地理科学 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (2): 280-289.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2021.02.011
收稿日期:
2020-02-21
出版日期:
2021-04-10
发布日期:
2021-04-13
通讯作者:
王强
E-mail:zhoukan2008@126.com;wangqiang_1102@126.com
作者简介:
周侃(1986−),男,云南丽江人,副研究员,博士,主要从事资源环境承载能力与区域可持续发展研究。E-mail: zhoukan2008@126.com
基金资助:
Zhou Kan1,2(), Li Jiuyi1, Wang Qiang3,*(
)
Received:
2020-02-21
Online:
2021-04-10
Published:
2021-04-13
Contact:
Wang Qiang
E-mail:zhoukan2008@126.com;wangqiang_1102@126.com
Supported by:
摘要:
基于资源环境承载力的农业生产空间评价是新时期国土空间规划中农业空间优化调整的前提,是科学划定农业空间和永久基本农田的必要依据,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。构建基于资源环境承载力的农业生产空间评价指标体系,提出资源环境承载力集成方法和农业生产适宜性评价模型,并以福建省为案例开展应用研究。研究表明:农业生产功能指向的资源环境承载力评价包括土地资源类、水资源类、环境类、自然灾害类4种属性的自然要素,依次采用耕种条件、供水条件、环境条件、气象灾害危险性等指标刻画;农业生产适宜性则在承载力分级结果基础上,纳入空间形态类、区位条件类、生产条件类指标,建立适宜性评价模型进行评价;福建省资源环境承载力的高、较高、中等、较低以及低等级比重依次为29.86%、16.27%、12.04%、18.91%和22.91%,高和较高等级区分布于滨海平原、台地及低丘缓坡以及内陆地区的河谷、盆地及山间缓坡区域,全省农业生产适宜区、一般适宜区和不适宜区的比重依次为36.36%、26.76%和36.88%,适宜区具备从事农业生产活动的资源环境综合条件、且田块完整性和耕种便利性优良。案例应用表明,基于资源环境承载力的农业生产空间评价流程可操作性强,可满足农业空间备选区试划需求,已在国土空间规划“双评价”中得到应用;根据承载力与适宜性的“双评价”结果,可按照保留型、整治型和退出型,分类实施农业生产空间优化与整治。
中图分类号:
周侃, 李九一, 王强. 基于资源环境承载力的农业生产空间评价与布局优化——以福建省为例[J]. 地理科学, 2021, 41(2): 280-289.
Zhou Kan, Li Jiuyi, Wang Qiang. Evaluation on Agricultural Production Space and Layout Optimization Based on Resources and Environmental Carrying Capacity: A Case Study of Fujian Province[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2021, 41(2): 280-289.
表 1
基于资源环境承载力的农业生产空间评价指标体系"
评价维度 | 评价要素及内涵 | 具体指标 | 指标释义 |
资源环境承载力 | 土地资源类:耕种条件,反映土地资源适宜于粮食耕种和生产利用的程度 | 坡度 | DEM测算的实际坡度 |
高程 | DEM测算的海拔高度 | ||
土壤养分 | 土壤中有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾等指标含量 | ||
水资源类:供水条件,反映水资源能够满足耕种供用水的程度 | 水资源丰度 | 地表水资源量、过境水资源量 | |
灌溉便利性 | 供水距离与提水高程 | ||
环境类:环境条件,反映环境系统对粮食耕种的支撑能力 | 土壤环境容量 | 土壤污染物浓度超标程度 | |
光温气象指数 | 年平均≥10 ℃活动积温、太阳辐射总量和年平均气温等指标的复合指数[ | ||
自然灾害类:气象灾害,反映各类气象灾害对农业生产造成损失的可能性 | 气象灾害危险性 | 暴雨洪涝、寒冻害、风雹、干旱等气象灾害发生频次及强度 | |
农业生产适宜性 | 空间形态类:田块空间形态,反映适宜农业生产和规模化经营的程度 | 集中连片度 | 连片田块面积大小 |
田块规整度 | 田块面积与其周长的比值 | ||
区位条件类:交通区位条件,反映交通邻近性和农业生产便利程度 | 耕种便捷度 | 田块距最近交通主干道的距离 | |
村镇邻近度 | 田块距最近村镇聚落的距离 | ||
生产条件类:生产经营条件,反映适宜机械化生产和灌溉排水的程度 | 田块平整度 | 田块内起伏度大小 |
表 3
农业生产空间评价指标权重及分级标准"
一级指标 | 二级指标 | 评价阈值 | 分值 | 量化方法 |
资源环境承载力 (0.428) | 承载力等级 (0.428) | 高(V) | 9 | 直接采用资源环境承载力等级结果 |
较高(IV) | 7 | |||
中等(III) | 5 | |||
较低(II) | 3 | |||
低(I) | 0 | |||
田块空间形态 (0.1499) | 集中连片度 (0.249) | 高(>10.0亩) | 9 | 集中连片度Ci=Si,式中,Si为将承载力等级为II、III、IV、V级相邻图斑聚合为连片田块i后的田块面积规模 |
较高(5.0~10.0亩) | 7 | |||
中等(3.0~5.0亩) | 5 | |||
较低(1.5~3.0亩) | 3 | |||
低(≤1.5亩) | 1 | |||
田块规整度 (0.088) | 高(1.0~1.1) | 9 | 田块规整度 | |
较高(1.1~1.2) | 7 | |||
中等(1.2~1.3) | 5 | |||
较低(1.3~1.4) | 3 | |||
低(≥1.4) | 1 | |||
交通区位条件 (0.1741) | 耕种便捷度 (0.062) | 高(<0.5 km) | 9 | 运用GIS空间分析工具计算田块距最近交通干线的距离,采用专家决策进行分类赋值,对评价单元的不同距离赋值,还可加入田间道路条件、农村道路网分布、道路级别标准等因素,对耕种便捷度赋值进行修正 |
较高(0.5~1.0 km) | 7 | |||
中等(1.0~2.0 km) | 5 | |||
较低(2.0~3.0 km) | 3 | |||
低(≥3.0 km) | 1 | |||
村镇邻近度 (0.037) | 高(<0.5 km) | 9 | 运用GIS空间分析工具计算田块距最近村镇中心点的距离,对于地形复杂的区域,应考虑地形坡度和海拔高度因素,对村镇邻近度赋值结果进行修正 | |
较高(0.5~1.0 km) | 7 | |||
中等(1.0~2.0 km) | 5 | |||
较低(2.0~3.0 km) | 3 | |||
低(≥3.0 km) | 1 | |||
农业生产条件 (0.137) | 田块平整度 (0.137) | 高(<5.0 m) | 9 | 田块平整度Fi=Hi-max−Hi-min,式中,Hi-max为运用GIS空间分析工具计算的田块i内最高点高程,Hi-min为田块i内最低点高程[ |
较高(5.0~10.0 m) | 7 | |||
中等(10.0~20.0 m) | 5 | |||
较低(20.0~30.0 m) | 3 | |||
低(≥30.0 m) | 1 |
表 4
福建省地市层面农业生产功能指向的资源环境承载力"
地区 | 高(V) | 较高(IV) | 中等(III) | 较低(II) | 低(I) | |||||||||
面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | |||||
福州市 | 4543.65 | 38.30 | 1695.49 | 14.29 | 1209.57 | 10.20 | 1918.84 | 16.17 | 2496.01 | 21.04 | ||||
厦门市 | 1139.36 | 66.94 | 154.75 | 9.09 | 100.73 | 5.92 | 154.15 | 9.06 | 153.14 | 9.00 | ||||
莆田市 | 2072.13 | 50.14 | 542.61 | 13.13 | 329.23 | 7.97 | 549.65 | 13.30 | 639.34 | 15.47 | ||||
三明市 | 5273.48 | 22.92 | 4043.79 | 17.58 | 3297.87 | 14.34 | 4621.45 | 20.09 | 5768.03 | 25.07 | ||||
泉州市 | 4309.88 | 38.15 | 1755.40 | 15.54 | 1187.96 | 10.52 | 1926.71 | 17.05 | 2117.41 | 18.74 | ||||
漳州市 | 5645.90 | 43.74 | 1776.49 | 13.76 | 1305.47 | 10.11 | 2088.12 | 16.18 | 2093.19 | 16.21 | ||||
南平市 | 5953.94 | 22.64 | 4291.28 | 16.31 | 3274.78 | 12.45 | 5522.10 | 20.99 | 7261.16 | 27.61 | ||||
龙岩市 | 4585.39 | 24.03 | 3339.88 | 17.51 | 2667.64 | 13.98 | 3881.81 | 20.35 | 4604.60 | 24.13 | ||||
宁德市 | 3285.84 | 24.46 | 2507.22 | 18.66 | 1561.73 | 11.63 | 2787.98 | 20.75 | 3291.47 | 24.50 | ||||
平潭实验区 | 257.79 | 65.54 | 81.38 | 20.69 | 13.15 | 3.34 | 26.19 | 6.66 | 14.84 | 3.77 | ||||
全省 | 37067.36 | 29.86 | 20188.29 | 16.27 | 14948.13 | 12.04 | 23477.01 | 18.91 | 28439.18 | 22.91 |
表 5
福建省地市层面农业生产适宜性评价结果"
地区 | 适宜区 | 一般适宜区 | 不适宜区 | |||||
面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | 面积/km2 | 比重/% | |||
福州市 | 5457.22 | 46.00 | 2730.04 | 23.01 | 3676.30 | 30.99 | ||
厦门市 | 1227.38 | 72.11 | 207.22 | 12.17 | 267.52 | 15.72 | ||
莆田市 | 2397.50 | 58.01 | 750.76 | 18.17 | 984.71 | 23.83 | ||
三明市 | 6538.72 | 28.42 | 6670.12 | 28.99 | 9795.78 | 42.58 | ||
泉州市 | 5166.69 | 45.73 | 2758.24 | 24.41 | 3372.43 | 29.85 | ||
漳州市 | 6471.09 | 50.13 | 3043.13 | 23.57 | 3394.95 | 26.30 | ||
南平市 | 7292.29 | 27.72 | 7611.36 | 28.94 | 11399.61 | 43.34 | ||
龙岩市 | 5614.34 | 29.43 | 5589.83 | 29.30 | 7875.14 | 41.28 | ||
宁德市 | 4640.65 | 34.54 | 3827.05 | 28.49 | 4966.54 | 36.97 | ||
平潭试验区 | 330.04 | 83.90 | 24.07 | 6.12 | 39.24 | 9.98 | ||
全省 | 45135.93 | 36.36 | 33211.81 | 26.76 | 45772.23 | 36.88 |
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