（环境科学专业论文）基于rs_gis的喀斯特地区农用地适宜性评价.pdf

地面积的4 1 5 6 ，现状利用方式多为灌木林地，也有少量有林地；边 际适宜区和不适宜区面积为4 8 ，5 4 2 2 5 h m 2 ，占所有农用地面积的 3 3 1 5 ，多分布在石漠化等级较高的区域。 3 草地对于防止石漠化的加剧有很大的作用，在无法实现乔、 灌种植的区域，建议种草来改善其生态环境。 4 镇宁县农用地中适宜用作耕地的面积为7 4 ，5 0 5 2 1 h m 2 ，适宜用 作林地的面积为5 6 ，2 6 9 8 1 h m 2 ，适宜用作草地的面积为1 2 ，7 5 7 3 3 h m 2 ， 这一评价结果与镇宁县农用地利用现状基本相符。有耕地面积为 5 7 ，1 2 7 5 9 h m 2 ，其中有1 8 ，5 7 3 3 7 h m 2 为最适宜耕地，占现状的3 3 4 6 ； 镇宁县现有林地面积为6 0 ，3 4 2 3 8 h m 2 ，其中有2 2 ，9 9 4 8 h m 2 为最佳适宜 林地，占现状的3 8 1 1 ；镇宁县现有草地面积2 8 ，7 7 0 1 7 h m 2 ，其中有 2 ，5 9 8 3 8 h m 2 为最佳适宜草地，占现状的9 0 3 。 关键词：r s & g i s 、喀斯特、农用地、适宜性评价 a b s t r a c t t h es u i t a b i l i t ye v a l u a t i o nf o ra g r i c u l t u r a ll a n di so n eo ft h em o s t m a j o rc o n t e n t so fl a n dr e s o u r c er e s e a r c hi nl a s td e c a d e s ，w h i c hd i v i d e s s u i t a b l eg r a d u a t i o no fa g r i c u l t u r a ll a n d ，a n dt h e n , a c c o r d i n gt ot h et y p e a n di n t e n s i t yo ft h er e s t r i c t e df a c t o ro fe a c hl a n du n i t ，m a k e sr e b u i l d m e a s u r e si nl i n ew i t ht h el o c a lc o n d i t i o n s ，a n do f f e rs e r v i c ef o rs c i e n t i f i c m a n a g e m e n t ，r a t i o n a l u t i l i z a t i o na n dp l a n n i n g l a n d c o n c e p t s a n d p r i n c i p l e so fl a n ds u i t a b i l i t ye v a l u a t i o na r ed e t a i l e di n t r o d u c t i v ei nt h i s a r t i c l ew h i c hm a k e s s i m p l ei n t r o d u c t i o no nc o n t e n ts y s t e ma n dm e t h o do f af r a m e w o r kf o rl a n de v a l u a t i o n ) ) ( f a o ) i nt h i s p a p e r ，z h e n n i n gb u y in a t i o n a l i t y & m i a on a t i o n a l i t y a u t o n o m o u sc o u n t y ( s h o r tf o rz h e n n i n gc o u n t y ) b o r o u g ha st h es t u d y a r e a ，w h i c hi sp a r to fg u i z h o up r o v i n c e sa n s h u nc i t y ，b e l o n g st ot h e r e p r e s e n t a t i v ek a r s ta r e a a sf o rd i f f e r e n tl a n du t i li z a t i o nt y p e ，t h en a t u r a l a n ds o c i o e c o n o m i cc o n d i t i o ns h o u l db ea n a l y z e dt od e t e r m i n et h es o r t s y s t e ma n db u i l dt h ei n d i c e ss y s t e mu n d e rt h ed i r e c t i o no ft h eb a s i c t h e o r i e s t h er o c k yd e s e r t i f i c a t i o ng r a d ei sc o n s i d e r e da sai n d e xi nt h i s e s p e c i a la r e a a n dt h ew e i g h to fe a e hf a c t o ri sc a l c u l a t e db yt h em e a s u r e o f a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s s p e c i f i c a l l y ，t h ea r t i c l eu t i l i z e st h er e m o t e s e n s i n gi m a g e sa si n f o r m a t i o ns o u r c e st op r o c e s sa n dc a p t u r et h el a n d i n f o r m a t i o n t h er e s u l t sa rea sf o l l o w i n g ： 1 t h e r ei sh i g hs u i t a b l ef a r m l a n db y35 ，14 3 7 8 h m 2o fz h e n n i n g c o u n t yt h a ta c c o u n tf o r2 4 o ft h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a ll a n da r e a i t m a i n l yd i s t r i b u t e di nn o r t ha n dm i d - n o r t ho fz h e n n i n gc o u n t y , w h i c h e q u a t e sp r e s e n t f a r m l a n d d i s t r i b u t i n g ；t h e r e i sm o d e r a t es u i t a b l e f a r m l a n db y5 0 ，6 5 6 5 4 h m 2t h a ta c c o u n tf o r3 4 5 9 o ft h ep r e s e n t a g r i c u l t u r a ll a n da r e a i tm a i n l yd i s t r i b u t e di nm i d - n o r t ha n dm i d s o u t h ； t h e r ei s m o r g i n a l s u i t a b l ef a r m l a n da n du n s u i t a b l ef a r m l a n d b y 6 0 ，6 3 3 5 8 h m 2t h a ta c c o u n tf o r4 1 4 1 o ft h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a ll a n d a r e a 2 t h e r ei sh i g hs u i t a b l ef o r e s t l a n db y3 7 ，0 3 6 4 0 h m 2o fz h e n n i n g c o u n t yt h a ta c c o u n tf o r2 5 2 9 o ft h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a ll a n da r e a i t m a i n l yd i s t r i b u t e di nn o r t h ，s o u t ha n dm i d - e a s t ；t h em o d e r a t es u i t a b l e f o r e s t l a n d m a i n l y d i s t r i b u t e di nn o r t ha n ds o u t ho f z h e n n i n g c o u n t y , w h i c hb y6 0 ，8 5 5 2 5 h m 2t h a ta c c o u n tf o r4 1 5 6 o ft h ep r e s e n t f o r e s t l a n da r e a ，t h ep r e s e n tu s i n gt y p e si ss h r u bl a n da n ds h o r to ff o r e s t l a n d ；t h e r ei sm o r g i n a ls u i t a b l ef o r e s t l a n da n du n s u i t a b l ef o r e s t l a n db y 3 7 ，0 3 6 4 0 h m 2o fz h e n n i n gc o u n t yt h a ta c c o u n tf o r2 5 2 9 o ft h ep r e s e n t a g r i c u l t u r a ll a n da r e a ，i tm a i n l yd i s t r i b u t e di nh i 曲r o c k yd e s e r t i f i c a t i o n d e g r e ea r e a 3 t h eg r a s s l a n dp l a ya g r e a t e f f e c t i o no n p r e v e n t i n gr o c k y d e s e r t i f i c a t i o n g e th i g h e r , w es u g g e s tp l a n t i n gg r a s s t o i m p r o v e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t 4 t h e r ei s 7 4 ，5 0 5 21h m 2l a n dw h i c hi s s u i t a b l ef o rf a r m l a n d ， 5 6 ，2 6 9 81h m 2l a n dw h i c hi ss u i t a b l ef o rf o r e s t l a n da n d12 ，7 5 7 3 3 h m 2 l a n dw h i c hi ss u i t a b l ef o rg r a s sl a n d ，t h er e s u l ti s e q u a t e sp r e s e n t a g n c u l t u r a l l a n d d i s t r i b u t i n g t h ep r e s e n t a r e ao ff a r m l a n di s 5 7 ，1 2 7 5 9 h m 2 ，1 8 ，5 7 3 3 7 h m 2i ni t i s h i g hs u i t a b l ef o rf a r m i n g ，w h i c h a c c o u n tf o r33 4 6 o ft h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a ll a n da r e a ；t h ep r e s e n ta r e a o ff o r e s t l a n di s6 0 ，3 4 2 3 8 h m 2 ，2 2 ，9 9 4 8 h m 2i ni ti sh i g hs u i t a b l ef o r f o r e s t l a n d ，w h i c ha c c o u n tf o r3 8 11 o f t h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a ll a n da r e a ； t h ep r e s e n ta r e ao f g r a s s l a n di s2 8 ，7 7 0 17 h m 2 ，2 , 5 9 8 3 8 h m 2i ni ti sh i g h s u i t a b l ef o rg r a s s l a n d ，w h i c ha c c o u n tf o r9 0 3 o ft h ep r e s e n ta g r i c u l t u r a l l a n da r e a k e yw o r d s ：r s & g i s ，k a r s t ，a g r i c u l t u r a ll a n d ，t h es u i t a b i l i t y e v a l u a t i o n v 学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文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。对本文的研究做出重要贡献的个人或集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 嘶庸 u 1 p 日 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州师范大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅； 本人授权贵州师范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，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 做储擗。懈刷醴辄 妒? 年 确酉乏 月日 基于r sg i s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 1 绪论 1 1 研究背景 贵州省是我国喀斯特发育最充分、面积最大、分布最集中的地区，出露面积 约占全省面积的7 3 。贵州喀斯特环境是典型生态脆弱区，水土流失和石漠化现 象尤为严重。据2 0 0 0 年完成的贵州省第二次水土流失遥感调查结果，全省水土 流失总面积约为7 3 ，1 7 9 0 1 k m 2 ，占土地总面积的4 1 5 4 ；贵州省石漠化面积达 2 2 5 7 万h m 2 ( 罗中康，1 9 9 9 ) ，喀斯特地区的石漠化直接导致水土流失与土地退 化、生态恶化。随着经济建设的迅速发展，石漠化的程度也在迅速加剧。在喀斯 特地区，土地是主要生产资源，土地的石漠化就象征着贫困，而贫困又迫使人们 对自然资源更多的索取，最终导致了生态环境进一步恶化。对喀斯特地区农用地 进行土地利用适宜性评价，将土地评价理论运用于生态极其脆弱的喀斯特地区， 不仅是对喀斯特地区农用地利用适宜性的探索，也为喀斯特地区土地资源利用的 科学性提供了理论依据。 1 2 研究意义 本选题以贵州省安顺地区镇宁布依族苗族自治县为研究区，根据研究区土地 利用现状及喀斯特地区的自然特性，确定评价因子及其权重，利用数学模型建立 指标体系，对所选指标进行加权打分，按照所得分值划分研究区土地适宜等级， 将所得结果代入指标体系，获得研究区各种土地利用类型的适宜等级。土地利用 适宜性评价，可以优化喀斯特地区农用地利用结构格局，实现防治水土流失和石 漠化综合防治的目标，这对贵州乃至中国喀斯特地区生态治理有着重要的实践意 义。 1 3 国内外研究进展 1 3 1 国外研究进展 国外土地评价体系的产生已有两千多年的历史。在希腊、埃及、罗马古国的 文献史料中，曾有关于土地划分成各种等级的记载。早在1 5 1 7 世纪，国外就 开始了土地的研究工作，主要用于课税目的。1 5 世纪莫斯科公园的税册中记载 贵州师范大学硕士学位论文 着将耕地分为好、中、坏3 级；1 8 7 7 年，土壤地理学家道库恰耶夫在尼日戈罗 德省、包勒特夫斯克省为查明土地税收和土地质量的关系而进行了土地评价工 作，并著有尼日格勒洲土地鉴定材料。 1 8 3 4 年，英国成立了土地测量师会，主要从事土地评价和测量，随后的1 6 0 多年，土地研究发展大致可分为土地分类定级阶段、土地潜力评价阶段、土地适 宜性评价阶段、土地资源可持续利用评价阶段。进入2 0 世纪后土地评价工作才 形成正式的工作条例和方法，如1 9 3 4 年德国财政部编著了土地鉴定材料；1 9 3 7 年美国提出了斯托利指数分级。这一段的工作主要是研究土地对于某种单项技术 目的的适宜性，如1 9 0 3 年美国垦殖局拟定的以发展灌溉为日的的土地评价方法， 1 9 3 4 年美国土壤保持局以水土保持为目的的土地能力分类等等( 于勇，2 0 0 4 ) 。 2 0 世纪3 0 年代开始出现了以合理利用土地、发展农业为目的的土地评价。 如1 9 3 8 年英国土地利用调查的土地分类，英国学者提出有关土地类型的思想， 英国学者r 波纳( b o u r n e ) 是研究现代土地分级系统的先驱，他在区域调查和 大英帝国农业资源估计的关系( 1 9 3 1 ) 中提出自然界存在三种不同等级的土地 单位；美国在3 0 年代早期，针对水土流失，尤其是中西部严重的土壤侵蚀和大 量的水土流失，基于土地利用不导致环境退化的原则，为合理利用、保护、开发 土地初步提出土地利用潜力分类系统。从1 9 4 5 年开始，又编制了一系列土壤图， 为完善土地评价系统奠定了基础。 二战后，世界工业进入飞速发展时期，城市扩张、人口增长等也进入高峰期， 引起土地退化、环境污染等问题。由此，m u m f o r d ( 1 9 6 9 ) ，s t e i n e r ( 1 9 8 7 ) 等 学者提出的适宜土地利用模式逐渐在土地资源的优化配置中占据主导地位，其主 要途径是基于对资源的适宜性和可行性分析，按照“适地适用”的原则将不同土地 分配到不同的适宜土地利用类型上( s t e i n e re r 等，1 9 8 7 ) 。 1 9 6 1 年，美国农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系统，成为国际 上第一个较为全面和科学的土地评价工作系统，许多国家参照美国的土地评价系 统与方法，结合本国的实际情况作修改并在理论上给予补充，如英国的比则 ( b i b b y ，j s ) 和麦克内( m a c h n e y ，y d ) 于1 9 6 9 年发表的土地潜力分类系统、 加拿大1 9 6 9 年的土地潜力分类系统、澳大利亚的哈恩田斯( h a a n t j e n s ，h a ) 2 基于r sg i s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 于1 9 6 3 年制定的土地评价系统、日本农林省农林水产技术会议事务局1 9 6 3 年制 定的土地利用分类系统等。但该系统偏重于土地的自然属性，评价结果未能具体 到土地对特定作物的适宜性和最佳的利用方式，其应用受到限制。针对美国土地 利用潜力分类系统的不足，荷兰的b e e kk j 等1 9 7 2 年提出了为农业土地利用规 划服务的土地适宜性及分类系统，它是基于土地质量满足土地用途的程度而对土 地所进行的评价( b e e kk j ，b e n n e m a j ，1 9 6 1 ；s g 麦克雷、c p 伯恩翰，1 9 8 6 ； k l i n g e b i e l ，a a ，m o n t g o m e r y ) 。从6 0 年代后期，土地利用理论开始吸收生态 学中的不可逆性和匹配性等理论，强调土地生态利用。2 0 世纪6 0 年代末和7 0 年代初，美国、加拿大、澳大利亚等国家进行土地评价和调查过程中，应用生态 学思想提出了“土地生态单元”、“土地生态分类”等概念。2 0 世纪7 0 年代对土地 资源的研究更广泛、更深入，土地资源调查、土地评价及土地利用规划的广泛开 展标志土地资源优化配置研究进入真正的实质性阶段( a n d e r s o nj r ，1 9 7 7 ；f a o g u i d e l i n e s ，1 9 8 3 ) 。但由于各国的社会经济条件、技术条件、自然环境条件以及 社会制度和文化背景不同，形成了多种多样的土地评价系统，造成了各国成果交 流和应用的困难。针对这一局面以及美国土地潜力分类系统的不足，有必要制定 一个可供参照的基本框架，可应用于任何环境条件下的合理的、规范化的土地评 价系统。1 9 7 6 年，联合国粮农组织颁布了土地评价纲要，这是目前国际上影 响最大、使用最广泛的土地评价方案，纲要使各国的土地评价在形式上得以标准 化，为进行土地资源分析及优化配置奠定了基础。这一纲要的颁布，大大促进了 国际上土地资源的研究。冯德可维在苏丹进行的土地适宜性分类，安东尼杨等 在非洲马拉维的土地评价工作都是该系统应用范例。之后，联合国粮农组织又陆 续制定了旱地农业土地评价纲要( 1 9 8 4 ) 、林业土地评价纲要( 1 9 8 4 ) 、灌 溉农业土地评价纲要( 1 9 8 5 ) 、牧业土地评价纲要( 1 9 8 6 ) 等评价方案。1 9 7 8 年，国际水土保持组织( i n t e r n a t i o n a ls o i lc o n s e r v a t i o no r g a n i z a t i o n ，i s c o ) 会议 在比利时召开，以后每隔两年召开一次会议，欧洲会议在1 9 7 2 年就把土地保护 写入欧洲土地宪章，荷兰和意大利更是规定了要编制土地保护规划。2 0 世纪8 0 年代，随着计算机的广泛应用，土地研究的理论和方法向着综合化、精确化、定 量化、生态化、动态化方向发展。美国农业部土壤保持局在土地潜力分类的基础 上于1 9 8 1 年提出“土地评价和立地评价” ( l a n de v a l u a t i o na n ds i t e a s s e s s m e n t ，l e s a ) 系统( w r i g h tl e 等，1 9 8 3 ) 。 3 贵州师范大学硕士学位论文 随着人口、资源、环境等问题的突出，土地的人口承载力研究为世界各国科 学家所重视，联合国粮农组织利用现代计算机技术研制出了“农业生态区”( a g r o e c o l o g i c a lz o n e ，a e z ) 法，其技术思路是从气候和土壤生产潜力分析入手，进 行土地适宜性评价。 9 0 年代以来，在全球可持续发展的战略主题下，土地的可持续利用逐渐被 提到了议事日程，土地管理评价成为土地评价研究的新热点( 张凤荣，1 9 9 6 ) 。 1 9 9 1 年在泰国青莱、1 9 9 2 年在肯尼亚内罗毕和美国华盛顿、1 9 9 3 年在加拿大莱 斯布瑞召开了四次可持续土地管理国际学术会议。联合国粮农组织( f a o ) 1 9 9 3 年颁布了可持续土地管理评价纲要( d u m a n s k ij ，1 9 9 5 ) ，基本框架为：1 保 持和提高生产力；2 降低生产风险；3 保护自然资源的潜力和防止土壤与水质的 退化；4 经济的可行性；5 社会可接受性( 张凤荣，1 9 9 6 ) 。世界银行1 9 9 5 年发 布了土地质量指标( w o r l db a n k ，1 9 9 5 ) 。国际地圈生物圈计划( i g b p ) 和 环境变化研究中的人文领域计划( h d p ) 于1 9 9 5 年联合提出“土地利用和土地覆 盖变化”( l u c c ) 研究计划，此后，各国际组织和各国纷纷启动了各自的土地利 用变化研究项目。 随着景观生态学研究的迅速发展，土地生态评价成为土地研究的新方向之 一。德国地理学家ct r o l l 在航空照片和生态的土地研究中最早把生态学观 点引入土地学研究，强调生物因子在土地中的作用。近年来，联合国粮农组织为 大面积基本未受扰动、保留原始状态植被的地区( 如巴西的亚马逊地区) ，开发 了以“农业生态区”方法为基础的另一个评价方法，叫做“生态经济区”( e c o l o g i c a l e c o n o m i cz o n e ，e e z ) 方法。并在1 9 9 3 年研制成功了符合不同作物和土壤气候 条件匹配要求的计算机查询系统，称为“生态作物系统”( e c o l o g i c a lc r o p p i n g s y s t e m s ) 。 进入2 l 世纪，土地评价结果作为土地利用和规划的主要决策依据，伴随着 理论体系完善和研究方法的革新，应用领域日趋广泛，也将朝着更好的方向发展。 1 3 2 国内研究进展 我国是世界上最早研究土地分类的国家，早在四千年前大禹治水时，就有了 研究土地性质的记载。据禹贡篇记载，夏禹治水后，按土色、质地和水分将 4 基丁r s q i s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 九州土地划分为三等九级，等为上、中、下三等，每等分上、中、下三级，依其 肥力制定贡赋等级。2 0 0 0 多年前，周礼记载，周朝地官负责管理土地，并根 据地形和土壤性质将土地分为山林( 高山峻岭) 、川泽( 江河湖泽) 、丘岭、坟衍 ( 水湿与低平地) 、原瞩( 高而平坦湿地) 等五类；管子地贡篇中记载，根据 地下水位、自然植被、土壤性质和生产力差异等因素将土地分为三等十八类，每 类分五种，共九十种，以作为赋税依据。春秋、左传中记载，楚国于公元 前5 4 8 年根据土地性质、地势、位置、用途等划分为各种地类。北魏到唐朝中叶， 将土地分为露田、桑田、麻田、宅地等四种，这是最早的按土地利用类型进行的 土地分类。1 8 5 3 年太平天国颁布天朝田亩制度，将田地分为三等九级，这是 最早最简单的土地经济评价。1 9 3 0 年7 月，中华民国通过的地籍整理将全国土 地分为生产用地、建设用地、交通用地、水利用地、森林用地、山地保留地等类 型。 建国后，开始对土地资源进行有计划科学考察和研究。1 9 5 1 年，为确定农 业税率，开展了对土地自然条件和经营条件等评价工作。这一时期的土地评价处 于起步和尝试阶段。较系统的土地评价工作始于5 0 年代的荒地资源考察研究( 李 昌爱等，2 0 0 1 ) ，到6 0 年代前期终于形成了两套比较成熟的荒地评价分类系统， 一是当时的农垦部荒地勘测设计院于1 9 6 2 年拟定的全国荒地分类系统，另一个 系统是中国科学院综考会于1 9 6 3 年提出的土地类土地亚类一土地等土地组 的四级分类系统。 2 0 世纪7 0 年代土地评价进入一个新的发展时期，一方面引入国外土地评价 方法和系统进行研究性的评价工作，另一方面积极筹备建立适合中国国情的土地 评价系统，评价范围也由荒地发展到整个农用地。7 0 年代到8 0 年代这一时期形 成了两个全国性的土地评价系统，一个是全国第二次土壤普查所采用的土地评价 系统，主要仿照美国的土地潜力分类拟定，但分级标准略有修改，只有粗略的定 性描述。在这一评价体系的指导下，完成了全国第二次土壤普查任务；另一个系 统是中科院自然资源综合考察委员会为编制中国1 ：1 0 0 万土地资源图而拟 定的土地资源分类系统，它是一种介于潜力评价和适宜性评价之间的评价，是参 照联合国粮农组织的土地评价纲要，结合我国实际情况拟定的。 从8 0 年代后期开始，我国土地适宜性评价开始了新的篇章，土地适宜性评 5 贵9 、i 1 师范人学硕士学位论文 价逐步走向深入。国内学者在此领域的研究取得了众多成果，并且有了新的拓展。 随着研究的不断深入，评价的方法得到不断的发展更新，逐渐走向成熟，数 值法土地评价在各地逐步开展起来，并取得可喜进展。初期多采用指数或分数的 等权累加法，后来则趋于采用指数或分数的加权累加法，此方法目前仍在使用。 王令超等( 1 9 9 6 ) 认为，在土地评价中，加权求和模型更适合于农用地经济评价， 以因素分值的幂来描述因素对总体贡献的几何平均值模型则更适合于农用地自 然属性评价，据此建立了综合这两种模型的复合模型。秦明周( 2 0 0 0 ) 等看到权 重指数和法易受主观因素影响的缺点，在开封市的研究中采用修正的内梅罗评价 模型，突出土壤属性因子中最差因子对土壤质量的影响。刘彦随( 2 0 0 0 ) 在陕西 秦岭山地采用评价因子的面积加权模型进行生态单元的潜力评定，兼顾了特定土 地评价因子因分布面积的差异带来的影响。张萍等( 2 0 0 4 ) 针对土地资源具有动 态性的特点，采用“变权”的动态加权法建立土地评价模型，开辟了一种新思路。 陈健飞等( 1 9 9 9 ) 利用模糊综合评判法、经验指数和法与极限条件法对福建省长 乐市进行耕地适宜性评价，对三种方法及其结果进行了对比分析，重点探讨了模 糊综合评判法的适用性。全斌( 2 0 0 6 ) 则比较详细的介绍了模糊技术在土地适宜 性评价中的应用。人工神经网络模型和投影寻踪分类模型也有所应用。 此外，还有一些其他方法，如：陈芬采用f a o 的农业生态区法( a g r o e c o l o g i c a lz o n e ，a e z ) 在a r c i n f o 支持下对福建省主要大田作物进行了适 宜性评价，取得了较好的效果。杜红悦、李京用模糊数学方法对f a o 的农业生 态带土地评价方法进行了改进，把g i s 技术应用到传统的a e z 土地评价方法中， 建立了土地农业适宜性评价信息系统。杨子生利用土壤流失方程评定了各类耕地 的适宜性和持续性等级。 从评价目标的角度看，单目标评价由于具有较强的生产实践应用性，得到广 泛的研究。同时多目标土地适宜性评价凭借其较强的综合性也得到广泛重视。 1 4 研究目的和内容 1 4 1 研究目的 ( 1 ) 充分利用遥感技术和g i s 技术的结合优势，发挥遥感技术在土地信息获 6 基于r s q l s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 取和g i s 技术在数据管理和空间分析方面的优势，将土地资源视为一个有机的整 体进行土地适宜性评价，分析其主要组成单元间的相互关系，建立反映土地各组 成要素的空间和属性数据库，建立更为准确的评价模型，探索r s 和g i s 技术与所 建综合评价模型在典型喀斯特地区土地评价中的综合应用。 ( 2 ) 衡量典型喀斯特地区特定土地利用方式的适宜程度，对其结果进行等 级划分，将不同地类的适宜性结果进行空间叠加，得到各地类空间适宜性分布格 局，最后，与农用地利用现状进行比较，对农用地利用现状进行优化配置。 1 4 2 研究内容 ( 1 ) 喀斯特地区农用地评价指标体系构建：针对不同土地利用类型，综合 分析研究区自然条件和社会经济状况，在基础理论的指导下，选取地貌、气候、 土壤、水体及交通条件等要素为评价因子，确定合适的分类体系和评价指标体系。 ( 2 ) 构建土地利用适宜性评价模型：将提取获得的因子对不同利用类型的 农用地进行权重分析，得出各因子对不同利用类型的农用地的权重值，据此分析 各类型农用地利用要求，构建土地适宜性评价模型。 ( 3 ) 农用地适宜性评价：结合土地适宜性评价模型与g i s 技术，对研究区 农用地( 包括耕地、林地、牧草地) 进行适宜性评价，划分农用地适宜性等级， 与农用地利用现状进行比较，得到评价单元的综合适宜性评价结果。 7 贵州师范大学硕士学位论文 2 研究区概况 2 1 地理位置 镇宁布依族苗族自治县( 以下均简称镇宁县) 位于贵州黔中高原西南部，地 理坐标为东经1 0 5 。3 5 。1 0 6 ”1 0 6 。0 5 0 ”，北纬2 5 0 2 5 1 9 ”2 6 0 1 0 3 2 ”，东与安顺、 紫云接壤南同望漠、贞丰毗邻，西界关岭北接六枝、普定( 图2 1 ) 。版图 呈倒葫芦彤，东西最宽处约3 4 k i n ，南北最长处约8 3 k m ，最窄处约为1 0 k i n ，全 县土地总面积1 , 7 2 0 ，6 k m 2 。 图2 - 1 镇宁县在贵州省的位置 f 嘻2 1t h e p o s i t i o ne f z h e n n i a gc o u n t y 基于r sg i s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 2 2 自然概况 2 2 1 地质地貌 镇宁县地处贵州高原向南倾斜的斜坡地带，属于黔中丘原中山类型。整个地 势北高南低。东北部茅草坡山主峰蜂糖寨梁子海拔1 6 4 5 m ，是全县最高峰；南端 坝草河口海拔3 6 5 m ，为全县最低点。海拔高程大体上是自北向南递减。除南部 六马谷地海拔多在4 0 0 - - - 8 0 0 m # 1 - ，其余多在1 0 0 0 - - - 1 3 0 0 m 之间。 境内出露地层以泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、下第三系和第四系为主。 地质构造属黔西北西向构造体系，以北西向为主，北东向次之，县境北部位于黔 西“山 字型构造前弧的外沿，中部和南部呈反“多 字构造形迹。山体河流因 受构造体系的控制，多与构造线相吻合。构造形迹上，花山背斜、朵卡陇背斜、 革窍背斜、乐运背斜强烈隆起，构成较高山峰；杨柳向斜、新河向斜、板阳向斜、 板村向斜、牛滚塘向斜形成谷地；马厂向斜形成残丘坡立谷；紧密褶皱形成条带 状山地谷地，裙皱轴向与谷地延展方向相同；宽缓褶皱形成峰林谷地，地形开阔， 地面平坦，谷宽水缓，是本县主要农田坝子的集中分布区域。 岩性以碳酸盐类岩为主，其次为砂页岩，以及钙质页岩、砂岩、玄武岩等。 碳酸盐类岩石面积达1 0 3 9 4 k m 2 ，占国土面积的6 0 9 ，岩溶地貌极为发育，峰丛 洼地、谷底、残丘溶原等岩溶地貌类型齐全，属于典型的喀斯特县。其中北部的 城关、安西、扁担和中部的募役、江龙等地岩溶地貌最为发育和集中连片，此外， 六马的乐纪、喜妹、良田、打邦等也有少量出露和发育。 镇宁县的地貌可划分为低山、低中山、丘陵( 丘峰) 、河谷、盆地5 种类型。 总体来看，地貌上有两个显著特点，一是山多，山地、丘陵、丘峰面积占全县土 地面积的8 0 7 ，盆地只占1 0 0 ，属于典型的山区县。二是岩溶地貌发育，河 流落差大，形成众多的峰林、峰丛、以及星罗棋布的瀑布群和溶洞群。地形地貌 特征决定本县生态环境脆弱，地形破碎，环境承载力低，水土流失严重，制约了 经济的快速健康发展，也是石漠化比较严重的基本原因。 2 2 2 气候水文 镇宁在全国气候区划中，属亚热带湿润季风气候。全县因南北跨度大、高差 9 贵州师范大学硕士学位论文 悬殊，大致可以分为4 个气候类型，即南亚热带、中亚热带、北亚热带及南温带 气候，以北、中亚热带气候为主。表现为冬无严寒，夏无酷暑，热量丰富，降水 充沛，水热同季，农耕期长，垂直变化明显，地域性差异大的特点。 据县气象局资料统计，全县年均气温1 4 4 一1 9 7 。c ，极端最高气温3 9 4 。c ， 极端是低气温9 2 。c ，年积温5 2 7 4 4 一7 2 0 8 9 c ；年无霜期较长，大部分地区 2 9 卜3 4 5 天，部分地区全年无霜；全县降水量常年在11 0 5 5 1 5 2 6 7 m m 之间； 雨量时空分布不均，在空间上，成南少北多趋势；在时间分布上，以夏季降水量 最多，冬季降水量最少。 镇宁县的河流属珠江流域北盘江水系，境内有大小河流3 1 条( 2 0 k m 2 以上) ， 长5 8 0 8 2 k m 。但由于喀斯特地貌和降雨季节分配不均，镇宁的河流一般较短，水 量小，陡涨陡落，许多河流冬季出现断流，产生地形性和季节性缺水。 2 2 3 土壤 镇宁县地势东北高西南低，地表高低不平，包括多种不同的气候类型，加上 石灰岩、白云岩、页岩、沙页岩等多种岩层的出露，相应的在镇宁发育了红壤、 黄壤、石灰土等土壤类型。其中黄壤面积最大，为镇宁的主要土壤。 从镇宁县的土壤来看，具有两个显著的特点：一是土层浅薄。据调查，土壤 耕层深度在2 0 c m 以上的耕作土只占耕地总面积的1 7 3 6 ，耕层深度在1 5 - 2 0 c m 之间的占4 6 2 8 ；1 旺1 5 厘米的占2 9 3 2 ，1 0 c m 以下的占7 0 4 。二是难利用土 地面积大，石山和裸岩较多。这样的土壤质地和分布特征，成为镇宁土壤大量水 土流失的自然基础。 2 2 4 植被 本县属亚热带常绿阔叶林带，植被主要分为天然植被和人工植被两种类型。 天然植被主要有针叶林、针阔叶混交林、阔叶林、灌木林、灌丛草坡、草坡等6 个植被类型。 2 2 5 矿产资源 镇宁自治县矿产资源种类多、储量大，境内探明的矿有2 0 余种，主要有锑矿、 1 0 基于r s o l s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 铅、锌矿等金属矿和重晶石、石灰石、粘土等非金属矿以及燃料矿藏煤炭等，这 些矿物大多品位高、质量较好，具有很高的工业价值和经济价值。其中以重晶石、 白云石、石灰石、大理石、高岭土等的储藏量最大，品位高，易开采，其它大多 数矿产，因受地质构造控制，成矿地质条件差，矿化程度较低，矿带或矿脉发育 不佳，多呈零星分布，属鸡窝状产出或矿岩赋集的条带状产出等小型矿点，其品 位虽高但储量有限，有的在目前尚未具备开发利用条件。 2 3 社会经济概况 2 3 1 人口状况 镇宁的人口状况具有以下几个特征： 一是人口自然增长率较高。2 0 0 3 年末镇宁总人口为3 4 7 8 万人，人口的自然 增长率为1 0 3 ，超过全省去年人口增长率近5 个千分点，低于全国1 2 5 0 的平 均水平。 二是镇宁农业人口所占比重大。2 0 0 3 年农业人口3 1 7 l 万人，占全县人口数 的9 1 2 ，而全国农业人口比重为4 8 ，高出全国约5 0 个百分点，是一个以农 业人口为主的县份。 三是镇宁县人口密度大( 平均2 0 2 k k i n 2 ) ，分布不均，从北至南逐渐降低。 人1 3 密度最大的是城关镇5 7 4 人k m 2 ，最少的是靠南端的简嘎乡7 1 人k m 2 。 总体来讲，镇宁县人口数量大，文化素质不高，加上耕地面积少，人地关系 紧张，经济的落后，使人们只能向土地求生存，忽视了环境的承载能力，对环境 产生了极大的破坏。 2 3 2 土地资源及石漠化现状 ( 1 ) 土地资源 镇宁县的土地面积1 7 2 ，0 6 0h m 2 ，土地利用类型多样。根据镇宁县土地资源详 查和变更调查：耕地面积为5 7 ，1 2 7 5 9 h m 2 ，占土地总面积的3 3 2 。园地面积为 1 9 3 7 3 h m 2 ，占全县土地总面积g o 1 1 ；林地面积为6 0 ，3 4 2 3 8 h m 2 ( 含灌木林地 9 , 9 0 7 4 5 h m 2 ) ，占全县土地总面积的3 5 0 7 ；全县草地面积为2 8 ，7 7 0 1 7 瞄， 贵州师范人学硕士学位论文 占全县土地总面积的1 6 7 2 ：水域面积为2 ，6 2 2 3 h m 2 ，占全县土地总面积的 1 5 2 ；建筑用地3 ，5 8 9 6 h m 2 ，占全县土地总面积的2 1 ；未利用地面积为 1 8 ，0 6 7 6 6 h m 2 ，占土地总面积的1 0 5 。 表2 1 镇宁县土地利用现状表 t a b l e2 - 1t h ep r e s e n tl a n du s et y p e so fz h e n n i n gd i s t r i c t ( 2 ) 石漠化现状 镇宁县是全贵州省喀斯特石漠化最复杂、类型最齐全、分布面积较大的岩溶 区域之一。根据野外调查和遥感解译分析，全县非喀斯特面积5 9 ，1 9 9 6 h r n 2 ，占 全县土地总面积的3 4 4 1 ；无石漠化面积为2 7 ，7 2 5 0 4 h m 2 ，占全县土地总面积 的1 6 1 1 ；潜在石漠化面积为1 7 ，0 2 3 6 7 h m 2 ，占全县土地总面积的9 8 9 ；在石 漠化土地中，轻度石漠化面积为31 , 0 7 6 5 6 h m 2 ，占土地总面积的18 0 6 ：中度 石漠化面积为1 8 ，5 2 4 4 9 h m 2 ，占土地总面积的1 0 7 7 ；强度石漠化面积为 1 2 ，7 7 6 2 3 h m 2 ，占土地总面积的7 4 3 ；极强度石漠化面积为5 , 7 3 4 3 8 h m 2 ，占土 地总面积的3 3 3 。镇宁县石漠化现状面积统计见表2 2 ，镇宁县石漠化现状分 布图见附图1 。 表2 2 镇宁县石漠化现状面积统计表 t a b l e2 - 1t h ep r e s e n tr o c k yt y p e sa r e ao fz h e n n i n gd i s t r i c t 1 2 基于r sg i s 的喀斯特地区农用地适宜性评价 2 4 自然环境问题 镇宁县山地丘陵面积占土地总面积的8 0 7 ，其中碳酸盐岩出露面积占6 0 左右，农业人口的8 0 分布在喀斯特地区，由于没有平地支撑，人们不得不向坡 地垦荒求粮，这种陡坡开垦的结果必然导致生态环境破坏，水土流失加重，最终 导致石漠化的发生。主要表现在： 第一、人多地少、土地供需矛盾突出