延安市延长县农用地生态适宜性评价

第2章研究区概况2.1自然环境2.1.1地理位置延长县位于黄河上游地区的黄土高原，位于陕西省中部，属于延安市东部，与永和县接壤，南靠宜川，北临延川，西部与宝鸡市的岐山县、扶风县相连。它位于北纬36°14′到36°46′，东经109°33′到110°30′，它的长度是从东到西，从南到北，长度是73公里，从北到南，宽度是55公里。图2.1延长县地理位置2.1.2气候条件延长县位于季风气候区的暖温带地带，其气候呈现出显著的季节性特征，夏季短暂而冬季较为漫长，同时也具有明显的冷暖，干湿性。冬季气候寒冷干燥，缺乏降水;随着全球气候变暖，春季降水量增多;夏季降雨相对较多，多是雷阵雨和冰雹;初秋气温骤降，多阴雨天气，而深秋则晴朗干燥，气候由半干燥转为干燥。年平均温度为10.4摄氏度，年日照时间为2504.6个小时，温度和湿度在白天和黑夜之间有很大的差异，7-9月份降水较多，年均降水564mm。2.1.3地形延长县的地形生成主要是受到地质构造和自然力量的影响，该地区位于黄土高原和秦岭山脉交界处，地质构造复杂，地震活动频繁，长期受到地壳运动的影响，形成了丰富多样的地形地貌。同时，气候条件也对地形生成起到了重要作用，如降水量、温度、风力等自然力量的作用，促进了地表的侵蚀和沉积，形成了山峦、河流、湖泊、盆地等地形地貌。因此，延安市延长县的地形生成是多种因素综合作用的结果。延长县的地形呈西北向东南倾斜，中央地带较为低洼，南北两侧相对较高，海拔高度在470.6至1383米之间，相对高差达912米。县城位于海拔800米处。2.1.4土壤植被延长县的土壤类型主要为黄绵土，土层较浅，土壤肥力较低，但富含丰富的微量元素。受气候条件影响，该地区的植被主要生长在山地和丘陵地带。延长县位于季风区和内陆干旱地区的交界处，因此其植被呈现明显的过渡性特征。该地区的植被类型主要包括草地、灌丛和森林等。其中草地主要分布在县境北部和西南部的山地地带，主要植被为羊草、黄草、糙隐子草等;灌丛分布在山地和丘陵地带，主要植被为柽柳、山杏、沙棘等;森林主要分布在县境东南部的山地地带，主要植被为松树、柏树、槐树。华北区是以植物群落为主体的亚热带区域，其植被类型以灌木和草本植物为主，是一种典型的暖温带落叶阔叶混交林，植被分布不均衡，树木稀疏。2.1.5水文条件延长县的地下水资源丰富，主要分布在延河、潼关河、石门河等河流的河谷地带和山前平原上。该地区的地表水资源主要来自延河和潼关河，河道总长度为74.9公里和44.3公里。此外，该地区还有一些山区水库，如岔沟水库、桥头水库等。延长县的主要河流有黄河和延河。黄河是一条流经整个区域的河流，沿着秦晋省界流过，全长44.7km。延河则从黑家堡镇的盖头坪汇入黄河，向东流经全县，最终在南河沟乡的凉水处汇入，全长144km，流域面积为1724km2。延长县境内的过河客水量（以延河为主）达2.23亿立方米；从土壤、水面和植被三个方面，蒸发和蒸腾了12.1275亿立方米的水量，所占的比例为95%；该地区的年降水量从东南往西北逐渐增加，年均降水量为25.29mm。总的来说，延安市延长县的水文条件相对较好，地下水、地表水和水库等水资源得到较好的保护和利用。但由于气候条件的限制，该地区在夏季仍会出现一定程度的旱情，需要采取相应的水资源管理措施。2.2社会经济条件2.2.1人口延长县辖有七个乡镇，共辖有159个行政村。截至2022年末，全市有1523万居民，常住人口116200人。2022年，生育率、死亡率、生育率分别为5.70%、5.65%和0.05%。延长县人口分布较为分散，人口密度约为每平方公里93人，主要聚集在县城和各乡镇地区。该县的居民以汉族为主，同时还有少数民族，包括回族、苗族、藏族等。2.2.2经济2022年，该县按可比价格计算的地区生产总值达到292.79亿元，同比增长6.1%;社会消费品零售总额达到204.29亿元，同比增10.1%;全固定资产投资达到113.92亿元，同比增长17.8%。城镇居民人均可支配收入为39380元，较上一年增长3.9%;农村居民人均可支配收入为13846元，较上一年增长7%。然而，当地财政收入增长缓慢，需要引起关注。2.2.3交通延长县的交通相对较为便利，主要交通方式包括公路和铁路。公路方面，延长县境内有多条国道、省道和县道贯穿全境，其中跨越县境南北的国道210线和连接县城和陕西省会西安市的延安至西安高速公路是该县境内最主要的道路。此外，还有多条公路连接县城和各个乡镇。铁路方面，延长县内有延安至西安的铁路穿过，县城内有延安至榆林的火车站，方便前往延安、榆林、西安等城市。交通运输用地3086.15公顷（46292.25亩）。其中，铁路用地19.93公顷（298.95亩），占0.65%；公路用地654.67公顷（9820.05亩），占21.21%；农村道路2411.55公顷（36173.25亩），占78.14%。2.3农用地利用现状（一）耕地12197.32公顷（182959.80亩）。其中，水浇地344.63公顷（5169.45亩），旱地11852.69公顷（177790.35亩），主要分布在交口镇、郑庄镇。（二）园地18806.12公顷（282091.80亩）。其中，果园16436.59公顷（246548.85亩），占87.40%；其他园地2369.53公顷（35542.95亩），主要分布在郑庄镇、七里村街道、张家滩镇。（三）林地130368.87公顷（1955533.05亩）。其中，乔木林地52122.75公顷（781841.25亩），灌木林地33202.49公顷（498037.35亩），其他林地45043.63公顷（675654.45亩），主要分布在张家滩镇。（四）草地62455.57公顷（936833.55亩）。其中，天然牧草地61434.71公顷（921520.65亩），其他草地1020.86公顷(15312.90亩)，主要分布在罗子山镇。第3章农用地生态适宜性评价3.1评价指标选取原则农用地生态适宜性评价受许多因素的影响，其中自然因素包括气候、水文、土壤和地形地貌等，而人文因素则包括交通和经济投入等。但是，考虑到因素过多，不可能对所有因素进行评价。因此，在选择评价因素时，应遵守以下原则:（1）应选择对研究区农用地长期影响和主导作用的因素，而不是越多越好。（2）农用地生态适宜性评价旨在展示生态适宜度的空间差异，因此，如果对农用地生态适宜性评价有重要影响的因素在本研究区内差异极小，则应根据当地情况灵活选择不考虑这些因素。3.2评价指标选取根据适宜性评价指标体系的基本原则，结合该县内农用地的利用实际和数据获取的可行性，选择立地条件、土地利用现状和土壤性质三个指标作为主要影响因子，用于评价该县农用地的生态适宜性。在确定评价因子后，需要对其不同农用地利用的影响进行分类，并制定相应的分类指标。因此，有必要对各评价因素进行充分调查，并根据其实际情况确定其等级。最后，根据不同土地类型的需求，划分等级指标，确定各评价因子的阈值，并对其他等级进行划分并赋值。通过查阅相关资料[3]，依据选取评价指标的原则，结合延安市延长县农用地利用的实际情况和《土地评价纲要》，针对延长县农用地生态适宜性评价，选取了上述三个方面指标中的8个评价因子，形成整个评价指标体系。通常情况下，土地适宜性评价采用多级续分制的分类体系，其中《土地评价纲要》将土地适宜性分为适宜纲和不适宜纲两个级别。士地适宜性级别能够反映土地对特定利用方式的适宜程度，根据适宜纲内的制约因素强弱来确定该土地是否适宜某种特定的土地利用方式，分为高度适宜度(S1)、中等适宜度(S2)、适度适宜度(S3)和不适宜度(N1)四个级别。对适宜性分为4个级别，采用4分制，分别对应4、3、2、1。表3.1适宜性等级划分名称S1S2S3N1含义高度适宜中度适宜勉强适宜不适宜分值4321在评价因素的分级中，梯度分级结点分为2°，6°，15°，25°，将海拔按高度划分为三类，为470.6～774.6m，774.6～1078.6m，1078.6～1382.6m。其余评价因子则根据其内在属性进行划分。表3.2延长县农用地适宜性评价指标指标层因子层因子分级标准赋值耕地园地林地草地立地条件坡度2°~6°42446°~15°344415°~25°233425°以上1123坡向阳坡2413阴坡3144半阳坡4324半阴坡3224海拔470.6~774.64334774.6~1078.622241078.6~13821113地貌类型梁峁部2313坡面部2433沟谷部4144梯田4344坝地4244川地4344土壤性质土壤类型黄绵土4344黑垆土4444红土2123淤积土4434土壤质地中壤3324轻壤2223轻黏壤2223续表3.2延长县农用地适宜性评价指标指标层因子层因子分级标准赋值耕地园地林地草地土壤结构团粒状4334粒状3334团块状2223土地利用现状土地利用现状草地1114林地2223园地4324耕地34343.3评价指标确定权重为了确定各评价指标及其评价因素的相对重要性，采用层次分析法将评价指标体系划分为三个层次。步骤如下：(1)制定指标层和因子层的两两比较矩阵，用判断矩阵A来表示评价系的比较(2)利用和积法求解判断矩阵A的特征向量B与对应的最大特征值(3)归一化处理，得到标准化矩阵，将标准化每一行相加得到向量矩阵B1，且将特征向量矩阵B归一化处理，即可得到判断矩阵A的特征向量B(4)然后计算特征根U=AB1最后进行层次单排序一致性检验，计算判断矩阵A的最大特征值（λmax)λmax=U1NB1计算一致性检验CI=λmax−NN从而获得每个指标体系分层的适宜性权重。最后，进行一致性比例CRCR=CIRI表3.3随机一致性检验表格随机一致性RI表格n阶345678RI值0.520.891.121.261.361.41其CR均小于0.1，判断矩阵满足一致性检验要求。表3.4评价因子权重评价因子权重耕地适宜性园地适宜性林地适宜性草地适宜性坡度0.3150.17130.30160.3069坡向0.16010.29570.18770.1772海拔高度0.04690.04800.04980.0403地貌类型0.09240.07860.09790.0901土壤质地0.07330.14800.16450.1593土壤结构0.02790.03910.02710.0669土壤类型0.01600.06220.06670.0421土地利用现状0.26840.15710.10470.1172第4章生态适宜性评价结果分析根据农用地生态因子的评价权重，在ArcGIS的属性数据库，使用“RasterCalculator”按钮，计算：S=W1×U1+W2×U2+...Wi×Ui（4-1)这个公式中，S表示评价分值，W代表相应单项评价因子的权重，U表示单项评价因子的等级得分，而Wi和Ui则分别表示第i项评价因子的权重和等级得分。该公式用于计算生态适宜性评价分值(S)，该分值反映了不同程度的生态适宜性。不同生态适宜性评价分值(S)代表着不同的生态适宜程度，根据《农用地分等规程》中规定的农用地分类方法，结合延长县现有农用地状况，将其划分为三个等级，分别是“高度适宜”、“中等适宜”和“勉强适宜”。高度适宜：尽管在某些特定的农用地类型上持续使用某个评价指标可能存在一定的局限性，但每个评价指标仍然获得了相对较高的分值，并且只要增加一定的投入，仍然可以获得高的收益。中度适宜：如果某些特定的农用地类型受到中等程度的限制，持续利用将明显降低效益，即使加大投资，收益也不会很高。勉强适宜：针对某些特定类型的农用地，其可持续利用受到了很大的限制，必须进行大量的资金投入才能维持收益与投资之间的平衡。表4.1土地适宜性等级划分分级分值范围高度适宜>3中度适宜>2且≤3勉强适宜1—2不适宜<1利用ArcGIS数据处理，通过对这些评价因子分级的赋值和权重的结合，得出各个评价单元的适宜性评价得分，该区域的分值越高，则适宜性越好。适宜性情况可以帮助农业管理者和农民选择最适宜的农业用地，从而提高农业生产的效益。4.2耕地生态适宜性结果分析根据式4-1，利用ArcGIS数据处理，得出延长县耕地生态适宜性结果如表4.2所示。表4.2耕地生态适宜性等级表生态适宜性等级得分范围面积(hm²)比例(%)高度适宜3.01-4464.5214.09中度适宜2.47-3.011079.4132.74勉强适宜2.07-2.471752.853.17根据上表可以看出，延长县耕地的生态适宜性较低，其中高度适宜的耕地面积为464.52hm²，占耕地总面积的14.09%，中度适宜的耕地面积为1079.41hm²，占耕地总面积的32.74%，而勉强适宜的耕地面积为1752.8hm²，占耕地总面积的53.17%。坡度因素是决定耕地利用类型的主要因子，它的权重值高达0.315，坡度对耕地适宜性的影响主要涉及到土壤侵蚀、水分保持、养分循环和作物生长等方面。具体来说，较陡的坡度易发生水土流失和泥石流等灾害，土壤蓄水能力较差，土壤肥力较低，作物生长受到限制。而较缓的坡度有利于水分渗透和保持，有利于土壤养分循环和作物生长。在实际耕作中，应根据具体情况选择合适的耕作方式和植被覆盖方法，采取适当的水土保持措施，以减少土壤侵蚀和水分流失的风险，提高耕地的生产能力。例如，可以采用梯田种植、轮作休耕、绿化植被覆盖、植树造林等措施来减缓坡度对耕地的影响，保护水源和水土资源，促进农业可持续发展。同时，在选择作物品种和种植密度时，也需要考虑到坡度对水分和养分的影响，以及作物对坡度的适应性。4.3园地生态适宜性结果分析同样根据式4-1，利用ArcGIS数据处理，得出园地生态适宜性结果如表4.3所示。表4.3园地生态适宜性等级表生态适宜性等级得分范围面积(hm²)比例(%)高度适宜3.07-3.90573.3416.29中度适宜2.69-3.071416.6540.25勉强适宜2.32-2.691529.4243.45根据上表可以看出，园地的生态适宜性也较低，园地高度适宜的面积为573.34hm²，占园地总面积的16.29%，中度适宜的园地面积为1416.65hm²，占园地总面积的40.25%，而勉强适宜的面积高达1529.42hm²，占园地总面积的43.45%，坡向因素对园地的适宜性评价起着决定性作用，其权重为0.2957，不同的坡向对园地的影响是相互关联的，同时也受到其他因素的影响，如地形、气候、土壤等。因此，在实际种植中，需要根据具体情况进行综合考虑和分析，选择适宜的作物品种和种植方式，采取合适的水土保持措施，以最大限度地发挥园地的生产潜力和生态功能。例如，在阳坡和半阳坡可以采用植被覆盖、轮作休耕、有机肥料施用等措施来增加土壤保水能力和养分含量，同时适当控制灌溉量，减少水分流失;在阴坡和半阴坡可以采用渐进式开垦、人工造林、植被修复等措施来保护土壤和水源，促进生态系统的恢复和稳定。同时，在选择作物品种和种植密度时，也需要考虑到坡向对水分和养分的影响，以及作物对坡向的适应性，以确保园地的高效和稳定生产。4.4林地生态适宜性结果分析根据式4-1，利用ArcGIS数据处理，得出林地生态适宜性结果如表4.4所示。表4.4林地生态适宜性等级表生态适宜性等级得分范围面积(hm²)比例(%)高度适宜3.43-41072.8927.61中度适宜3.04-3.431495.0138.47勉强适宜2.65-3.041317.2933.9林地的生态适宜性较高，林地高度适宜的面积为1072.89hm²，占林地总面积的27.61%，中度适宜的林地面积为1495.01hm²，占林地总面积的38.47%，而勉强适宜的林地面积为1317.29hm²，占林地总面积的33.9%。坡度因素是决定林地利用类型的主要因子，它的权重值高达0.316，坡度6°以下的林地通常被认为是较为平缓的地形，相对而言，其对林地的生态适宜性影响较小。相对较平缓的坡度，也可能会存在一些土地利用或管理方面的问题，如过度开垦、过度放牧、过度伐木等，这些都可能导致土壤侵蚀、水源缺乏、生物多样性降低等问题，进而影响林地的生态适宜性。因此，在林业管理中，需要采取合适的措施，如合理规划土地利用、控制人类活动的强度、实施适当的土壤保持措施等，以保护林地生态系统的健康和稳定。坡度在6°到15°之间的林地通常被认为是中等陡峭的地形，相对而言，其对林地的生态适宜性影响较为显著需要注意的是，坡度在6°到15°之间的林地通常具有较为复杂的地形和生态环境，同时也受到其他因素的影响，如气候、土壤等。因此，需要根据具体情况进行综合考虑和分析，选择适宜的树种品种和种植方式，采取合适的水土保持措施，以最大限度地发挥林地的生产潜力和生态功能。例如，在坡度较大的林地中，可以采取梯田种植、人工造林、退耕还林等措施，来增加林地面积和植被覆盖率，保护水源和土壤，提高生态系统的稳定性和生产力。同时，在选择树种品种和种植密度时，也需要考虑到坡向对水分和养分的影响，以及树种对坡向的适应性，以确保林地的高效和稳定生产。4.5草地生态适宜性结果分析根据式4-1，利用ArcGIS数据处理，得出草地生态适宜性结果如表4.5所示。表4.5草地生态适宜性等级表生态适宜性等级得分范围面积(hm²)比例(%)高度适宜3.84-42043.2347.57中度适宜3.65-3.841404.532.7勉强适宜3.38-3.65843.1319.63草地的生态适宜性最高，草地高度适宜的面积为2043.23hm²，占草地总面积的47.57%，草地中度适宜的面积为1404.5hm²，占草地总面积的32.7%草地勉强适宜的面积为843.13hm²，占草地总面积的19.63%，坡度因素是决定林地利用类型的主要因子，它的权重值高达0.3069，土壤质地的因素影响也比较大，权重为0.1593。土壤质地的通透性影响着草地的水分渗透和保持能力，粘土质地的土壤通透性较差，砂土质地的土壤通透性较好。因此，根据不同的土壤质地，需要采用不同的排水措施，以保证草地的水分利用，不同的土壤质地对水分保持能力不同，粘土质地的土壤保持水分能力较强，而砂质土壤保持水分能力较弱。在栽培草地时，需要根据土壤质地的特点，合理控制，不同的草种对土壤质地的适应性和生态需求也不同。因此，在选择适宜的草种和栽培草地时，需要根据具体的土壤质地和生态环境特点，选择适宜的草种，采取适当的栽培措施，以提高草地的生态适宜性和生产效益。同时，在草地管理过程中，也需要注意保护土壤生态系统的健康和稳定，如避免过度耕作、控制草地过度利用、合理施肥等，以维护草地生态系统的自然平衡。结论本文根据耕地、园地、林地、草地的重要性，对该地区农业用地的各类土地利用的适宜性进行评价分级，各类土地利用的生态适宜性并不是绝对的，只是在某一特定的范围内提供了一个科学的参考。草地的生态适宜性较好，其中高度适宜性面积为2043.23hm2，占比47.57％，中度适宜性的面积为1404.50hm2，占比为32.70％，勉强适宜的面积为843.13hm2。林地的生态适宜性次之，林地高度适宜的面积为1072.89hm2，占比为27.61％，中度适宜性等级的面积为1495.01hm2，占比为38.47％，勉强适宜的面积为1317.29hm2。耕地的生态适宜性较低，耕地的高度适宜性面积为464.52hm2，占比为14.09%，中度适宜性等级的面积为1079.419hm2，占比为32.74%，剩余的53.17%的面积则为勉强适宜。园地的生态适宜性也较低，园地的高度适宜性面积为573.34hm2，占比为16.29％，中度适宜性面积为1416.65hm2，占比为40.25％，勉强适宜的面积为1529.42hm2。综上所述，从高度适宜性面积所占比例来看，延长县草地生态适宜性最高，高度适宜性面积占总面积的1/2；林地的高度适宜面积占总面积的1/4左右，生态适宜性较高；耕地和园地的生态适宜性较低，其高度适宜性面积所占比例均不及其总面积的1/5。

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