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。     

基于适宜性的济南市宜耕未利用地开发潜力评估

为了实现粮食安全,未利用地作为后备耕地资源,是中国补充耕地的重要途径。该文以济南市为例,根据土地适宜性评价,估算宜耕未利用地的开发潜力,在此基础上,结合地形、交通条件、基础设施及区位等因素,运用聚类分析方法,对宜耕未利用地开发潜力进行分区。结果表明,济南市宜耕未利用地面积占未利用地总面积65.39%,但质量较差,受自然条件限制,各区县宜耕未利用地分布差异较大。从各潜力类型区分布来看,Ⅰ类潜力区主要分布于济南市北部,以平原为主,为优先开发潜力区。Ⅱ类潜力区分布较广,济南市北部、中部、南部均有分布,为次优先开发潜力区。Ⅲ类潜力区主要分布于济南市中部的城郊地带,为适度开发潜力区。Ⅳ类潜力区主要分布于济南市中部的山地丘陵区,为最差开发潜力区。该研究可确定济南市不同地域的未利用地开发时序,研究结果可为编制济南市未利用地开发规划提供参考。     

基于生态安全的黄河三角洲未利用地开垦潜力评价

未利用地的开垦是土地开发人们关注的重要议题,其中评价指标体系的构建是重要的研究方向。该文深入分析影响研究区土地开发利用的各种因素,从生态安全性、自然适宜性、经济可行性3个方面构建未利用地宜耕性评价指标体系。以土地利用空间数据库为基础,利用GIS空间分析功能对各评价要素空间图层进行叠加和统计分析,研究未利用地在不同条件下适宜性开发的面积和空间分布格局。研究表明,东营市未利用地总规模为27.14万hm2,考虑生态因素后,可开垦的未利用地面积为7.72万hm2,所占比例为28.44%。从自然适宜性评价来看,可开垦利用的未利用地面略有减少,面积为7.49万 hm2。考虑经济因素之后,可开发利用的未利用地为3.67万hm2,所占比例为13.72%。研究结论,生态因素和经济因素是制约东营市未利用地开垦的主要因素,可开发利用的未利用地为3.67万hm2。该研究结果可为东营市未利用地开发整理规划提供参考。     

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。     

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。     

采煤预塌陷区超前复垦适宜性评价及复垦方向划定

为有效指导矿区复垦规划设计与复垦工程施工,从表征地形地貌、区位条件、土壤条件和人文条件的4个方面选取10项指标构建了土地复垦适宜性评价体系,基于ArcGIS栅格分析功能,系统运用三角模糊层次分析法、灰色关联度法和改进的极限综合评价法,以赵固一矿为例,实现了对采煤塌陷地超前复垦适宜性评价,并在此基础上对各复垦方向进行等级划定。结果表明:1)将塌陷地按照宜耕、宜园、宜林3个复垦方向,分别划分为4个适宜等级:高度适宜、中度适宜、勉强适宜和不适宜。不同复垦方向对生态环境的适宜程度存在差别,主要表现为林地园地耕地;2)基于GIS将研究区划分为属性基本一致的102个评价单元,综合考虑适宜性评价结果及区域自然经济和基础设施条件,将研究区划分为4个复垦分区,10个分区等级:其中耕地适宜区面积1 296.09 hm2,占总面积的62.95%,主要分布在中西部塌陷地轻中度损毁地带;园地适宜区面积为16.29 hm2,占比0.79%,零星散布于轻中度损毁区;林地适宜区面积689.49 hm2,占总面积的33.48%,主要分布于中东部塌陷地轻中度损毁地势起伏较大的区域;不适宜区面积57.15hm2,占总面积的2.78%,主要集中分布在中部重度积水区北侧边缘区域。该文的评价方法兼顾了不同复垦方向评价指标的贡献度差异和评价者的主观模糊性,采用GIS技术减弱了人为干扰,使评价单元划分更加合理,较传统评价方法具有更好的适用性,评价结果更加科学、可靠。     

生态脆弱区宜耕未利用土地开发适宜性评价——以山西省大同市为例

大同市地处我国西北部, 土地生态环境较为脆弱, 同时又是我国主要的煤炭生产基地, 人类活动对生态环境影响较大。为了合理确定大同市未利用土地开发为耕地的适宜性, 进而确定开发的空间和时序, 本文首先采用模糊综合评价法对大同市进行生态脆弱性分区, 分区结果为大同市南郊区、阳高县、左云县、天镇县属于生态环境重度脆弱区, 浑源县属于中度脆弱区, 广灵县属于轻度脆弱区, 新荣区、大同县和灵丘县属于微度脆弱区。在生态脆弱性分区基础上, 结合大同市生态环境现状以及农用地分等规程, 对宜耕未利用土地进行开发适宜性评价。结果表明: 大同市宜耕未利用土地总面积468 692.59 hm², 占未利用土地总面积的84.09%; 其中有205 165.81 hm²位于生态微度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的43.77%; 52 392.84 hm²位于轻度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的11.18%; 中度和重度脆弱区内宜耕后备土地资源面积为69 427.45 hm²和 141 706.49 hm², 分别占宜耕后备土地资源总量的14.81%和30.23%。微度脆弱区内的非常适宜级别的用地可以作为未利用土地开发为耕地的首选区域; 微度脆弱区内的较适宜级别的土地可以作为开发的备选用地; 对于中度和重度脆弱区内的非常适宜耕作的未利用土地, 在可能情况下尽量不作为第一开发时序用地。     

基于景观连通性的怀来县未利用地开发建设适宜性评价

未利用地开发为建设用地是破解建设用地空间不足的重要途径,同时未利用地在维护景观生态环境方面发挥着巨大作用,实现对未利用地资源的合理开发,就需要处理好开发与保护之间的关系,降低未利用地开发建设过程中对景观生态造成的不利影响。本文以冀西北间山盆地的河北省怀来县为例,引入最小累积阻力模型,选取工程地质条件、地形地貌条件、区位因素条件、自然生态条件4个方面指标构建阻力面,并通过构建潜在雨水生态廊道和生态节点对未利用地开发建设适宜性评价结果进行优化。结果表明:1)基于最小累积阻力模型对未利用地进行建设适宜性评价,突出了已有城镇建设用地的作用,评价结果呈现集中分布的特点,有利于今后的规模开发利用。2)根据评价结果将研究区划分为适宜扩展区、较适宜扩展区、限制扩展区和禁止扩展区,面积分别为17 064.67 hm~2、20 468.30 hm~2、9 723.66 hm~2和7 993.82 hm~2。由此可见,怀来县未利用地开发为建设用地的潜力较大。3)将开发建设适宜性评价结果与潜在雨水生态廊道、生态节点进行叠加,打破了适宜性扩展区集中连片的扩展格局,有效地保障了区域景观生态的连通性。本研究丰富了山地丘陵区未利用地建设适宜性评价的内涵,可为科学合理利用未利用地资源提供技术支撑。     

农村居民点整理的产能潜力测算

农村居民点的自然本底特征与相邻耕地的立地条件具有较强的相似自然属性。通过计算居民点整理自然质量分与标准自然质量分的差值,对河北省临西县居民点整理后的土地适宜性进行了评价。研究得出,临西县居民点整理后的新增耕地为474.63hm2,新增园地数量为367.28hm2,新增林地数量为0.24hm2。确定了可以被整理为耕地的居民点,然后在ArcGIS 10.0中将邻近耕地的国家自然质量等别位置赋属性给居民点,确定整理后耕地的等别,计算出临西县居民点整理后的产能潜力为6 783.45t。最后,利用聚类分析法对临西县居民点整理后的耕地进行了分区。一级整理区可新增产能3 282.52t,二级整理区可新增产能1 964.80t,三级整理区可新增产能1 536.13t。     

基于生态位和"反规划"思想的城市土地开发适宜性评价

为深入了解城市土地开发适宜性情况并为城市土地合理利用提供依据,该研究以生态位理论为基础,根据城市土地现实生态位与最适宜生态位的贴近程度,构建出城市土地生态位适宜度模型,借鉴反规划思想构建出该模型的评价因子体系。以北京市房山区为研究区,根据城市土地生态适宜度对房山区土地综合开发适宜性进行分区,从平原区、浅山区和深山区3方面进行评价分析。结果表明:研究区城市土地生态适宜度整体呈阶梯状,土地开发适宜性由西到东逐渐升高;平原区城市土地开发最适区最多,深山区和浅山区多为不适宜区和特别不适宜区;深山区和浅山区受生态管控、采空塌陷等限制因素影响较大。利用生态位适宜度模型和反规划思想进行城市土地综合开发适宜性评价,丰富了反规划和生态位理论的应用领域。     

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。     

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。     

基于占补一体化的交通沿线土地综合整治项目选址

推进交通项目沿线占补一体化，开展交通沿线占补一体化土地综合整治项目选址研究可以有效协调交通等线性工程建设与耕地保护空间的关系。该研究基于交通沿线占补一体化的内涵和总体构想，以广西壮族自治区崇爱高速公路为例，根据"明确整治范围-确定评价单元-评测整治潜力-遴选目标地块 "的选址思路，综合应用图层叠置法、距离法、多指标综合评价法、组合赋权法和四象限法等，确定了交通项目沿线区域土地综合整治项目的选址，最终确定了新增耕地地块84个，总面积190.69 hm2，耕地质量提升地块79个，总面积261.33 hm2 。通过对比交通项目占用耕地地块和本方案遴选地块在数量、质量和产能上的变化，方案能很好落实占补平衡目标，基于占补一体化的交通沿线土地综合整治项目选址研究可以有序指导交通沿线土地综合整治项目建设。该研究选址结果充分体现了交通等线性工程占补平衡的实际需求，可为交通等线性工程基于占补一体化的土地综合整治项目选址和差异化设计提供借鉴和参考。     

基于改进CA-Markov模型的山地城市边缘区土地利用变化模拟

山地都市边缘区土地利用处于深刻转型中，其变化模拟一直以来都是难点问题。现有的模拟方法如传统的CA-Markov模型等存在明显缺陷。该研究基于层次分析的多标准评价模型MCE引入传统的CA-Markov模型，改进传统模拟方法。在限制因素和限制因子适宜性评价基础上，结合实证区域2006，2011和2016年土地利用现状数据，引入改进的CA-Markov模型，模拟山地城市边缘区土地利用时空变化。首先是利用改进的模型与传统的模拟分别模拟2016年研究区域的土地利用变化；其次将2种方法获取的图像分别与实证区域的土地利用现状图进行精度分析，改进方法模拟精度明显高于传统方法精度；最后利用改进的方法和2016年现状数据，进一步模拟2030年实证区域的土地利用时空格局。结果表明：维持研究区现有的城镇化发展速度，到2030年研究区的耕地、林地、园地、水域、未利用地和农村居民点等将大幅减少，这对于研究区粮食安全、生态保护等造成较大威胁。改进的MCE-adjusted CA-Markov模型，相对于传统的CA-Markov模型，能较好地模拟山地城市边缘区土地利用时空格局变化。此外，讨论了研究结果对该区域国土空间规划编制的启示以及模型未来改进的方向等。