基于GIS的靜寧縣耕地后備資源調查評價研究

張珍 石轉弟

摘要 結合靜寧縣第二次土地調查及土地變更調查數據，從生態環境、自然條件、基礎設施、土地利用等方面，構建了基于GIS的靜寧縣耕地后備資源調查方法及適宜性評價體系，對靜寧縣耕地后備資源開發適宜性進行綜合分析和評價研究。結果表明：靜寧縣滿足要求的耕地后備資源面積為1 290.50 hm2，以其他草地為主，分布零散，圖斑破碎，規模較小，開發難度大。針對靜寧縣耕地后備資源以上特點，提出了耕地后備資源開發利用的對策和建議。

關鍵詞 耕地后備資源;GIS;調查;評價

中圖分類號 F323.11 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0070-06

Abstract Combined with the data of the second land investigation and land change investigation in Jingning County， the investigation method and suitability evaluation system of cultivated land reserve resources in Jingning County Based on GIS are constructed from the aspects of ecological environment， natural conditions， infrastructure， land use， etc.， and the suitability of cultivated land reserve resources development in Jingning County is comprehensively analyzed and evaluated. The results showed that the reserve resource area of cultivated land in Jingning County is 1 290.50 hectares， which is mainly composed of other grasslands， scattered， patchy， smallscale and difficult to develop. In view of the above characteristics of cultivated land reserve resources in Jingning County， we put forward countermeasures and suggestions for the development and utilization of cultivated land reserve resources.

Key words Cultivated land reserve resources;GIS;Investigation;Evaluation

作者簡介 張珍（1975—），女，甘肅靜寧人，工程師，從事土地規劃、自然資源調查研究。

收稿日期 2020-04-10

耕地后備資源是實施土地整治的重要基礎，是實現占補平衡的重要保障[1-3]。保護和合理利用耕地資源，是政府和各個部門乃至全社會的共同責任[4]。隨著經濟的高速發展，靜寧縣城鎮周邊地區用地需求不斷增加，土地供給出現供不應求的局面。為實現耕地總量的占補平衡，嚴守耕地保護紅線，有效利用國土資源，科學實施國土綜合整治，切實保障糧食安全和經濟發展，就需要全面掌握靜寧縣耕地后備資源狀況，查清全縣耕地后備資源的類型、數量和分布等，并對其利用情況作出科學評價，建立縣級耕地后備資源數據庫，為全縣土地開發、整理、復墾提供基礎信息，為科學制定相關耕地保護政策提供決策依據[5-6]。

1 研究區概況

靜寧縣位于甘肅省東部，六盤山以西，華家嶺以東，地處黃土高原丘陵溝壑區，地勢由西北向東南傾斜，海拔1 346～2 245 m;地形為葫蘆河流域河谷川地、河谷盆地、丘陵坡地和梁峁地;土壤種類較多，以黃綿土為主;屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候，年均氣溫7.1℃，年平均降水量479.3 mm。全縣總面積2 193 km2，轄16鎮7鄉，總人口48.75萬。2018年全縣生產總值達到60.36億元，增長3.6%;城鎮居民人均可支配收入為25 131.4元，增長8.6%。農村人口44.67萬，現有貧困人口3.61萬，貧困發生率為8.37%。2018年末全縣耕地面積98 959.9 hm2，占土地總面積的45.24%。

2 靜寧縣耕地后備資源調查評價

2.1 評價方法

主要以靜寧縣第二次土地調查和歷年土地變更調查結果為基礎，結合土壤普查、農業普查、土地利用總體規劃、土地整治規劃、生態環境保護規劃等成果資料，制定耕地后備資源調查評價底圖[7];利用GIS的空間疊加分析功能，將各類數據進行疊加分析，并生成評價單元圖，以圖斑為評價單元，按照內業為主、外業為輔，定性定量相結合的原則，將評價指標信息逐一填注到圖斑屬性信息表中，采取主導因素“限制性因子”評價法，結合生態環境因素，綜合考慮區位、交通等開發條件，評價每個圖斑的宜耕性。

2.2 評價區及評價指標的確定

耕地后備資源宜耕性評價，應根據不同區域耕作特點和自然特性，采用不同的評價指標[3]。根據國家《農用地分等規程（TD/T 1004—2016）》及《耕地質量等級（GB/T 33469—2016）》標準，靜寧縣處于黃土高原區的隴中青東丘陵農牧區。

根據綜合性、主導性、差異性、可比性和易獲取性等原則，從生態環境、自然條件、基礎設施、土地利用等4個方面，選取年積溫、年降水量和灌溉條件、地形坡度、土壤有機質含量、土壤質地等11項細化指標，構建靜寧縣耕地后備資源開發適宜性評價指標體系。

2.3 宜耕性評價

在對11個指標進行評價前，首先要制作評價指標專題圖層，并按照表1的要求，以國家下達的耕地后備資源圖斑為對象，利用“限制性因子法”逐圖斑對11個指標進行分析評價。

根據國家統一下發的耕地后備資源調查評價底圖，靜寧縣調查評價對象圖斑共3 895個圖斑（按坡度級別拆分后為11 500個圖斑），圖斑面積為10 974.97 hm2。耕地后備資源類型包括可開墾土地和可復墾采礦用地兩大類。其中可開墾土地具體包括內陸灘涂（116）、其他草地（043）、和裸地（127）等3類，可復墾采礦用地是指廢棄的采礦、采石、采砂（沙）場等地面生產用地及尾礦堆放地，即土地調查數據庫中的采礦用地（204）。對照靜寧縣各類耕地后備資源不宜耕評價指標體系（表1），評價單元參評指標中有任何評價指標項為不宜耕地的，劃分為不宜耕，其余為耕地后備資源。

2.3.1 生態條件調查評價。

將靜寧縣土地利用總體規劃、水利規劃、林業規劃、環保規劃所劃定的禁止開發和生態安全保護區域圖斑整合，形成生態條件評價圖層。將該圖層與國家下發的靜寧縣耕地后備資源調查圖斑進行疊加分析，位于禁止開發和生態安全保護區域的圖斑均賦值為“N”，反之則賦值“Y”（圖1）。

經評價不宜進行開發的圖斑有1 211個，面積為1 816.78 hm2，占評價對象總面積的16.86%。

2.3.2 年積溫調查評價。

根據國家下發的年積溫數據，靜寧縣年積溫大于1 800 ℃，各圖斑單項評價結果均為宜耕。

2.3.3 年降水量和灌溉條件調查評價。

根據國家下發的年降水量數據，靜寧縣年降水量大于350 mm，各圖斑單項評價結果均為宜耕。

2.3.4 土壤污染狀況調查評價。

靜寧縣土壤環境質量均好于3級，未遭受污染，可以保證作物的正常生長，各圖斑單項評價結果均為宜耕。

2.3.5 排水條件調查評價。

靜寧縣主要河流河道已治理，在河堤內的圖斑修建排水設施不現實，通過評價，涉及到排水條件不宜耕的后備資源圖斑有214個，面積為583.37 hm2，占評價對象總面積的5.41%。

2.3.6 土層厚度和母質條件的調查評價。

將靜寧縣土壤分布圖與耕地后備資源調查評價圖層疊加，利用ArcGIS軟件的“識別”工具完成耕地后備資源評價圖層中土層厚度和母質條件“TCHDHMJTJ”字段的賦值。依據第二次土壤普查中山區土壤土種劃分一般根據土層厚度劃分的原理，對各評價圖斑所對應的土壤類型進行判別，依據土壤類型確定土層厚度，并確定圖斑是否宜耕。

通過評價，涉及到土層厚度和母質條件不宜耕的后備資源圖斑有3 632個，面積為2 920.62 hm2，占評價對象總面積的27.11%。

2.3.7 地形坡度調查評價。

坡度是影響靜寧縣耕地后備資源開發利用的最主要因子，因此，將坡度確定為關鍵性指標進行分析（圖2）。

（1）將坡度圖與耕地后備資源圖層疊加，通過ArcGIS以坡度分級單元為基礎對各調查評價單元進行拆分，然后利用ArcGIS的空間連接工具給評價圖斑進行坡度賦值，并依據規程，判別后備資源圖斑是否宜耕。

（2）對拆分后不滿足上圖要求的圖斑，綜合到相鄰的評價單元中形成綜合后的新圖斑，其圖斑編號、地類編碼、地類名稱、權屬等圖斑屬性保留綜合前各圖斑中面積最大的圖斑屬性，圖斑地類面積填寫綜合后的新圖斑的地類面積。

（3）對圖斑進行編號，編號原則是在原圖斑編號后加“-1”“-2”等支號。

地形坡度分析結果表明：調查的圖層中坡度大于15°的圖斑共有6 379個，面積為6 085.12 hm2，占評價對象總面積的56.48%，該部分圖斑單項評價結果為不宜耕。

2.3.8 鹽漬化程度調查評價。

靜寧縣無鹽堿土分布，各圖斑單項評價結果均為宜耕。

2.3.9 土壤質地調查評價。

在ArcGIS中將調查對象圖層與土壤質地圖進行疊加分析，位于壤土和黏土區域的后備資源為宜耕，否則為不宜耕。通過判別，各圖斑單項評價結果均為宜耕。

2.3.10 土壤pH調查評價。

根據現場調查的結果，廢棄工礦用地中無pH小于4的圖斑。故全縣范圍內，所有耕地后備資源的pH都符合耕作要求。

2.3.11 耕作便利度調查評價。

在ArcGIS中將二調道路數據與耕地后備資源圖層進行疊加、緩沖分析，確定遠離道路的圖斑為不宜耕（圖3）。

經評價分析，遠離道路的不宜耕圖斑共有1 207個，面積為950.01 hm2，占評價對象總面積的8.82%。

2.4 評價結果分析

通過宜耕性綜合評價分析，靜寧縣宜耕性后備資源圖斑數為1 934個，面積為1 290.50 hm2，占評價對象總面積的11.76%，占全縣土地總面積的0.59%（圖4）。

2.5 分布特點

2.5.1 圖斑零散，分布不均勻。

受地形坡度等因素的限制，全縣滿足要求的耕地后備資源主要分布在三合鄉、甘溝鎮、界石鋪鎮、紅寺鎮、雙峴鎮、治平鎮、原安鎮、威戎鎮、雷大鎮、賈河鄉、靈芝鄉、新店鄉12個鄉鎮，面積為933.25 hm2，占全縣宜耕后備資源總面積的72.32%;四河鎮、仁大鎮、古鎮、細巷鎮、李店鎮、城川鎮等分布較少，面積僅為357.25 hm2，占宜耕后備資源總面積的27.68%。

2.5.2 圖斑碎小，規模不大。

宜耕性耕地后備資源平均圖斑面積為0.67 hm2，其中面積0～1 hm2的圖斑有1 609個，占全部圖斑數的83.20%，>1～5 hm2的有316個圖斑，占全部圖斑數的16.34%，>5～10 hm2的有6個圖斑，占全部圖斑數的0.31%，10 hm2以上的僅有3個圖斑，占全部圖斑數的0.16%。詳見表2。

2.5.3 地類結構單一，開發難度大。

靜寧縣滿足要求的耕地后備資源類型為其他草地和內陸灘涂，結構相對單一，以其他草地為主。其中其他草地面積為1 222.60 hm2，占宜耕后備資源總面積的94.73%;可開墾內陸灘涂面積僅為67.90 hm2，占宜耕后備資源總面積的5.67%。

由于受山區地形地貌等自然條件的制約，靜寧縣耕地后備資源開發利用難度較大。同時，經過近年來的土地開發整理復墾，一些開發難度較小且投資低、效益好的耕地后備資源已逐步得到開發整理，未來耕地后備資源開發整理的難度將逐漸加大。

3 不宜耕后備資源主要限制因素分析

從表3可以看出，靜寧縣耕地后備資源開發的主要限制因素是地形坡度、土層厚度及母質條件，其次是生態條件、耕作便利度、排水條件，而土壤質地、降雨量、積溫、pH、污染情況等因素對耕地后備資源開發不構成限制。

4 耕地后備資源開發利用對策建議

靜寧縣耕地后備資源有限，后備資源類型單一，圖斑破碎，分布零散。在開發整理過程中，應本著因地制宜的原則，從實際出發，量力而行，穩步開發，分類指導，合理地開發利用耕地后備資源。

4.1 加強領導，周密安排

耕地后備資源開發復墾作為靜寧縣經濟發展的重要組成部分，是一項系統性工程，需要各有關部門通力協作來完成。與過去相比，本次耕地后備資源調查與評價在調查內容、方法和精度要求等方面更加嚴格。因此，加強領導、強化管理顯得十分重要。只有農、林、水利、電力、環保各相關部門密切配合，才能保證耕地后備資源開發復墾工作順利進行。開發復墾工作中，應當成立管理機構，認真研究落實土地開發整理的相關政策，借鑒土地整理復墾項目工作的相關工作機制和方法，強化項目管理、規范項目運營，保證開發復墾工作優質、高效完成，確保耕地后備資源得以有效、可持續利用。

4.2 拓展耕地后備資源開發資金籌備渠道

靜寧縣耕地后備資源圖斑比較破碎，分布區域零散，多位于偏遠鄉村，開發施工條件不便。耕地后備資源開發復墾投資大，投資途徑相對單一，為了深入開展耕地后備資源開發復墾工作，相關部門要積極銜接，認真研究政策，探索多方位、多渠道籌集資金和實施開發復墾的新路子、新政策，加強政策支持，調動各方積極性。此外，根據資金情況，采用先易后難的開發策略，確保耕地后備資源開發有充足的資金保障。

4.3 開發復墾與生態保護相結合

靜寧縣地處黃土高原丘陵溝壑區，水土流失比較嚴重，生態環境脆弱。因此，在耕地后備資源開發利用時，要把生態保護放在首要位置，做到“在保護中開發，在開發中保護”[8]。在確保不破壞生態環境的前提下結合生態環境治理要求對后備資源宜耕則耕，宜林則林，禁止毀林開荒、陡坡開墾[9-10]。

4.4 制定專項規劃，加大宣傳力度

依托專業技術機構，借助先進的技術手段準確調查靜寧縣耕地后備資源基本情況，建立數據庫，制定耕地后備資源開發復墾專項規劃，為今后耕地后備資源的開發、復墾提供依據。在制定專項規劃的同時，也要加強對耕地后備資源調查與開發的宣傳，進一步明確加強耕地后備資源開發復墾對社會經濟各項事業可持續發展的重要意義，增強干部群眾的認識水平，使各級政府、企業及個人認清耕地資源的嚴峻形勢，能夠積極主動地支持耕地后備資源開發復墾工作。

4.5 加強宜耕后備資源的管護

完善耕地后備資源開發利用制度，強化監督管理。對經綜合評價可復墾為耕地的后備資源要加強管護，禁止任何組織或個人擅自建設永久性建（構）筑物，或者借退耕還林、產業結構調整的名義隨意占用或蠶食耕地后備資源區域。

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