基于模糊证据权模型的青藏高原区土地适宜性评价

在中国耕地保护形势日益严峻的情况下,如何在青藏高原区有效地开发耕地后备资源备受关注,开展自然质量适宜性评价研究是进行耕地后备资源开发利用的重要前提。该文以西藏一江两河流域为典型研究区,选取地形地貌、气候、土壤和水资源状况等4个方面的8个因子,引入知识与数据驱动一体化的模糊证据权模型,得出全域耕地后备资源自然质量适宜性等级,并与综合指数模型评价结果进行对比分析。结果表明：1）模糊证据权模型的评价结果显示, 99.38%的耕地"参照物"处于适宜性三等以上,说明该模型能有效评价耕地后备资源自然质量适宜性;2）对比综合指数模型评价结果中90.83%的耕地"参照物"处于三等以上,说明模糊证据权模型较综合指数模型在某种程度上能够更好地克服评价因子权重确定的主观性和自然条件多样化所带来的计算复杂性等问题;3）研究区11 434.1 km2耕地后备资源在自然质量上具有不同程度的适宜性,其中一等占9.6%,二等占5.5%,三等占38.6%,四等占22.8%,五等占23.4%;耕地后备资源开发可以重点关注日喀则市、贡嘎、扎囊、拉孜、乃东、拉萨市和白朗等县市。该文可为耕地后备资源适宜性评价提供方法借鉴,并为西藏一江两河流域耕地后备资源的合理开发提供依据。     

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。     

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.     

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。     

基于适宜性成果的耕地占补平衡质量评价模型

耕地占补平衡政策自实施以来取得了许多成效,但也存在诸多问题。如何有效的评价耕地综合生产能力,构建耕地质量评价体系对于政策的优化具有重要的意义。本文基于可操作性、科学性、效率等方面的考虑,采用土地利用现状数据和土地适宜性评价成果,通过AHP法对五种耕地类型生产能力指数进行测算,依据不同适宜等级的生产能力指数,最终建立不同耕地类型在不同适宜等级的均衡因子矩阵,结合GIS空间分析最终建立耕地占补平衡质量评价模型。     

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。     

建设占用耕地表土剥离适宜性定量评价研究

本文以山东省棕壤为例,从耕层污染情况、土壤质量、土层条件以及经济因素四个方面入手,构建了表土剥离适宜性评价因素指标体系;基于定性和定量相结合的方法确定了评价因子权重,采用隶属度函数量化单因子评价指数,通过模糊集加权综合方法获得综合性适宜指数,并对适宜性指数划分了非常适宜、适宜、较适宜、不适宜、极不适宜共5个优劣等级指数段。非常适宜表示该耕地土壤肥力好,农业资源丰富,土层较厚,坡度平缓,地块面积大且集中成片,剥离成本费用少;适宜表示土壤肥力整体水平较好,有机质较丰富,剥离成本较少,土层较厚;较适宜表示评价指标值一般或某些指标值稍差,土壤质量中等,有机质全氮含量不高;不适宜表示某些评价指标值极差或总体评价指标值不高;极不适宜分为三种情况:(1)受重金属污染,不适宜进行剥离;(2)各评价指标值低,土壤质量差,剥离成本高;(3)某些限制性因素如坡度超过了临界指标值。     

三峡库区农村居民点用地适宜性评价

三峡库区是典型的生态敏感区域,巫山县地处三峡库区的腹心地带,生态环境脆弱,经济发展滞后。研究基于ArcGIS10数据处理平台,结合成本加权距离,选取自然因素、经济因素、社会因素、环境因素等4个方面的7个因子综合建立评价指标体系,对农村居民点用地进行多因素综合评价。将巫山县农村居民点用地适宜性评价结果划分为4个等级:适宜、较适宜、基本适宜和不适宜用地,其面积分别占农村居民点总面积的9.52%、50.87%、34.58%和5.03%。研究该地区农村居民点用地适宜性,根据自然条件本底因素,结合库区社会经济发展条件进行适宜的土地资源开发利用是破解生态环境问题的关键,不仅有利于库区土地资源实现合理利用,而且有助于保护土地资源,促进区域可持续发展。     

基于AHP的湖南省耕地适宜性综合评价

以湖南省为研究区,结合湖南省的实际情况,构建了耕地适宜性综合评价指标体系,在GIS技术的支持下,运用回归树、核密度等地理空间建模方法提取计算参评因子,在此基础上构建了评价因子数据库。基于多指标决策(MCDM)框架,利用层次分析法(AHP)确定各参评因子的权重,选择加权叠加法进行耕地适宜性综合分析,并将耕地适宜性分为高度适宜,中度适宜,勉强适宜和不适宜四类。在数量上,各适宜等级面积分别占湖南省面积的24.34%,27.70%,32.35%,15.61%;在空间分布上,湖南省耕地适宜性总体呈现东高西低的分布特点,高度适宜和中度适宜的地区主要分布在湘北洞庭湖平原以、湘江平原地区和湘中丘陵区盆地;勉强适宜和不适宜地区主要分布在湘西、湘西北、湘东南部分地区。     

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。     

中国耕地健康产能综合评价与试点评估研究

评价中国耕地健康产能状况,分析危及耕地健康的区域性关键问题,对探索可持续的耕地利用路径,维护国家粮食安全与生态安全具有重要意义。耕地健康产能是耕地自然系统与利用系统综合作用的结果,直接计算耕地健康产能状况是复杂困难的。因此,该文尝试采用一种简化的方法评价耕地健康产能,即分别评价耕地健康与耕地产能状况,并通过耦合耕地健康与产能,分析耕地利用合理程度与生产能力之间的相互作用特征。其中耕地健康状况强调从不同方面评价人对耕地利用的适宜程度并体现区域耕地不合理利用的主导因素。该文以全国范围65个县(市)作为研究对象,应用地形特征、土壤性状、耕作条件、环境状况和生物特性5类指标整合影响耕地健康的关键因子并评价耕地健康状况,在此基础上,通过分析指标标准差收敛特征与评价因子的评分规则定义各指标的临界健康与亚健康阈值,将试点县划分为健康、亚健康与不健康3类,进而分析不同健康状况的分布特征。同时,综合区域气候条件、耕地自然条件与耕作技术水平评价耕地产能水平,并分析区域耕地健康-耕地产能作用特征。结果表明,试点县耕地亚健康及不健康类型表现出显著区域性特征,不同试点县限制耕地健康的关键要素存在差异;一方面,耕作条件的亚健康状况普遍(数量占比约40%),表现为耕地破碎化严重以及农田基础设施不完善,也反映出高标准农田建设的迫切需求;另一方面,生物特性形式严峻,表明在气候条件-土壤结构-耕作技术等因素相互作用下耕地保障动物健康生长的能力正面临退化。此外,通过耕地健康与耕地产能耦合分析,该文将试点县耕地健康产能特征划分为"健康-高产能"、"健康-低产能"、"亚健康-高产能"、"亚健康-低产能"、"不健康-高产能"、"不健康-低产能"6类,并分析不同类型区域耕地保护的重点方向,其中"不健康/亚健康-高产能"区域分布广泛,是中国实施藏粮于地、藏粮于技战略的关键地带,应兼顾耕地健康与耕地产能,加强提升耕地健康状况的方法研究与实践。该项研究为耕地健康产能提升提供科学依据,为不同区域耕地资源保护路径设计提供有效支撑。     

基于生态位理论的东北黑土区耕地整治适宜性评价——以公主岭市为例

耕地整治是保护耕地的重要举措,耕地整治适宜性评价则是开展耕地整治的重要前提和基础。本研究以生态位理论为基础,以吉林省公主岭市为例,从自然条件、基础设施条件、生态可持续性和空间稳定性4个维度选取14个指标,采用Delphi与AHP相结合的方法确定指标权重,在评判影响耕地整治的各项指标实际值(现实生态位)与耕地整治在理想条件下各项指标能够达到的最佳状态(最适生态位)的贴近程度的基础上,确定了3种类型指标的评价模型,并通过加权求和模型计算各评价单元耕地整治生态位适宜度,最终通过Ward聚类法将公主岭市耕地整治适宜性划分为4个等级,同时引入障碍性因素模型,定量确定不同等级区域耕地整治的障碍性因素,并提出整治的方向和对策。研究结果表明,研究区可分为4个整治区,Ⅰ级高度适宜区生态位适宜度大于0.75,耕地面积13 799.89 hm2,占总耕地面积的4.16%,主要障碍性因素为农田防护林覆盖率、道路通达度和田块规整度;Ⅱ级中度适宜区生态位适宜度在0.70到0.75之间,耕地面积77 754.36 hm2,占总耕地面积的23.41%,主要障碍性因素为灌溉条件、道路通达度和农田防护林覆盖率;Ⅲ级轻度适宜区生态位适宜度在0.61到0.70之间,耕地面积177 192.38 hm2,占总耕地面积的53.36%,主要障碍性因素为土壤有机质含量、距主交通干线距离和土壤pH;Ⅳ级不适宜区生态位适宜度小于0.61,耕地面积63 325.61 hm2,占总耕地面积的19.07%,主要障碍性因素为土壤质地、灌溉条件和耕层厚度。研究基于生态位适宜度模型对耕地整治适宜性进行评价,丰富了耕地整治适宜性评价方法,同时评价结果为耕地整治分区建设以及整治方向提供了科学依据。     

基于多层级指标的省域耕地质量评价体系构建

为了更好表征耕地质量的空间差异,服务耕地的保护与管理,合理的耕地质量评价体系更为重要。省域尺度耕地质量评价现有思路与方法的改进,能够科学量化省域内耕地质量的分布,实现耕地质量省级统筹可比。该研究试图建立以表征气候影响的熟制为控制轴,以土地条件和工程条件为评价轴的评价体系,并且构建级别评价三维魔方,创新评价结果查询模式。选择河北省内丘县为研究区进行试点评价,评价结果显示,1级地9 681.30 hm~2,占全县耕地总面积的31.88%;2级地11 708.28 hm~2,占38.56%;3级地6 739.46 hm~2,占22.19%;4级地2 112.59 hm~2,占6.96%;5级地123.55 hm~2,占0.41%,多层级指标方法评价结果对内丘县域内耕地质量的分布规律有较好的表达,与县域自然地貌条件分布趋势基本一致。评价结果与农用地分等定级成果对比分析表明,多层级指标方法技术操作简捷,显化了整治工程因素,实现了省域耕地质量可比,可为土地整治、耕地占补平衡、基本农田保护及其他有关土地管理工作提供依据。     

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。     

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。     

基于农用地分等修正的土地整治项目对耕地质量的影响评价

土地整治可提升耕地自然质量,改善耕地生产条件,研究土地整治项目对耕地质量的影响具有一定意义。该文以上高县2012年土地整治项目为例,在耕地质量等别年度更新的基础上,分析土地整治项目工程对耕地自然质量和生产条件的影响,通过判别耕地自然质量稳定因素和变化因素,增加土地利用修正因素构成评价体系,按农用地分等思路,从整治前后耕地质量等别的变化来研究土地整治项目对耕地质量的影响,并通过多元回归分析方法分析对耕地质量影响较显著的因素。研究结果为：整治后研究区自然质量等从9.06等提升至8.81等,利用等从6.03等提升至4.68等;土地整治项目对耕地质量变化影响较显著的因素主要有：有机质含量、土壤pH值、排水条件、灌溉保证率、田块规整度、路网密度。研究结果表明：耕地自然质量变化因素和土地利用修正因素的选取可准确反映土地整治项目工程特征,评价结果也符合耕地质量真实情况。该文的农用地分等修正方法对于整治后耕地质量评价是可行的,同时评价结果可作为土地整治绩效提供依据。