基于DEM的煙臺(tái)市農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)

閆濰虹， 衣華鵬， 程振龍， 王廣煊， 龔 圍， 張 鑫

(1.魯東大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院, 山東 煙臺(tái)264025; 2.煙臺(tái)市國(guó)土資源局, 山東 煙臺(tái) 264003)

基于DEM的煙臺(tái)市農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)

閆濰虹1， 衣華鵬1， 程振龍1， 王廣煊1， 龔 圍1， 張 鑫2

(1.魯東大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院, 山東 煙臺(tái)264025; 2.煙臺(tái)市國(guó)土資源局, 山東 煙臺(tái) 264003)

[目的] 根據(jù)“耕地優(yōu)先，兼顧園、林、草用地”的原則，進(jìn)行煙臺(tái)市農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)，為煙臺(tái)市土地合理利用提供理論依據(jù)。 [方法] 以山東省煙臺(tái)市為研究區(qū)域，以DEM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ArcGIS的空間分析功能提取海拔高度、坡度、地表起伏度，結(jié)合有效土層厚度因子，確定最佳農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，生成耕地、園地、林草地的適宜性等級(jí)分布圖，最終得到煙臺(tái)市農(nóng)用土地適宜等級(jí)的空間布局。 [結(jié)果] 與煙臺(tái)市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，煙臺(tái)市目前的土地利用以耕地為主，占土地總面積的33%，大于適宜性耕地面積；實(shí)際園地面積小于適宜性面積；林草地的實(shí)際面積略小于適宜性面積。 [結(jié)論] 煙臺(tái)市土地利用存在一定的不合理性，具有一定的調(diào)整空間。

DEM; 煙臺(tái)市; 農(nóng)用土地; 適宜性評(píng)價(jià); 評(píng)價(jià)因子

土地資源是人類賴以生存和發(fā)展的最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最基本的物質(zhì)條件[1]。土地適宜性評(píng)價(jià)是指綜合分析某塊土地的自然屬性和社會(huì)屬性，評(píng)定該塊土地對(duì)于某種特定用途是否適宜以及適宜的程度如何，是土地合理利用與科學(xué)規(guī)劃的依據(jù)[2]?？茖W(xué)的土地評(píng)價(jià)起源于美國(guó)的土地潛力評(píng)價(jià)，20世紀(jì)中葉，我國(guó)將較系統(tǒng)的土地評(píng)價(jià)工作應(yīng)用在荒地調(diào)查當(dāng)中，隨后聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)《土地評(píng)價(jià)綱要》的頒布與引進(jìn)，有效推動(dòng)了我國(guó)土地適宜性評(píng)價(jià)工作的進(jìn)展[3]。

數(shù)字高程模型(digital elevation model， DEM)在20世紀(jì)中葉由美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的Miller[4]首次提出，它是用一組有序數(shù)值矩陣表示地面高程的一種實(shí)體地面模型，DEM數(shù)據(jù)當(dāng)中蘊(yùn)含著大量的地表形態(tài)信息，是進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)(geographic information system， GIS)在我國(guó)起步較晚，但是發(fā)展迅猛，20世紀(jì)末，黃杏元等[5-6]最先將GIS的原理和方法應(yīng)用于土地適宜性評(píng)價(jià)?；贒EM數(shù)據(jù)運(yùn)用GIS空間分析功能進(jìn)行的土地適宜性分析與傳統(tǒng)的土地適宜性分析相比，不僅可以節(jié)約時(shí)間、提高工作效率，而且大大提高了工作的精度和準(zhǔn)確度、減小了誤差，為土地適宜性評(píng)價(jià)工作帶來(lái)了便捷，因此，在土地適宜性評(píng)價(jià)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，尤其是農(nóng)用土地的適宜性評(píng)價(jià)[7-8]。

煙臺(tái)市地形特殊，山地丘陵分布較廣，適宜發(fā)展園業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)，因此，煙臺(tái)地區(qū)的蘋果、梨、葡萄和大櫻桃等各種水果享譽(yù)海內(nèi)外。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，為了更好地滿足生產(chǎn)生活的需要，開(kāi)始出現(xiàn)了毀林開(kāi)荒造田、果園擠占優(yōu)質(zhì)耕地等現(xiàn)象。本研究根據(jù)“耕地優(yōu)先，兼顧園、林、草用地”的原則，對(duì)煙臺(tái)市進(jìn)行了農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)，以期為更合理地規(guī)劃利用該市農(nóng)用土地提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

煙臺(tái)市位于山東半島的東北部，地理坐標(biāo)為119°34′—121°57′E，36°16′—38°23′N。東與威海相連，南與青島相鄰，西與濰坊相接，北部瀕臨渤海、黃海，地理位置十分優(yōu)越，是中國(guó)首批沿海開(kāi)放城市之一，也是連接環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的節(jié)點(diǎn)城市。該市土地總面積約1.38×104km2，現(xiàn)轄芝罘區(qū)、萊山區(qū)、福山區(qū)、牟平區(qū)4個(gè)市轄區(qū)及長(zhǎng)島縣，代管龍口市、萊陽(yáng)市、萊州市、蓬萊市、招遠(yuǎn)市、棲霞市、海陽(yáng)市7個(gè)縣級(jí)市和國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、保稅港區(qū)及昆崳山生態(tài)自然保護(hù)區(qū)4個(gè)功能區(qū)，海岸線長(zhǎng)約909 km，有63個(gè)島嶼，總?cè)丝诩s702萬(wàn)。煙臺(tái)地形以低山丘陵為主，其中山地占36.62%、丘陵占39.7%、平原占20.78%，低山區(qū)主要分布于煙臺(tái)市的中部，最高峰為昆崳山，其海拔為923 m，丘陵區(qū)則分布于低山區(qū)的周圍，地勢(shì)總體而言是中間高四周低。氣候?qū)儆谂瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，光照充足，年平均氣溫為12.7 ℃，年平均降水量為651.9 mm。煙臺(tái)市河網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，河流眾多，多屬于季風(fēng)雨源型河流。煙臺(tái)市土壤類型主要是棕壤、褐土和潮土，其中棕壤占土地總面積的77.79%；植被屬暖溫帶落葉闊葉林區(qū)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理

所用DEM數(shù)據(jù)是從地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http:∥www.gscloud.cn/)下載的分辨率為90 m的ASTGTM_DEM數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)ArcGIS進(jìn)行鑲嵌、裁剪、投影轉(zhuǎn)換等處理，最后得到煙臺(tái)市的DEM數(shù)據(jù)。煙臺(tái)市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)由煙臺(tái)市國(guó)土資源局提供。

3 農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)

農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)是土地適宜性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容之一。農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)是指綜合分析某塊農(nóng)用土地的自然屬性和社會(huì)屬性，評(píng)定該農(nóng)用土地對(duì)于某種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是否適宜以及適宜的程度如何，其評(píng)價(jià)過(guò)程主要包括評(píng)價(jià)對(duì)象的確定、評(píng)價(jià)因子的選取、評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)處理、評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確定、評(píng)價(jià)體系的建立等[9-10]。

3.1 評(píng)價(jià)對(duì)象的確定

在進(jìn)行農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)之前，首先要確定評(píng)價(jià)對(duì)象?！吨腥A人民共和國(guó)土地管理法》中指出，按照用途土地可分為農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地3大類，其中農(nóng)用地是指直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，具體分為耕地、園地、林地、草地、農(nóng)田水利用地、養(yǎng)殖水面等[11]。根據(jù)第二次土地調(diào)查的煙臺(tái)市土地利用現(xiàn)狀，確定煙臺(tái)市目前的土地利用類型主要包括耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地和其他用地等。

煙臺(tái)市土地的利用類型比較繁多，需對(duì)農(nóng)用土地的實(shí)際利用情況進(jìn)行綜合分析。城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地等用途目前非常明確，并且比較穩(wěn)定，短時(shí)間內(nèi)土地利用方式不會(huì)改變；同時(shí)由于耕地、園地、林地、草地在農(nóng)用土地中占的比例比較大，而且與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系最為密切，但是考慮到煙臺(tái)市的具體情況，草地多分布在高大的喬木林地中，故將草地歸到林地一類，最終確定本次農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)對(duì)象為耕地、園地和林草地。

3.2 評(píng)價(jià)因子的選取

評(píng)價(jià)因子的選取是農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵。影響農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)的因素有很多，包括地形地貌、氣候、水文、土壤等各種自然條件以及勞動(dòng)力、科技水平、交通運(yùn)輸?shù)壬鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件[12]。農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果并非評(píng)價(jià)因子選取的越多越準(zhǔn)確，但是選取太少也會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)價(jià)因子的選取應(yīng)遵循一定的原則：綜合性、主導(dǎo)性、差異性、針對(duì)性、現(xiàn)實(shí)性、獨(dú)立性等[13-14]。依據(jù)評(píng)價(jià)因子選取的原則，結(jié)合實(shí)際情況，采取經(jīng)驗(yàn)法來(lái)選取評(píng)價(jià)因子。鑒于本文主要基于DEM數(shù)據(jù)對(duì)煙臺(tái)市的農(nóng)用土地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且由于研究區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)基礎(chǔ)和土壤整體狀況較為一致，社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的影響不大，因此，最終優(yōu)先選取了海拔高度、坡度、地表起伏度和有效土層厚度4個(gè)評(píng)價(jià)因子。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)處理

3.3.1 評(píng)價(jià)因子的指標(biāo)分級(jí) 由于耕地、園地和林草地對(duì)各種適宜性評(píng)價(jià)因子的要求不同，因此不同的土地利用類型具有不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)。參考以往各評(píng)價(jià)因子指標(biāo)分級(jí)的具體情況，結(jié)合煙臺(tái)市實(shí)際情況，采取經(jīng)驗(yàn)法對(duì)海拔高度、坡度、地表起伏度和有效土層厚度進(jìn)行單因子分級(jí)，各因子間劃分的等級(jí)數(shù)目不強(qiáng)求一致，各評(píng)價(jià)因子的分級(jí)指標(biāo)詳見(jiàn)表1。

(1) 海拔高度。海拔高度能夠反映熱量和水分的分布狀況，而熱量和水分又影響農(nóng)作物種類、生長(zhǎng)與布局，因此不同的海拔高度農(nóng)用土地的適宜性不同。根據(jù)煙臺(tái)市DEM數(shù)據(jù)，地面高程變化較大，最后將海拔高度劃分為:≤50 m，50～200 m，200～500 m及>500 m共4級(jí)。 (2) 坡度。坡度對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在地表侵蝕程度和土地利用等方面。土壤侵蝕度與坡度成正相關(guān)，坡度越陡，土壤侵蝕越嚴(yán)重，水土流失越明顯，水土流失導(dǎo)致土壤肥力降低，影響到土地的農(nóng)業(yè)利用?！端帘３志C合治理規(guī)劃通則》指出，坡度組成一般分為5級(jí)：<5°,5°～15°，15°～25°，25°～35°，>35°；《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中也指出，耕地坡度分為5級(jí)，即≤2°，2°～6°，6°～15°，15°～25°，>25°。根據(jù)以上2種坡度等級(jí)劃分，結(jié)合煙臺(tái)多低山丘陵地貌的實(shí)際情況，將坡度劃分為以下幾類：≤2°，2°～6°，6°～15°，15°～25°，>25°。 (3) 地表起伏度(relief degree of land surface， RDLS)。RDLS是特定地域內(nèi)最高點(diǎn)海拔和最低點(diǎn)海拔的差值，它反映宏觀地域內(nèi)地形特征[15]。RDLS的大小，影響土地的使用功能和穩(wěn)定性，且不同地物對(duì)地表起伏度有嚴(yán)格的技術(shù)要求，結(jié)合煙臺(tái)實(shí)際情況對(duì)RDLS進(jìn)行劃分，即≤10 m，10～50 m，50～100 m和>100 m。 (4) 有效土層厚度(soil thickness)。不同的土壤有不同的土壤剖面構(gòu)型，根據(jù)生物地理學(xué)的相關(guān)原理，自然土壤自上而下依次分為有機(jī)質(zhì)層、淋溶層、淀積層、母質(zhì)層和母巖層；耕作土壤自上而下依次是耕作層、犁底層、淀積層、母質(zhì)層和母巖層。通常所說(shuō)的有效土層是指具有肥力特征的有機(jī)質(zhì)層或耕作層[16-17]。有效土層是肥力狀況最好的土層，植物的根系和大部分微生物也集中在此，有效土壤厚度是指能生長(zhǎng)植物的實(shí)際土層厚度，不同的土壤類型具有不同的有效土層厚度。本文參考煙臺(tái)市土壤志中關(guān)于煙臺(tái)各土壤類型的土層厚度相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)有效土層進(jìn)行劃分，分別是：≤30 cm，30—60 cm，60—100 cm，>100 cm。

表1 評(píng)價(jià)因子的分級(jí)指標(biāo)

3.3.2 評(píng)價(jià)因子的GIS處理 基于煙臺(tái)市DEM數(shù)據(jù)，運(yùn)用ArcGIS的空間分析功能進(jìn)行評(píng)價(jià)因子的提取分析，可以得到各評(píng)價(jià)因子的空間分布圖。依據(jù)表1列出的各評(píng)價(jià)因子的分級(jí)指標(biāo)，利用ArcGIS的重分類功能對(duì)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行分類，最后可以得到煙臺(tái)市海拔高度、坡度、地表起伏度和有效土層厚度4個(gè)土地適宜性評(píng)價(jià)因子的分級(jí)示意圖(圖1)。其中，有效土層厚度分級(jí)示意圖是在各土壤類型的土層厚度數(shù)字化的基礎(chǔ)上，根據(jù)有效土層厚度與坡度的負(fù)相關(guān)關(guān)系，利用ArcGIS提取得到。圖1利用ArcGIS的空間分析功能和重分類功能，將DEM數(shù)據(jù)中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)清晰地反映在圖斑上。從圖1可以看出，煙臺(tái)市海拔普遍不高，其中丘陵地形分布最為廣泛，占總面積的71.11%；坡度比較平緩，以平地、緩坡和斜坡為主，陡坡和急坡分布較少；地表起伏度較小，煙臺(tái)市92.09%的土地地表起伏度在50 m以下；土壤肥沃，有44.46%的土地有效土層厚度大于100 cm。

圖1 研究區(qū)各評(píng)價(jià)因子分級(jí)示意圖

3.4 評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確定

在農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)中，由于每個(gè)評(píng)價(jià)因子對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的貢獻(xiàn)大小和適宜程度不同，在計(jì)算得到各個(gè)評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)后，需對(duì)這些評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)賦予權(quán)重值，采用層次分析法來(lái)計(jì)算各因子的權(quán)重值。本文采用專家咨詢法建立評(píng)價(jià)層次性指標(biāo)，將每個(gè)權(quán)重因子兩兩進(jìn)行比較，按照重要性標(biāo)準(zhǔn)，建立相應(yīng)的判斷矩陣。檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性，如果求得的相對(duì)一致性指標(biāo)CR小于0.1則一致性好，大于0.1則不好，需要重新調(diào)整判斷矩陣。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整和檢驗(yàn)，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，然后利用求和法求解各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重，最后計(jì)算出耕地、園地和林草地的各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重(表2)。

表2 研究區(qū)各評(píng)價(jià)因子權(quán)重

3.5 評(píng)價(jià)體系的建立

以FAO《土地評(píng)價(jià)綱要》中土地適宜性評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容為依據(jù)，根據(jù)煙臺(tái)市的實(shí)際情況，將耕地、園地和林草地的土地適宜性分為4等：高度適宜、中度適宜、臨界適宜和不適宜。高度適宜代表土地利用高度適宜，土地適宜性評(píng)價(jià)的各項(xiàng)因子對(duì)土地的可持續(xù)利用沒(méi)有明顯限制，土地具有較高的生產(chǎn)效益；中度適宜表示土地利用一般適宜，土地適宜性評(píng)價(jià)的各項(xiàng)因子對(duì)土地利用具有輕微的限制性，生產(chǎn)效益一般；臨界適宜代表土地適宜性評(píng)價(jià)的各項(xiàng)因子對(duì)土地利用具有較為明顯的限制性，勉強(qiáng)適宜于該用途，土地的生產(chǎn)效益很低；不適宜是指當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，這類土地不能利用或不能持續(xù)利用[18-19]。地物對(duì)評(píng)價(jià)因子的作用和反映具有明顯特征，表現(xiàn)為一定的適宜范圍，即三基點(diǎn)—上限值、最適值、下限值。不同的土地利用類型對(duì)土地生態(tài)環(huán)境要素的需求構(gòu)成了需求生態(tài)位。

參照FAO中提出的土地適宜性評(píng)價(jià)原則和方法，依據(jù)極限法，結(jié)合煙臺(tái)市具體的自然環(huán)境狀況，確定了評(píng)價(jià)對(duì)象的最適宜指標(biāo)范圍(表3)。參考表3評(píng)價(jià)對(duì)象的最適宜指標(biāo)范圍，運(yùn)用ArcGIS對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行量化處理并分級(jí)，得到土地適宜性分級(jí)示意圖(圖2)。

注：S1代表高度適宜，S2代表中度適宜，S3代表臨界適宜，S4代表不適宜；綜合運(yùn)用生態(tài)位法和極限法，結(jié)合煙臺(tái)實(shí)際情況，把S1，S2定義為適宜區(qū)，而S3，S4為不適宜區(qū)。圖2 研究區(qū)土地適宜性分級(jí)示意圖

對(duì)象海拔高度/m坡度/(°)地表起伏度/m有效土層厚度/cm耕地0～1000～60～10>100園地100～2003～1510～20>50林草地>150>6>20>30

4 結(jié)果分析

利用ArcGIS的計(jì)算功能對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)，宜農(nóng)用地共9.82×105hm2，占該市土地總面積的70.88%。其中，宜耕用地面積最大，為4.34×105hm2，占土地總面積的31.34%，主要分布在煙臺(tái)周邊地勢(shì)平緩、海拔相對(duì)較低的濱海平原、盆地及低丘陵地區(qū)；宜園用地面積為2.56×105hm2，占全市土地總面積的18.46%，宜園用地主要分布在中部山地外圍的低丘陵地區(qū)；宜林草用地面積為2.92×105hm2，占全市土地總面積的21.07%，宜林草用地主要分布在中部海拔較高的山地丘陵地區(qū)。在煙臺(tái)市宜園用地的面積具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，可開(kāi)發(fā)潛力大，結(jié)合煙臺(tái)市的地域優(yōu)勢(shì)，因地制宜，充分利用丘陵山地、荒坡地等發(fā)展煙臺(tái)的特色果業(yè)，可適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大果園地規(guī)模和數(shù)量，建設(shè)干鮮果生產(chǎn)基地。將上述所得的土地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)與第二次土地調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，煙臺(tái)市土地利用存在一定的不合理性。其中，現(xiàn)有耕地面積4.51×105hm2，超出適宜性耕地面積1.64×104hm2，超出部分大多集中在丘陵山地地區(qū)，屬于坡度大于15°的坡地。由于坡度較大，水土流失較重，一般而言，土地的坡度超過(guò)15°，地面徑流落差加大至水土流失的臨界點(diǎn)，便不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。利用ArcGIS將上述所得的土地適宜性評(píng)價(jià)柵格結(jié)果數(shù)據(jù)與土地利用現(xiàn)狀柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格空間疊加，提取煙臺(tái)市不合理的土地利用區(qū)域(圖3)，結(jié)果表明，煙臺(tái)市建議退耕還園的耕地面積有1.45×104hm2，建議退耕還林的耕地面積有7 900 hm2，說(shuō)明第二次土地調(diào)查結(jié)果中不適宜發(fā)展耕作業(yè)的現(xiàn)有耕地有2.24×104hm2，在確保該市耕地紅線的情況下，應(yīng)予以退耕還園、退耕還林。

據(jù)第二次土地利用調(diào)查，現(xiàn)有園地面積為2.39×105hm2，宜園面積超過(guò)現(xiàn)有園地面積1.65×104hm2。其中，前幾年受價(jià)格剪刀差的影響，存在著部分地勢(shì)平緩的優(yōu)質(zhì)耕地被果園擠占的現(xiàn)象，這部分土地地勢(shì)低平、土層深厚、土壤肥沃，非常適宜發(fā)展耕作業(yè)，應(yīng)予以退園還耕，建議退園還耕的園地面積有2 800 hm2(圖3)；還有一部分土地海拔較高、坡度較陡，不適宜發(fā)展園業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于這部分不適合發(fā)展園業(yè)的丘陵山地，建議退園還林，發(fā)展各種類型的用材林和水源涵養(yǎng)林，這部分面積有2 900 hm2(圖3)。實(shí)現(xiàn)退耕還園后可以增加園地面積1.45×104hm2，累計(jì)尚有8 800 hm2可用于發(fā)展果業(yè)生產(chǎn)。可見(jiàn)果業(yè)有很大的發(fā)展空間，是未來(lái)煙臺(tái)市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該因地制宜充分利用自然資源，加大果園的種植面積，豐富果園類型，壯大本市果業(yè)?，F(xiàn)有林草用地面積2.87×105hm2，比適宜性面積小4 500 hm2，說(shuō)明本市在水土保持方面做得比較好，但是，也存在不合理的現(xiàn)象。有7 800 hm2的現(xiàn)有林草地分布在海拔相對(duì)較低、地勢(shì)低平、土層深厚的低丘陵緩坡和斜坡地區(qū)，這部分土地適宜發(fā)展耕作業(yè)和果業(yè)，但是，由于這部分林草地主要為苗圃和各種防護(hù)林，所以不建議退林還耕、退林還園。此外，考慮到煙臺(tái)市的地域特點(diǎn)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，牧草業(yè)不是當(dāng)?shù)氐闹饕a(chǎn)業(yè)，不適合大面積推廣，在現(xiàn)有林地區(qū)域，可以考慮適當(dāng)增加草地面積，提倡喬、灌、草相結(jié)合，以草養(yǎng)灌、以灌養(yǎng)林，充分利用生態(tài)位分化理論，發(fā)揮土地的最大利用效率，增加地面覆蓋度，保土蓄水，涵養(yǎng)水源。

圖3 研究區(qū)不合理土地利用分析圖

5 結(jié)論及建議

(1) 煙臺(tái)市各種土地利用類型的比例基本合理，農(nóng)用土地適宜性從高到低依次是耕地、林草地、園地。

(2) 煙臺(tái)市目前的土地利用以耕地為主，現(xiàn)有耕地比宜耕地面積大1.64×104hm2，對(duì)于位于宜耕區(qū)的現(xiàn)有耕地要切實(shí)保護(hù)，用地與養(yǎng)地相結(jié)合，依據(jù)自然條件發(fā)展多種作物生產(chǎn)，充分利用地力，但是在確保本市耕地紅線的情況下，對(duì)于不適宜耕作區(qū)的海拔較高、坡度較陡、土層厚度小的現(xiàn)有耕地建議退耕還園、退耕還林，累計(jì)面積有2.24×104hm2。

(3) 實(shí)際園地面積比適宜性面積小1.65×104hm2，應(yīng)該因地制宜，充分利用煙臺(tái)市得天獨(dú)厚的自然條件，發(fā)展果業(yè)生產(chǎn)，豐富果園類型，把煙臺(tái)建設(shè)成面向世界的干鮮果生產(chǎn)基地，但是對(duì)于宜耕區(qū)的地勢(shì)平緩、土壤肥沃的2 800 hm2園地，建議退園還耕，避免園地?cái)D占優(yōu)質(zhì)耕地，對(duì)于宜林草區(qū)的海拔較高、坡度較陡的2 900 hm2園地，建議退園還林，解決好用地矛盾。

(4) 林草地的實(shí)際面積略小于適宜性面積4 500 hm2，說(shuō)明煙臺(tái)在水土保持方面做得較好，但是，還需進(jìn)一步加大水土保持力度，注意喬、灌、草相結(jié)合，提高土地利用率，此外，目前煙臺(tái)市也有7 800 hm2的林草地位于海拔相對(duì)較低、土壤肥沃的宜耕區(qū)和宜園區(qū)，由于這部分林草地主要為苗圃和各種防護(hù)林，所以不建議退林還耕、退林還園。

(5) 通過(guò)適宜性分析發(fā)現(xiàn)，煙臺(tái)市土地利用存在一定的不合理性，具有一定的調(diào)整空間，建議對(duì)不適宜的區(qū)域合理調(diào)整土地利用類型，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局，充分發(fā)揮土地的最大生產(chǎn)潛力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(6) 本研究是在煙臺(tái)市土地利用適宜性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，針對(duì)煙臺(tái)市現(xiàn)有土地利用情況提出土地資源合理利用的建議，對(duì)合理化的產(chǎn)業(yè)布局有一定指導(dǎo)意義。受時(shí)間和資料所限，本文選取的土地適宜性評(píng)價(jià)因子有限，偏重于土地自然屬性，忽略了社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)土地適宜性及對(duì)生產(chǎn)生活的影響；而且權(quán)重和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定，采用專家咨詢法，一定程度地加入了人為主觀因素；此外，由于DEM數(shù)據(jù)分辨率和GIS數(shù)據(jù)分析過(guò)程中的誤差，對(duì)土地的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果也有一定的影響。

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Evaluation of Land Suitability in Yantai City Based on DEM

YAN Weihong1,YI Huapeng1, CHENG Zhenlong1, WANG Guangxuan1, GONG Wei1, ZHANG Xin2

(1.SchoolofResourceandEnvironmentEngineering,LudongUniversity,Yantai,Shandong264025,China; 2.YantaiMunicipalLandandResourcesBureau,Yantai,Shandong264003,China)

[Objective] According to the principle of giving priority to cultivated land and secondarily considering garden, forest and grass land in land management, the suitability evaluation of the agricultural land was carried out to provide a theoretical basis for rational using of the lands of Yantai City. [Methods] Taking Yantai City of Shandong Province as the study area, using the function of ArcGIS spatial analysis to extract evaluation factors as altitude, slope, relief degree of land surface from DEM data. Combining with soil thickness investigation, the best suitability evaluation index system of agricultural land were determined. Upon which, the distributional suitability rank map of cultivated land, garden, forest and grass land was generated, and the spatial distribution of agricultural land suitability level of Yantai City was formed. [Results] In comparison with the data of second land survey of the Yantai City, the major area of land using was cultivated land, took up about 33% of the total land and covered more than the suitable area. Actual area of garden was smaller than the suitability area， and the actual forest and grass land area was a little less than the suitable area. [Conclusion] The land using of Yantai City is not reasonable, and has a certain room to be adjusted.

DEM; Yantai City; agricultural land; suitability evaluation; evaluation factors

2016-05-19

2016-06-04

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“異質(zhì)的植物空間分布格局和生態(tài)學(xué)機(jī)制研究”(31000197)，“黃河口生態(tài)恢復(fù)工程對(duì)濕地氮循環(huán)關(guān)鍵生物地球化學(xué)過(guò)程的影響”(41171424)，“海島植物群落構(gòu)建機(jī)制研究：以廟島群島為例”(31570423)

閆濰虹(1991—),女(漢族),山東省濰坊市人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)樗临Y源開(kāi)發(fā)與高效利用。E-mail:weihongyan1228@163.com。

衣華鵬(1965—),女(漢族),山東省煙臺(tái)市人,學(xué)士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事土地資源開(kāi)發(fā)利用方面的科研教學(xué)工作。E-mail:huapengyi@sina.com。

10.13961/j.cnki.stbctb.2016.06.036

A

1000-288X(2016)06-0210-06

P967, P208

文獻(xiàn)參數(shù)： 閆濰虹， 衣華鵬， 程振龍, 等.基于DEM的煙臺(tái)市農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)[J].水土保持通報(bào)，2016,36(6)：210-215.