封丹 周興
摘要:以廣西大化縣為研究對(duì)象,以154個(gè)行政村為評(píng)價(jià)單元,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能、土地生態(tài)問題3個(gè)方面構(gòu)建指標(biāo)體系。采用層次分析法確定權(quán)重,利用線性加權(quán)和法計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值,然后根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值的大小將大化縣劃分為土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域、土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域。分析了各土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)域的特點(diǎn),提出了土地利用方向和對(duì)策,旨在為大化縣土地可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū);土地利用對(duì)策;廣西大化縣
中圖分類號(hào):F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)07-1525-05
土地生態(tài)保護(hù)分區(qū)是土地生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)是土地生態(tài)保護(hù)分區(qū)的類型之一,是根據(jù)土地生態(tài)質(zhì)量[1]的空間分布情況對(duì)土地利用進(jìn)行空間劃分。其目的是為合理布局生態(tài)保護(hù)用地和建設(shè)用地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。本研究以廣西壯族自治區(qū)(簡(jiǎn)稱廣西)大化瑤族自治縣(簡(jiǎn)稱大化縣)為例,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能、土地生態(tài)問題3個(gè)方面構(gòu)建土地生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,通過計(jì)算土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū),并提出相應(yīng)的土地利用方向與對(duì)策,為大化縣土地可持續(xù)利用提供依據(jù)。
1 研究區(qū)域概況
1.1 自然概況與行政區(qū)劃
大化縣位于廣西中部偏西的紅水河中游,地處北緯23°33′22″-24°22′20″,東經(jīng)107°09′45″-108°02′22″??h域地處云貴高原余脈,都陽(yáng)山脈自北向南跨過全境,地勢(shì)自北向南傾斜,形成了北高南低的地形特點(diǎn),北部海拔一般在500~800 m,最高山峰為七百弄鄉(xiāng)的弄耳山,主峰海拔1 108 m;南部海拔一般在150~300 m。境內(nèi)主要為喀斯特地貌,峰叢密布,東北部和西南部為峰叢洼地,東南部多為峰林谷地,中西部為低山丘陵。全境地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)北緣,氣候溫和,日照充足,雨熱同季。年平均氣溫18.2~21.7 ℃,年降雨量為1 249~1 673 mm。紅水河是大化縣的主要河流,自西北向東南蜿蜒穿越全境,境內(nèi)支流主要有9條。植物資源較豐富,石山的植被主要為灌叢或灌草叢,土山的植被主要為杉木林、果林等。土壤類型主要有石灰?guī)r土、紅壤和黃壤。
大化縣轄16個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、154個(gè)行政村。2010年末,全縣人口為46萬(wàn)人,地區(qū)生產(chǎn)總值33.6億元,人均地區(qū)生產(chǎn)總值7 304元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入12 407元,農(nóng)民人均純收入3 389元[2]。
1.2 土地利用概況
根據(jù)第二次土地調(diào)查及變更數(shù)據(jù),2010年大化縣土地總面積為274 998 hm2。其中,耕地面積25 361 hm2,占9.22%;園地面積683 hm2,占0.25%;林地面積125 672 hm2,占45.70%;草地面積10 432 hm2,占3.79%;城鎮(zhèn)村及工礦用地6 217 hm2,占2.26%;交通運(yùn)輸用地1 618 hm2,占0.59%;水域及水利設(shè)施用地面積 9 475 hm2,占3.45%;其他土地面積95 540 hm2,占34.74%。
2 研究方法
2.1 研究對(duì)象與單元
以廣西大化縣為研究對(duì)象,以154個(gè)行政村為研究單元,研究土地生態(tài)質(zhì)量在各個(gè)行政村的分布情況,以此為依據(jù),進(jìn)行廣西大化縣的土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)。
2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
2.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立 根據(jù)綜合性與主導(dǎo)性相結(jié)合原則、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合原則、定性與定量相結(jié)合原則、科學(xué)性與可操作性相結(jié)合原則[3],以土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地生態(tài)環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),結(jié)合大化縣土地資源的綜合特征,從土地生態(tài)結(jié)構(gòu)、土地生態(tài)功能和土地生態(tài)問題方面構(gòu)建土地生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,具體見表1。
2.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)說明與計(jì)算方法
1)植被覆蓋度。植被包括森林、灌叢和草叢,植被覆蓋度是指植被面積占土地總面積的比重。植被覆蓋度大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。計(jì)算方法為:植被覆蓋度=[(園地+林地+草地)/土地總面積]×100%。
2)水面覆蓋度。水面覆蓋度是指水面面積占土地總面積的比重。水面覆蓋度大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。計(jì)算方法為:水面覆蓋度=[(河流水面+水庫(kù)水面+坑塘水面+湖泊水面)/土地總面積]×100%。
3)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用,強(qiáng)調(diào)人類的需求及在生態(tài)系統(tǒng)中的獲益[4,5]。生態(tài)服務(wù)價(jià)值大說明土地生態(tài)質(zhì)量好。
1997年Costanza等[6]提出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算的原理及方法。謝高地等[7]針對(duì)其中的不足,在參考其研究成果的基礎(chǔ)上建立了中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表。本研究采用謝高地等的研究成果對(duì)大化縣各個(gè)村的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行測(cè)算。根據(jù)2010 年大化縣154個(gè)行政村的土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù),同時(shí)借鑒謝高地等的估算法和功能分類來計(jì)算土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,為保持與其分類一致,按以下原則處理:森林對(duì)應(yīng)林地,森林和草地的平均值對(duì)應(yīng)園地,農(nóng)田對(duì)應(yīng)耕地,河流與湖泊對(duì)應(yīng)水域,荒漠對(duì)應(yīng)裸地。建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值由于到目前為止還沒有準(zhǔn)確科學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果,故對(duì)建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值取值為零。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算公式為:
式中:ESV為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,Si為研究區(qū)內(nèi)第i種土地利用類型的面積,Pi為第i種土地利用類型單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。
根據(jù)公式(1)可計(jì)算得大化縣154個(gè)行政村的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。
4)農(nóng)作物單產(chǎn)。農(nóng)作物單產(chǎn)高說明土地生態(tài)質(zhì)量好。采用糧食作物單產(chǎn)來反映農(nóng)作物單產(chǎn)的高低。
5)土地裸露度。土地裸露度是指裸露土地面積占土地總面積的比重。土地裸露度大說明土地生態(tài)質(zhì)量差。
6)建設(shè)用地干擾度。建設(shè)用地干擾度指建設(shè)用地面積占土地總面積的比重。建設(shè)用地干擾度大說明土地生態(tài)質(zhì)量差。
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源
采用廣西大化縣2010年土地利用變更調(diào)查成果,在Mapgis軟件的支持下提取154個(gè)行政村的各類土地利用面積和土地利用現(xiàn)狀圖。糧食作物單產(chǎn)數(shù)據(jù)來自大化縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料。
2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定
采用層次分析法(AHP)[8]來確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重(表2)。
2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理
評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理是指按一定分級(jí)給每個(gè)指標(biāo)制定評(píng)分值,構(gòu)建成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。以該標(biāo)準(zhǔn)為參照系,確定每個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化得分[9]。根據(jù)大化縣154個(gè)行政村的評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體情況制定指標(biāo)分值表,具體見表3。
2.6 綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算
線性加權(quán)和法是指應(yīng)用線性模型來進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[10,11] ,根據(jù)下面公式計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值:
式中U為行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值,Wi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,Vi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分等級(jí)值,n為指標(biāo)數(shù)量。U越大表示評(píng)價(jià)單元的土地生態(tài)質(zhì)量等級(jí)越高。
根據(jù)公式(2)計(jì)算得大化縣154個(gè)行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值,結(jié)果見表4。
2.7 土地生態(tài)質(zhì)量分區(qū)
根據(jù)各個(gè)行政村土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值,運(yùn)用數(shù)軸法對(duì)土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行等級(jí)劃分。數(shù)軸法指把各評(píng)價(jià)單元的每個(gè)數(shù)值看成一個(gè)一維變量點(diǎn)繪在一維數(shù)軸上,按數(shù)值在數(shù)軸上的分布狀況劃分等級(jí)[12]。依照此方法可以把各行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值看成是一個(gè)一維變量繪制在一維數(shù)軸上,如果一個(gè)數(shù)軸上有多個(gè)單元依次向上繪,則會(huì)形成高低不等的單元數(shù)值集中與分散分布圖,然后根據(jù)數(shù)軸上點(diǎn)的分布稀疏與集中的情況在相對(duì)稀疏處分開,把相對(duì)密集的地方劃分成同一個(gè)類型。
根據(jù)表4,在154個(gè)行政村中,土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值最大的是平方村,為4.26;最小的是勝利村,為0.91。根據(jù)各個(gè)行政村的土地生態(tài)質(zhì)量綜合分值差異的情況,采用數(shù)軸法將大化縣劃分為4種類型的土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)域(圖1):土地生態(tài)質(zhì)量綜合分值為3.00~4.26(包括3.00)劃分為土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域;2.30~3.00劃分為土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域;1.60~2.30劃分為土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域;0.90~1.60劃分為土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域。
3 各土地生態(tài)質(zhì)量區(qū)的特點(diǎn)及土地利用對(duì)策
3.1 土地生態(tài)質(zhì)量好的區(qū)域
該區(qū)域包括平方村、常吉村、乙圩村、巴巖村、那色村等30個(gè)行政村(表4),總面積74 420 hm2,占大化縣總面積的27.06%,主要分布在縣境西北部。
區(qū)域特點(diǎn):其地貌以丘陵山地為主,土地利用以林地為主,林地占土地總面積的60%~80%;植被覆蓋度和水面覆蓋度高,分別為70%~85%、15%~30%;生態(tài)服務(wù)價(jià)值高,為2 500萬(wàn)~3 500萬(wàn)元/年。該區(qū)域是江河源頭區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū),具有涵養(yǎng)水源的重要生態(tài)功能。巖灘水電站位于該區(qū)域,屬于大型庫(kù)區(qū),庫(kù)區(qū)旅游資源豐富。
土地利用方向與對(duì)策:該區(qū)域是江河源頭區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)以及大型水庫(kù)區(qū),規(guī)劃為重要生態(tài)用地區(qū),是大化縣生態(tài)保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。土地利用方向重點(diǎn)為發(fā)展林地,主要作為生態(tài)公益林地,適度發(fā)展經(jīng)濟(jì)林,必須保護(hù)現(xiàn)有天然林,重點(diǎn)強(qiáng)化水源涵養(yǎng)生態(tài)功能;保護(hù)江河源頭和水源涵養(yǎng)區(qū),保護(hù)好水庫(kù)用地;充分利用豐富的水面資源發(fā)展?jié)O業(yè)。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下,合理利用生態(tài)旅游資源優(yōu)勢(shì)積極發(fā)展生態(tài)旅游。對(duì)各類開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格管制,嚴(yán)格控制開發(fā)強(qiáng)度,禁止向污染水環(huán)境的產(chǎn)業(yè)提供用地。
3.2 土地生態(tài)質(zhì)量較好的區(qū)域
該區(qū)域包括什隴村、大化社區(qū)、古感村、龍口村、弄亮村等56個(gè)行政村(表4),總面積91 870 hm2,占大化縣總面積的33.41%。主要分布在縣境西南部、東南部以及中西部。
區(qū)域特點(diǎn):縣境西南部地貌為中峰叢洼地;東南部地貌主要為峰林谷地,林地多,耕地少,林地主要為灌木林;中西部地貌主要為丘陵,耕地面積較大。植被覆蓋度較高,為40%~60%;水面覆蓋度較高,為8%~15%;糧食單產(chǎn)較高,為3 500~5 000 kg/hm2。
土地利用方向與對(duì)策:加強(qiáng)耕地資源的保護(hù),建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,努力提高糧食產(chǎn)量,嚴(yán)格限制非農(nóng)建設(shè)對(duì)耕地的占用。在丘陵區(qū)發(fā)展園地建立果-草復(fù)合土地生態(tài)系統(tǒng),推廣“養(yǎng)殖-沼氣-種植”三位一體的復(fù)合型農(nóng)用地利用模式。在石山區(qū)通過封山育林、人工造林、砌墻保土等措施保護(hù)、恢復(fù)植被,大力治理石漠化。
3.3 土地生態(tài)質(zhì)量一般的區(qū)域
該區(qū)域包括東扛村、坡了村、上旗村、景山村、春貴村等52個(gè)行政村(表4),總面積72 437 hm2,占大化縣總面積的26.34%。主要分布在縣境的中部。
區(qū)域特點(diǎn):其地貌主要為喀斯特峰叢洼地,石山多,耕地少,耕地占土地總面積比重小于15%;土地裸露度較高,為50%~70%;植被覆蓋度較低,為20%~40%;水面覆蓋度低,不超過0.1%;生態(tài)服務(wù)價(jià)值較低,為900萬(wàn)~1 500萬(wàn)元/年;土地生產(chǎn)力較低,糧食作物單產(chǎn)為2 000~2 500 kg/km2。
土地利用方向與對(duì)策:加強(qiáng)基本農(nóng)田建設(shè)和耕地的保護(hù)。石山土地利用方向以發(fā)展林地和園地為主,發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟(jì),實(shí)行封山育林和人工造林相結(jié)合,努力提高森林覆蓋率;修建地頭水柜收集雨水,為灌溉、人畜飲水以及工業(yè)用水提供充足的水資源;推廣林-藥、林-果、林-牧等復(fù)合農(nóng)林牧用地利用模式。
3.4 土地生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域
該區(qū)域包括紅日村、鳳翔村、仁良村、良美村、勝利村等16個(gè)行政村(表4),總面積36 272 hm2,占大化縣總面積的13.19%。主要分布在縣境的東北部。
區(qū)域特點(diǎn):其地貌為喀斯特高峰叢深洼地,石山多,耕地少,耕地占土地總面積的比重小于10%;裸巖地面積大,石漠化面積大,土地裸露度高,未利用地占總用地面積的比重在75%以上,甚至高達(dá)90%;植被覆蓋度低,不超過10%;地表水資源稀缺,水面覆蓋度低,不超過0.01%,甚至為0;土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值低,均不超過400萬(wàn)元/年,有些甚至低于200萬(wàn)元/年;土層薄,土地生產(chǎn)力低,糧食作物單產(chǎn)幾乎都不足2 000 kg/km2。
土地利用方向與對(duì)策:該區(qū)域有世界上發(fā)育最完整、保存最完好的喀斯特高峰叢深洼地地貌,廣西大化縣七百弄國(guó)家地質(zhì)公園分布于該區(qū)域,必須依法保護(hù)地質(zhì)地貌景觀,在生態(tài)環(huán)境不受破壞的前提下發(fā)展生態(tài)旅游。土地利用以發(fā)展生態(tài)公益林用地為主,通過封山育林、人工造林、建地頭水柜、砌墻保土等多種措施相結(jié)合綜合治理石漠化土地,加快植被恢復(fù),提高森林覆蓋率。禁止過度放牧、放火燒山等人為活動(dòng)。進(jìn)行生態(tài)扶貧、異地搬遷,以緩減退耕還林的巨大壓力,加快土地生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和重建。
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