徐家涛,李向新
(昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明650093)
云南宁洱县耕地植烟适宜性评价
徐家涛,李向新
(昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明650093)
以云南省普洱市宁洱县为研究区域,通过德尔菲法确定参评因子的权重,采用模糊数学模型与A HP决策分析相结合的方法,建立耕地适宜性评价指标体系,对宁洱县的耕地植烟适宜性进行综合评价。结果表明,宁洱县适宜植烟的耕地面积为5 598.54 h m2,占总耕地面积的10.44%;高度适宜植烟的耕地面积为769.37 h m2,占总耕地面积的1.44%。其中,以宁洱镇高度适宜和适宜植烟的面积最大,达2 449.55 h m2;而黎明乡适宜植烟的耕地面积最小,仅84.30 h m2。在目前的种植制度下,不适宜和勉强适宜种植烟草区域的种植制度基本合理,适宜种植烟草区域应积极推广烟草的种植,而高度适宜烟草种植区域的烟草种植面积应该适当扩大,以提高经济效益。
耕地;植烟适宜性;评价;模糊数学模型;宁洱县
云南省是我国最大的烟草种植生产区域,烟草产业是该省最重要的经济来源。烟叶质量是遗传因素、生态环境和栽培技术相互作用的结果[1]。栽培技术可以人为控制,而生态环境中的较多因素是不可控的。影响烟叶生长和质量的生态因素主要包括气候、土壤、海拔及地形地势等[2-3]。但由于遗传因素的作用,在不同生态环境中,同一优质烟草品种在不同区域的长势也有显著差异。宁洱县位于云贵高原向西南中山宽谷的过度地带,无量山中段自北向南从境内穿过,是澜沧江水系和红河水系的分水岭,地处北纬22°41′~23°36′、东经100°43′~101°37′之间[4]。笔者在宁洱县开展耕地植烟适宜性评价研究,以期选择植烟适宜性较强的区域,扩大烟草种植面积,为卷烟工业提供优质原料,提高农民经济收入。
研究的主要基础数据图件为宁洱县的地形图、行政区划图、土地利用现状图、土壤图、道路交通图、水系图、居民点分布图、地貌分区图、灌溉分区图等;属性数据为土壤理化性状,如pH值、有机质、速效钾、有效锌等。属性资料采用野外GPS定点采样和室内测试分析处理获取。将收集到的所有数据进行筛选和整理,建立宁洱县耕地资源基础信息库,如图1所示。
耕地适宜性评价单元是在不同数据源的基础之上结合应用需求采取适合的划分方法,常用有以土壤图、耕地类型图和土地利用现状图为基础的耕地适宜性评价单元划分法,网格法,综合法等[5]。研究结合宁洱县的具体实际,采用综合法确定宁洱县耕地植烟适宜性评价单元。从宁洱县的土地利用现状图中提取出耕地部分形成宁洱县耕地图,再利用ArcGIS中的叠加功能将宁洱县耕地图与宁洱县土壤分布图进行叠加获得评价单元图。
图1 宁洱县耕地资源基础信息库建立流程
耕地适宜性是指耕地作为农业生产中一种最基本的生产资料,某种农作物在其中生长所表现出来的生长特性。耕地适宜性评价应该按照针对性、持续利用性、因地制宜性及综合性的原则进行。耕地适宜性评价用影响耕地适宜性的诸多要素评价的指数来表示[6-7],其关系式为:
Y=a1x1+a2x2+…+anxn
式中,Y为耕地适宜性指数;xn(n=1,2,3,…)为耕地属性(参评因素);an(a=1,2,3,…)为该参评因素对耕地适宜性的贡献率,即权重,可采用层析分析法或专家评估法求得。研究依据耕地适宜性指数Y的大小及其构成,不仅可以了解耕地适宜性的高低,而且可以显示出影响耕地适宜性的限制因素及其重要程度[8];同时,采用合适的方法,可以把Y值转换为单位面积产量,以达到更直观地反映耕地适宜性水平的目的[9]。
采取世界农业组织FAO讨论的土地适宜性评价纲要,把土地利用适应性等级划分成4类[10]:(1)高度适宜,可进行某种土地利用方式而不受到限制或是限制较小,不会显著降低产量或收益;(2)适宜,土地利用于某种特定用途时受到一定限制,因而产量或收益减少,但仍然有利可图;(3)勉强适宜,土地利用于某种制定的用途时受到严重限制,而产量或收益明显减少,因而需要必要的投资;(4)不适宜,土地受到强烈的限制而无法用于某种特定的用途,一般由难以克服的自然限制因素所决定的,或者是在现有的技术和经济水平条件下还不能有效的利用。
研究采用AHP决策分析法与特尔菲法相结合的方式计算宁洱县耕地植烟适宜性评价指标的单因素权重。首先,对宁洱县耕地植烟适宜性评价因素构造层次结构,需结合宁洱县耕地植烟适宜性评价因子以及各个要素间的相互关系构造层次结构。然后,为了确定宁洱县耕地植烟适宜性评价指标中各个参评因素的数量化评语,请专家组比较同一层次各因素对上一层次的相对重要性,并进行标准量化处理后,以数量化形式表达,得到宁洱县耕地植烟适宜性评价指标权重打分表[11],如表1。
研究采取加法模型计算宁洱县耕地植烟适宜性综合指数,具体操作如下:以属性数据库中的每个评价单元为对象,根据模糊数学模型进行植烟适宜性单因素评价,得到各单因素评价指数;再将这些单因素评价指数相加得到植烟适宜性综合指数;进而在适宜性综合指数的基础上进行适宜性等级的划分,得到植烟适宜性评价数据库和植烟适宜性等级划分图。
表1 宁洱县耕地植烟适宜性评价层次结构
以宁洱县耕地植烟适宜性综合指数为依据,结合实际情况将宁洱县植烟适宜性分为4个等级。其中,耕地植烟适宜性综合指数(Y)=0.00~0.83的为不适宜;Y=0.83~0.87的为勉强适宜;Y=0.87~0.90的为适宜;Y=0.90~1.00的为高度适宜。
7.1 宁洱县耕地植烟适宜性等级面积统计
利用ArcGIS软件,对植烟适宜性综合指数评价图属性库进行操作,检索统计各等级耕地的面积,得到各等级耕地的面积。结果显示:宁洱县不适宜植烟的耕地面积为 39 127.25 hm2,占总耕地面积的72.99%;勉强适宜植烟的耕地面积为8 109.21 hm2,占总耕地面积的15.13%;适宜植烟的耕地面积为5 598.54 hm2,占总耕地面积的10.44%;高度适宜植烟的耕地面积为769.37 hm2,占总耕地面积的1.44%。由此可知,宁洱县耕地总面积为53 604.37 hm(2占全县总面积的14.6%),全县三分之二以上的耕地不适宜种植烟草。
7.2 宁洱县耕地植烟适宜性等级的行政区域分布
研究将宁洱县植烟适宜性评价得到的植烟适宜性等级分布图与宁洱县行政区划图叠置分析,得到宁洱县植烟适宜性等级的行政区划分布图,再从属性库中按乡镇权属统计得各等级耕地在各个乡镇的分布状况,见表2。由表2可知,各乡镇中,以宁洱镇高度适宜和适宜植烟的面积最大,达2 449.55 hm2;其次为勐先乡,为747.89 hm2;第三为普义乡,为721.88 hm2;而黎明乡适宜植烟的耕地面积最小,仅84.30 hm2。
表2 宁洱县植烟适宜性各等级耕地的行政区域分布 (hm2)
7.3 宁洱县耕地植烟适宜性等级与种植制度的统计
研究对宁洱县植烟适宜性评价单元图属性库进行操作,检索各等级耕地的面积以及种植制度的数据,得到宁洱县植烟适宜性各等级与种植制度的统计数据如表3。从表3中可以看出,不适宜烟草种植的区域无烟草的种植;勉强适宜烟草种植的区域烟草种植面积较少仅有3.65 hm2,占该区域面积的0.045%;适宜烟草种植区域烟草种植面积为575.44 hm2,占该区域面积的10.275%;高度适宜烟草种植区域烟草种植面积为376.84 hm2,占该区域面积的48.98%。由此表明,在不适宜和勉强适宜种植烟草区域的种植制度基本合理,适宜种植烟草区域应积极推广烟草的种植,而高度适宜烟草种植区的烟草种植面积应该适当扩大,以提高经济效益。
研究以云南省宁洱县为研究区域,在广泛收集和分析研究区域基础数据的基础上,采用AHP决策分析法与特尔菲法相结合的方式建立耕地适宜性评价指标体系;利用A rcGIS软件建立了土地利用现状图、地形地貌图、土壤图、灌溉分区图、各种养分分布图等不同数据格式的数据库,并在此数据库基础上运用模糊数学模型开展了耕地植烟适宜性评价方法的研究。
利用GIS快速有效地对耕地植烟适宜性及其分布特征进行科学评价。在耕地植烟适宜性评价中,采用模糊数学模型,结合AHP决策分析法和特尔菲法,在一定程度上削弱了评价工作者主观因素的影响,更客观地反映耕地植烟适宜性的差异,提高耕地植烟适宜性评价结果的精度。但研究仍存在一些不足之处,例如研究所采用的土壤图、土地类型图、土地利用现状图均是国家第二次土壤普查的资料,经过20多年的经济建设,土地利用现状变化较大,导致土壤图和现势性较强的土地利用现状图不太匹配;烟草种植和从事农业的技术息息相关,而这一因素具有极不稳定性,在研究中无法把这一指标加入到评价指标体系中;烟草种植往往会遇到病虫害,适当的轮作可有效减少病虫害的发生几率,这些影响因素也难以在评价体系中得以体现,有待在今后的研究中进一步完善。
表3 宁洱县各植烟适宜性等级与种植制度的统计
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(责任编辑:成 平)
Suitability Evaluations of Cultivated Land for Tobacco Planting in Ning’er
XU Jia-tao,LIXiang-xin
(Faculty of Land and Resources Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,PRC)
Taking Ning'er,a county of Pu'er City in Yunnan Provinceas the study area,using the Delphimethod to determ ine theweights of the contestant factors and combining the fuzzymathematicsmodelwith AHP decision analysis,this paper built the assessment indicator system of cultivated land suitability andmade a comprehensive evaluation of the land suitability for tobacco planting.The results showed that the cultivated land in Ning'er County suitable for planting tobaccowas5 598.54 hm2,accounting for10.44%of the totalarable land,of which 769.37 hm2was highly suitable for tobacco cultivation,accounting for 1.44%.The largest area highly suitable and suitable for tobacco planting was in Ning'er Town,up to 2 449.55 hm2.While in LiM ing Town ship,the arable land's area suitable for tobacco was m inimum,only 84.30 hm2.At present cropping systems of the areas unsuitable and barely suitable for planting tobacco were nearly reasonable,theareassuitable for tobacco should be used towidely grow tobacco activelywhile theareashighly suitable for tobacco should beused to properly enlarge the tobacco cultivated areas forbettereconom ic performance.
arable land;suitability of tobacco planting;evaluation;mathematicmodel;Ning'er
S155.47
A
1006-060X(2015)01-0052-04
10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.019
2014-12-01
徐家涛(1990-),女,云南丽江市人,硕士研究生,主要从事3S集成研究。