基于SOTER的中国耕地后备资源自然质量适宜性评价

耕地后备资源适宜性评价能够为保证粮食安全而进行的耕地后备资源合理开发利用提供科学依据。该文以1︰100万SOTER数据库为基础,将全国的耕地后备资源作为评价对象,选取了气候、地形和土壤3个方面的9个评价因子,采用模糊隶属度函数、层次分析法和专家打分的方法进行评价因子模糊化处理和权重的确定。利用极限条件和综合指数模型相结合的方法,进行全国耕地后备资源自然质量适宜性评价。评价结果表明：全国有56.6万km2耕地后备资源具有不同适宜程度的自然质量,其中,一等级的占15.9%,二等级的占19.5%,三等级的占25.8%,四等级的占19.1%,五等级的占19.7%;全国的耕地后备资源开发可以重点关注黑龙江、吉林、辽宁、陕西、河北、贵州、广西、山东和江西等省;最主要的限制因子具有区域分布特征,并随着适宜等级的降低,由土壤条件逐渐转变为气候和地形条件;模糊函数以及极限条件和综合指数模型相结合的评价方法能够有效提高评价结果的合理性。     

北京市耕地后备资源开发适宜性评价

根据北京市自然、社会、经济资料及图件资料,在考虑各种影响耕地后备资源开发因素的基础上,结合GIS的空间分析功能,分别从自然适宜性和生态安全性角度构建了北京市耕地后备资源开发评价体系,通过对评价要素的空间叠加、计算,评价北京市耕地后备资源在不同条件下适宜性开发的面积和空间分布情况,并从经济可行性方面探讨北京市耕地后备资源开发的适宜性。结果表明：从自然适宜性评价上来看,北京市耕地后备资源能够开发的面积为 11 675.25 hm2,考虑生态安全因素后,适宜开发且不引起生态退化的耕地后备资源面积为11 221.14 hm2,如纳入经济可行性因素,北京市耕地后备资源全部不适宜开发。综合指数法与限制条件相结合的评价方法能够有效提高评价结果的合理性,评价结果可为北京市土地开发整理政策的制定提供理论参考依据。     

基于生态适宜性的济南市山地丘陵区荒地资源开发研究

荒地资源是重要的后备耕地资源,其开发应以土地适宜性为依据,在生态安全目标的约束前提下,保证生态免受破坏。以济南市山地丘陵区为研究区域,构建土地利用生态适宜性综合评价模型,估算宜耕荒地的开发潜力。结果表明:受生态条件和土地限制性因素的制约,研究区荒地资源质量较差,其中最适宜开发为耕地的荒地仅占3.33%,中等适宜开发为耕地的荒地占19.38%,勉强适宜开发为耕地的荒地占24.66%,不适宜开发的荒地面积最大,占52.63%。研究结果可为济南市山地丘陵区荒地资源的合理开发利用提供科学依据。     

藏粮于地视角下西北地区耕地适宜性及开发潜力评价

中国耕地资源匮乏,人均耕地不足世界平均水平的40%。西北"水三线"地区是中国耕地后备资源的关键区域,识别潜在耕地资源中适宜开发的土地数量及空间分布,对确保极端情况下国家耕地红线和粮食安全、推动西部大开发进入新格局具有重大现实意义。基于多源栅格数据,采用综合指数法与极限条件法评价潜在耕地资源的自然适宜性潜力;同时考虑土地利用结构风险、土壤侵蚀风险、土地荒漠化风险限制,构建潜在耕地开发的生态风险模型;将自然适宜性潜力和生态风险评价结果进行叠置分级,评估潜在耕地资源的综合开发潜力。结果表明:旱地农业情景下,西北"水三线"地区具备耕地开发潜力的土地面积约0.2万km~2,主要分布在内蒙古半干旱草原区;灌溉农业情景下,西北"水三线"地区具备耕地开发潜力的土地面积约9.5×10~4 km~2,这些土地需要通过引水灌溉和土壤改良等措施才能实现粮食生产,主要集中在天山北麓、塔里木河流域、疏勒河流域和内蒙古东部等内陆干旱区,未来如果具备灌溉水源条件,实施适宜的土壤改良措施,有较大可开发潜力。     

基于3S技术的古浪县耕地后备资源调查与评价

采用3S技术、野外实地考察与测量等方法,结合土壤、农业、土地利用、土地整治、生态环境保护等资料,综合考虑区位、交通等开发条件,构建自然-生态适宜性评价指标体系,采用限制性评价指标法开展古浪县耕地后备资源的调查与评价。结果发现:古浪县共有未利用地182 155.00 hm2,可开垦的易耕性土地15 878.29 hm2,占全县未利用土地资源的8.73%;后备资源中可开垦的其他草地和沙地规模占绝大多数,为总规模的97.88%。建议统筹考虑古浪县石羊河流域、北部沙漠区的生态效益,结合水利、农业、林业等规划编制耕地后备资源开发利用专项规划,以避免盲目开发利用。在耕地开发利用过程中应配套采取工程、生物、节水等技术,要加强区域综合治理的力度,提高开发耕地的利用效率。     

内蒙古巴林右旗耕地及耕地后备资源生态安全研究

耕地及耕地后备资源的生态安全问题是当下的热点问题,对于耕地及耕地后备资源生态风险的研究势在必行。本研究首次从小尺度出发,以内蒙古巴林右旗的耕地及耕地后备资源图斑为研究对象,假拟耕地后备资源为耕地,以宜耕资源图斑为微观尺度的生态系统,应用AHP层次分析模型从土地暴露度、立地条件与土壤属性及斑块景观格局三个方面选取评价指标,建立巴林右旗耕地及耕地后备资源生态安全评价指标体系,并通过熵权法对模糊综合评价模型的获取权重过程进行改进,借助地统计学、土壤学和景观生态学的理论方法,对内蒙古巴林右旗耕地及耕地后备资源的生态安全进行评价分析。研究结果表明,耕地图斑面积为91995.49 hm2,耕地后备资源图斑面积为275960.00 hm2,总面积共367978.21 hm2。其中,耕地中有26.59%属于高度风险状态;耕地后备资源中55.09%属于高度风险,二者面积总和占评价总面积的47.97%。巴林右旗土地荒漠化严重,耕地及耕地后备资源生态风险总体处于严重水平,有待于针对性治理。     

俄罗斯远东地区后备耕地资源潜力分析

粮食安全是联合国可持续发展目标(SDGs)的重要内容之一。除提升单位面积产量外,深入探讨后备耕地资源的潜力对于保障全球粮食安全具有重要的现实意义。东北亚地区是中高纬度上发展相对薄弱的地方,具有较高的后备耕地资源潜力。本文选取了地形、气候、土壤3方面7个适宜性评价指标,构建了俄罗斯远东地区后备耕地适宜性评价体系,运用综合量化打分加权法和极限条件相结合的研究方法,对远东地区的后备耕地资源进行了评价分析。结果表明:(1)俄罗斯远东地区后备耕地适宜区总面积为8.0万km~2,主要分布在远东地区南部的6个行政区,占评价区面积的51.7%,哈巴罗夫斯克边疆区后备耕地面积较大;(2)后备耕地适宜区相对集中,主要分布在远东南部和西南部与中国接壤的地方。研究结果对于我国粮食进口贸易的相关战略的制定等具有重要的参考价值。     

基于GIS的新疆后备耕地资源评价

明确后备耕地资源的总量及分布是耕地资源跨区域流动的前提.该文构建了新疆后各耕地资源的自然-生态-经济适宜性评价指标体系,以1 km2栅格数据和统计数据为基础,基于GIS评价县域后备耕地资源数量及分布.结果表明:①自然-生态适宜的后备耕地资源147.41万hm2,各县分布面积从0.01～17.55万hm2不等;②自然-生态-经济适宜的后备耕地总量为97.61万hm2,分布在65个县;③适宜开展耕地跨区域开发的后备耕地资源97.19万hm2,分布在51个县.随着评价约束条件的增加,新疆适宜开发的后备耕地资源总量逐渐减少,生态风险和经济成本对耕地跨区域流动的影响需要更深入地研究.     

云南山区宜耕未利用地开发适宜性评价与潜力分区

为更好地引导云南山区宜耕未利用地的开发,该文以云南省典型的山区县―弥渡县为例,将GIS（geographical information system,GIS）空间分析技术、层次分析法（analytical hierarchy process,AHP）及特尔菲法（Delphi）相结合,分别构建宜耕未利用地开发适宜性评价模型、新增耕地指数及补充耕地潜力模型、宜耕未利用地开发潜力分区评价模型,对云南山区宜耕未利用地开发适宜性与潜力分区进行了分析。结果表明,研究区宜耕未利用地开发适宜性分为4个等级：最适宜、中等适宜、勉强适宜、不适宜,面积分别为71.21、1177.39、1681.00和62.00 hm2,分别占研究区总面积的2.38%、39.36%、56.19%、2.07%。研究区宜耕未利用地实际开发潜力为1248.60 hm2,预计新增耕地面积977.45 hm2。潜力分区结果表明,研究区可划分为5个潜力区和1个非潜力区。其中,Ⅰ级潜力区实际开发潜力164.97 hm2,可新增耕地144.21 hm2;Ⅱ级潜力区实际开发潜力53.38 hm2,可新增耕地46.66 hm2;Ⅲ级潜力区实际开发潜力210.64 hm2,可新增耕地164.01 hm2;Ⅳ级潜力区实际开发潜力773.93 hm2,可新增耕地590.11 hm2;Ⅴ级潜力区实际开发潜力45.68 hm2,可新增耕地32.46 hm2。研究结果的应用表明,该种方法得出的适宜性评价结果、新增耕地测算结果及潜力分区结果与当地实际较为吻合。     

基于熵权物元模型的耕地占补平衡生态安全评价

针对目前耕地占补平衡生态安全评价中信息屏蔽和主观性问题,该研究以重庆市永川区为例,在构建耕地占补平衡生态安全评价指标体系的基础上,结合物元分析法和熵权理论,对其耕地占补平衡生态安全进行定量评价。熵权物元分析法包括构建评价指标体系、评价指标经典域、节域,建立耕地占补平衡生态安全评价物元模型,计算评价指标关联度,确定相关指标权重等内容。研究结果表明:2005年、2009年永川区耕地占补平衡生态安全级别为"较安全",2015年和2020年永川区耕地占补平衡生态安全级别为"安全",2005年、2009年、2015年和2020年永川区耕地占补平衡生态安全级别整体上呈现出由"较安全"向"安全"的提升趋势;物元分析单指标评价结果表明,永川区耕地占补平衡生态安全主要制约因子是人口密度、森林覆盖率、单位面积耕地农药负荷以及单位面积耕地化肥负荷等,而耕地占补平衡生态安全主要促进因子则是人均耕地面积、耕地与其他土地比例、农民人均纯收入年增长率、GDP年增长率、第一产业产值年增长率、人口自然增长率等。此外,为了验证熵权物元模型评价的可行性与合理性,将其评价结果与模糊综合评价结果进行比较,结果表明熵权物元评价结果与模糊综合评价结果基本一致,虽个别年份有差异,但未出现越级现象。与模糊综合评价相比,熵权物元评价结果更为准确、合理直观,能更细致地描述对象的生态安全等级,为耕地占补平衡生态安全评价研究提供了一种简单实用且科学合理的评价方法。     

河北省怀来县宜耕未利用地开发适宜性及生态风险评价

未利用地作为重要的耕地后备资源,研究其开发适宜性及开发生态风险是实现土地可持续利用的重要举措,对保障我国粮食安全、实现经济发展和生态文明建设均具有重要意义。在此背景下,以河北省怀来县为例,利用综合指数法对其他草地、裸地和内陆滩涂等未利用土地进行开发适宜性评价及开发生态风险评价,进而解决开发时序之间的权衡问题。研究表明:(1)其他草地宜耕开发可分为3个等级,呈中部高南北低趋势,主要为三级宜耕其他草地,面积为29 027.84hm~2,占全县其他草地面积的59.75%;(2)裸地宜耕开发可分为2个等级,集中分布在县中北部,主要为二级宜耕裸地,面积为1 994.39hm~2,占全县裸地面积的93.35%;(3)内陆滩涂全部为一级适宜性,面积为7 658.19hm2,分布在县中部官厅水库周围;(4)生态风险区可分为5级,呈两端生态风险高中间生态风险低的格局,主要为高生态风险区,面积为20 975.10hm~2;(5)高生态风险区和中高生态风险区应以生态保护为主,中生态风险区尽量不用作第一开发时序用地,低生态风险区和中低生态风险区可用作首选开发用地。     

供水工程影响下中国北方地区耕地后备资源开发潜力

灌溉水源是北方地区耕地后备资源能否有效开发的关键。当前,中国正在推动国家水网工程规划建设,为北方地区耕地后备资源开发提供了新的机遇。在以往研究基础上,该研究考虑北方地区已建、在建及规划的供水工程,基于自然适宜、利用高效、发展稳定三方面评价准则,结合三维魔方空间分类方法,开展了雨养情景和供水灌溉情景下耕地后备资源开发潜力分析。结果表明：雨养农业情景下,北方地区勉强适宜（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）和高度（Ⅳ级）适宜的耕地后备资源面积分别为2.9万、1.0万和0.6万km²。灌溉农业情景下,耕地后备资源面积明显增加,勉强适宜（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）和高度（Ⅳ级）适宜的耕地后备资源面积将分别达到5.4万、7.6万和6.5万km²,主要集中于新疆、内蒙古和甘肃3省（自治区）。该研究结果可为中国耕地后备资源开发利用及国家水网工程效益发挥提供参考。     

黄骅市未利用地开发适宜性分区研究

未利用地作为重要的土地后备资源,研究其开发适宜性及其开发模式是实现土地可持续利用的重要举措,对保障我国粮食安全、实现经济发展和生态文明建设均具有重要意义。同时,科学引导土地开发利用,对未利用地可能的开发利用方向进行适宜性评价,研究确定开发分区,也是推动国土科技创新的重点。在此背景下,本文以河北省黄骅市为例,将未利用地做宜耕、宜建和生态风险三重评价,并结合权衡模型和遗传算法对上述三重评价进行耦合分析,确定开发分区,进而解决多开发方向之间的权衡问题,为全国未利用地开发提供示范。研究表明:1)黄骅市未利用地宜耕开发可分为4个等级,主要为不适宜级宜耕未利用地,集中在市东部沿海;2)宜建开发可分3个等级,主要为低适宜级宜建未利用地,集中分布在市中部和西部;3)生态风险区可分为5级,呈东高西低的空间格局,主要为中低和中高生态风险未利用地;4)黄骅市未利用地资源可分为耕地、建设用地、生态用地3种重点开发区,其中,耕地重点开发区主要分布在中部和西部,建设用地重点开发区主要分布在黄骅镇周围,生态用地重点开发区主要位于东部沿海。研究结果可为破解土地供需两难提供科学支持。     

基于粒子群优化投影寻踪模型的区域土地资源承载力综合评价

为了解决土地资源承载力评价中指标权重赋值客观性差的问题,提出了基于粒子群优化投影寻踪模型的土地资源承载力评价方法,并将其应用于2008年三江平原土地资源承载力综合评价中,结果表明,该方法不仅可有效避免指标赋权时的主观任意性,而且评价结果与实际相符,方法可行有效。评价结果显示,2008年三江平原区域整体土地资源承载力综合评价值为2.621,土地资源的利用对社会的发展和生态环境的保护支撑能力较强,但其对经济技术发展的保障程度较差;三江平原区域内各市县土地资源承载力差异较为显著,应结合区域资源特点,制定科学合理的土地开发利用方案和社会经济发展战略。     

聊城市土地生态安全评价

土地生态安全评价对实现区域土地生态系统的安全性和可持续性具有重要意义。以山东省聊城市作为研究区域,在综合考虑土地利用现状的基础上,从影响土地生态安全的自然因素、社会因素和经济因素3个方面选取了20个指标,构建了聊城市土地生态安全的评价指标体系,通过目标方差和变异系数求平均来确定各指标的权重,根据加权求和方法计算出分县(市)的土地生态安全综合得分,对聊城市各县(区、市)的土地生态安全进行了分级和评价。研究结果表明,除东昌府区和高唐县的土地生态安全处于良好级外,其余6县(市)均处于风险级。通过分析研究区土地生态安全存在的问题,对研究区土地资源的可持续利用具有一定的参考价值。     

天山北坡经济带宜耕未利用地开发潜力分区及评价 ——以新疆阜康市为例

新疆地区拥有比较丰富的未利用地资源,合理开发利用该区域未利用地在一定程度上有助于缓解日益严峻的人地矛盾和保障区域粮食安全。本研究以阜康市为研究区域,采用生态位适宜度模型,选择土壤含盐量、土层厚度、土壤质地、有机质含量、地貌类型、林地覆盖率、灌溉保证率、土壤侵蚀模数、≥10℃积温、距离河流距离、流域地均径流量以及年均降水量共12个指标构建评价指标体系,进行未利用地开发利用适宜性评价。研究结果表明,阜康市较适宜开发耕地的未利用地(主要包括高度适宜和基本适宜)占未利用地总面积的22.21%,分布于山前冲积扇中下部和地形较为平坦的地区。勉强适宜的未利用地仅占未利用地总面积的16.36%,主要分布在北部沙漠边缘和南部山前冲积扇上部。不适宜开发利用的未利用地占未利用地总面积的61.43%,主要分布于南部的坡地、山前冲积扇边缘以及靠近北部沙漠边缘。在评价结果的基础上选择潜力指数、新增耕地潜力、乡镇未利用地面积、宜耕未利用地开发面积、宜耕未利用地比重、平均地块面积、地块破碎度等指标构成未利用地开发潜力矩阵,并利用系统聚类分析对未利用地资源进行潜力分区。结果表明,研究区可以划分为5个潜力区,Ⅰ级潜力区适宜开发未利用地的面积为21 000.97 hm2,可以新增耕地潜力为15 222.92 hm2;Ⅱ级潜力区适宜开发未利用地的面积为12 875.69 hm2,新增耕地潜力为10 155.41 hm2;Ⅲ级潜力区适宜开发未利用地的面积为5 008.84 hm2,可以新增耕地潜力为4 165.35 hm2;Ⅳ级潜力区适宜开发未利用地的面积为878.67 hm2,可以新增耕地潜力为753.78 hm2;Ⅴ级潜力区的未利用地均不适宜开发利用。潜力分区可以从时序和空间上为阜康市未利用地的开发利用提供理论参考,对未来未利用地差别化开发利用模式的探索具有一定指导意义。