土地適宜性評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

王港鵬，黃 薇，彭盡暉

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

1 引言

城市開(kāi)發(fā)邊界，生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn)，永久基本農(nóng)田的劃定，土地資源的合理利用越來(lái)越受到重視，而土地適宜性評(píng)價(jià)是土地利用總體規(guī)劃的一項(xiàng)基本工作和重要內(nèi)容。對(duì)土地適宜性評(píng)價(jià)的研究有利于我國(guó)國(guó)土空間的合理規(guī)劃和土地資源的合理利用。通過(guò)文獻(xiàn)梳理試圖呈現(xiàn)出土地適宜性評(píng)價(jià)研究的總體樣貌與發(fā)展困境，以期尋求土地適宜性評(píng)價(jià)研究未來(lái)可能的發(fā)展方向。

2 文獻(xiàn)土地適宜性評(píng)價(jià)研究熱點(diǎn)

通過(guò)對(duì)中英文文獻(xiàn)梳理。文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)集中在：氣候變化、棲息地喪失、地下水質(zhì)、能源、流域、土地利用和農(nóng)村居民點(diǎn)以及技術(shù)方法和模型。

2.1 英文文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)

2.1.1 氣候變化的研究

全球氣候變化對(duì)生物多樣性分布，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大。維持和恢復(fù)連通性是氣候變化下生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵適應(yīng)戰(zhàn)略。提出了一種新穎的物種分布和連通性模型組合，使用當(dāng)前和未來(lái)的氣候制度來(lái)優(yōu)先確定紐約哈德遜河谷26種稀有物種的種群之間的聯(lián)系[1]；研究旨在評(píng)估在氣候變化下可能影響土地適宜性、需水量和作物生長(zhǎng)期的相關(guān)指標(biāo)[2]。

2.1.2 棲息地喪失的研究

主要對(duì)相關(guān)動(dòng)物棲息地喪失，即土地適宜性變化對(duì)動(dòng)物影響的研究。破碎化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有負(fù)面影響，并可能導(dǎo)致棲息地喪失，棲息地邊緣增加和隔離。生境的喪失和退化是對(duì)生物多樣性的主要威脅，而以農(nóng)業(yè)為主的景觀的土地利用變化對(duì)于生物多樣性的重要部分至關(guān)重要，尤其是在歐洲。土地利用/土地覆蓋的變化是物種發(fā)生和棲息地減少的主要驅(qū)動(dòng)力[3]

2.1.3 地下水質(zhì)的研究

主要對(duì)城市或鄉(xiāng)村的樣地地下水質(zhì)量進(jìn)行適宜性分析，判斷樣本地區(qū)的地下水是否滿(mǎn)足飲用和農(nóng)業(yè)灌溉的需求，以及評(píng)估土地利用活動(dòng)對(duì)地下水質(zhì)量的影響[4～6]。

2.1.4 能源作物的研究

主要研究能源作物在不同區(qū)域?qū)ν恋剡m宜性的需求，影響因素，以及提出一些土地評(píng)估體系對(duì)能源作物種植區(qū)進(jìn)行評(píng)估；通過(guò)合理的農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃促進(jìn)和指導(dǎo)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展[7～9]。

2.1.5 流域的研究

討論農(nóng)業(yè)用地導(dǎo)致流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化，在作物生產(chǎn)和流域土壤侵蝕控制之間進(jìn)行權(quán)衡考慮，對(duì)土地利用沖突的空間，進(jìn)行評(píng)估模型，體系的建立和適宜性評(píng)估[10]；研究流域生態(tài)系統(tǒng)中的物種分布模型(SDM)，測(cè)試不同的影響因子進(jìn)行評(píng)估[11]。

2.1.6 技術(shù)，方法和模型

國(guó)外學(xué)者基于AHP-CA-GIS模型[12]、 SWAT工具[13]、SD，LUC，H2D[14]、PLF[15]、ANN[16]、BBN[17]等評(píng)價(jià)模型進(jìn)行輔助土地適宜性模擬，同時(shí)也利用Landsat(地球資源衛(wèi)星)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估灌溉農(nóng)田適宜性，土地利用和人類(lèi)活動(dòng)的影響。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估權(quán)重和層次分析法(AHP)估算城市適宜區(qū)域。這些方法和模型提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總體適宜性評(píng)估技術(shù)支持。

2.2 中文文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)

2.2.1 土地利用研究

合理構(gòu)建區(qū)域土地利用生態(tài)安全格局來(lái)實(shí)施管理對(duì)策和改善區(qū)域生態(tài)安全水平[18]。從土地利用的地形、土壤養(yǎng)分、土壤侵蝕、水源條件等方面建立土地利用適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[19]。 土地利用空間沖突識(shí)別對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃和區(qū)域空間管制有著重要的指導(dǎo)作用[20]。

2.2.2 土地復(fù)墾研究

基于土地適宜性評(píng)價(jià)的土地復(fù)墾主要研究?jī)?nèi)容，為適宜性評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)因子、評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建。研究的對(duì)象，則以石灰?guī)r礦區(qū)、煤礦地復(fù)墾、露天采石場(chǎng)復(fù)墾、黃土高原溝壑區(qū)廢棄窯洞土地復(fù)墾為主。

以廣東省高要市石灰?guī)r礦區(qū)為例,用指數(shù)和法計(jì)算土地破壞程度,結(jié)合極限條件法對(duì)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行土地復(fù)墾目標(biāo)適宜性評(píng)價(jià)[21]。采用FAO的土地適宜性評(píng)價(jià)方法,選擇了有效土層厚度、土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化程度、土壤污染程度、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤pH值、坡度和地表穩(wěn)定性8項(xiàng)指標(biāo),對(duì)黃土高原溝壑區(qū)廢棄窯洞土地復(fù)墾適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[22]。

2.2.3 農(nóng)村居民點(diǎn)用地研究

選取自然因子、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子與生態(tài)因子,構(gòu)建村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,研究農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜性評(píng)價(jià)因子量化體系與表征方式;統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展與適宜性評(píng)價(jià)分級(jí),實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)農(nóng)村居民點(diǎn)整治分區(qū)規(guī)劃[23]。根據(jù)影響居民點(diǎn)空間擴(kuò)展因素的限制等級(jí),劃分城鄉(xiāng)居民點(diǎn)空間擴(kuò)展優(yōu)先等級(jí)區(qū),結(jié)合2020年濟(jì)陽(yáng)縣城鄉(xiāng)居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè),對(duì)濟(jì)陽(yáng)縣城鄉(xiāng)居民點(diǎn)用地空間布局進(jìn)行優(yōu)化[24]。

3 土地適宜性評(píng)價(jià)研究前沿

通過(guò)對(duì)中英文文獻(xiàn)梳理。研究前沿為：水質(zhì)、糧食安全、土地復(fù)墾、指標(biāo)體系。

3.1 英文文獻(xiàn)研究前沿

3.1.1 水質(zhì)研究

自然土地利用的轉(zhuǎn)變是全球最重要的變化之一。土地用途的變化可能通過(guò)直接或間接改變關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而嚴(yán)重影響生態(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性[25]。土地利用變化改變流域內(nèi)地表水和地下水水質(zhì)，從而影響流域內(nèi)的生物多樣性和人類(lèi)的生活。通常在流域內(nèi)設(shè)置樣點(diǎn)，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)。再通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)被用來(lái)找出地下水質(zhì)量在土地利用方式上的分布。

3.1.2 糧食安全研究

如今，全球糧食安全已成為人類(lèi)最緊迫的問(wèn)題之一，據(jù)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)稱(chēng)，到2050年，對(duì)糧食的需求增長(zhǎng)可能會(huì)增長(zhǎng)70%。設(shè)計(jì)一種基于土壤質(zhì)量指標(biāo)和遙感數(shù)據(jù)的土地評(píng)估新方法，以評(píng)估和繪制土壤對(duì)水稻作物的適宜性[26]。通過(guò)自然要素和社會(huì)要素指標(biāo)，結(jié)合遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地適宜性評(píng)估，加強(qiáng)對(duì)耕地保護(hù)，以及協(xié)調(diào)耕地與生態(tài)環(huán)境，人類(lèi)生活之間的矛盾。以應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的糧食安全危機(jī)。

3.2 中文文獻(xiàn)研究前沿

3.2.1 土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)研究

主要對(duì)一些礦區(qū)土地復(fù)墾，進(jìn)行適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)，構(gòu)建相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)主要通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)法，極限條件法，粒子群優(yōu)化算法綜合指數(shù)法等方法，進(jìn)行土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià),得出土地復(fù)墾的適宜方向。

3.2.2 指標(biāo)體系研究

土地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究集中于工業(yè)用地、城市建設(shè)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、山區(qū)土地利用、農(nóng)業(yè)土地、旱改水、自然保護(hù)區(qū)、國(guó)土空間、礦區(qū)土地復(fù)墾、低丘緩坡土地資源等方面。以便合理地進(jìn)行土地規(guī)劃和開(kāi)發(fā)利用，以及對(duì)國(guó)土空間布局優(yōu)化提供參考,

4 結(jié)論與展望

本文綜合中英文文獻(xiàn)關(guān)于土地適宜性評(píng)價(jià)研究總結(jié)如下。

國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)和前沿廣度和深度不及國(guó)外；國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)聚焦于技術(shù)方法和模型、土地利用、土地復(fù)墾和農(nóng)村居民點(diǎn)，而國(guó)外研究聚焦于氣候變化、棲息地喪失、地下水質(zhì)量、能源作物、流域、太陽(yáng)能、生物能源、技術(shù)方法和模型等領(lǐng)域。

今后國(guó)內(nèi)應(yīng)該加強(qiáng)以下方面的研究：①多學(xué)科交流的基礎(chǔ)研究。土地適宜性評(píng)價(jià)是多學(xué)科交叉領(lǐng)域，需要環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科的合作。②土地適宜性評(píng)價(jià)的研究廣度。不僅僅研究目前突出的問(wèn)題，還需要去挖掘未來(lái)出現(xiàn)的問(wèn)題。如氣候變化帶來(lái)的棲息地喪失、流域問(wèn)題等。③借鑒土地適宜性評(píng)價(jià)理論與方法。國(guó)外針對(duì)農(nóng)業(yè)用地，土地利用變化所帶來(lái)的生物多樣性減少以及棲息地喪失等問(wèn)題，對(duì)于目前我國(guó)大力推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，能提供諸多經(jīng)驗(yàn)。