江西省林耕地適宜性評(píng)價(jià)與農(nóng)業(yè)發(fā)展格局探討

摘要：以江西省林耕業(yè)為研究對(duì)象，選擇生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的環(huán)境表現(xiàn)指標(biāo)與土壤坡度、海拔、質(zhì)地、肥力、水源等土地資源指標(biāo)為評(píng)價(jià)因子，利用變異系數(shù)法與GIS加權(quán)疊加對(duì)江西省林耕地適宜性分布進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合江西省農(nóng)業(yè)區(qū)位商與土地類型的分析，將江西省農(nóng)業(yè)空間格局整體劃分為三大區(qū)域：（Ⅰ）環(huán)鄱水域漁業(yè)及農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)區(qū)；（Ⅱ）贛中平原農(nóng)耕生產(chǎn)區(qū)；（Ⅲ）贛西及東北部林業(yè)保護(hù)區(qū)。

關(guān)鍵詞：土地適宜性；區(qū)位商；土壤類型；農(nóng)業(yè)發(fā)展格局；江西省

中圖分類號(hào)：F321.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）22-5634-05

土地適宜性是一種土地類型對(duì)特定用途的合適程度[1，2]。近年來(lái)，一些學(xué)者采用定性和定量分析相結(jié)合的方法，對(duì)土地適宜性與格局問(wèn)題進(jìn)行了研究[3-6]。江西是農(nóng)業(yè)大省，與土地資源、環(huán)境關(guān)系最為密切的農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)體系中占有重要的戰(zhàn)略地位，但以江西省為研究區(qū)域的農(nóng)業(yè)適宜性與格局分析的研究鮮見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究以耕、林地適宜性評(píng)價(jià)分等為基礎(chǔ)，結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)位商與土壤類型，通過(guò)對(duì)研究區(qū)域的相關(guān)資料的收集和部分區(qū)域?qū)嵉卣{(diào)查，對(duì)江西農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展格局進(jìn)行了分析與探討。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《江西省統(tǒng)計(jì)年鑒》（2003～2006年）；生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)主要包括《江西環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》（2006年），江西省水利部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2006年），江西省氣象局臺(tái)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（2006年）；江西省土壤資源數(shù)據(jù)主要包括1∶400萬(wàn)土壤全N、全P、全K含量分布圖，1∶400萬(wàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量分布圖，1∶400萬(wàn)土壤質(zhì)地分布圖，1∶400萬(wàn)土壤類型分布圖，DEM數(shù)據(jù)；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以上部分?jǐn)?shù)據(jù)由國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目——地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)（www.geodata.cn）提供。

2 研究方法

2.1 土地適宜性評(píng)價(jià)方法

2.1.1 指標(biāo)選取及權(quán)重確定 指標(biāo)選取一般需要以數(shù)量化表示，或是可以轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)，并且有可獲取性（具有一定的現(xiàn)實(shí)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)）、可比性、可測(cè)性（所選的因子必須在現(xiàn)實(shí)生活中是可以測(cè)量得到的或可通過(guò)科學(xué)方法聚合生成的）[7，8]。根據(jù)以上原則，并依據(jù)和參考FAO《土地評(píng)價(jià)綱要》、《江西省森林資源二類調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程》的規(guī)定，結(jié)合江西省植被歸一化指數(shù)（NDVI），根據(jù)林地、耕作地對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的適宜性程度，限制性強(qiáng)度和生產(chǎn)能力的高低，從生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)指標(biāo)、土壤資源供給指標(biāo)等方面選取指標(biāo)因子。研究將江西省地區(qū)林地、耕作地適宜度分成四等，土壤資源供給主要考慮土壤肥力、有機(jī)質(zhì)含量、N、P、K分布與地形坡度等對(duì)系統(tǒng)的影響；生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)是依據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部提供的方法進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。不同指標(biāo)的貢獻(xiàn)大小不盡相同，研究采用變異系數(shù)法[9]確定指標(biāo)權(quán)重，變異系數(shù)法計(jì)算公式為：

式中，Wj代表第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，Vj代表第j項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)，Yj代表第j項(xiàng)指標(biāo)的平均值，m為指標(biāo)個(gè)數(shù)。其次，在征求農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域有關(guān)學(xué)者意見(jiàn)確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重。詳見(jiàn)表1所示。

2.1.2 加權(quán)疊加計(jì)算 加權(quán)疊加法是結(jié)合GIS的分析模型中常見(jiàn)的方法[10]。其原理就是基于圖層疊加的方法，將每個(gè)單因子的評(píng)價(jià)值與權(quán)重相乘，再累加求和。每個(gè)單因子矢量圖層都是從一個(gè)側(cè)面反映出農(nóng)林適宜性狀況，結(jié)合指標(biāo)因子權(quán)重，將不同因子圖層進(jìn)行疊加運(yùn)算，最終圖層即為農(nóng)業(yè)土地適宜性等級(jí)圖。

2.2 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)格局研究方法

區(qū)位商法是空間分析中用以考察多種對(duì)象相對(duì)分布的一種方法，該指標(biāo)是衡量某一區(qū)域要素的空間分布情況，反映某一產(chǎn)業(yè)部門的專業(yè)化程度，以及某一區(qū)域在高層次區(qū)域的地位和作用等。本研究中該指標(biāo)是指一個(gè)地區(qū)特定部門的產(chǎn)值在該地區(qū)總產(chǎn)值中所占的比重，與該部門產(chǎn)值在區(qū)域總產(chǎn)值中所占比重的比率，區(qū)位商數(shù)值越大，該區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)越大[11]。區(qū)位商是空間分析中用來(lái)計(jì)算所考察的多種對(duì)象相對(duì)分布的方法，分析結(jié)果表現(xiàn)為一個(gè)相對(duì)份額指標(biāo)值，即區(qū)位商值。具體計(jì)算方法如下：

式中，LQij表示i地區(qū)j產(chǎn)業(yè)的區(qū)位商；i表示第i個(gè)地區(qū)；j表示第j個(gè)產(chǎn)業(yè)；Lij表示第i個(gè)地區(qū)、第j個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出指標(biāo)。

2.3 相對(duì)等級(jí)劃分

在計(jì)算出林耕土地適宜性與區(qū)位商之后，將其進(jìn)行相對(duì)等級(jí)劃分。目前常見(jiàn)的分級(jí)方法有聚類分析法[12]等，本研究采用SPSS數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)不同區(qū)域數(shù)值進(jìn)行K-均值聚類分析法，根據(jù)K-均值聚類分析，將江西省農(nóng)業(yè)和林業(yè)用地的適宜性與區(qū)位商分為四級(jí)（表2），不同適宜度農(nóng)用耕地和林地的面積以及它們占本類土地總面積的比例情況見(jiàn)表3。

3 結(jié)果與分析

3.1 適宜性與區(qū)位商

由表3結(jié)果可知，江西省農(nóng)地適宜性較高，林地適宜性Ⅲ、Ⅳ級(jí)與農(nóng)地適宜性Ⅲ、Ⅳ級(jí)以上區(qū)域分別為58.5%與61.1%，農(nóng)地適宜性與林地適宜性區(qū)域有部分重合。但從分布來(lái)看，贛中平原區(qū)土地的農(nóng)業(yè)適宜性高于林業(yè)。環(huán)鄱陽(yáng)湖區(qū)域由于人口密度大、污染重，環(huán)境表現(xiàn)力相對(duì)較低，這些影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性，導(dǎo)致環(huán)鄱區(qū)域耕作業(yè)等級(jí)較低。

不同適宜度農(nóng)地和林地及其區(qū)位商的空間格局分異分別見(jiàn)圖1、圖2。由圖中可以看出，江西省耕作業(yè)土地適宜性與區(qū)位商發(fā)展相對(duì)較高的區(qū)域主要分布在贛中與贛東部分區(qū)域；林業(yè)土地適宜性與區(qū)位商發(fā)展相對(duì)較高的區(qū)域主要分布在贛西、贛南與贛東北部分區(qū)域，多數(shù)縣市耕作業(yè)區(qū)位商值集中于0.7～1.5之間，表明江西耕作業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異不大；而林業(yè)區(qū)位商值最高與最低間差異超過(guò)7倍以上，表明江西林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著較大的差異性。通過(guò)比較農(nóng)業(yè)土地適宜性值與區(qū)位商值可以發(fā)現(xiàn)，林業(yè)區(qū)位商達(dá)到Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)范圍值的縣域90%以上與土地適宜性值Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)范圍吻合；耕作業(yè)區(qū)位商達(dá)到Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)范圍值的縣域80%以上與土地適宜性值Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)范圍吻合。

3.2 土壤類型分析

依據(jù)江西省1∶400萬(wàn)土壤類型分布圖分析發(fā)現(xiàn)，土壤類型包括鐵鋁土、人為土、初育土3個(gè)土綱，主要為紅壤和水稻土，二者共占區(qū)域總面積的66.6%，而后依次是黃紅壤、黃壤、紫色土、石灰土、紅棕壤和黃褐土。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)土地適宜性與土壤類型關(guān)系分析可以發(fā)現(xiàn)，耕作地適宜性為Ⅳ級(jí)區(qū)域中占主要類型的是紅壤和水稻土，分別占江西總面積的17%和6%以上。紅壤是江西亞熱帶地帶性土壤，有機(jī)質(zhì)積累較高；水稻土是經(jīng)長(zhǎng)期淹水耕作、鐵錳還原淋溶和氧化淀積交替進(jìn)行的人為土，是種植水稻等作物的重要土地資源[13]。林地適宜性Ⅳ級(jí)區(qū)域中紅壤、黃紅壤與黃壤為主，分別占到19.70%、6.36%和3.02%以上（表4）。黃壤主要形成于亞熱帶山地濕潤(rùn)生物氣候條件，多分布在海拔700 m以上的地區(qū)，黃紅壤是紅壤向黃壤過(guò)渡的一類土壤，在垂直帶譜上，它位于黃壤或黃棕壤之下，紅壤或棕紅壤之上，是構(gòu)成江西省丘陵山地土壤垂直帶譜中的重要類型。

4 結(jié)論與討論

農(nóng)業(yè)空間格局中不同類型的區(qū)域承擔(dān)著不同的主要功能，這樣可以有效避免各區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同以及區(qū)域內(nèi)部產(chǎn)業(yè)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。依據(jù)農(nóng)業(yè)林耕適宜性、農(nóng)業(yè)區(qū)位商、土壤類型等可以發(fā)現(xiàn)，江西中部區(qū)域耕作業(yè)土地適宜性強(qiáng)，產(chǎn)值高，從自然環(huán)境來(lái)看，此區(qū)域處于高海拔山地與低海拔的鄱陽(yáng)湖水域之間的中間地帶，平原多，可耕作面積廣，同時(shí)人口數(shù)量適中，工業(yè)污染低。由于耕作業(yè)是糧食安全的重要保障，對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境要求高，因此贛中區(qū)域可定位為農(nóng)耕生產(chǎn)區(qū)；贛西、贛東北及南部等縣市林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)值高，土地適宜性強(qiáng)，土地類型包括江西省大部分黃紅壤土，地形多是丘陵山地，一些地區(qū)處于水系源頭，因此以發(fā)展林業(yè)為主，降低水土流失，提高水土保持率，減少農(nóng)業(yè)面源污染以及對(duì)水源的潛在威脅；江西環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)域人口密度大、工業(yè)發(fā)達(dá)，污染相對(duì)較嚴(yán)重，但區(qū)內(nèi)有豐富的湖泊資源，漁業(yè)產(chǎn)值高，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，因此環(huán)鄱漁業(yè)生產(chǎn)、新興的農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)和農(nóng)業(yè)加工業(yè)的發(fā)展有很好的前景。本研究將江西省農(nóng)業(yè)空間格局大致劃分為三大區(qū)域（圖3），圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表劃分的3大典型農(nóng)業(yè)空間格局。根據(jù)其地形及各區(qū)域特點(diǎn)可分為：（Ⅰ）環(huán)鄱水域漁業(yè)及農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)區(qū)；（Ⅱ）贛中平原農(nóng)耕生產(chǎn)區(qū)；（Ⅲ）贛西及東北部林業(yè)保護(hù)區(qū)。

4.1 環(huán)鄱水域漁業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)服務(wù)區(qū)

本區(qū)以鄱陽(yáng)湖為中心，包括彭澤縣、湖口縣等在內(nèi)共17個(gè)縣市，土地總面積占江西省的17.7%，人口占全省的25.8%，人口密度居首位。該區(qū)域水域面積廣，主要以中國(guó)第一大淡水湖——鄱陽(yáng)湖為中心，其水域面積秋季平均約為2 377.3 km2[14]。本區(qū)域由于工業(yè)化發(fā)達(dá)，環(huán)境污染相對(duì)較嚴(yán)重，耕作業(yè)與林業(yè)土地適宜性與產(chǎn)值相對(duì)較低，因此圍繞環(huán)鄱陽(yáng)湖區(qū)域的周邊可進(jìn)行漁業(yè)生產(chǎn)、加工基地的布局；同時(shí)，本區(qū)域涵蓋鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)，處于全省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心區(qū)，有良好的技術(shù)、資金平臺(tái)，交通、運(yùn)輸便利，有利于新興的農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)的發(fā)展?？梢员緟^(qū)域?yàn)橹行耐七M(jìn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地批發(fā)市場(chǎng)、加工出口基地、物流配送分發(fā)中心、沿海大中城市銷地市場(chǎng)建設(shè)，執(zhí)行綠色通道政策，加快形成流通成本低、運(yùn)行效率高的農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，主要利用該網(wǎng)絡(luò)體系建成珠三角、長(zhǎng)三角、閩東南地區(qū)的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品保障平臺(tái)，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品流通服務(wù)。

4.2 贛中平原農(nóng)牧生產(chǎn)區(qū)

本區(qū)包括奉新縣、高安市等在內(nèi)共39個(gè)縣市，土地總面積占江西省的43.5%，人口占全省的42.9%，人均占有耕地面積水平在全省居最高，地形以平原為主，人口密度適中，耕作業(yè)土地適宜性高，擁有較高的耕作業(yè)區(qū)位商基礎(chǔ)。本區(qū)域主要任務(wù)是穩(wěn)定耕地和糧田面積，提高秸稈綜合利用率，發(fā)展畜牧養(yǎng)殖，增加農(nóng)業(yè)循環(huán)，通過(guò)調(diào)整作物結(jié)構(gòu)與農(nóng)耕產(chǎn)業(yè)布局，保持區(qū)域生態(tài)平衡，同時(shí)可大力推廣良種良法，實(shí)施優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)業(yè)工程，建設(shè)綠色糧食生產(chǎn)基地。

4.3 贛西及東北部林業(yè)保護(hù)區(qū)

本區(qū)位于贛西、東北與南部部分山地區(qū)域，包括婺源縣、修水縣等在內(nèi)的共32個(gè)縣市，土地面積占江西省的38.9%，人口占全省的31.3%，森林面積占江西省總比例的54.8%。本區(qū)域多為丘陵山地資源，人口密度低，部分區(qū)域處于江西多條河流的發(fā)源地，包括多個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)，如贛江（章江）源、東江源、修河源等生態(tài)功能保護(hù)區(qū)，因此區(qū)域主要任務(wù)是水土保持、水質(zhì)保護(hù)和生物多樣性保護(hù)等；可利用丘陵山地優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)發(fā)展林木、果樹(shù)、油料、茶葉、中藥材等產(chǎn)業(yè)，在積極實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域資源開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，構(gòu)建江西省環(huán)境保護(hù)體系。

本研究應(yīng)用GIS軟件進(jìn)行基于因子加權(quán)疊加的多目標(biāo)林耕地適宜性評(píng)價(jià)與分析，根據(jù)環(huán)境、土地及經(jīng)濟(jì)等信息得出了整體江西省農(nóng)業(yè)發(fā)展格局，農(nóng)業(yè)格局分析了省內(nèi)資源優(yōu)勢(shì)并調(diào)整區(qū)域之間的互補(bǔ)性，從而加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)的整體互動(dòng)發(fā)展，本研究將江西省農(nóng)業(yè)格局主要分為三大類型功能區(qū)域，提出了每一區(qū)域的主導(dǎo)功能和生態(tài)發(fā)展對(duì)策，對(duì)促進(jìn)江西農(nóng)業(yè)系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)向著更合理的方向發(fā)展，推動(dòng)江西農(nóng)業(yè)更好更快地發(fā)展有一定的參考價(jià)值。

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（責(zé)任編輯 羅亞軍）