江西省林耕地適宜性評價與農業發展格局探討

摘要：以江西省林耕業為研究對象，選擇生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數、環境質量指數的環境表現指標與土壤坡度、海拔、質地、肥力、水源等土地資源指標為評價因子，利用變異系數法與GIS加權疊加對江西省林耕地適宜性分布進行綜合評價，并結合江西省農業區位商與土地類型的分析，將江西省農業空間格局整體劃分為三大區域：（Ⅰ）環鄱水域漁業及農業服務業區；（Ⅱ）贛中平原農耕生產區；（Ⅲ）贛西及東北部林業保護區。

關鍵詞：土地適宜性；區位商；土壤類型；農業發展格局；江西省

中圖分類號：F321.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）22-5634-05

土地適宜性是一種土地類型對特定用途的合適程度[1，2]。近年來，一些學者采用定性和定量分析相結合的方法，對土地適宜性與格局問題進行了研究[3-6]。江西是農業大省，與土地資源、環境關系最為密切的農業在經濟體系中占有重要的戰略地位，但以江西省為研究區域的農業適宜性與格局分析的研究鮮見文獻報道。本研究以耕、林地適宜性評價分等為基礎，結合農業發展區位商與土壤類型，通過對研究區域的相關資料的收集和部分區域實地調查，對江西農業可持續發展格局進行了分析與探討。

1 數據來源

農業經濟發展數據主要來源于《江西省統計年鑒》（2003～2006年）；生態環境數據主要包括《江西環境統計年報》（2006年），江西省水利部門統計數據（2006年），江西省氣象局臺站監測數據（2006年）；江西省土壤資源數據主要包括1∶400萬土壤全N、全P、全K含量分布圖，1∶400萬土壤有機質含量分布圖，1∶400萬土壤質地分布圖，1∶400萬土壤類型分布圖，DEM數據；農業經濟發展及相關基礎數據。以上部分數據由國家科技基礎條件平臺建設項目——地球系統科學數據共享平臺（www.geodata.cn）提供。

2 研究方法

2.1 土地適宜性評價方法

2.1.1 指標選取及權重確定 指標選取一般需要以數量化表示，或是可以轉化為定量指標，并且有可獲取性（具有一定的現實統計基礎）、可比性、可測性（所選的因子必須在現實生活中是可以測量得到的或可通過科學方法聚合生成的）[7，8]。根據以上原則，并依據和參考FAO《土地評價綱要》、《江西省森林資源二類調查技術標準》和《縣級土地利用總體規劃編制規程》的規定，結合江西省植被歸一化指數（NDVI），根據林地、耕作地對評價等級的適宜性程度，限制性強度和生產能力的高低，從生態環境表現指標、土壤資源供給指標等方面選取指標因子。研究將江西省地區林地、耕作地適宜度分成四等，土壤資源供給主要考慮土壤肥力、有機質含量、N、P、K分布與地形坡度等對系統的影響；生態環境表現是依據國家環境保護部提供的方法進行定量評價。不同指標的貢獻大小不盡相同，研究采用變異系數法[9]確定指標權重，變異系數法計算公式為：

式中，Wj代表第j項指標的權重，Vj代表第j項指標的變異系數，Yj代表第j項指標的平均值，m為指標個數。其次，在征求農業、環境保護及經濟等領域有關學者意見確定各級指標權重。詳見表1所示。

2.1.2 加權疊加計算 加權疊加法是結合GIS的分析模型中常見的方法[10]。其原理就是基于圖層疊加的方法，將每個單因子的評價值與權重相乘，再累加求和。每個單因子矢量圖層都是從一個側面反映出農林適宜性狀況，結合指標因子權重，將不同因子圖層進行疊加運算，最終圖層即為農業土地適宜性等級圖。

2.2 農業經濟格局研究方法

區位商法是空間分析中用以考察多種對象相對分布的一種方法，該指標是衡量某一區域要素的空間分布情況，反映某一產業部門的專業化程度，以及某一區域在高層次區域的地位和作用等。本研究中該指標是指一個地區特定部門的產值在該地區總產值中所占的比重，與該部門產值在區域總產值中所占比重的比率，區位商數值越大，該區域產業優勢越大[11]。區位商是空間分析中用來計算所考察的多種對象相對分布的方法，分析結果表現為一個相對份額指標值，即區位商值。具體計算方法如下：

式中，LQij表示i地區j產業的區位商；i表示第i個地區；j表示第j個產業；Lij表示第i個地區、第j個產業的產出指標。

2.3 相對等級劃分

在計算出林耕土地適宜性與區位商之后，將其進行相對等級劃分。目前常見的分級方法有聚類分析法[12]等，本研究采用SPSS數理統計軟件對不同區域數值進行K-均值聚類分析法，根據K-均值聚類分析，將江西省農業和林業用地的適宜性與區位商分為四級（表2），不同適宜度農用耕地和林地的面積以及它們占本類土地總面積的比例情況見表3。

3 結果與分析

3.1 適宜性與區位商

由表3結果可知，江西省農地適宜性較高，林地適宜性Ⅲ、Ⅳ級與農地適宜性Ⅲ、Ⅳ級以上區域分別為58.5%與61.1%，農地適宜性與林地適宜性區域有部分重合。但從分布來看，贛中平原區土地的農業適宜性高于林業。環鄱陽湖區域由于人口密度大、污染重，環境表現力相對較低，這些影響到農業生產的安全性，導致環鄱區域耕作業等級較低。

不同適宜度農地和林地及其區位商的空間格局分異分別見圖1、圖2。由圖中可以看出，江西省耕作業土地適宜性與區位商發展相對較高的區域主要分布在贛中與贛東部分區域；林業土地適宜性與區位商發展相對較高的區域主要分布在贛西、贛南與贛東北部分區域，多數縣市耕作業區位商值集中于0.7～1.5之間，表明江西耕作業經濟發展差異不大；而林業區位商值最高與最低間差異超過7倍以上，表明江西林業經濟發展存在著較大的差異性。通過比較農業土地適宜性值與區位商值可以發現，林業區位商達到Ⅲ級、Ⅳ級范圍值的縣域90%以上與土地適宜性值Ⅲ級、Ⅳ級范圍吻合；耕作業區位商達到Ⅲ級、Ⅳ級范圍值的縣域80%以上與土地適宜性值Ⅲ級、Ⅳ級范圍吻合。

3.2 土壤類型分析

依據江西省1∶400萬土壤類型分布圖分析發現，土壤類型包括鐵鋁土、人為土、初育土3個土綱，主要為紅壤和水稻土，二者共占區域總面積的66.6%，而后依次是黃紅壤、黃壤、紫色土、石灰土、紅棕壤和黃褐土。通過對農業土地適宜性與土壤類型關系分析可以發現，耕作地適宜性為Ⅳ級區域中占主要類型的是紅壤和水稻土，分別占江西總面積的17%和6%以上。紅壤是江西亞熱帶地帶性土壤，有機質積累較高；水稻土是經長期淹水耕作、鐵錳還原淋溶和氧化淀積交替進行的人為土，是種植水稻等作物的重要土地資源[13]。林地適宜性Ⅳ級區域中紅壤、黃紅壤與黃壤為主，分別占到19.70%、6.36%和3.02%以上（表4）。黃壤主要形成于亞熱帶山地濕潤生物氣候條件，多分布在海拔700 m以上的地區，黃紅壤是紅壤向黃壤過渡的一類土壤，在垂直帶譜上，它位于黃壤或黃棕壤之下，紅壤或棕紅壤之上，是構成江西省丘陵山地土壤垂直帶譜中的重要類型。

4 結論與討論

農業空間格局中不同類型的區域承擔著不同的主要功能，這樣可以有效避免各區域農業產業結構趨同以及區域內部產業的無序競爭。依據農業林耕適宜性、農業區位商、土壤類型等可以發現，江西中部區域耕作業土地適宜性強，產值高，從自然環境來看，此區域處于高海拔山地與低海拔的鄱陽湖水域之間的中間地帶，平原多，可耕作面積廣，同時人口數量適中，工業污染低。由于耕作業是糧食安全的重要保障，對農業環境要求高，因此贛中區域可定位為農耕生產區；贛西、贛東北及南部等縣市林業經濟發展產值高，土地適宜性強，土地類型包括江西省大部分黃紅壤土，地形多是丘陵山地，一些地區處于水系源頭，因此以發展林業為主，降低水土流失，提高水土保持率，減少農業面源污染以及對水源的潛在威脅；江西環鄱陽湖地區域人口密度大、工業發達，污染相對較嚴重，但區內有豐富的湖泊資源，漁業產值高，經濟較發達，因此環鄱漁業生產、新興的農業服務業和農業加工業的發展有很好的前景。本研究將江西省農業空間格局大致劃分為三大區域（圖3），圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表劃分的3大典型農業空間格局。根據其地形及各區域特點可分為：（Ⅰ）環鄱水域漁業及農業服務業區；（Ⅱ）贛中平原農耕生產區；（Ⅲ）贛西及東北部林業保護區。

4.1 環鄱水域漁業生產與農業服務區

本區以鄱陽湖為中心，包括彭澤縣、湖口縣等在內共17個縣市，土地總面積占江西省的17.7%，人口占全省的25.8%，人口密度居首位。該區域水域面積廣，主要以中國第一大淡水湖——鄱陽湖為中心，其水域面積秋季平均約為2 377.3 km2[14]。本區域由于工業化發達，環境污染相對較嚴重，耕作業與林業土地適宜性與產值相對較低，因此圍繞環鄱陽湖區域的周邊可進行漁業生產、加工基地的布局；同時，本區域涵蓋鄱陽湖生態經濟區，處于全省的政治、經濟、文化中心區，有良好的技術、資金平臺，交通、運輸便利，有利于新興的農業服務業的發展。可以本區域為中心推進農產品產地批發市場、加工出口基地、物流配送分發中心、沿海大中城市銷地市場建設，執行綠色通道政策，加快形成流通成本低、運行效率高的農產品營銷網絡，主要利用該網絡體系建成珠三角、長三角、閩東南地區的優質農產品保障平臺，進行農產品流通服務。

4.2 贛中平原農牧生產區

本區包括奉新縣、高安市等在內共39個縣市，土地總面積占江西省的43.5%，人口占全省的42.9%，人均占有耕地面積水平在全省居最高，地形以平原為主，人口密度適中，耕作業土地適宜性高，擁有較高的耕作業區位商基礎。本區域主要任務是穩定耕地和糧田面積，提高秸稈綜合利用率，發展畜牧養殖，增加農業循環，通過調整作物結構與農耕產業布局，保持區域生態平衡，同時可大力推廣良種良法，實施優質糧食產業工程，建設綠色糧食生產基地。

4.3 贛西及東北部林業保護區

本區位于贛西、東北與南部部分山地區域，包括婺源縣、修水縣等在內的共32個縣市，土地面積占江西省的38.9%，人口占全省的31.3%，森林面積占江西省總比例的54.8%。本區域多為丘陵山地資源，人口密度低，部分區域處于江西多條河流的發源地，包括多個生態功能保護區，如贛江（章江）源、東江源、修河源等生態功能保護區，因此區域主要任務是水土保持、水質保護和生物多樣性保護等；可利用丘陵山地優勢，重點發展林木、果樹、油料、茶葉、中藥材等產業，在積極實現對區域資源開發利用的同時，構建江西省環境保護體系。

本研究應用GIS軟件進行基于因子加權疊加的多目標林耕地適宜性評價與分析，根據環境、土地及經濟等信息得出了整體江西省農業發展格局，農業格局分析了省內資源優勢并調整區域之間的互補性，從而加強了農業的整體互動發展，本研究將江西省農業格局主要分為三大類型功能區域，提出了每一區域的主導功能和生態發展對策，對促進江西農業系統空間結構向著更合理的方向發展，推動江西農業更好更快地發展有一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 胡 濤.莊河農業土地適宜性評價分析[J].中國農學通報，2010， 26（18）：389-392.

[2] 傅伯杰，陳立頂，馬克明.景觀生態學原理及應用[M].北京：科學出版社，2001，269-309.

[3] 鄭 宇，胡業翠，劉彥隨，等.山東省土地適宜性空間分析及其優化配置研究[J].農業工程學報，2005，21（1）：60-65.

[4] 邢世和，毛艷鈴，周碧青，等.福建省農用地資源評價及其利用保護對策[J].福建農業大學學報，2000，29（3）：356-362.

[5] 張友眾，周澤福，程金花. 黃土丘陵溝壑區上地適宜性評價研究——以山西省中陽縣屹針耳流域為例[J]. 水土保持學報，2003，17（1）：93-97.

[6] 劉長勝，盧 偉，金曉斌，等.GIS支持下土地整理中未利用地適宜性評價——以廣西柳城縣為例[J].長江流域資源與環境，2004，13（4）：333-337.

[7] 孟慶香.基于遙感、GIS和模型的黃土高原生態環境質量綜合評價[D]. 陜西楊凌：西北農林科技大學，2006.

[8] 謝花林，李秀彬.基于GIS的農村住區生態重要性空間評價及其分區管制——以興國縣長岡鄉為例[J]. 生態學報，2011，31（1）：230-238.

[9] 鄭 靜，劉學錄.蘭州市土地開發潛力評價研究[J].干旱區資源與環境，2010，24（12）：39-43.

[10] 陳小華，張利權.基于GIS的廈門市沿海岸線景觀生態規劃[J]. 海洋環境科學，2005，24（2）：54-59.

[11] 果雅靜，高尚賓，方 放，等.基于區位商法的北京都市型現代農業產業布局研究[J].中國生態農業學報，2008，16（4）：976-980.

[12] 鄧愛珍，陳美球，林建平.鄱陽湖區土地生態安全評價[J].江西農業大學學報，2006，28（5）：787-792.

[13] 楊青青，王克林.基于RS與GIS的桂西北石漠化景觀與土壤類型關系研究[J].土壤通報，2010，41（5）：1030-1036.

[14] 許小華，張維奇，胡 強.基于MODIS的鄱陽湖湖面面積遙感監測研究[J].江西水利科技，2008，34（4）：256-258.

（責任編輯 羅亞軍）