（生态学专业论文）基于gis的耕地地力评价研究——以甘肃省榆中县为例.pdf

摘要 本文以甘肃省榆中县为研究区域，收集整理了相关图件资料、采样化验数据 资料和第二次土壤普查资料，利用m a p g i s 、a r c g i s 软件，建立了耕地资源管理 信息系统。用特尔菲法选取了1 1 个要素作为评价指标。用层次分析法确定各指 标的权重，用模糊评价法确定各指标的隶属度，用加法模型计算出耕地地力综合 指数，对榆中县的耕地地力进行了分等定级。主要结果为：榆中县总耕地面积为 9 2 0 9 5 5 8h m 2 ，可分为五个等级。其中一等地的耕地地力综合指数 o 8 ，面积为 1 0 7 5 2 7 1h m 2 ，占总耕地面积的1 1 6 8 ；二等地的耕地地力综合指数在 0 6 7 0 0 4 0 7 9 9 8 4 之间，面积为1 7 8 1 8 2 3h m 2 ，占总耕地面积的1 9 3 5 ；三等地 的耕地地力综合指数在0 5 5 0 1 - 0 6 6 9 9 7 之间，面积为2 7 2 6 5 3 1h m 2 ，占总耕地面 积的2 9 6 1 ；四等地的耕地地力综合指数在0 5 2 8 - 0 5 4 9 9 7 之间，面积为2 3 6 5 8 9 h m 2 ，占总耕地面积的2 5 6 9 ；五等地的耕地地力综合指数在0 4 2 9 8 5 0 5 2 7 9 之 间，耕地面积1 2 6 0 0 4 3h m 2 ，占总耕地面积的1 3 7 0 。本研究结果为榆中县的测 土配方施肥奠定了基础，对该县的种植物布局和农业生产有重要的指导意义。 就土类而言，一等地的土类为灌淤土和黑垆土，二等地在灌淤土、黑垆土、 黄绵土和灰钙土中都有分布，其中黑垆土和灰钙土占二等地面积的比例较大，分 别为4 8 5 7 和3 5 6 8 ；三等地在五个耕种土类中都有分布，占三等地面积最大 的是黑垆土，为4 6 6 ；四等地主要为灰钙土，占四等地面积的9 4 0 9 ；五等 地的主要土类也是灰钙土，占五等地面积的7 2 3 3 。 榆中县最好的耕地主要分布在城关镇、定远镇、高崖镇、和平镇、金崖镇、 连搭乡、青城镇、夏官营镇、清水驿乡、小康营乡等。其他乡镇也有零星分布。 关键词：耕地地力评价耕地资源管理信息系统 a b s t r a c t t h i sp a p e rt a k e sy u z h o n gc o u n t yo fg a n s up r o v i n c ea sac a s eo fs t u d y c o l l e c t r e l e v a n t m a p s ，t e x ti n f o r m a t i o na n dd a t a s e tu pc u l t i v a t e dl a n dr e s o u r c e m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb ym a p g i s ，a r c g i sa n do t h e rs o f t w a r e d e l p h i m e t h o dw i t h1 le l e m e n t sw e r es e l e c t e da se v a l u a t i o ni n d e x e s a h pi su s e dt o d e t e r m i n et h ew e i g h to fe a c hi n d e x ，w i t ht h ef u z z ye v a l u a t i o nm e t h o dt od e t e r m i n e t h ed e g r e eo fm e m b e r s h i po fe a c hi n d e x ，w i t ht h ea d d i t i v em o d e lt oc a l c u l a t et h e i n t e g r a t e df e r t i l i t yi n d e x ( i f i ) t h et o t a lc u l t i v a t e dl a n da r e ao fy u z h o n gc o u n t yi s 9 2 0 9 5 5 8h aw h i c hc a nb ed i v i d e di n t of i v eg r a d e s ：g r a d eo n e1 0 7 5 2 7 1 h a ，i f i 0 8 ， g r a d et w o1 7 8 1 8 2 3 h a ，i f ib e t w e e n0 6 7 0 0 4a n d0 7 9 9 8 4 ，g r a d et h r e e2 7 2 6 5 3 l h a ，i f i b e t w e e no 5 5 01a n d0 6 6 9 9 7 ，g r a d ef o u r2 3 6 5 8 9 h a ，i f ib e t w e e n0 5 2 8a n do 5 4 9 9 7 ， g r a d ef i v e12 6 0 0 4 3 h a ，i f ib e t w e e n0 4 2 9 8 5a n d0 5 2 7 9 ，s h a r i n ge a c hp e r c e n t a g ea s 11 6 8 ，1 9 3 5 ，2 9 6 1 ，2 5 6 9 ，1 3 7 ，r e s p e c t i v e l y o ns o i lt y p e s ，t h ef i r s t c l a s sa r et h eg u a ny ut ua n dh e il ut u ，t h es e c o n d c l a s s d i s t r i b u t ei nt h eg u a ny ut u ，h e il ut u ，h u a n gm i a nt ua n dh u ig a it u h e il ut ua n dh u i g a it ua c c o u n tf o rah i g h e rp r o p o r t i o ni nt h es e c o n d c l a s s ，r e s p e c t i v e l y4 8 5 7 a n d 3 5 6 8 t h et h i r d c l a s sl a n dd i s t r i b u t ei nt h ef i v ec u l t i v a t e ds o i l s ，a n dt h eh e il ut u t a k eap r o p o r t i o no f4 6 6 a c c o u n t i n gf o rt h el a r g e s tp r o p o r t i o ni nt h et h i r d - c l a s s a r e a ；t h ef o u r t h - c l a s sl a n da r em a i n l yh u ig a it u ，w h i c ht a k e sap r o p o r t i o no f 9 4 0 9 t h ef i f t h c l a s sl a n da r ea l s om a i n l yh u ig a it u ，t h a ta c c o u n t ef o r7 2 3 3 t h em o s tf e r t i l ea r a b l el a n di si nd i n g y u a nt o w n ，g a o y at o w n , h e p i n gt o w n , j i n y a t o w r b l i a n d av i l l a g e ，q i n g c h e n gt o w n , x i a g u a n y i n gt o w n ，q i n g s h u i y i v i l l a g e a n d x i a o k a n g y i n gv i l l a g e k e yw o r d s ：l a n dc a p a c i t y a s s e s s m e n ta r a b l el a n dr e s o u r c e m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 2 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行 研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、 数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成 果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：巫兰兰日期：呈掣望! 笸! ! 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰 州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学 校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被 查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本 人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时； 第一署名单位仍然为兰州大学。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：豸拯莹笔导师签名 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 1 前言 1 1 研究背景 土地是人类社会其他资源以及人类本身活动的载体。伴随着经济文化迅速发 展的2 1 世纪的脚步，我国土地资源却呈现出逐年减少的危险局面。过度利用土 地、不正确利用土地的方式以及人口增长给土地带来的压力，都成为威胁我国土 地资源安全的无形杀手。 统计资料表明，1 9 4 9 年全国耕地面积9 7 8 8 1 3 0 0 h m 2 ，人口5 4 1 6 7 万人，人均 耕地0 1 8 h m 2 ；新中国成立后至1 9 5 7 年，全国耕地面积扩大为1 11 8 3 0 0 0 0 h m 2 ， 年均增加1 7 4 3 6 0 0 h m 2 ，但同期人口数量增加到6 4 6 5 3 万人，人均耕地减少至 o 1 7 h m 2 ，1 9 5 7 1 9 9 6 年间耕地增减相抵，4 0 年间净减少耕地面积1 6 8 6 0 0 0 0 h m 2 ， 降幅达1 5 0 8 ，年均减少4 2 1 5 0 0 h m 2 ，同期人口增长至1 2 3 6 2 6 万人，人均耕地 由0 1 7 h m 2 减为o 0 8 h m 2 ，减少幅度达到5 7 5 6 。 根据原国家土地管理局和国家统计局的资料计算，1 9 7 8 - - 1 9 9 7 年累计增加 耕地11 4 0 0 0 0 0 h m 2 ，累计减少1 6 0 5 0 0 0 0 h m 2 ，净减少4 6 5 0 0 0 0 h m 2 ，占耕地总面 积的3 5 。2 0 0 6 年，全国总耕地面积为1 2 2 0 6 6 6 7 2 8h m 2 ，2 0 0 7 年，全国总耕 地面积减至1 2 1 8 0 0 0 0 0 0h m 2 ，据中华粮食网报道，国土资源部向社会发布( 2 0 0 8 年国土资源公报。公报显示，2 0 0 8 年中国耕地面积净减少速度放缓，耕地 总面积1 2 1 7 2 2 0 8 5 8h m 2 ，净减少1 9 3 3 4h m 2 。 1 1 1 全国耕地资源现状 1 、过度使用土地资源 中国经济快速发展，给国人带来现代化的生活和享受的同时，也带来了土地 资源严重消耗的问题，城市的商品房如雨后春笋迅速呈现，房地产过快发展，意 味着大量的土地将要被占用，而同时，很多老百姓买不起房子，这一系列问题的 产生，就是过度使用土地和不合理使用土地所造成的。 2 、盲目扩大耕地面积 滥砍乱伐森林，导致水土流失，我国每年因水土流失侵蚀的土坡达5 0 亿吨， 大约占世界水土流失的1 5 。我国是世界上水土流失最严重的国家之一1 1 1 。 3 、土地污染 兰州大学硕士研究生毕业论文 快速发展的工业化和城市化，以及乡镇企业的发展，使得废水、废气、废物 进入到土地中，据有关部门统计，由于环境污染而导致的农作物减产数量每年有 1 0 0 亿千克m 。 1 1 2 甘肃省耕地资源现状 甘肃省位于我国腹地，面积有4 5 0 0 万h m 2 ，南北跨纬度1 0 度，东西跨经度 8 度，是我国幅员广阔的省份之一。青藏高原与西北荒漠在本省都有分布，更 重要的是本省东南部的天水一带与其东部的秦巴山系与我国东部季风湿润、半湿 润区同属一个生物气候土壤区域。境内的华家岭向北延伸与六盘山系构成黄土高 原的主体部分，并以此山系为限，迫使黄河笔直向北流去，构成黄河谷地作自南 向北纵贯省境。这些充分说明甘肃省的综合自然环境及其土壤类型十分复杂多样 1 2 l 0 截至2 0 0 7 年甘肃省土地变更调查数据显示，总耕地面积为4 6 2 4 6 6 9h m 2 。全 省耕地资源的特点是，早地多，水浇地少，土壤肥力不足；旱地面积大，荒漠草 场大，产草量低，草质差；可开垦的耕地后备资源有限，但有一定的潜力；土壤 干旱缺少灌溉，水资源不足；土壤类型多1 3 l 。 随着人口急剧的增长及工矿企业、城镇、交通建设事业的发展，全省耕地面 积日益减少，据甘肃省资料局统计1 2 11 9 8 7 年耕地面积比1 9 5 2 年减少1 5 7 3 3 3 h m 2 。1 9 8 6 年耕地面积减少耕地1 0 5 8 7h m 2 。1 9 8 7 年耕地面积减少1 3 8 7h m 2 。1 9 8 8 年耕地面积减少3 4 2 0h m z 。 据水保区划部门调查心1 ，全省首不同程度侵蚀的土地面积有3 9 2 0h m 2 ，占总 土地面积的8 7 2 。严重的说土流失，使农田跑水、跑土、跑肥，粮食产量下降， 龙南地区水土流失范围和强度日益加剧，据调查统计，水土流失面积达1 6 0 万 h m 2 ，近几年，甘肃省水利厅经过长期不懈努力，截至2 0 0 9 年，甘肃省已累计治 理水土流失面积7 9 2h m 2 ，治理程度达5 9 ，取得了显著的生态成效和社会经济 效益。但是，水土流失仍然是制约甘肃省粮食增产的一个不容忽视的重要因素。 1 1 3 耕地地力评价的国外现状 国外最早土地评价的研究是因土地征税而起的h 1 ，在1 5 世纪的莫斯科公国 2 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 的税册中有记载。随后奥地利、普鲁士等国也开展了以赋税为目的的耕地地力的 评价。世界上最高提出土地评价系统的还有德国。直到2 0 世纪3 0 年代，美国提 出以土壤分类为基础土地利用潜力级，美国于1 9 6 1 年颁布土地潜力分类系统巧1 ， 到了2 0 世纪7 0 年代，世界各国都开展了各自的农用地评价研究。联合国粮食组 织于1 9 7 2 年颁布了土地评价纲要 6 1 进而实现了农用地分等定级的规范化。 1 1 4 耕地地力评价的甘肃省现状 2 0 0 8 年以来，随着甘肃省耕地地力评价工作扎实开展，初步形成了一批工 作成果，主要如下： 1 、建立了1 0 个项目县耕地资源管理信息系统。完成了项目县测土配方施 肥调查、分析数据、第二次土壤普查数据、农业生产情况等数据库建设，并以各 县耕地资源为管理对象，应用g i s 技术及农业部县域耕地资源管理信息系统 软件，建立了榆中县、安定区、徽县、会宁县、西峰区、民勤县、肃9 、l , i 区、麦积 区、甘州区、庄浪县1 0 县区耕地资源管理信息系统，统一对空间数据和属性数 据进行有效管理。 2 、科学划分了1 0 个项目县耕地地力等级。按照农业部耕地地力调查与 评价技术规程及相关标准要求，结合当地实际情况，合理选取各县的评价指标， 建立了科学的隶属函数模型和层次分析模型，准确划分了1 0 个县、区的耕地地 力等级。1 0 个县区总耕地面积为1 4 1 4 0 1 万亩，其中一等地面积为1 6 0 3 6 万亩， 占总耕地面积的1 1 3 4 ，二等地面积为3 7 2 2 7 万亩，占总耕地面积的2 6 3 3 ， 三等地面积为4 2 9 1 1 万亩，占总耕地面积的3 0 3 5 ，四等地面积为3 5 2 1 9 万 亩，占总耕地面积的2 4 9 1 ，五等地面积为9 4 3 0 万亩，占总耕地面积的6 6 7 ， 六等地面积为5 7 8 万亩，占总耕地面积的0 4 1 。 3 、开展了县级养分分级。利用县域耕地资源管理信息系统，结合地统计等 数理统计方法，根据我省暂修订养分分级标准，对1 0 个县土壤有机质，有效磷， 有效硫，有效锰，有效铁，有效铜，有效锌，缓效钾，水解性氮，水溶态硼，速 效磷和速效钾等耕层养分含量进行了分级，绘制了养分分图。 4 、划分了各县的中低产田类型。按照全国中低产田类型划分与改良技术 规范标准，根据其各县土壤主导障碍因素，划分了各县的中低产田类型， 1 0 兰州大学硕士研究生毕业论文 县、区的中低产田类型共划分为坡地梯改型、干旱灌溉型、瘠薄培肥型、障碍层 次型、沙化耕地型、盐碱耕地型、渍涝排水型7 中类型，面积为1 2 0 2 5 5 万亩， 占1 0 县、区总耕地面积的8 5 ，其中瘠薄培肥型面积最大，为6 0 4 8 1 万亩，占 已划定中低产田总面积的5 0 2 9 。 5 、开展了主要种植作物的适宜性评价。小麦、玉米是我省主要的粮食作物。 利用县域耕地资源管理信息系统，制定小麦、玉米的适宜性评价指标，对小麦、 玉米的土壤适宜性进行了综合评价，为农业结构调整提供了科学依据。 6 、补救整理了第二次土壤普查资料。第二次土壤普查资料是重要的历史资 料，在指导农业生产、开展农业科学研究具有举足轻重的作用。由于第二次土壤 普查距今已有二十多年，受当时条件的限制，各种资料损坏、遗失比较严重。为 了补救这一重大成果，保证耕地地力评价工作的顺利实施，及时组织人力、物力 在全省范围内收集整理了土壤图、土壤专题图、土种志、土壤报告等各种资料。 现已收集到大部分县区的土壤图及土壤普查报告，并完成了1 8 个县区图件资料 矢量化和土种普查报告的数字化及土壤典型剖面属性数据库的建立。 7 、完成了土壤名称及编码对照工作。根据第二次土壤普查资料，中国土壤 分类系统6 0 个土类中有3 7 个在甘肃省有广泛发育，全省现有耕地中包含了2 5 个土类，1 7 8 个土种。目前，已完成国家与我省土种名称及编码的对照工作，省、 市、县土种对照名称与编码对照工作随着项目的不断开展在逐步完成。 研究目的及意义 ， 开展榆中县耕地地力评价工作，旨在了解该区的耕地地力现状，为耕地资源 的高效和持续利用提供科学依据，提高耕地质量，促进耕地资源与环境的可持续 发展的需要。通过耕地地力评价工作，建立了较为完善的榆中县耕地资源管理信 息系统，摸清榆中县土壤养分时空变化情况，合理划分耕地地力等级，查清该区 耕地基础生产能力、土壤肥力状况及土壤障碍因素，合理划分榆中县中低产田类 型，对于科学评估榆中县耕地综合生产能力，推动耕地资源的合理配置，优化种 植业生产结构，提高农产品竞争力将起到积极的作用，同时也可为农村土地征用、 转让、承包和补偿等费用的确定提供科学依据。 4 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 1 3 研究成果及预期目标 建立榆中县耕地资源管理信息系统，其主要功能包括图形数据管理和属性数 据管理、信息查询、专题图生成、空间信息和属性信息检索、图数互查等功能。 该系统不仅对测土配方施肥养分数据进行管理，也可以结合专家施肥知识将相关 施肥决策结果以图文的形式进行管理。同时，对研究榆中县县域耕地地力评价、 土壤养分的时空变异规律等研究也具有现实指导意义，为g i s 在基层土壤资源信 息管理中的应用积累了经验。利用空间插值方法得到榆中县2 0 0 6 年各种养分等 级图，并根据各养分等级图对榆中县2 5 年来( 1 9 8 1 年 - - 2 0 0 6 年) 土壤养分变化 情况进行时空比较分析，这可为榆中县耕地地力评价、测土配方施肥工作提供理 论依据和技术支撑。 通过对榆中县耕地地力的评价，划分地力等级，最后得到榆中县耕地地力评 级等级图，并根据耕地地力评价结果，可以查清该区耕地基础生产能力、土壤肥 力状况及土壤障碍因素，为指导当地的测土配方施肥工作提供依据。 2 研究区自然与农业生产概况 2 1 地理位置与行政区划 榆中县位于甘肃省中部、西靠兰州市七里河、城关区，东邻定西市安定区， 西南与临洮县交界，北隔黄河与皋兰县、白银市相望，东北和靖远县、会宁县接 壤。介于东经1 0 3 0 4 9 1 5 ”至1 0 4 0 3 4 4 0 ”，北纬3 5 0 3 4 2 0 ”至3 6 0 2 6 3 0 之间，榆中 县地形略似长方形。南北长9 6 9 公里，东西宽6 6 4 公里。榆中县是省城兰州所 辖三县之一。截至2 0 0 7 年1 2 月2 8 日，榆中县辖8 个镇、1 2 个乡，2 6 8 个行政 村( 见附图1 ) ，总人口4 1 7 万人，其中农业人口3 8 5 万人，总土地面积 3 3 0 1 0 0 h m 2 。有汉、回等1 3 个民族。 2 2 自然与农村经济概况 2 2 1 气候资源状况 榆中县属典型的干旱、半干旱大陆性气候，四季分明，水热同季，春季干旱 兰州人学硕士研究生毕业论文 多风，夏季炎热但无酷暑，且昼热夜凉，初夏干旱，盛夏多雨，初秋阴雨较多， 深秋凉爽少雨，冬季寒冷少雪无严寒。大部分地区光照充足，热量较好，温差较 大。雨量稀少，蒸发量大，气候干燥，以干旱为主。自然灾害频繁，而且强度大。 南山地区光照偏少，热量不足，温差较小，无霜期短，雨水较多，但分布不均， 春秋多涝，夏季多旱，低温霜冻灾害频繁。北山地区光照充足，太阳辐射较大， 温差较小，无霜期短，降水量少，蒸发量较大，气候干燥，极易受旱。南北两山 之间的中部川地区，光照充足，热量较好，温差较大，无霜期较长，雨量较少， 蒸发量大，气候干燥，春夏多旱。 2 2 1 1 气温 榆中县气温年周期变化，夏季高，七月最高，冬季低，一月最低，春秋介于 两者之间，春温高于秋温。川区年平均气温6 6 0 c ，最高1 3 7 0 c ，最低1 0 0 c ， 年极端最高气温3 4 5 0 c ( 1 9 9 6 年6 月2 0 日) ，年极端最低气温2 7 2 0 c ( 1 9 7 5 年1 2 月2 3 日) 。七月平均气温1 9 0 oc ，平均最高气温2 5 5 0 c ；一月平均气 温8 1 0 c ，平均最低气温1 3 7 0 c 。南山年平均气温3 8 0 c ，最高七月份气温为 1 3 2 0 0 c ，最低一月平均气温为零下7 5 9 0 c 。北山年平均气温1 5 8 0c ，最 高七月平均气温为1 7 2 1 0 c ，最低一月平均气温为零下7 5 9 0 c 。 2 2 1 2 农业界限温度活动积温 农业界限温度活动积温对农业生产影响很大。榆中县农业界限温度活动积 温，在各个地区有明显差异。海拔在1 7 0 0 - - , 2 0 0 0 米间，稳定通过o 和l o 活 动积温，川区的陈家庄是3 0 5 2 7 2 3 6 6 1 ，为一年一熟或二年三熟热量区，海 拔在1 7 0 0 米以下的宛川河中下游的夏官营、金崖和黄河谷地的青城是2 7 5 1 7 3 3 7 7 c ，为一丰二熟热量区，海拔在2 0 0 0 米以上的马唧山、兴隆山麓的马坡 1 1 7 9 2 2 0 3 4 2 。c ，为一年一熟热量不足区。海拔在2 3 0 0 米以上的北山区1 4 1 8 - 2 4 5 3 1 ，为一年一熟热量区。 2 213 无霜期 榆中县无霜期较短。川区平均终霜日( 以日最低气温耋2 0 c 为标准) 在五月 六日，初霜日在十月二日，平均无霜期1 4 8 天，南山地区平均终霜日在六月五日， 初霜日在九月十七日，平均无霜期1 0 3 天，北山地区平均终霜日在五月三十一日， 6 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 初霜日在九月十一日，平均无霜期1 0 2 天。 2 2 1 4 降雨量 榆中县由于地形复杂，海拔高差大，降水量少，而且分布不均，其地理分 布是，北少南多，由北向南逐渐递增。黄河谷地的青城一带，年平均降雨量是 2 8 0 m m 左右，北山大部至陇海铁路东北及西部丘陵地区是3 0 0 - - - 4 0 0 m m ，天兰 铁路以南中部川地4 0 0 m r n 以上，南山地区为5 0 0 m m 以上，多雨中心的兴隆山林 区为6 2 1 6 m m ，比青城镇多3 4 0 7 m m 。年降水主要降水集中在夏末秋初季节。川 区的陈家庄4 - - - 9 月降水3 5 8 2 r n m ，占年总降水量的8 7 ，其中汛期( 7 - - 9 月) 降水2 3 8 5 m m ，占年降水总量的5 8 ；冬春季节( 1 0 3 月) 降水5 4 3m r l l ，占 年降水总量的1 3 。各地月降水量以7 月、8 月最多，1 2 月或1 月最少；6 月是 相对少雨期。陈家庄全年中，以8 月降水最多，为9 2r a i n ，占年降水量的2 2 ， 1 2 月最少，仅1 5 t u r n ，占年降水量的0 4 ，初夏6 月降水量4 6 m m ，占年降水 量的1 l 。汛期各地雨量占年降水量的5 1 - - - 6 4 。 2 2 1 5 蒸发量 榆中县大部分地区植被稀少，气候干燥，蒸发量大，川地区年蒸发量 1 4 0 6 8 m m ，为年降水量的3 5 倍，其中六月最大，达2 0 6 6 m m ，为同期降水量 的4 5 倍，十二月最小，为2 8 9 m m 。南山地区气候较为湿润，蒸发量较小，兴 隆山林区年蒸发量9 1 7 5 m m ，为年降水量的1 5 倍。据榆中气象局资料分析计 算，中部川地区干燥度为1 3 4 ，南山地区为0 6 7 ；西北部黄河谷地的青城镇为 1 9 6 ，河川地区为1 4 8 ，北部地区为1 1 5 。 2 2 1 6 光照 榆中县年平均日照时数2 5 9 7 小时，总体变化趋势是逐年减少，中部川区及 北山地区较多，南山较少。年平均太阳总辐射量达4 8 0 0 一- 6 4 0 0 m j m 2 。 2 2 2 地形地貌 榆中县地处陇中黄土高原，其地形从南到北呈狭长地带，长约9 5 公里，宽 约6 5 公里。地势南高北低，中部呈“凹状，山多川少，自南至北地形呈“马鞍型” 具有三种截然不同的地型。 南部有兴隆山、马衔山，上体走向为南东东北西西向。为黄土高原上的 7 兰州大学硕士研究生毕业论文 石质山地，山坡陡峭。该地草灌丛生，降雨充沛，是县城内用水的发源之地，气 候与植被立体式变化显著。 县内北部统称为北山重山秃岭，山体延伸方向不明显，多呈馒头形状，沟壑 纵横，切割破碎，网状分布，干旱少雨，降雨多形成径流，水土流失严重，为典 型的黄土丘陵梁峁沟壑区。 南北两山之间为丘陵平原区，在地理和地质构造上均属盆地，故有“榆中盆 地”之说。盆地内山川相间，山势近似南北走向，盆地与山地，特别是与南山构 成大尺度反差地形。另有青城黄河谷地呈东西一北东向沿黄河干流展步，长约 1 6 公里，宽约3 2 公里，其内有i 河流阶梯发育、地势平坦。 2 2 3 水资源状况 2 2 3 1 地表水资源 榆中县地表水来源于兴隆峡、龛谷峡、徐家峡、分壑岔、麻家寺、水岔沟、 官炭沟、新营、马坡、1 1 条长流水沟道。均发源于马衔山、兴隆山。年总迳流 量5 3 4 9 万m 3 ，其中入境地表水资源2 3 1 万m 3 ，自产水资源5 1 1 8 万m 3 ，其中 最大的兴隆峡灌区，正常通流量o 2 3m 3 s ，年逞流量7 1 5 5 万m 3 ，最小的徐家 峡，正常通流量0 0 3m 3 s ，年通流量9 0 6 万m 3 。 2 2 3 2 地下水资源 榆中地下水总储量1 9 3 9 4 5 亿m 3 。其中县城至夏官营川为9 9 1 8 亿m 3 ，连 搭至定远川为6 1 8 4 亿m 3 ，和平川为2 11 9 6 亿m 3 ，宛川河河谷地带为1 3 3 8 亿 m 3 ( 其中王家崖以下为0 6 5 8 亿m 3 ，清水以上为0 6 8 亿m 3 ) 。榆中县地下水 净储量约为9 3 9 4 5 亿方米，年补给量为6 8 5 8 万立方米，年开采量6 7 8 3 万立方 米。由于大规模的打井提灌，使区域性开采大于补给量，从而导致了整个宛川河 谷及县城至夏官营川的地下水位急剧下降，泉水溢出量基本枯竭。 2 2 3 3 境外水资源 主要是流经本县西北边缘的界河黄河，境内河岸线全长5 0 多公里，年迳流 量约为3 3 6 7 亿立方米。六十年代末以来，利用黄河水发展了“三电”、“和电”、“青 电”三大电力提灌工程，为发展本县农业生产提供了可贵的水资源。但因黄河地 势较低，扬程高，渠道线路长，提灌投资大。 8 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 2 2 4 植被 榆中县植被属森林草原和半荒漠草原类型。由于自然条件复杂，森林草原 类具有明显的垂直分带和区域性，分布范围约5 0 0 0 0 h m 2 ，其垂直分带特点和植 物群落：在海拔2 2 0 0 米至2 8 0 0 米的阴坡( 兴隆山) 多以云杉、松、柏、杨、桦 为主，在2 8 0 0 米以上至3 5 0 0 米则以杜鹃属高山常绿灌丛为主，在3 5 0 0 米以上 则为高山草甸、苔藓、地衣匐生，在2 5 0 0 米以下的阳坡有小面积的辽东栎林、 沙棘，其它均为草原和次生灌丛。现有天然森林面积近1 8 2 0 0h m 2 ，其中禾木林 面积8 7 5 0h m 2 ，占森林面积的4 8 7 ，灌木林面积9 2 4 0h m 2 ，占森林面积的5 1 3 。 有天然疏林草地及草场面积共1 3 6 5 0h m 2 。榆中县区森林覆盖率8 8 ，由兴隆山 和马唧山构成的森林地带，不但是该县唯一存在的天然森林，而且也是甘肃省中 部干旱地区唯一存在的一片森林。兴隆山山青水秀，林木葱翠，东西两山对峙， 中间有兴隆河，山上有太白泉、玉夜泉、仙人洞、通天桂等名胜，是我省游览和 避暑的胜地之一。 2 2 5 农业生产概况 2 2 5 1 农业发展史 榆中县境内种植的粮食作物具有悠久的历史，如谷子、小麦的种植历史都 在千年以上，新中国成立以后，粮食作物种植得到了长足的发展，种植面积1 9 4 9 年为4 4 0 5 8 2 l u n 2 ，1 9 7 0 年发展到历史最高的7 2 7 4 0 1 h m 2 ，之后的三十年内，一 直稳定在六万公顷以上，进入二十一世纪后，随着中部川水区蔬菜面积的扩大和 东北部半干旱山区退耕还林还草工程的实施，粮食作物种植面积逐年下降。据有 关部门最新统计，到2 0 0 7 年，榆中县耕地面积为9 2 0 9 5 5 8 i m l 2 。粮食总产量和单 位面积产量年度间变化较大，但总体呈增长趋势。 2 2 5 2 农业生产概况 粮食作物生产概况榆中县内种植的粮食作物大致可分为三类十七种。 第一类是谷类作物，包括水稻、小麦、大麦( 含青稞) 、燕麦( 含莜麦) 、 玉米、高粱、粟( 谷子) 、黍( 糜子) 、荞麦，种植最广的是小麦、玉米和谷子， 其它种植面积较小，水稻仅在来金崖镇和定远镇有零星种植，大麦主要分布在南 部二阴山区，高粱、糜子、养麦主要分布在川源区的山旱地和东北部半干旱山区， 9 兰州大学硕士研究生毕业论文 正常年份种植面积很小，仅在特别干旱年份春播作物无法下种时作为抗旱的小日 月种子补种时面积较大。 第二类是豆类作物，包括大豆、蚕豆、豌豆、扁豆、山黧豆、回回豆、绿豆 等，种植面积最广的是豌豆，主要分布在东北部半干旱山区，蚕豆分布范围较广， 中部川源区、南部二阴山区、东北部半干旱山区都有种植，大豆、扁豆、绿豆种 植面积很小。 表2 - 1榆中县粮食作物种植面积与产量( 1 9 4 9 年- 2 0 0 6 年) 年度面积( h m 2 )产量( t ) 单产( k g k m 2 ) 年度面积( h m 2 )产量( t ) 单产( k g k r n 2 ) 1 9 4 94 4 0 5 8 22 6 6 9 6 86 0 5 91 9 9 16 3 3 7 1 11 1 1 9 2 2 91 7 6 6 1 1 9 5 25 7 7 4 2 94 7 3 8 7 48 2 0 71 9 9 26 1 7 0 2 21 1 4 1 5 8 91 8 5 0 2 1 9 5 76 2 1 0 84 6 5 2 6 57 4 9 11 9 9 3 6 3 6 8 6 61 2 0 7 0 3 4 1 8 9 5 3 1 9 6 26 5 3 8 1 53 5 5 0 7 45 4 3 11 9 9 46 3 9 0 0 81 1 5 5 6 5 61 8 0 8 5 1 9 6 57 2 4 7 3 18 3 4 5 0 91 1 5 1 51 9 9 56 2 6 9 69 0 1 8 0 11 4 3 8 4 1 9 7 07 2 7 4 0 19 4 2 9 1 91 2 9 6 31 9 9 66 l 孔滔7 13 0 0 1 2 3 2 1 0 4 9 1 9 7 56 8 5 7 7 8l0 7 4 8 3 31 5 6 7 31 9 9 76 2 1 2 6 71 1 1 9 7 3 71 8 0 2 3 1 9 7 86 7 6 2 4 58 5 4 9 5 61 2 6 4 31 9 9 86 1 9 2 7 21 3 3 l1 2 42 1 4 9 5 1 9 8 06 7 6 8 0 5 9 9 3 2 5 11 4 6 7 61 9 9 9 6 1 3 9 8 9 1 3 3 1 6 6 12 1 6 8 9 1 9 8 26 6 8 4 8 15 6 8 5 2 98 5 0 52 0 0 05 9 9 8 7 5l0 3 2 2 4 61 7 2 0 8 1 9 8 5 6 1 1 4 5 39 8 5 0 5 31 6 1 l2 0 0 15 8 5 1 9 91 3 2 3 0 8 72 2 6 0 9 1 9 8 66 0 0 6 9 81 0 3 6 2 51 7 2 5 1 2 0 0 2 5 6 1 2 5 3 1 3 1 7 0 7 92 3 4 6 7 1 9 8 76 0 3 4 3 11 0 4 0 0 31 7 2 3 52 0 0 35 1 1 3 4 3l2 3 7 3 6 2 2 4 1 9 8 1 9 8 86 2 0 4 4 91 0 2 7 2 71 6 5 5 72 0 0 44 8 8 9 1 51 1 3 4 1 22 3 1 9 7 1 9 8 96 2 2 9 7 1 8 2 6 0 41 3 2 6 2 0 0 54 8 1 6 0 6 l1 3 4 2 0 12 3 7 1 3 1 9 9 06 3 4 1 7 3 1 0 8 8 8 3 8 1 7 1 6 92 0 0 64 7 0 0 09 8 5 0 0 2 0 9 5 7 第三类是薯类作物，只有马铃薯一种，榆中当地俗称洋芋、土豆，按习惯 仍称之为粮食作物，其实从进入二十一世纪以后，马铃薯更多的是作为商品出售 的蔬菜作物。粮食作物中，除马铃薯食用部分为营养器官块茎外，其余作物食用 部分均为籽粒。 1 9 4 9 2 0 0 6 年的粮食单产如图2 2 、表2 1 。 1 0 基于g i s 的耕地地力评价研究一以甘肃省榆中县为例 经济作物生产概况榆中县的经济作物在上世纪，主要种植瓜类、药材、油 料、烟草、蔬菜等。进入本世纪，种植的种类以“高原夏菜”为主，占经济作物播 种面积的5 0 以上，其次是油料、药材、瓜类、烟草等。以下是榆中县经 济作物种植面积和产量统计表。 3 0 0 0 2 5 0 0 t n - 2 0 0 0 量 丘 堂1 5 0 0 釜1 0 0 0 5 0 0 o 十单产( k g h m 2 ) 擎擎葶旁爹爹事$ 擎擎擎守爷梦 ( 年度) 图2 - 2 榆中县历年粮食产量变化图 从图2 3 和图2 _ 4 比较可以看出，1 9 9 1 年，总的经济作物的种植面积是 8 4 1 0 0 1 h m 2 ，油料的种植面积最大，占总经济作物种植面积的6 8 1 2 。其次是 蔬菜，占总经济作物种植面积的1 7 。烟草占总经济作物种植面积的1 2 5 。瓜 类和药材的种植面积很小。 到2 0 0 6 年，总的经济作物的种植面积是2 2 8 0 5 6 2h r n z ，比1 9 9 1 年增加了 1 7 倍，经济作物主要以蔬菜、油料、药材为主，烟草和药材瓜类在逐年减少。 经济作物种植面积也趋于均衡化，蔬菜的种植面积由1 9 9 1 年的1 7 增加到 6 2 3 ，成为榆中县的主要经济作物，油料种植面积稳中有升，位居第二，占经 济作物种植面积的2 9 6 。药材的种植面积增幅较大，1 9 9 1 年不到1 ，2 0 0 6 年 达到了7 1 2 。瓜类、烟草的种植面积下降，只在局部地区种植，作为自食之用。 表2 2 榆中经济作物产量及种植面积统计( 1 9 9 1 年_ 2 0 0 6 年) 项目蔬菜烟草药材油料瓜类 产量 面积 面积产量产量面积产量 年份面积( h m 2 1产量( 吨)面积( h m 2 ) ( 吨)( h m 2 ) ( h m 2 ) ( 吨)( 吨) ( h m 2 )( 吨) 1 9 9 l1 4 2 9 1 5 1 4 5 4 4 2 l o o 1 0 5 1 6 63 4 2 5 3 1 8 0 8 6 8 9 5 5 7 2 9 55 5 2 1 21 8 1 6 26 9 1 9 9 口1 4 3 9 0 7 1 9 54 3 3 0 01 2 2 9 8 l4 8 0 8 64 6 8 91 3 0 9 75 9 6 2 65 1 2 4 2 61 8 5 0 36 2 1 9 9 31 4 7 7 1 4 0 5 25 0 5 0 01 1 0 2 4 84 3 4 7 24 0 3 4 76 8 0 8 75 9 2 9 56 3 2 2 31 1 3 0 63 6 1 9 9 41 6 8 2 5 3 0 7 8 95 4 0 0 06 7 2 1 42 1 5 9 24 3 1 0 51 1 6 25 6 9 6 65 1 6 2 0 66 2 7 61 6 1 9 9 53 0 1 7 1 7 7 5 1 8 9 0 4 0 0 4 1 1 9 4 7 0 23 8 6 5 95 2 46 2 6 8 63 9 9 8 8 6 6 3 0 3 1 8 1 9 9 62 8 3 6 9 2 1 8 3 97 8 0 0 0 1 7 8 0 9 7 1 36 6 0 2 65 0 5 86 4 6 1 87 8 3 5 4 93 5 0 2l 1 9 9 73 2 8 6 8 3l7 9 4 0 05 5 3 6 l1 6 9 9 6 23 6 0 1 86 7 6 56 3 2 9 86 2 9 6 | 3 83 3 3 50 2 1 9 9 83 7 5 9 9 0 1 31 91 0 8 8 0 07 3 1 3 72 3 5 1 83 6 8 6 53 3 5 66 1 6 3 76 2 7 74 8 2 90 4 1 9 9 94 1 4 9 8 7 4 1 51 3 8 1 0 04 4 9 6 91 9 6 0 5 4 4 9 9 6 5 8 0 76 8 4 8 77 7 1 2 4 94 2 7 5 o 8 2 0 0 0 5 8 2 5 6 51 2 6 8 1 8 3 4 0 02 1 6 7 8 l7 3 12 1 4 1 73 0 7 1 65 4 3 6 15 9 6 2 3 81 4 3 40 3 2 0 0 15 9 15 ，0 2 9 0 71 8 9 4 0 02 2 4 5 86 5 45 5 1 9 41 8 1 96 4 6 9 27 4 5 7 91 5 3 4o 7 2 0 0 27 2 6 9 2 3 0 1 l2 5 6 7 0 05 6 71 2 61 6 4 1 0 53 8 2 8 ，96 0 8 27 7 5 7 1 65 2 0 31 4 2 0 0 38 4 7 3 9 9 0 3 4 52 8 5 9 0 04 7 3 61 9 71 5 1 4 6 94 1 1 6 5 96 5 1 5 69 5 5 5 82 3 0 4 5 o 7 2 0 0 41 1 6 4 7 2 8 2 3 43 6 0 3 0 09 3 3 85 2 31 4 4 5 5 83 5 3 2 5 76 8 1 58 1 8 91 0 3 4 53 9 2 0 0 51 2 6 3 3 9 6 53 8 4 0 0 09 0 5 84 2 61 4 9 1 7 23 8 4 6 66 引0 19 2 0 0l l o 2 64 8 2 0 0 61 4 2 1 4 0 4 44 4 7