基于GIS的靜寧縣耕地后備資源調(diào)查評價研究

張珍 石轉(zhuǎn)弟

摘要 結(jié)合靜寧縣第二次土地調(diào)查及土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，從生態(tài)環(huán)境、自然條件、基礎(chǔ)設(shè)施、土地利用等方面，構(gòu)建了基于GIS的靜寧縣耕地后備資源調(diào)查方法及適宜性評價體系，對靜寧縣耕地后備資源開發(fā)適宜性進(jìn)行綜合分析和評價研究。結(jié)果表明：靜寧縣滿足要求的耕地后備資源面積為1 290.50 hm2，以其他草地為主，分布零散，圖斑破碎，規(guī)模較小，開發(fā)難度大。針對靜寧縣耕地后備資源以上特點(diǎn)，提出了耕地后備資源開發(fā)利用的對策和建議。

關(guān)鍵詞 耕地后備資源;GIS;調(diào)查;評價

中圖分類號 F323.11 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0070-06

Abstract Combined with the data of the second land investigation and land change investigation in Jingning County， the investigation method and suitability evaluation system of cultivated land reserve resources in Jingning County Based on GIS are constructed from the aspects of ecological environment， natural conditions， infrastructure， land use， etc.， and the suitability of cultivated land reserve resources development in Jingning County is comprehensively analyzed and evaluated. The results showed that the reserve resource area of cultivated land in Jingning County is 1 290.50 hectares， which is mainly composed of other grasslands， scattered， patchy， smallscale and difficult to develop. In view of the above characteristics of cultivated land reserve resources in Jingning County， we put forward countermeasures and suggestions for the development and utilization of cultivated land reserve resources.

Key words Cultivated land reserve resources;GIS;Investigation;Evaluation

作者簡介 張珍（1975—），女，甘肅靜寧人，工程師，從事土地規(guī)劃、自然資源調(diào)查研究。

收稿日期 2020-04-10

耕地后備資源是實(shí)施土地整治的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)占補(bǔ)平衡的重要保障[1-3]。保護(hù)和合理利用耕地資源，是政府和各個部門乃至全社會的共同責(zé)任[4]。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，靜寧縣城鎮(zhèn)周邊地區(qū)用地需求不斷增加，土地供給出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。為實(shí)現(xiàn)耕地總量的占補(bǔ)平衡，嚴(yán)守耕地保護(hù)紅線，有效利用國土資源，科學(xué)實(shí)施國土綜合整治，切實(shí)保障糧食安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，就需要全面掌握靜寧縣耕地后備資源狀況，查清全縣耕地后備資源的類型、數(shù)量和分布等，并對其利用情況作出科學(xué)評價，建立縣級耕地后備資源數(shù)據(jù)庫，為全縣土地開發(fā)、整理、復(fù)墾提供基礎(chǔ)信息，為科學(xué)制定相關(guān)耕地保護(hù)政策提供決策依據(jù)[5-6]。

1 研究區(qū)概況

靜寧縣位于甘肅省東部，六盤山以西，華家?guī)X以東，地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地勢由西北向東南傾斜，海拔1 346～2 245 m;地形為葫蘆河流域河谷川地、河谷盆地、丘陵坡地和梁峁地;土壤種類較多，以黃綿土為主;屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候，年均氣溫7.1℃，年平均降水量479.3 mm。全縣總面積2 193 km2，轄16鎮(zhèn)7鄉(xiāng)，總?cè)丝?8.75萬。2018年全縣生產(chǎn)總值達(dá)到60.36億元，增長3.6%;城鎮(zhèn)居民人均可支配收入為25 131.4元，增長8.6%。農(nóng)村人口44.67萬，現(xiàn)有貧困人口3.61萬，貧困發(fā)生率為8.37%。2018年末全縣耕地面積98 959.9 hm2，占土地總面積的45.24%。

2 靜寧縣耕地后備資源調(diào)查評價

2.1 評價方法

主要以靜寧縣第二次土地調(diào)查和歷年土地變更調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合土壤普查、農(nóng)業(yè)普查、土地利用總體規(guī)劃、土地整治規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等成果資料，制定耕地后備資源調(diào)查評價底圖[7];利用GIS的空間疊加分析功能，將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，并生成評價單元圖，以圖斑為評價單元，按照內(nèi)業(yè)為主、外業(yè)為輔，定性定量相結(jié)合的原則，將評價指標(biāo)信息逐一填注到圖斑屬性信息表中，采取主導(dǎo)因素“限制性因子”評價法，結(jié)合生態(tài)環(huán)境因素，綜合考慮區(qū)位、交通等開發(fā)條件，評價每個圖斑的宜耕性。

2.2 評價區(qū)及評價指標(biāo)的確定

耕地后備資源宜耕性評價，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域耕作特點(diǎn)和自然特性，采用不同的評價指標(biāo)[3]。根據(jù)國家《農(nóng)用地分等規(guī)程（TD/T 1004—2016）》及《耕地質(zhì)量等級（GB/T 33469—2016）》標(biāo)準(zhǔn)，靜寧縣處于黃土高原區(qū)的隴中青東丘陵農(nóng)牧區(qū)。

根據(jù)綜合性、主導(dǎo)性、差異性、可比性和易獲取性等原則，從生態(tài)環(huán)境、自然條件、基礎(chǔ)設(shè)施、土地利用等4個方面，選取年積溫、年降水量和灌溉條件、地形坡度、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤質(zhì)地等11項細(xì)化指標(biāo)，構(gòu)建靜寧縣耕地后備資源開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系。

2.3 宜耕性評價

在對11個指標(biāo)進(jìn)行評價前，首先要制作評價指標(biāo)專題圖層，并按照表1的要求，以國家下達(dá)的耕地后備資源圖斑為對象，利用“限制性因子法”逐圖斑對11個指標(biāo)進(jìn)行分析評價。

根據(jù)國家統(tǒng)一下發(fā)的耕地后備資源調(diào)查評價底圖，靜寧縣調(diào)查評價對象圖斑共3 895個圖斑（按坡度級別拆分后為11 500個圖斑），圖斑面積為10 974.97 hm2。耕地后備資源類型包括可開墾土地和可復(fù)墾采礦用地兩大類。其中可開墾土地具體包括內(nèi)陸灘涂（116）、其他草地（043）、和裸地（127）等3類，可復(fù)墾采礦用地是指廢棄的采礦、采石、采砂（沙）場等地面生產(chǎn)用地及尾礦堆放地，即土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫中的采礦用地（204）。對照靜寧縣各類耕地后備資源不宜耕評價指標(biāo)體系（表1），評價單元參評指標(biāo)中有任何評價指標(biāo)項為不宜耕地的，劃分為不宜耕，其余為耕地后備資源。

2.3.1 生態(tài)條件調(diào)查評價。

將靜寧縣土地利用總體規(guī)劃、水利規(guī)劃、林業(yè)規(guī)劃、環(huán)保規(guī)劃所劃定的禁止開發(fā)和生態(tài)安全保護(hù)區(qū)域圖斑整合，形成生態(tài)條件評價圖層。將該圖層與國家下發(fā)的靜寧縣耕地后備資源調(diào)查圖斑進(jìn)行疊加分析，位于禁止開發(fā)和生態(tài)安全保護(hù)區(qū)域的圖斑均賦值為“N”，反之則賦值“Y”（圖1）。

經(jīng)評價不宜進(jìn)行開發(fā)的圖斑有1 211個，面積為1 816.78 hm2，占評價對象總面積的16.86%。

2.3.2 年積溫調(diào)查評價。

根據(jù)國家下發(fā)的年積溫數(shù)據(jù)，靜寧縣年積溫大于1 800 ℃，各圖斑單項評價結(jié)果均為宜耕。

2.3.3 年降水量和灌溉條件調(diào)查評價。

根據(jù)國家下發(fā)的年降水量數(shù)據(jù)，靜寧縣年降水量大于350 mm，各圖斑單項評價結(jié)果均為宜耕。

2.3.4 土壤污染狀況調(diào)查評價。

靜寧縣土壤環(huán)境質(zhì)量均好于3級，未遭受污染，可以保證作物的正常生長，各圖斑單項評價結(jié)果均為宜耕。

2.3.5 排水條件調(diào)查評價。

靜寧縣主要河流河道已治理，在河堤內(nèi)的圖斑修建排水設(shè)施不現(xiàn)實(shí)，通過評價，涉及到排水條件不宜耕的后備資源圖斑有214個，面積為583.37 hm2，占評價對象總面積的5.41%。

2.3.6 土層厚度和母質(zhì)條件的調(diào)查評價。

將靜寧縣土壤分布圖與耕地后備資源調(diào)查評價圖層疊加，利用ArcGIS軟件的“識別”工具完成耕地后備資源評價圖層中土層厚度和母質(zhì)條件“TCHDHMJTJ”字段的賦值。依據(jù)第二次土壤普查中山區(qū)土壤土種劃分一般根據(jù)土層厚度劃分的原理，對各評價圖斑所對應(yīng)的土壤類型進(jìn)行判別，依據(jù)土壤類型確定土層厚度，并確定圖斑是否宜耕。

通過評價，涉及到土層厚度和母質(zhì)條件不宜耕的后備資源圖斑有3 632個，面積為2 920.62 hm2，占評價對象總面積的27.11%。

2.3.7 地形坡度調(diào)查評價。

坡度是影響靜寧縣耕地后備資源開發(fā)利用的最主要因子，因此，將坡度確定為關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行分析（圖2）。

（1）將坡度圖與耕地后備資源圖層疊加，通過ArcGIS以坡度分級單元為基礎(chǔ)對各調(diào)查評價單元進(jìn)行拆分，然后利用ArcGIS的空間連接工具給評價圖斑進(jìn)行坡度賦值，并依據(jù)規(guī)程，判別后備資源圖斑是否宜耕。

（2）對拆分后不滿足上圖要求的圖斑，綜合到相鄰的評價單元中形成綜合后的新圖斑，其圖斑編號、地類編碼、地類名稱、權(quán)屬等圖斑屬性保留綜合前各圖斑中面積最大的圖斑屬性，圖斑地類面積填寫綜合后的新圖斑的地類面積。

（3）對圖斑進(jìn)行編號，編號原則是在原圖斑編號后加“-1”“-2”等支號。

地形坡度分析結(jié)果表明：調(diào)查的圖層中坡度大于15°的圖斑共有6 379個，面積為6 085.12 hm2，占評價對象總面積的56.48%，該部分圖斑單項評價結(jié)果為不宜耕。

2.3.8 鹽漬化程度調(diào)查評價。

靜寧縣無鹽堿土分布，各圖斑單項評價結(jié)果均為宜耕。

2.3.9 土壤質(zhì)地調(diào)查評價。

在ArcGIS中將調(diào)查對象圖層與土壤質(zhì)地圖進(jìn)行疊加分析，位于壤土和黏土區(qū)域的后備資源為宜耕，否則為不宜耕。通過判別，各圖斑單項評價結(jié)果均為宜耕。

2.3.10 土壤pH調(diào)查評價。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，廢棄工礦用地中無pH小于4的圖斑。故全縣范圍內(nèi)，所有耕地后備資源的pH都符合耕作要求。

2.3.11 耕作便利度調(diào)查評價。

在ArcGIS中將二調(diào)道路數(shù)據(jù)與耕地后備資源圖層進(jìn)行疊加、緩沖分析，確定遠(yuǎn)離道路的圖斑為不宜耕（圖3）。

經(jīng)評價分析，遠(yuǎn)離道路的不宜耕圖斑共有1 207個，面積為950.01 hm2，占評價對象總面積的8.82%。

2.4 評價結(jié)果分析

通過宜耕性綜合評價分析，靜寧縣宜耕性后備資源圖斑數(shù)為1 934個，面積為1 290.50 hm2，占評價對象總面積的11.76%，占全縣土地總面積的0.59%（圖4）。

2.5 分布特點(diǎn)

2.5.1 圖斑零散，分布不均勻。

受地形坡度等因素的限制，全縣滿足要求的耕地后備資源主要分布在三合鄉(xiāng)、甘溝鎮(zhèn)、界石鋪鎮(zhèn)、紅寺鎮(zhèn)、雙峴鎮(zhèn)、治平鎮(zhèn)、原安鎮(zhèn)、威戎鎮(zhèn)、雷大鎮(zhèn)、賈河鄉(xiāng)、靈芝鄉(xiāng)、新店鄉(xiāng)12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積為933.25 hm2，占全縣宜耕后備資源總面積的72.32%;四河鎮(zhèn)、仁大鎮(zhèn)、古鎮(zhèn)、細(xì)巷鎮(zhèn)、李店鎮(zhèn)、城川鎮(zhèn)等分布較少，面積僅為357.25 hm2，占宜耕后備資源總面積的27.68%。

2.5.2 圖斑碎小，規(guī)模不大。

宜耕性耕地后備資源平均圖斑面積為0.67 hm2，其中面積0～1 hm2的圖斑有1 609個，占全部圖斑數(shù)的83.20%，>1～5 hm2的有316個圖斑，占全部圖斑數(shù)的16.34%，>5～10 hm2的有6個圖斑，占全部圖斑數(shù)的0.31%，10 hm2以上的僅有3個圖斑，占全部圖斑數(shù)的0.16%。詳見表2。

2.5.3 地類結(jié)構(gòu)單一，開發(fā)難度大。

靜寧縣滿足要求的耕地后備資源類型為其他草地和內(nèi)陸灘涂，結(jié)構(gòu)相對單一，以其他草地為主。其中其他草地面積為1 222.60 hm2，占宜耕后備資源總面積的94.73%;可開墾內(nèi)陸灘涂面積僅為67.90 hm2，占宜耕后備資源總面積的5.67%。

由于受山區(qū)地形地貌等自然條件的制約，靜寧縣耕地后備資源開發(fā)利用難度較大。同時，經(jīng)過近年來的土地開發(fā)整理復(fù)墾，一些開發(fā)難度較小且投資低、效益好的耕地后備資源已逐步得到開發(fā)整理，未來耕地后備資源開發(fā)整理的難度將逐漸加大。

3 不宜耕后備資源主要限制因素分析

從表3可以看出，靜寧縣耕地后備資源開發(fā)的主要限制因素是地形坡度、土層厚度及母質(zhì)條件，其次是生態(tài)條件、耕作便利度、排水條件，而土壤質(zhì)地、降雨量、積溫、pH、污染情況等因素對耕地后備資源開發(fā)不構(gòu)成限制。

4 耕地后備資源開發(fā)利用對策建議

靜寧縣耕地后備資源有限，后備資源類型單一，圖斑破碎，分布零散。在開發(fā)整理過程中，應(yīng)本著因地制宜的原則，從實(shí)際出發(fā)，量力而行，穩(wěn)步開發(fā)，分類指導(dǎo)，合理地開發(fā)利用耕地后備資源。

4.1 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，周密安排

耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾作為靜寧縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，是一項系統(tǒng)性工程，需要各有關(guān)部門通力協(xié)作來完成。與過去相比，本次耕地后備資源調(diào)查與評價在調(diào)查內(nèi)容、方法和精度要求等方面更加嚴(yán)格。因此，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、強(qiáng)化管理顯得十分重要。只有農(nóng)、林、水利、電力、環(huán)保各相關(guān)部門密切配合，才能保證耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾工作順利進(jìn)行。開發(fā)復(fù)墾工作中，應(yīng)當(dāng)成立管理機(jī)構(gòu)，認(rèn)真研究落實(shí)土地開發(fā)整理的相關(guān)政策，借鑒土地整理復(fù)墾項目工作的相關(guān)工作機(jī)制和方法，強(qiáng)化項目管理、規(guī)范項目運(yùn)營，保證開發(fā)復(fù)墾工作優(yōu)質(zhì)、高效完成，確保耕地后備資源得以有效、可持續(xù)利用。

4.2 拓展耕地后備資源開發(fā)資金籌備渠道

靜寧縣耕地后備資源圖斑比較破碎，分布區(qū)域零散，多位于偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，開發(fā)施工條件不便。耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾投資大，投資途徑相對單一，為了深入開展耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾工作，相關(guān)部門要積極銜接，認(rèn)真研究政策，探索多方位、多渠道籌集資金和實(shí)施開發(fā)復(fù)墾的新路子、新政策，加強(qiáng)政策支持，調(diào)動各方積極性。此外，根據(jù)資金情況，采用先易后難的開發(fā)策略，確保耕地后備資源開發(fā)有充足的資金保障。

4.3 開發(fā)復(fù)墾與生態(tài)保護(hù)相結(jié)合

靜寧縣地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，水土流失比較嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱。因此，在耕地后備資源開發(fā)利用時，要把生態(tài)保護(hù)放在首要位置，做到“在保護(hù)中開發(fā)，在開發(fā)中保護(hù)”[8]。在確保不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下結(jié)合生態(tài)環(huán)境治理要求對后備資源宜耕則耕，宜林則林，禁止毀林開荒、陡坡開墾[9-10]。

4.4 制定專項規(guī)劃，加大宣傳力度

依托專業(yè)技術(shù)機(jī)構(gòu)，借助先進(jìn)的技術(shù)手段準(zhǔn)確調(diào)查靜寧縣耕地后備資源基本情況，建立數(shù)據(jù)庫，制定耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾專項規(guī)劃，為今后耕地后備資源的開發(fā)、復(fù)墾提供依據(jù)。在制定專項規(guī)劃的同時，也要加強(qiáng)對耕地后備資源調(diào)查與開發(fā)的宣傳，進(jìn)一步明確加強(qiáng)耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾對社會經(jīng)濟(jì)各項事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要意義，增強(qiáng)干部群眾的認(rèn)識水平，使各級政府、企業(yè)及個人認(rèn)清耕地資源的嚴(yán)峻形勢，能夠積極主動地支持耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾工作。

4.5 加強(qiáng)宜耕后備資源的管護(hù)

完善耕地后備資源開發(fā)利用制度，強(qiáng)化監(jiān)督管理。對經(jīng)綜合評價可復(fù)墾為耕地的后備資源要加強(qiáng)管護(hù)，禁止任何組織或個人擅自建設(shè)永久性建（構(gòu)）筑物，或者借退耕還林、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的名義隨意占用或蠶食耕地后備資源區(qū)域。

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