基于适宜性评价的潜在土地利用冲突诊断研究——以云南省红河县为例

2015-02-17 03:00陈威刘学录
甘肃农业大学学报 2015年1期
关键词:诊断

陈威,刘学录

(甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃 兰州 730070)



基于适宜性评价的潜在土地利用冲突诊断研究
——以云南省红河县为例

陈威,刘学录

(甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃 兰州730070)

摘要:采用基于适宜性评价的土地利用冲突判别矩阵,研究了云南省红河县潜在土地利用冲突的类型和等级.研究结果表明:通过耕作适宜性和建设适宜性的叠加可以将红河县的耕地分为潜在冲突区、耕作优势区和建设优势区3种类型,潜在土地利用冲突主要发生于潜在冲突区,该区耕地面积占全县耕地总面积的55.78%,说明红河县发生土地利用冲突的风险较高;潜在土地利用冲突可以分为高度冲突、中度冲突和低度冲突3种类型,分别占耕地总面积的19.04%、31.01%和5.73%,说明红河县发生中高强度的土地利用冲突的风险较高;提高建设用地的利用率、提高耕地的质量和控制农村居民点规模、控制水土流失分别是3类潜在土地利用冲突类型区降低土地利用冲突发生风险的主要措施.

关键词:适宜性评价;土地利用冲突;诊断;红河县

土地利用冲突是由各种土地利用方式对稀缺土地资源的竞争而引起的[1],随着社会经济的发展,土地资源日趋紧张,土地利用冲突发生的频率、涉及的层面、冲突的内容以及冲突所引发的后果都呈越来越多和越来越严重的趋势,已成为可持续土地利用的主要障碍[2].土地的多宜性决定了土地可用于不同目的,满足不同土地使用需要,而土地资源的有限性便产生了利益相关者之间对土地的竞争,使土地利用目标只能实现其中的某一种,不可能完全实现.因此,土地资源的多宜性和土地供给的有限性是冲突产生的根本原因,而人口及其需求的增长是冲突发生与发展的主要驱动[3],其中以耕作用地与建设用地之间的结构性冲突表现最为明显[4].

潜在土地利用冲突是指冲突的潜伏期,主要表现为利益相关者间存在或积累了能够引发冲突的前提条件,这些前提条件并非必须导致冲突,却聚集了冲突的根源,是冲突产生的必要条件.一旦这类冲突的前提条件积聚到位,冲突的过程就会开始,利益相关者间潜在的冲突就逐渐转化成显在的冲突[5].

当前学术界对土地利用冲突研究大都是分析冲突的特征、成因及影响[6-8],对要素性冲突关注较多,而对功能性冲突研究较少,对综合性评价和诊断区域范围内土地利用冲突的强度和引起冲突的内在机制研究还相当缺乏[2].鉴于此,本文以云南省红河县为例,针对当前耕作与建设之间的土地利用结构性冲突日益凸现的实际情况,将研究区域内耕地作为研究诊断冲突区划分的对象,重点探讨了基于多目标适宜性评价的土地利用冲突诊断的方法,并据不同区域的特征提出了冲突预防和缓解的措施,以期为今后地方政府制定发展规划,合理配置土地资源,实现土地的可持续利用提供理论依据.

1研究区概况

红河县位于E 101°49′~102°37′,N 23°05′~23°27′之间,地处云南省南部,红河上游南岸.全县土地总面积202 854.41 hm2,辖1镇,12乡,分别为迤萨镇、甲寅乡、宝华乡、洛恩乡、石头寨乡、阿扎河乡、乐育乡、浪堤乡、大羊街乡、车古乡、架车乡、垤玛乡、三村乡,总人口29.07万人,城镇化率9.3%,境内以山地为主,97%的面积为山地,河谷冲积盆地占3%,平均海拔在1 000~2 000 m.近年来,随着人口的快速增长、经济的快速发展、城市化水平的不断提高,拉动了建设用地需求的强烈增长,优质耕地被建设用地占用呈加速发展趋势,土地利用冲突日益突显,危及县域的长远发展,特别是粮食安全.

2材料与方法

2.1材料来源

用于本文研究的数据材料包括:红河县2011年1∶50000比例尺的土地变更调查数据库;2010年红河县耕地分等定级数据库;红河县2011年社会经济统计年鉴;红河县第2次全国土地调查数据库.利用GIS软件统一各数据库中矢量数据为西安80坐标系高斯克里格投影Shape格式,并挂接录入相应的土地分等定级资料中属性数据及社会经济指标,建立土地利用冲突诊断数据库.

2.2多目标适宜性评价系统

本文所指的“多目标适宜性”是指基于土地多宜性的条件下耕地的耕作适宜性和其转化为建设用地的建设适宜性;研究采用指数加权模型,统筹考虑与多目标适宜性有密切联系的因素,通过分别确定的耕作适宜性评价体系和建设适宜性评价体系,对红河县的耕地资源进行多目标评价.此法根据不同的评价因素对土地质量的作用或限制强度的不同,给定与该因素作用相对应的权重和作用指数,利用评价因素资料确定该单元各评价因素的评价指数,以加权指数和求得各评价单元的总分值,最后根据总分值的大小确定各评价单元的适宜等级.

2.3评价过程

2.3.1评价单元的划分本文采用地块法选择红河县2011年1∶50000比例尺的土地变更调查中核定的耕地图斑作为评价单元,耕作适宜性和建设适宜性评价都采用相同的评价单元,研究区共21 102个单元,面积为59 712.57 hm2,单元平均面积为2.83 hm2.

2.3.2指标体系的构建评价体系包括评价因子、权重的确定和因子作用分的确定.

根据研究目的,以因子的全面性、代表性、区域差异性及资料可获得性为原则,结合红河县实际,分别从自然因素、社会经济因素、区位因素中选取与各目标下适宜性相联系的因素作为评价因子来构建红河县的耕作和建设适宜性评价指标体系.

耕作适宜性评价指标因素的选取:自然条件是评定土地用于农作物种植的适宜程度的重点考察因素,选取了在时间序列上应具有相对的稳定性的因素,如地形坡度、有效土层厚度、土壤有机质含量等,使评价结果相对稳定,在较长时间内具有应用价值.

社会经济因素主要选取了灌溉保证率、排水条件、经营效益等,从水利配套设施、产品销售等方面反映单元的耕作适宜性.经营效益的高低,一方面体现了耕作利用的价值、效益,另一方面也会影响耕作利用方式及投入的意愿.

区位因素则主要选取了道路通达度、中心城镇影响等,方便农业生产的区位条件的好坏,一方面影响土地上人流、物流的移动成本,另一方面还影响社会经济活动中人与物之间交往接触的频率、机会和便利度,它决定了经济区位产生的影响能否转化为实质性的效益.

建设适宜性指标因素的选取:自然条件为建设用地扩展的基本限制因素,主要包括地形坡度、海拔高度等因素,反映评价单元的建设适宜性.由于红河县境内以山地为主,全县地形按海拔高低可分为低山河谷区、半山区和山区3种类型,地形起伏较大,因此选用地形坡度、海拔高度作为限制建设用地扩展的主要因素.

社会经济的发展总是伴随着城市化进程和土地资源农非转化进行的.在一般情况下,区域经济发展越快,位于该区域的评价单元转化为建设用地的可能性越大.本文对经济发展因素的选择主要为评价单元所在乡镇的人均GDP、路网密度等因子来表述.指标值越高,评价单元转化为建设用地的可能性就越大.

地理区位是建设用地选择的重要参考,地理区位指评价单元与城镇、交通线路、人口分布等人文环境条件之间的相对位置关系,区位条件越好,转化为建设用地的可能越大,因此主要选取中心城镇影响度、道路通达度、人口密度来描述建设适宜性的区位影响因子.

运用层次分析法,确定评价的因素、因子体系.确定权重时,采用特尔斐法,通过问卷调查,以填表方式,按不重要、稍重要、重要、明显重要、极端重要等判断级别,专家提出各自意见.最后运用YAAHP软件进行整理、综合、检验、排出最后结果,得出各评价因子的权重.两种适宜性评价、因子和权重见表1和表2.

表1 耕作适宜性评价指标体系与权重

表2 建设适宜性评价指标体系及权重

因子作用分依据因子的不同属性采用不同赋值法确定.对于土壤质地、灌溉保证率等定性描述因子,结合实际情况根据指标的不同性状赋予相应的作用分;对于地形坡度、有机质含量等定量因子,根据数据分布情况划分级别,然后根据其影响程度对各级别赋予相应的作用分;对于道路通达度、中心城镇影响等扩散性因子是分别对扩散源赋予相应的功能分,并通过线性或指数衰减模型(公式1)计算单元因子作用分.评价单元受多级扩散源影响时,同级扩散源取影响最大的作用分,不同级别作用分累加.对于经营效益、人口密度、路网密度等数据分布区间大的定量因子,采用标准化法,将数据转化到[0,100]区间内(公式).

线性和指数模型:

(1)

标准化法:

fi=100(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

式中:fi为因子i的作用分值;M为扩散源的功能分(w);di为单元i距扩散源的实际距离;dmax为扩散源的影响半径,Xi为评价单元因子实际值;Xmax为该因子最大值;Xmin为该因子最小值.

2.3.3评价单元总分值计算和适宜性级别的划分根据数据库中的属性数据,结合上述的评价体系,确定每个评价单元各因子得分,在ArcGIS系统中对评价单元因子作用分进行赋值,然后通过指数加权模型计算每个评价单元的总分值,其计算公式为:

(4)

式中:fi为因子i的作用分值;wi为因子i的权重;n为评价因子的个数;F为评价单元的总分值,该值越大说明转化为该用地类型的可能性越大.

在计算出各评价单元的耕作适宜性总分值和建设适宜性总分值的基础上,对其分布情况进行统计分析,并利用总分频率直方图法,将所有评价单元的得分进行频数统计,以频率曲线的突变点(频率分布在空白或低值区,见图1)作为级别界限,确定各目标下的适宜性等级划分.最终,将耕作适宜性分为高度适宜(S1)、中度适宜(S2)、勉强适宜(S3);建设适宜性分为高度适宜(P1)、中度适宜(P2)、勉强适宜(P3).

2.3.4潜在冲突的判别在土地供给有限的现实条件下,土地利用冲突是否发生主要取决于地块的适宜性,假设地块只适宜某特定利用方式而不适宜其他方式,则理性人只会选择其进行该特定方式的利用;但当该地块适宜多种利用方式且其适宜性较高并相当时,由于外部需求的增长则导致不同利用方式对该地块进行争夺,即土地利用冲突[5].

本文运用GIS软件,将红河县耕地的耕作适宜性评价中高度适宜(S1)、中度适宜(S2)、勉强适宜(S3)3级的图斑和建设适宜性评价中高度适宜(P1)、中度适宜(P2)、勉强适宜(P3)3级的图斑进行叠加,使各评价单元在数据库中具备两种适宜性的属性基础,并依据适宜性级别的空间分布关系建立冲突比较判别矩阵(表3),由此诊断出:3种耕作优势无冲突区,即高度宜耕且中度宜建(S1P2)、高度宜耕且勉强宜建(S1P3)、中度宜耕且勉强宜建(S2P3);3种建设优势无冲突区,即中度宜耕且高度宜建(S2P1)、勉强宜耕且高度宜建(S3P1)、勉强宜耕且中度宜建(S3P2);3种耕作适宜性和建设适宜性相当的潜在冲突区,即高度宜耕且高度宜建(S1P1)、中度宜耕且中度宜建(S2P2),勉强宜耕且勉强宜建(S3P3).

表3 耕作适宜性和建设适宜性评价结果表

图1 耕作和建设适宜性总分值频率直方图

3结果与分析

红河县土地的适宜性评价结果见表4和图2、3.从数量上看(表5),红河县55.78%的耕地具有发生潜在土地利用冲突的风险,其中中度宜耕且中度宜建(S2P2)的中度冲突区面积最大,而风险性最高的高度宜耕且高度宜建(S1P1)的高度冲突区面积为11 371.14 hm2,勉强宜耕且勉强宜建(S3P3)的低冲突区面积为3 419.25 hm2,有25.61%和18.60%的耕地分别拥有耕作和建设优势而为非潜在土地利用冲突区,可见,红河县大部分具有高度耕作适宜性的耕地同时也具高度建设适宜性,即大部分最宜于耕作的耕地正面临较高潜在冲突风险.

表4 潜在土地利用冲突诊断矩阵

图2 耕作适宜性级别图

图3 建设适宜性级别图

表5 红河县潜在土地利用冲突诊断结果

从空间分布来看(图4),高度冲突区(S1P1)主要分布在迤萨镇、乐育乡、甲寅乡、浪堤乡等乡镇周边及道路沿线的区域.该区经济实力强,交通方便,土质肥沃,土层深厚,体现出乡镇周边地带耕地的适宜性强和具有较大转用潜力在空间上具有重叠性的特点,随着经济社会发展加快和县域扩张对建设用地需求的增长,使乡镇边缘带成为土地资源开发利用快速转变的地区,潜在冲突转变为现实冲突的风险相对较大.该区的土地利用方向:作为新增建设用地的首选区,同时县域的发展用地以内涵挖潜为主,外延扩展为辅,尽量不占或少占耕地,盘活存量土地,提高土地利用率.

中度冲突区(S2P2)主要分布在洛恩乡中南部、阿扎河乡南部及石头寨乡东部等周边地区,面积广,是图中的主体部分.该区地处山区,地形较复杂、土壤保肥、保水能力较差,土地利用存在一定的限制因素,距中心城镇有一定距离,受其辐射扩张影响较小,因而耕地的耕作适宜性和转为建设的适宜性均为中等,短期内县域扩张对建设用地需求的增长,占用这部分耕地的可能性不大,潜在冲突转变为现实冲突的风险相对较低,可以充分发挥其耕作优势.该区的土地利用方向:作为耕地保护的主体区,鼓励发展农业,加强山区的综合治理,修建水利配套设施,搞好水土保持,改造现有的中低产田,同时,稳定该区耕地面积,不断提高耕地质量,结合旧村规划改造,节约用地,控制占用耕地.

图4 潜在土地利用冲突诊断结果图

低度冲突区(S3P3)主要分布在架车乡、垤玛乡、三村乡等西部山地丘陵区,该区土层较浅、坡度较大,灌溉条件较差,农作物单产较低,地块小而分散,远离中心城镇,社会经济发展较为缓慢,人地矛盾不突出,建设用地需求较低,表现为耕作与建设适宜度均低,潜在冲突转变为现实冲突的风险不大.该区的土地利用方向:由于该区未利用土地面积较大,因此以后备土地资源的开发为主,充分发挥当地资源优势,挖掘土地的应有潜力,同时搞好山区绿化,控制水土流失,稳定耕地面积.

4讨论与结论

1)本文通过对红河县的耕地进行耕作和建设适宜性评价,全面反映了耕地的属性,拓宽了多目标适宜性评价的内涵,并结合建立的潜在冲突判别矩阵,将评价结果叠加运用于潜在土地利用冲突诊断,最后依据区域社会经济基础和土地利用特征,因地制宜地提出了缓解冲突的土地利用方向重点,以期为预防和破解土地利用冲突的研究提供理论参考,并为地方政府制定发展规划,合理配置土地资源,实现土地的可持续发展提供决策依据.研究结果表明:红河县约55.78%的耕地具有潜在冲突的可能,冲突的范围较大,并存在冲突的扩大与升级的风险,形势较为严峻.

2)本文中多目标适宜性评价系统的指标体系建立涉及众多学科,需要对评价系统有足够的认识,研究中采用了层次分析法和特尔斐法确定指标的选取和权重,但专家系统存在局限性,如何建立一套权威的多目标适宜性评价系统还有待于进一步的研究和完善.

3)本文只是依据耕地的耕作适宜性和建设适宜性讨论其潜在冲突的可能,欠缺对其生态适宜性和生态利用需求的考虑,而探索耕作、建设、生态适宜性三者的相互影响和潜在冲突还有待于进一步的研究和改进.

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(责任编辑胡文忠)

The research on identification of potential land use conflict

based on suitability evaluation

——A case study on Honghe County of Yunnan Province

CHEN Wei,LIU Xue-lu

(College of Resources and Environmental Sciences,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

Abstract:The type and level of land use conflict were researched with the diagnosed matrix based on the suitability evaluation of farmland in Honghe County,Yunnan Province,China.The results showed that:the farmland of Honghe could be divided into 3 types through the overlapping of cultivated suitability and constructional suitability of farmland,that were potential conflict area,farming advantaged area and constructing advantaged area,the potential land use conflict should mainly happen in potential conflict area,which made up 55.78% of the total area of farmland in Honghe,meaning that risk of occurring land use conflict was higher.The level of potential land use conflict could be divided into 3 zones,that was high conflict zone,moderate conflict zone and low conflict zone,which accounted for 19.04%,31.01% and 5.73% of total area of farmland in Honghe respectively,illustrating that risk of occurring the moderate and high level of land use conflict in Honghe was higher.Enhancing the rate of constructed land using in high conflict zone,improving the quality of farmland and controlling the area of country village in moderate conflict zone,conservation soil and water in low conflict zone should be the main measures to drop the risk of occurring land use conflict in Honghe.

Key words:suitability evaluation;land use conflict;identification;Honghe Country

收稿日期:2014-03-20;修回日期:2014-06-18

基金项目:国土资源部公益性行业科研专项(201111015-02).

通信作者:刘学录,男,教授,博士生导师,研究方向为土地资源管理与景观生态学.E-mail:liuxl@gsau.edu.cn

中图分类号:F 301.2

文献标志码:A

文章编号:1003-4315(2015)01-0123-08

第一作者:陈威(1990-),女,硕士研究生,主要从事土地利用规划研究.E-mail:yt151cw@163.com

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