píng)價(jià)，并從宜耕等級(jí)和土地利用2個(gè)方面對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明。

（1） 集寧區(qū)有7 991.88 hm2耕地后備資源，其中其他草地為主要類型，占耕地后備資源面積的85.55%。

（2） 集寧區(qū)宜耕后備資源4 603.52 hm2，其中高度適宜、中度適宜、勉強(qiáng)適宜等級(jí)分別占18.52%，33.64%，47.84%。

（3） 集寧區(qū)不宜耕后備資源主要分布在位于山區(qū)的師家村和交通便利度差的大十號(hào)村的西北部，而位于南部的翟家溝村和大十號(hào)村的部分洼地等擁有面積較大的宜耕后備資源，可作為耕地后備資源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域。

（4） 集寧區(qū)各適宜等級(jí)的耕地后備資源主要以其他草地和裸地為主，分別占全部適宜耕地后備資源的80.75%和10.80%。

由于收集到的數(shù)據(jù)有限，參評(píng)因子的選擇具有局限性，另外本研究?jī)H考慮了各評(píng)價(jià)因子對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)，未考慮到各評(píng)價(jià)因子的極限條件對(duì)適宜性的影響，但總體的評(píng)價(jià)結(jié)果較為科學(xué)準(zhǔn)確，可為集寧地區(qū)耕地后備資源的開(kāi)發(fā)提供參考，為內(nèi)蒙古高原部分地區(qū)的耕地后備資源適宜性評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)和方法指導(dǎo)。

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