黄土丘陵沟壑区土地适宜性评价研究以山西省中阳县圪针耳流域为例.doc

以山西省中阳县圪针耳流域为例张友焱1 , 周泽福1 , 程金花2(1. 中国林业科学研究院 林业研究所, 北京 100091; 2. 北京林业大学 水土保持学院, 北京 100083)摘要: 以黄土丘陵沟壑区的山西省中阳县圪针耳流域为例, 提出了黄土丘陵沟壑区土地适宜性评价原则, 建立了该区土地适宜性评价的指标体系, 筛选出评价主导因子, 并将该流域分为177个地块, 采用专家打分和权重法对每 一地块的适宜性进行了评价, 结果为: 宜农地总面积为185. 3 hm 2 , 占流域总面积的19. 34% ; 宜林地总面积为192.4 hm 2 , 占20. 08% ; 宜牧地总面积为563. 63 hm 2 , 占58. 83% ; 其它地总面积为16. 67 hm 2 , 占1. 74% 。关键词: 黄土丘陵沟壑区; 土地适宜性; 评价原则; 评价指标; 专家打分中图分类号: F 301. 24; S155文献标识码: A文章编号: 100922242 (2003) 0120093203Study on L an d Su ita b il ity Eva lua t ion in L oess H il ly an d Gul ly Reg ionC a se on Gezh ener w a ter sh ed in Zhongyang coun ty, Sh anx i p rov inceZHA N G You2yan 1 , ZHOU Ze2fu1 , CH EN G J in 2h ua2(1. R esea rch I nstitu te of F orestry , CA F , B eij ing 100091;2. C olleg e of S oil and W a ter C onserv a tion, B eij ing F orestry U n iv ersity , B eij ing 100083)A bstra ct: C a se on Gezh ener w a ter sh ed in Zhongyang coun ty, Sh anx i p rov ince, th e p r incip le of land su itab ility e2va lua t ion is expounded, th e sy stem of eva lua t ion index is estab lish ed, and m a in facto r s a re ab st racted. T h eGezh ener w a ter sh ed w a s d iv ided in to 177 p lo t, th en th rough app ly ing exp er t g rade and w eigh ing w ay th e su itab il2ity of p lo t s a re eva lua ted, th e resu lt show s th a t th e a rea su it s to ag r icu ltu re is 185. 3 hm 2 ,19.34% of th e to ta la rea; th e a rea su it s to fo rest ry is 192. 4 hm 2 , 20. 08% of th e to ta l a rea; th e a rea su it s to an im a l h u sband ry is 563.63 hm 2 , 58. 83% of th e to ta l a rea. T h e o th er is 16. 67 hm 2 , 1. 74% of th e to ta l a rea.exp er t est i2Key words: loess h illy and gu lly reg ion;m a t ionland su itab ility;eva lua t ion p r incip le;eva lua t ion index;黄土丘陵沟壑区是我国水土流失最严重的地区, 也是我国人口、资源、环境矛盾最集中的地方, 而土地的不合理利用加剧了这一矛盾的激化, 如何合理利用土地资源成为首要解决的问题。土地适宜性评价的目的在于寻 求土地合理利用的最佳方式, 以获得最大的效益, 同时实现资源的永续利用和持续发展。土地适宜性评价是以 特定土地利用为目的, 评价土地适宜性的过程, 它利用相关的自然、经济、社会和技术数据, 对土地进行最佳土 地利用评价, 不仅揭示了土地的生产潜力, 更重要的是针对某种土地利用反映出土地适宜性的程度及改良利用 的可能性。研究区概况研究区位于山西中阳县的圪针耳流域, 属典型的黄土丘陵沟壑区, 地理坐标为东经1105841 111155,北纬37951 371158。该区属暖温带亚干旱区大陆性明显的季风气候, 气候温和干燥, 多年平均降水量为518. 6 mm , 土壤为灰褐性土, 土壤发育差, 水土流失严重, 养分含量低, 流域森林覆被率仅为15. 1% , 现有树种 少, 林地大部分是疏林地, 林分稳定性差。1土地适宜性评价原则土地评价必须遵循一定的原则, 关于土地评价的原则, 各家说法不一样, 参照 FA O土地评价纲要和研究 区的实际情况, 圪针耳流域土地评价应遵循以下原则。( 1) 比较原则。不同的土地利用方式对土地质量有不同的要求。农、林、牧地等这些有明显区别的土地利用2 收稿日期: 2002211226基金项目: 国家科技攻关子专题“黄土丘陵沟壑区退耕还林与植被恢复配套技术与示范”( 2001BA 510B 0404)作者简介: 张友焱, 男, 生于1975年, 硕士。主要研究方向: 林业生态工程。类型, 对土地的质量有显著不同的要求, 即使在某一类型内部也不例外, 因此, 在进行土地评价时, 要将土地利用对土地的要求与土地的质量进行比较。(2) 因地制宜原则。土地适宜性评价要根据评价区域的具体情况进行分析, 自然条件、技术、社会经济、地理 位置的差异, 影响着土地的适宜性。对土地进行评价时, 要考虑到当地的自然条件和社会经济条件, 选取关键因 子评价土地适宜性, 做到因地制宜。( 3) 配置农、林、牧地原则。农村土地的评价, 基本上是农、林、牧地的评价, 其他目的的土地评价极少, 土地 评价时, 应以农、林、牧用地的配置为依据, 依据农、林、牧用地的要求, 进行有针对性的评价, 充分发挥土地的生 产潜力, 使土地得以合理利用。(4) 可持续利用原则。土地退化是土地持续利用的潜在威胁, 是土地利用中防治的重点。在针对某种利用方 式对某块土地作出评价时, 必须确保不因这种利用而导致土地退化和生态环境恶化, 坚持当前与长远、用地与养地相结合, 以土地的可持续利用为前提。3 圪针耳流域土地适宜性评价指标体系3. 1预选指标集建立土地评价的指标是指影响和构成土地生产力的各种因素, 是衡量土地质量的指标。考虑到指标的可测性、稳定性, 并结合评价土地的实际情况, 从影响土地生产力的各种因子中选取影响当地生产力的主导因素和限制性因素, 形成预选指标集, 预选指标集包括6个参评因子, 参评因子中包括16个指标, 见图1。图1 圪针耳流域预选指标图3. 2评价指标筛选预选指标体系中的各因子, 由于各地区的自然条件和社会经济条件不尽相同, 对土地适宜性评价的影响程 度也就不同。通过多元统计的方法和考虑该流域的具体情况, 从预选指标中选出地貌部位、坡度、坡向、土壤侵 蚀强度、土地利用现状5个因子作为该流域的土地评价因子, 评价土地的适宜性。考虑该地的地形地貌特征、水 土流失状况、流域坡度的实际情况, 指标因子划分见表1。表1 指标因子划分表4 适宜性评价单元确定及评价指标量化4. 1适宜性评价单元确定土地适宜性评价单元采用地块作为评价单元, 此地块是建 立在土地利用现状的基础上, 综合土地的自然属性来确定, 评价单元界线与农地地块等现状利用单位的界线基本一致, 有利 于进行土地的管理、土地利用结构的调整和基层生产单位的应评价指标指标因子地貌部位坡度( ) 坡向 土壤侵蚀强度沟川地、沟底、峁顶、峁坡、梁峁坡、沟坡0 5, 5 15, 15 25, 25 阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡 弱度、中度、强度 基本农田、机修梯田、坡耕地、经济林用 地、撂荒地、水保林用地土地利用现状用, 使调整后的规划落到实处。依据流域内土地的利用现状, 将流域划分为177个土地评价单元, 调查每一地块单元5个指标的情况, 建立各地块的属性数据库。 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 适宜、中等适宜、勉强适宜、不适宜。对应适宜性的4个等级, 采用4分制, 分别对应4, 3, 2, 1, 然后评价每地块的适宜性, 得出农、林、牧的适宜等级。评价指标划分及评分见表2。表2各因子评价得分表地貌部位沟川地沟底峁顶峁坡梁峁坡沟坡坡度( )0 55 1515 2525宜农评分宜林评分 宜牧评分444444344234233122444344234122土壤侵蚀强度土地利用现状基本农田机修梯田经济林用地水保林用地坡向阴坡半阴坡 半阳坡阳坡弱度中度强度坡耕地撂荒地宜农评分宜林评分 宜牧评分4443442241134442341124444442442441331224. 3指标权重确定指标权重表示的是指标在指标体系中的重要程度, 也就是说对土地评价结果的影响程度, 它确定的合理性 对评价的结果至关重要。本文指标权重的确定采取专家评分法, 根据多位专家的评分来确定指标的权重, 各因 子的权重见表3。4. 4流域土地适宜性确定土地适宜等级界限严格按照当地的实际情况和土地 用途的要求, 根据土地适宜性评价的最大值和最小值, 按 差值等分得各适宜等级界限, 然后根据土地评价模型对 各土地评价单元进行适宜性的综合评价, 由各指标的得表3土地适宜性评价各指标的指标权重分配表地貌部位坡度坡向侵蚀强度 土地利用现状宜农权重宜林权重 宜牧权重0. 250. 270. 260. 270. 250. 230. 110. 110. 140. 150. 150. 160. 220. 220. 21分和权重算出综合指数值, 再根据各适宜性的界限确定土地评价单元的适宜性。土地适宜性具有多宜性, 宜农地也适宜林业和牧业用地, 宜林地适宜牧业用地, 在土地评价单元的评价过程中采用单宜性评价, 只评价土地 单元的宜农、宜林或宜牧性, 依此原则对地块单元进行土地适宜性评价, 得出地块的农林牧适宜性, 见表4。表4 土地适宜性评价等级划分及面积表hm 2宜农地宜林地宜牧地其它高度中等勉强高度中等中等勉强暂不 未参与小计 比例( % ) 宜林地 宜林地小计 比例( % ) 宜牧地 宜牧地 小计 比例( % ) 适宜地 评价地小计 比例( % )宜农地 宜农地 宜农地12. 53 138. 53 34. 24185. 3 19. 34 36. 55 155. 85192. 4 20. 08 402. 23 161. 4 563. 63 58. 839. 27. 4716. 67 1. 74各类土地利用评价结果分析(1) 宜农地。高度宜农地土地面积为12. 53 hm 2 , 只占全流域土地总面积的1. 3% , 这一部分土地主要集中在 流域里的沟川地, 土地的利用基本不受限制, 是流域内稳产、高产的地段; 中等宜农地土地面积为138. 53 hm 2 , 占全流域总面积的14. 5% , 地形平坦, 侵蚀弱, 土地生产潜力较大, 土地的利用主要受到水分的限制, 是流域粮 食生产的潜力所在; 勉强宜农地土地面积为34. 24 hm 2 , 占流域总面积的3. 57% , 土地质量稍差, 有中度侵蚀, 通 过一定的水土保持措施可以开垦为农田, 可以作为后备耕地资源或开发为果园。( 2) 宜林地。高度宜林地土地面积为36. 55 hm 2 , 占流域总面积的3. 8% , 侵蚀中度, 是流域内坡度较缓的土 地, 主要位于峁顶和峁坡, 土地质量较好, 是发展经济林的主要用地; 中等宜林地面积为155. 85 hm 2 , 占流域总 面积的16. 3% , 这一部分土地坡度较陡, 土壤易于流失, 土地生产力较低, 是流域内主要的林业用地。( 3) 宜牧地。中等宜牧地为402. 23 hm 2 , 占流域总面积的42% , 所占比重最大, 这类土地主要集中在坡度较 陡的土地上, 土壤侵蚀强, 立地条件差, 不适宜林业的发展, 但可以种植柠条等灌木, 适宜于牧草的生长, 可以开 发为牧业用地; 流域内勉强宜牧地面积为161. 4 hm 2 , 占全流域总面积的16. 8% , 这一部分土地主要集中在坡度 极陡的土地, 立地条件极差, 土地利用极易产生水土流失, 用作牧业用地时, 应采取一定措施, 防止水土流失的 产生和生态的退化。( 4) 暂不适宜地。主要是流域内河滩地和极陡坡, 所受限制严重, 虽然将来可以改造, 但在目前的技术水平 和成本核算下, 还不能予以有效持续利用, 这一部分土地面积少, 对流域内土地利用影响不大。 下转第99页5麦预留行种一季蔬菜或饲料于2月底收获, 3月初栽番茄, 4月中旬种栽西瓜。番茄收后栽甘薯, 西瓜收后栽秋菜。( 2) 光农业模式。依托城镇消费群体, 建设有农业生产功能, 又具有旅游观光价值, 或具备休闲度假功能的新型农业, 提高了农民收入, 改善了流域景观, 实现三效益的统一。具体治理模式组装如下: 旅游观光果园。于 交通便利之处, 按高标准成片建设具有特色的优质果园, 园中有道路及休息娱乐设施, 花开时节供游人赏花, 果 熟时节供游人观果、品尝购买鲜果。旅游塘库模式。利用天然水面或微小型水库建成高标准塘库, 放养名贵鱼类, 在塘库周围建设垂钓与休息设施, 供游人垂钓休闲、食鱼和买鱼。将蓄水沉沙、养鱼和旅游结合起来, 实现三 效益的统一。(3) 园地综合利用模式。建设园地设施, 引进名优特新品种, 依靠先进的栽培、施肥和植物保护技术, 生产优 质、高产、高效的产品, 同时达到保持水土, 改善生态环境的目的。具体治理模式组装如下: 果草禽畜结合模式。栽培柑橘、柚等优质果品, 在果园中种植苜蓿、黑麦草等牧草, 用牧草防止园地水土流失, 培肥果园, 草间养鸡食虫, 收获牧草饲养黑山羊、黄牛等草食牲畜, 牛羊粪施入果园, 在减少农药、化肥的情况下达到果禽畜三收。设施育苗种菜模式。利用大棚的升温保湿功能, 及时培育流域内适宜的瓜果蔬菜幼苗, 幼苗售出后, 大棚内补种蔬菜。幼苗赶早出售, 蔬菜延迟出售, 利用季节差提高效益。 区: 以林为主, 山上部, 陡坡地营造马尾松等用材林, 结合马桑、映山红等灌木、苜蓿等, 形成乔、灌、草结 合的防护体系; 中部种油桐、油茶、杏、慈竹等经济林; 整治坡面水系, 排洪沉沙, 缓坡修筑梯田, 肥沃土地种植黄山药、花椒、山胡椒等。具体治理模式有以下几种:(1) 林灌草结合模式。以乔木林为主体, 乔木林下面是灌木林, 灌木林下面是草丛。乔木选择马尾松, 灌木选 择马桑、映山红, 草种选择铁芒萁、苜蓿、黑麦草。此模式可有效防治水土流失, 而且可以利用林间草地、灌丛发 展养牛、养羊和养兔业。( 2) 经济林主体模式。通过对林地的工程改造, 建设高标准木本油料林、经果林、药材林、工业原料林等, 既 改善环境, 保持水土, 又能获得较高的经济效益。具体模式组装如下: 林药组配模式。山上部, 土层浅薄、岩裸 露、热量较差的坡地, 人工栽种马尾松、马桑。土层肥厚的漕地、台地栽培黄山药。果粮组配模式。山坡海拔600m 以上地带土质轻、热量差, 但湿度较大, 可发展金花梨, 果林间作胡豆、花生。海拔600 m 以下地带, 可发展甜 橙, 水源充足地带可发展柚类, 林间种植小麦、黄豆、甘薯、花生等矮秆作物。结论4(1) 山区小流域地貌、气候、植被、土壤等自然资源随海拔高度的不同呈现出明显的垂直分异特征。( 2) 在山区小流域内部, 自然资源的垂直分异特征, 表现在水平分布上, 从沟道发源地到汇流处, 呈现有规 律的变化, 因此, 可以依据这种垂直分异特性, 将小流域进行分区。本文将开县石碗溪小流域分成了l 、 、 3 个区域。( 3) 在自然资源垂直分异分区的基础上, 结合中科院成都山地灾害研究所在开县石碗溪