區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系建設(shè)方案*
——以西北旱區(qū)為例

張青峰，張 翔，田 龍

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西楊凌 712100；3.陜西測(cè)繪地理信息局，西安 710054)

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·農(nóng)業(yè)區(qū)劃·

區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系建設(shè)方案*
——以西北旱區(qū)為例

張青峰1， 2，張 翔1， 3，田 龍1

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西楊凌 712100；3.陜西測(cè)繪地理信息局，西安 710054)

針對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)水土資源利用評(píng)價(jià)中將農(nóng)業(yè)水、土資源視為獨(dú)立系統(tǒng)分別進(jìn)行研究容易導(dǎo)致無法正確評(píng)價(jià)區(qū)域水土資源匹配狀況的問題，文章以西北旱區(qū)為例，將農(nóng)業(yè)水、土資源作為一個(gè)整體系統(tǒng)，以區(qū)劃方法和地帶性分異規(guī)律為指導(dǎo)，在充分考慮水土資源生態(tài)與環(huán)境現(xiàn)狀、管理及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，分析確定分區(qū)目標(biāo)、分區(qū)單元、指標(biāo)選取原則的基礎(chǔ)上，以縣域作為基本分區(qū)單元，提出了一套從大尺度、中等尺度到小尺度，由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、因素層、元素層組成的等級(jí)嵌套的農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系，并對(duì)西北旱區(qū)一級(jí)分區(qū)指標(biāo)進(jìn)行了信度分析與制圖實(shí)踐。結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)具有相當(dāng)好的可信度，該指標(biāo)體系能較為全面地反映不同尺度西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用系統(tǒng)的空間分異特征、時(shí)空量比關(guān)系和需求狀況，具有良好的普適性，可為較大尺度范圍內(nèi)開展區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)提供指標(biāo)方法，也對(duì)農(nóng)業(yè)水土資源的充分利用提供分區(qū)指導(dǎo)。

水資源 土地 尺度 西北旱區(qū)

0 引言

農(nóng)業(yè)水土資源是人類賴以生存與生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國(guó)人口及農(nóng)產(chǎn)品需求量的持續(xù)增長(zhǎng)與水土資源有效供給剛性約束矛盾的不斷加劇，人均耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量的不斷變化，農(nóng)業(yè)灌溉用水的嚴(yán)重不足和無效浪費(fèi)及其水土資源空間布局的不匹配直接影響到現(xiàn)實(shí)耕地生產(chǎn)力水平的提高，由此引發(fā)的中國(guó)糧食生產(chǎn)安全問題已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界十分關(guān)注的話題。而在維護(hù)糧食安全過程中如何正確地評(píng)價(jià)和合理利用十分有限的耕地資源和水資源，成為一個(gè)十分嚴(yán)肅的問題。

水土資源的時(shí)空耦合是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的先決條件。但已有文獻(xiàn)通常將水資源和土地資源分別進(jìn)行研究[1]，或以GIS與模型方法為基礎(chǔ)進(jìn)行水土資源動(dòng)態(tài)變化[2]以及水土資源優(yōu)化管理與決策分析[3-4]。有關(guān)水土資源開發(fā)與優(yōu)化配置的研究也多偏重于水資源[5-7]，而將二者結(jié)合起來開展特定區(qū)域水土資源匹配狀況評(píng)價(jià)及其時(shí)空差異性分析的研究成果較少[8]。

在西北旱區(qū)范圍內(nèi)，不同學(xué)者曾做過不同尺度、不同內(nèi)容的農(nóng)業(yè)區(qū)劃，有省級(jí)、縣級(jí)、流域級(jí)區(qū)劃，也有綜合區(qū)劃和專項(xiàng)區(qū)劃，如土地利用分區(qū)[9-12]、水文水環(huán)境分區(qū)[13-16]、節(jié)水農(nóng)業(yè)區(qū)劃[17-20]、主體功能區(qū)劃[21-22]、綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃[23]、種植區(qū)劃[24-27]等。從整體上看：(1)目前對(duì)于水土資源利用區(qū)劃的研究多單獨(dú)進(jìn)行，或針對(duì)水資源，或針對(duì)土地資源，未能將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，專門針對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源利用進(jìn)行的區(qū)劃較少； (2)研究區(qū)主要集中在中、小尺度上，大尺度尤其是涉及以西北旱區(qū)為對(duì)象的區(qū)劃研究很少，所采用的指標(biāo)體系未能真正地建立在農(nóng)業(yè)水土環(huán)境分異規(guī)律基礎(chǔ)上；(3)以往以單一要素為內(nèi)容的區(qū)劃，所采用的指標(biāo)體系多是針對(duì)人類的某種需要而設(shè)定，注重單一系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和直接價(jià)值，而忽視了其自身的生態(tài)價(jià)值和間接價(jià)值等功能分析。水資源和土地資源作為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵因子，其綜合作用及其耦合效應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響往往高于單個(gè)因子影響。因此，在繼承與發(fā)展已有區(qū)劃基礎(chǔ)上，文章提出農(nóng)業(yè)水土資源利用區(qū)劃的指標(biāo)體系并開展分區(qū)實(shí)踐，對(duì)于因地制宜地開發(fā)利用區(qū)域水土資源潛力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水土資源的優(yōu)化配置，保障區(qū)域的糧食安全、生態(tài)安全和戰(zhàn)略水安全具有重要作用。

1 研究區(qū)概況

我國(guó)西北旱區(qū)主要是以地理氣象特征命名的區(qū)域，位于北緯31°33′～49°11′，東經(jīng)73°28′～119°54′； 東至內(nèi)蒙古錫林郭勒盟，西到新疆邊境，南沿秦嶺-淮河的北麓，北達(dá)中蒙國(guó)界，轄新疆、青海、甘肅、寧夏四省的全部，陜西關(guān)中平原、陜北高原及內(nèi)蒙古高原等地，共6省(自治區(qū))397個(gè)縣(市、旗)，東西長(zhǎng)約3 800km，南北寬約2 100 km，總面積373萬km2，約占全國(guó)國(guó)土面積的38.9%。

西北旱區(qū)地域范圍廣袤，農(nóng)業(yè)資源利用條件的差異性明顯。該區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源匹配嚴(yán)重錯(cuò)位，糧食平均水分生產(chǎn)效率(0.40kg/m3)明顯低于全國(guó)水平(0.85kg/m3)且水資源嚴(yán)重短缺，制約著該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。分析和評(píng)估該區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源潛力并制定相應(yīng)的區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源發(fā)展戰(zhàn)略，提高農(nóng)業(yè)水土資源利用效率及效益是解決這一問題根本出路，也一直是學(xué)術(shù)界討論的熱點(diǎn)問題。但至今仍舊沒有一個(gè)總的西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)方案，也就很難有效地制定西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源發(fā)展戰(zhàn)略，并布設(shè)相應(yīng)的農(nóng)業(yè)水土資源開發(fā)利用項(xiàng)目。為此而進(jìn)行的西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用區(qū)劃研究就成為必然。

2 分區(qū)指標(biāo)體系建立的理論基礎(chǔ)

2.1 分區(qū)目標(biāo)

分區(qū)目標(biāo)不同，分區(qū)的方法和設(shè)計(jì)出的分區(qū)框架也不同[6]。 在西北旱區(qū)這一較大研究范圍內(nèi)，人口密度、地形地勢(shì)、熱量與溫度、降水、氣候類型、河流、農(nóng)耕活動(dòng)等自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件均存在顯著差異。根據(jù)當(dāng)前西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、水土資源空間分布及利用和管理現(xiàn)狀，參考中國(guó)和國(guó)際水土資源利用分區(qū)的目標(biāo)[28， 29]，確定西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)的目標(biāo)： ①在較大尺度上從農(nóng)業(yè)自然條件異同的角度出發(fā)來整體上認(rèn)識(shí)水土資源的供給程度，用以補(bǔ)充在較小尺度上以行政分區(qū)或單一系統(tǒng)(要素)分區(qū)而造成的整體性、系統(tǒng)性判識(shí)的不足，不同尺度相互嵌套和補(bǔ)充，為因地制宜地開發(fā)利用區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源潛力提供科學(xué)依據(jù)； ②發(fā)展和完善現(xiàn)有水土資源利用優(yōu)化配置體系。西北旱區(qū)地域遼闊，農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)土地資源條件差異大，建立一個(gè)適應(yīng)較大研究范圍不同尺度下農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)的優(yōu)化配置模型與情景模擬體系，以彌補(bǔ)理論研究不足的缺陷； ③通過分區(qū)，掌握較大研究范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)水土資源的空間結(jié)構(gòu)，識(shí)別出水土資源利用環(huán)境敏感程度高且具有獨(dú)特功能特性的水土資源利用區(qū)，進(jìn)行優(yōu)先保護(hù)和利用，以把當(dāng)前有限的資源投入到最需開發(fā)或保護(hù)的區(qū)域。

2.2 分區(qū)的基本單元

分區(qū)基本空間單元的確定直接決定著區(qū)劃的成效?？臻g單元過大，區(qū)域的主體功能將難以準(zhǔn)確界定； 空間單元過小，則空間單元的數(shù)量較多，數(shù)據(jù)收集和整理的工作量和難度加大，且對(duì)區(qū)域發(fā)展的限制約束過多，不利于區(qū)域間的協(xié)調(diào)發(fā)展。理論上講，農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)應(yīng)該不囿于行政界線，但從我國(guó)水土資源利用政策實(shí)施的有效性和可操作性方面看，西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)仍要依托現(xiàn)有的行政區(qū)劃，應(yīng)以縣域?yàn)榛痉謪^(qū)單元。由于西北旱區(qū)范圍內(nèi)縣域面積相差懸殊(11.0km2～19.9萬km2)，因此對(duì)于面積較大且自然條件存在差異較大的縣域，可以鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為基本劃分單元。在局部一些區(qū)域，如重要交通線、產(chǎn)業(yè)區(qū)、大山大江大河及流域等，還可適度打破行政區(qū)界限，構(gòu)建跨行政區(qū)的農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)，從總體上保障農(nóng)業(yè)水土資源利用區(qū)的順利實(shí)施。

2.3 指標(biāo)選取原則

分區(qū)考慮的內(nèi)容和因素越多、越復(fù)雜，區(qū)內(nèi)的差異就越大，范圍就越受局限，使分區(qū)變得非常困難甚至無法進(jìn)行。作為一種特定的目的性區(qū)劃，西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)的設(shè)置，應(yīng)以不同尺度下的分區(qū)目標(biāo)為基礎(chǔ)，從實(shí)際需要和可能為出發(fā)點(diǎn)，考慮其自然地域分布和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的區(qū)域異同規(guī)律，遵循科學(xué)系統(tǒng)性、代表性、差異性、獨(dú)立性、可行性、宜量化等基本原則進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)也要堅(jiān)持水土資源均衡利用和可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，符合科學(xué)原理和主客觀要求。

3 指標(biāo)體系建立

指標(biāo)體系構(gòu)建是區(qū)劃研究過程的重要理論依據(jù)和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它關(guān)系到最終區(qū)劃結(jié)果的科學(xué)性與合理性。在分區(qū)目標(biāo)和原則的基礎(chǔ)上，分區(qū)目的和尺度不同，在分區(qū)指標(biāo)的選擇上也應(yīng)各有側(cè)重，按照選取原則和分區(qū)等級(jí)，選取定性和定量指標(biāo)。

3.1 一級(jí)區(qū)：大尺度區(qū)域(LevelⅠ)(106km2左右)

地域分異規(guī)律是區(qū)劃的基本依據(jù)和準(zhǔn)則[32]。一般而言，較高級(jí)的單位劃分，著重以不能改變或不易改變的自然要素為主要依據(jù)[33]。西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)條件和社會(huì)發(fā)展水平差異的形成，主要受氣候和地形等宏觀要素的影響和制約，如西北旱區(qū)范圍內(nèi)同時(shí)存在著溫帶大陸性/沙漠性/草原性氣候、溫帶季風(fēng)氣候、高原氣候和高山氣候，有效積溫為466～4 977℃，年均溫-0.2～13℃，年均降水量33.8～722mm，干燥度1.3～72.7，海拔305～4 803m，使西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能以及系統(tǒng)的邊界特征上表現(xiàn)出明顯的地域差異。因此，大尺度的一級(jí)區(qū)劃分首先必須考慮能反映地域分異規(guī)律的宏觀自然生境因子，同時(shí)適當(dāng)考慮大尺度地貌格局，作為重要的分區(qū)指標(biāo)和依據(jù)。

3.2 二級(jí)區(qū)：中等尺度區(qū)域(Level Ⅱ)(103km2左右)

農(nóng)業(yè)土地資源系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)是西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，二者相互耦合是農(nóng)業(yè)水土資源利用的最本質(zhì)特征。西北旱區(qū)范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)水資源和耕地資源的地域分布極不均衡，北多南少、西多東少，且利用方式多樣，如農(nóng)業(yè)用水比為0.0～1.0，復(fù)種指數(shù)0.2～4.5，種植業(yè)比例0.0～0.6，耕地灌溉率0.0～6.5，農(nóng)業(yè)水土資源匹配指數(shù)0.02～2.31[34]。因此，二級(jí)區(qū)劃指標(biāo)應(yīng)從農(nóng)業(yè)水土資源空間分布格局和水土資源耦合高效利用內(nèi)涵出發(fā)，選取能反映區(qū)域農(nóng)業(yè)水、土資源特征及其時(shí)空分配的均衡狀況和影響因素的狀態(tài)指標(biāo)。

3.3 三級(jí)區(qū)：小尺度區(qū)域(Level Ⅲ)(10km2左右)

人類活動(dòng)是農(nóng)業(yè)水土資源利用的最活躍和最積極的因素，人類活動(dòng)不僅影響區(qū)域水土資源供需平衡狀況，體現(xiàn)著當(dāng)?shù)夭煌乃临Y源利用結(jié)構(gòu)和潛力，也反映了農(nóng)業(yè)水土資源系統(tǒng)對(duì)人類活動(dòng)的響應(yīng)狀況。西北旱區(qū)人口分布極不平衡，人口密度從0.1萬人/km2～3.2萬人/km2，且城市和平原的人口密集程度較為突出，大部分人口分布在鄉(xiāng)村，對(duì)水資源和耕地資源的需求和壓力狀況也有顯著的差別。因此，三級(jí)分區(qū)指標(biāo)應(yīng)著重考慮人類活動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)水土資源系統(tǒng)影響的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。

鑒于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的多層次、多功能和影響因素的復(fù)雜性等特點(diǎn)，根據(jù)分區(qū)原則，在總結(jié)以往研究成果、野外調(diào)研、數(shù)據(jù)收集與分析的基礎(chǔ)上，通過專家咨詢，選取和構(gòu)建了包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、因素層、元素層[35]共4層(表1)，作為西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系。

表1 西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)尺度與指標(biāo)

4 信度分析與分區(qū)實(shí)踐

4.1 信度分析

信度分析(Reliability Analysis)是用于評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系作為測(cè)量工具的穩(wěn)定性或可靠性，即運(yùn)用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系對(duì)事物進(jìn)行測(cè)量而所得結(jié)果的一致性程度。它一般用信度系數(shù)來評(píng)價(jià)，信度系數(shù)越大，表明測(cè)量的可信程度越大。該文采用目前最為常用的克倫巴赫信度系數(shù)法(Cronbach′s Alpha)對(duì)該指標(biāo)體系進(jìn)行信度分析[36]，其計(jì)算公式為：

(1)

囿于指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取的完整性和難度，該文僅對(duì)一級(jí)分區(qū)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行信度分析，結(jié)果見表2。

表2 可信度分析結(jié)果

從表2 可知，未標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)項(xiàng)的Cronbach′sAlpha值僅有0.059，指標(biāo)的可信度較差，但是標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)項(xiàng)的Cronbach′sAlpha值卻達(dá)到0.799，說明經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的指標(biāo)間平均得分的一致性好，指標(biāo)的可信度相當(dāng)好，能夠客觀地評(píng)價(jià)西北旱區(qū)水土資源利用現(xiàn)狀。

4.2 一級(jí)分區(qū)實(shí)踐

西北旱區(qū)一級(jí)分區(qū)結(jié)果見圖1。

圖1 基于縣域的西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)

各分區(qū)的主要特征見表3。

表3 西北旱區(qū)一級(jí)分區(qū)主要特征

由圖1和表3可知，較以往的分區(qū)成果相比，西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用一級(jí)分區(qū)除了反映農(nóng)業(yè)種植氣候條件外，還增加了對(duì)土地資源和水資源稟賦指標(biāo)，更能從較大尺度上體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)水土資源的地域空間分異特征，實(shí)現(xiàn)了一級(jí)分區(qū)的總體目標(biāo)。然而，一級(jí)分區(qū)僅反映了農(nóng)業(yè)水土資源利用的現(xiàn)狀輪廓，若要更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)水土資源利用，反映農(nóng)業(yè)水土資源的利用現(xiàn)狀與匹配狀況，因地制宜地對(duì)農(nóng)業(yè)水土資源進(jìn)行管理、開發(fā)利用與保護(hù)，仍需要在中等尺度和小尺度上開展指標(biāo)更詳細(xì)和具體的分區(qū)實(shí)踐研究。

5 結(jié)論

該文以西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源稟賦與利用現(xiàn)狀出發(fā)，將農(nóng)業(yè)水、土資源作為一個(gè)整體系統(tǒng)，通過分區(qū)目標(biāo)、以縣域?yàn)榛痉謪^(qū)單元的確定、分區(qū)指標(biāo)的選取原則、分區(qū)指標(biāo)的建立及其信度分析、分區(qū)實(shí)踐等問題的研究，形成了一套較為完整的西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系構(gòu)建的理論與方法。

西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)是一種分區(qū)尺度由大、中、小尺度組成的等級(jí)嵌套的分區(qū)體系。在大尺度上提出了基于農(nóng)業(yè)種植氣候和生產(chǎn)條件的一級(jí)分區(qū)指標(biāo)體系(反映宏觀自然生境因子)，在中尺度上提出了基于農(nóng)業(yè)水資源、農(nóng)業(yè)土地資源、水土資源時(shí)空分配均衡狀況與滿足程度的二級(jí)分區(qū)指標(biāo)體系(反映狀態(tài)的因子)，在小尺度上應(yīng)為按照農(nóng)業(yè)水土資源承載和可持續(xù)利用特征的三級(jí)指標(biāo)體系(反映動(dòng)態(tài)的因子)。3個(gè)不同尺度的指標(biāo)體系相互補(bǔ)充，較以往的區(qū)劃指標(biāo)體系更為全面，豐富和完善了在較大尺度區(qū)域范圍內(nèi)開展農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)和指標(biāo)體系構(gòu)建的理論和實(shí)踐方法，達(dá)到有效地開展評(píng)價(jià)、保護(hù)和利用區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源的最終目標(biāo)。將來在實(shí)際應(yīng)用中，可建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行指標(biāo)的定量運(yùn)算，并根據(jù)定性和定量分析的特點(diǎn)加以檢驗(yàn)。

目前的科學(xué)技術(shù)水平還不能使我們完整、準(zhǔn)確和清晰地理解農(nóng)業(yè)水土資源利用相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，而且對(duì)于農(nóng)業(yè)水土資源利用各構(gòu)成因素的認(rèn)識(shí)也需要一個(gè)過程，且目前由于人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境這些構(gòu)成因素之間的關(guān)系研究還沒有達(dá)到足夠的深度和廣度，因此，現(xiàn)階段在反映西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)指標(biāo)體系中很難準(zhǔn)確刻畫出各系統(tǒng)關(guān)系間的全貌，不可能一次性地得到一個(gè)科學(xué)的、完善的、可行的農(nóng)業(yè)水土資源利用分區(qū)的指標(biāo)體系，只能在完善性和需求性之間做一定的折中或妥協(xié)[38]，即我們只能為了實(shí)踐的需求，盡快建立一個(gè)比較可行的指標(biāo)體系，之后在實(shí)踐中從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面不斷使指標(biāo)體系逐步得到完善。

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REGIONALIZATION INDEX SYSTEM OF AGRICULTURAL LAND AND WATER RESOURCES UTILIZATION*——A CASE STUDY OF NORTHWEST ARID AREA

Zhang Qingfeng1， 2，Zhang Xiang1， 3，Tian Long1

(1.College of Natural Resources and Environment，Northwest Agriculture and Forest University，Yangling, Shaanxi 712100, China；2.Institute of Water-saving Agriculture in Arid Area of China，Northwest Agriculture and Forest University，Yangling, Shaanxi 712100, China；3.Shaanxi Administration of Surveying，Mapping and Geoinformation，Xi′an 710054, China)

In current studies it is hard to make correct evaluation on the agricultural land and water resources utilization if taking land resource and water resource system as two separate systems. Therefore, quantifying and understanding the coupling development status of this system is crucial to promote a healthy environment for agricultural land and water resources utilization. Taking northwest China as an example, this paper established a regionalization index system of agricultural land resource and water resource system based on the regionalization method and the zonal differentiation rule. It covered four top-down structured hierarchical levels: target layer, criteria layer, factor layer and the element layer. Subsequently, reliability analysis for the 1st-level indicators value was conducted. The results showed that the full-scale index system can reflect the basic natural similarity and disparity of agriculture systems at the microscopic scale, regional resources attributes and efficient utilization characteristic at the medium scale, and the impact of human activities on agricultural land and water resources at the macroscopic scale. Furthermore, the index system can comprehensively reflect various influences of indicators in different scales, such as the spatial differentiation, spatio-temporal quantity ratio, and supply-demand relationship. Simultaneously, it had very good credibility when the original index value was standardized. It demonstrated that the regionalization index system of agricultural land and water resources utilization was comprehensive, concise and applicable, which can be used to reliably assess the local agricultural land and water resources utilization at large-scale level, such as the northwest arid area. It can provide scientific basis and reference for further regionalization studies.

water resource; land; scale; northwest arid area

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160920

2016-03-01

張青峰(1974—)，男，山西孝義人，博士、副教授。研究方向：土地資源與空間信息技術(shù)。Email：zhqf@nwsuaf.edu.cn

*資助項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源潛力與高效利用模式集成及應(yīng)用”(2011BAD29B09-1)

F323.2; F323.1; S11+7

A

1005-9121[2016]09-0117-08