李鵬飛

（長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054）

0 引言

人地關(guān)系歷來(lái)是研究者關(guān)注的重大科學(xué)問(wèn)題之一［1］，土地作為一種有限資源，如何合理利用一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。隨著人口數(shù)量的不斷增加，土地占用率不斷擴(kuò)大，人地矛盾日益突出，生態(tài)環(huán)境頻受威脅。在此背景下，土地適宜性評(píng)價(jià)的工作顯得格外重要，該工作可為土地的合理利用做出一定的指導(dǎo)和規(guī)劃。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多相關(guān)研究［2-3］，研究范圍從全國(guó)、各省區(qū)市、各地級(jí)市等依次開(kāi)展，且對(duì)大中小尺度范圍的研究仍在持續(xù)。研究?jī)?nèi)容上，從農(nóng)用地的單一性適宜性評(píng)價(jià)到基于GIS 的多種土地類(lèi)型適宜性評(píng)價(jià)，再到整合多種方法的土地適宜性綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容一直不斷完善。土地適宜性評(píng)價(jià)需要選取不同的指標(biāo)，一般指標(biāo)主要由自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素組成，對(duì)于農(nóng)業(yè)用地評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，自然條件占比較大。評(píng)價(jià)方法主要體現(xiàn)在確定評(píng)價(jià)因子及其權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)方面。在確定因子權(quán)重方面，常用的方法有德?tīng)柗品ā⒕€性回歸法、層次分析法、模糊綜合評(píng)判法、調(diào)試法等［4-5］。雖然目前對(duì)土地適宜性評(píng)價(jià)已開(kāi)展了大量研究，但對(duì)地級(jí)市的研究依然存在空缺。定西市作為甘肅省的下屬地級(jí)市，其位于半干旱區(qū)。全市以渭河為界大致分為南北兩大部分，北部為黃土丘陵溝壑區(qū)（包括安定區(qū)、通渭、隴西、臨洮和渭源北部），南部為高寒陰濕區(qū)（漳縣、岷縣和渭源南部），前者位于中溫帶半干旱區(qū)，降水少溫差大，后者為暖溫帶半濕潤(rùn)區(qū)，海拔高氣溫低。整體來(lái)看，定西市由于自然條件的影響，農(nóng)業(yè)種植受到很大限制，對(duì)定西市農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)分析對(duì)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)土地的規(guī)劃和合理利用具有重要的價(jià)值和意義。

1 研究區(qū)概況

定西市位于甘肅省中部，北部與蘭州市和白銀市接壤，東部與和平?jīng)鍪屑疤焖信彙⒛喜拷尤离]南市、西鄰甘南州和臨夏州。因地處黃土高原、青藏高原及西秦嶺山地交匯處，地勢(shì)起伏較大，且土地破碎化嚴(yán)重，自西南向東北傾斜，海拔約2 577.3 m。就干濕情況而言，處于中溫帶半干旱區(qū)，氣候相對(duì)干旱，冬季寒冷干燥，夏季炎熱少雨，年均氣溫在5.7 ℃～7.7 ℃之間，年均降水量為350～600 mm，蒸發(fā)量達(dá)1 400 mm以上。截至2020年末，定西市總面積1.96萬(wàn)km2，總耕地面積約82.70 hm2，第一產(chǎn)業(yè)增加值為89.8 億元，同比增加11.8 億元，增長(zhǎng)5.9%，增速在甘肅省位居第三，對(duì)GDP 的貢獻(xiàn)率達(dá)26.5%。截至2021 年末，全年種植各類(lèi)農(nóng)作物55.16 hm2，比2020 年增長(zhǎng)1.6%，其中，糧食作物約40.07 hm2，經(jīng)濟(jì)作物約14.57 hm2，馬鈴薯、中藥材、蔬菜等特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)種植面積分別達(dá)到18.21 hm2、9.05 hm2、3.27 hm2。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建

本研究采用的數(shù)據(jù)主要包括DEM 數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和降水量數(shù)據(jù)。DEM 數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云（http：//www.gscloud.cn/），其空間分辨率為30 m。溫度與降水量數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（http：//www.Resdc.cn）資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)注冊(cè)與出版系統(tǒng)的中國(guó)氣象要素年度空間插值數(shù)據(jù)集，選擇2020 年的溫度與降水量數(shù)據(jù)，其空間分辨率為30 m。

根據(jù)實(shí)地情況和前人研究，在遵循全面性、主導(dǎo)性、穩(wěn)定性和可操作性的選取評(píng)價(jià)因子原則的基礎(chǔ)上，本研究主要選取自然因素高程、坡度、坡向、降水和溫度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)各指標(biāo)對(duì)定西市的農(nóng)用地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）。由于每個(gè)指標(biāo)對(duì)農(nóng)業(yè)用地的貢獻(xiàn)率并不一致，故通過(guò)總結(jié)已有研究，運(yùn)用層次分析法（AHP）提取各指標(biāo)權(quán)重，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可將問(wèn)題分解，構(gòu)建出評(píng)價(jià)模型，比較因子重要程度，計(jì)算過(guò)程在YAAHP 軟件中進(jìn)行［6-7］。根據(jù)以上方法計(jì)算，最后確定自然指標(biāo)因子高程、坡度、坡向、降水和溫度的權(quán)重分別為0.230 2、0.122 8、0.133 59、0.182 7、0.228 4。

表1 評(píng)價(jià)因子質(zhì)量分等定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 定西市農(nóng)用地適宜性評(píng)價(jià)

3.1 定西市農(nóng)用地適宜性評(píng)價(jià)

基于《土地評(píng)價(jià)綱要》的基本內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際情況，將定西市農(nóng)用地適宜性分成4 個(gè)等級(jí)，分別為適宜、較適宜、較不適宜和不適宜［8-12］。適宜表示自然條件相對(duì)較好，適合農(nóng)作物生長(zhǎng)。較適宜表示土地生長(zhǎng)環(huán)境一般，各項(xiàng)因子對(duì)農(nóng)作物有輕微的限制性，生產(chǎn)效益一般。較不適宜代表各項(xiàng)因子對(duì)農(nóng)作物有明顯的制約性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益很低。不適宜指示不能種植農(nóng)作物，適合其他用地類(lèi)型，如林地［13-15］。根據(jù)適宜農(nóng)業(yè)種植的條件，對(duì)自然因素的適宜性劃分等級(jí)。高程限制農(nóng)業(yè)種植的類(lèi)型和面積，高程越高適宜性越差，坡度越大越不利于農(nóng)業(yè)種植，坡向分為陽(yáng)坡和陰坡，陽(yáng)坡適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，而陰坡正好相反，根據(jù)海拔高低、坡度大小、坡向朝向分成5、4、3、2 四個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高，越利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。溫度和降水對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)是至關(guān)重要的，不同的溫濕環(huán)境和水熱條件組合影響農(nóng)作物的種類(lèi)、種植、生長(zhǎng)、收成等一系列過(guò)程，本研究選取了定西市2015 年年平均氣溫、年降水量作為參考，資料顯示平均溫度在-4 ℃～11 ℃之間，降水量約為270～530 mm，相對(duì)多的降水量和溫度適宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)，根據(jù)溫度高低和降水量同樣分成5、4、3、2四個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高，水熱條件越好。定西市適宜性評(píng)價(jià)因子等級(jí)分布如圖1所示。

圖1 定西市適宜性評(píng)價(jià)因子等級(jí)分布圖

通過(guò)對(duì)各評(píng)價(jià)因子劃分等級(jí)，將等級(jí)賦予對(duì)應(yīng)的權(quán)重，基于ArcGIS 軟件得出定西市農(nóng)業(yè)用地的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果如圖2 所示。由適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出定西市適宜農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域主要分布在西北、東北和東部地區(qū)，對(duì)應(yīng)的縣域主要為臨洮縣、安定區(qū)、渭源縣、通渭縣、隴西縣和漳縣的大部分地區(qū)，岷縣由于海拔相對(duì)較高，氣溫相對(duì)較低，全年適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的時(shí)間較少，不利于大規(guī)模的開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植。其中最適宜開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域分布在河流沿岸，特點(diǎn)是海拔相對(duì)較低、水熱條件好，統(tǒng)計(jì)得出面積約為2 462 km2，占定西市總面積的13%，其中通渭縣、渭源縣、隴西縣和臨洮縣占比相對(duì)較大。較適宜農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域和適宜等級(jí)的區(qū)域相差不大，主要分布在適宜等級(jí)的周邊區(qū)域，除此之外，安定區(qū)較適宜種植的區(qū)域較大，漳縣南部也有分布，統(tǒng)計(jì)得出面積約為5 029 km2，占定西市總面積的26%。較不適宜農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域最大，面積為7 037 km2，占定西市總面積的36%，這是由于定西市海拔較高，處于黃土高原丘壑區(qū)域，地形破碎且復(fù)雜多樣。除此之外，定西市水熱條件相對(duì)較差，同樣使得適宜開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域較少，較不適宜開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植的縣域主要分布在岷縣東部、臨洮縣中部、安定區(qū)的部分區(qū)域及岷縣和漳縣的交界區(qū)域。不適宜開(kāi)展農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域主要分布于岷縣的大部分區(qū)域、臨洮縣的東部、漳縣的西南部，以上區(qū)域分布主要因?yàn)楹０胃?、水熱條件差、地勢(shì)情況復(fù)雜，其面積約為4 808 km2，占定西市總面積的24%。

圖2 定西市農(nóng)用地適宜性等級(jí)

3.2 定西市農(nóng)用地利用對(duì)策

由適宜性評(píng)價(jià)可以得出定西市適宜種植農(nóng)作物的地區(qū)主要分布在地勢(shì)較為平坦、有河流、水熱條件好，開(kāi)發(fā)利于農(nóng)業(yè)發(fā)展的區(qū)域，結(jié)合當(dāng)?shù)氐钠渌麠l件，因地制宜對(duì)于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是最好的選擇。在適宜性種植區(qū)域，可大力種植糧食作物如小麥、玉米、馬鈴薯等，在較適宜種植農(nóng)作物的區(qū)域可發(fā)展中草藥種植，對(duì)于不適宜開(kāi)展農(nóng)作物種植的區(qū)域可以根據(jù)當(dāng)?shù)刂参镱?lèi)型植樹(shù)造林或種植當(dāng)?shù)刂参?。?duì)不適宜開(kāi)展農(nóng)作物種植區(qū)域的已開(kāi)發(fā)耕地可通過(guò)退耕還林或退更還草，改善生態(tài)環(huán)境。

通過(guò)分析，對(duì)定西市農(nóng)業(yè)發(fā)展提出以下建議。首先根據(jù)實(shí)際情況深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造集群化產(chǎn)業(yè)鏈，降低農(nóng)戶(hù)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)。政府引導(dǎo)農(nóng)戶(hù)種植，擴(kuò)寬產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，實(shí)時(shí)提供最新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展信息，保證生產(chǎn)與市場(chǎng)需求端的實(shí)時(shí)同步。堅(jiān)持市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，不斷完善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。其次要大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，加大對(duì)特色產(chǎn)業(yè)的資金投入，擴(kuò)大特色種植業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。以適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的農(nóng)作物為突破口，打造區(qū)域農(nóng)業(yè)作物品牌。加大特色作物的引進(jìn)和種植，如馬鈴薯、中草藥。除原產(chǎn)品的種植以外，堅(jiān)持統(tǒng)籌謀劃，推廣合作互利模式，成立農(nóng)作物組織，打造區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品品牌。鼓勵(lì)生產(chǎn)加工，不斷充實(shí)和完善產(chǎn)業(yè)鏈，善于利用電商平臺(tái)，擴(kuò)大產(chǎn)品的影響力和普及率。最后是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力。引進(jìn)專(zhuān)家組對(duì)農(nóng)作物種植進(jìn)行指導(dǎo)，提高農(nóng)戶(hù)的預(yù)防災(zāi)害意識(shí)。引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化的使用率，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)效率。加大科技投入，引進(jìn)高產(chǎn)抗病適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的改良作物，擴(kuò)大農(nóng)作物的受眾面積，不斷增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。

4 結(jié)論

本研究基于ArcGIS 平臺(tái)，以甘肅省定西市為研究對(duì)象，對(duì)定西市農(nóng)用地的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明定西市適宜農(nóng)業(yè)種植的區(qū)域主要分布在西北、東北和東部地區(qū)，分布區(qū)域整體上地勢(shì)較為平坦、有河流分布、水熱條件較好，對(duì)應(yīng)的縣域主要為臨洮縣、安定區(qū)、渭源縣、通渭縣、隴西縣和漳縣的大部分地區(qū)。經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，定西市可以根據(jù)實(shí)際情況深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化的使用率等措施增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水平。