川西北某县域土地生态环境质量评价
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摘要：现有的土地评价工作侧重于土地应用功能，而对土地生态环境功能的考虑比较少。为了探索考虑生态环境功能的土地质量评价方法，选择生态环境条件脆弱的泸定县为研究区，在土地利用类型的基础上，加入坡度、坡向、高程等地形要素指标，建立土地生态环境质量评价指标体系，并应用GIS、RS和层次分析（AHP）技术获取评价因子专题图，经过图形叠置生成泸定县土地生态环境质量等级图。评价结果显示，影响研究区土地生态环境质量的主要因素为坡度、降水量、高程、植被指数和土壤质地等。经过对泸定县土地生态环境质量评价等级与地貌类型、土地利用方式及生态环境因素进行对比分析，认为评价结果与现实条件吻合较好。
关键词：土地生态环境质量；GIS；RS；泸定县；图形叠置；层次分析法
中图分类号：F301.2文献标识码：A
文章编号：16721683（2013）05004305
近些年来，为提高各类土地利用质量，满足土地规划的战略需求，从工业、农用、建设、旅游等不同功用角度出发，我国学者开展了一系列土地评价工作[12]，比如，针对建设用地的土地适宜性评价[3]、根据开发区用地模式需求而开展的土地集约利用评价[4]、为区域土地状况及农产品绿色基地建设提供依据的土地质量评价等等[5]。现有这些评价工作大多为适应土地的社会经济发展需求，侧重于考虑土地的应用功能，而对土地作为生态环境要素方面的考虑比较少。我国地域辽阔，虽然土地资源总[HJ1.99mm]量丰富，但地形地貌、气候条件的复杂多样及人类活动等因素叠加，造成土地荒漠化、水土流失等生态环境问题十分严峻。因而在地理区位特殊，生态环境的脆弱地区，针对土地的生态环境功能，开展土地生态环境质量评价具有重要意义。本文以泸定县为例，在分析当地实际环境条件基础上选取适宜的土地生态环境评价指标，利用GIS与RS进行数据获取、空间分析，探索基于满足生态环境功能的土地环境质量评价体系及方法。
1研究区概况
研究区范围包括整个泸定县。泸定县位于四川省甘孜藏族自治州东部，东经101°49′-102°27′，北纬29°28′-30°6′之间，土地总面积2 16871 km2。由于地处青藏高原向四川盆地的过渡地带，境内山高坡陡，河谷幽深，为典型的高山峡谷地貌。区内地势高差相对较大，一般在2 000～3 000 m，最高可达6 500 m。大渡河由北向南将全县分割为东西两部分，沿河两岸支沟发育。县内地貌类型按成因可以分为阶地、河谷扇形地、台地和山地。阶地由河流下切形成；河谷扇形地多形成于山溪与大渡河交汇处，因其土质肥沃多为县内的重要耕地；台地是由冰川、溪流剥蚀切割形成；山地多为中山、高山和极高山，多分布于贡嘎山东坡和部分北坡的磨西、新兴乡等大雪山脊一带。
县域属于亚热带季风气候和大陆性季风高原型气候，土壤类型多为山地黄褐土、黄棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤等，也包括部分高山草甸土类型。因地形地貌、生物气候和成土母质的影响，泸定县土壤区域特征十分明显，具有较显著垂直和水平分带特征。全县土地利用类型包括耕地、园地、林地、草地、工矿仓储用地、住宅用地、交通用地、水域及水利设施用地、其它用地。由于工矿仓储用地、住宅用地、交通用地总和只占总面积的056%，故本文合并称为建设用地，本次评价对象包括除水域以外的所有类型土地。泸定县特殊的地质地貌、气候条件及人为不利因素决定了其生态环境脆弱和土地质量较低，除了土地的不合理利用以外，该县还存在森林资源过度采伐引起的土地枯竭，草场不平衡放牧引起的板结退化等生态环境恶化现象。泸定县位置及其区域卫星影像见图1。
2评价方法
土地评价的方法很多，目前常用的评价方法有模糊评价法[6]、主成分分析[7]、物元分析法[8]等。本文充分运用GIS技术和RS技术建立空间和属性分布数据库，选择基于GIS的图层叠置法[9]进行叠加分析。
2.1评价指标体系的建立
土地质量评价指标一般依据土地利用类型来选取：未利用地采用生态质量指标体系，农用地采用生态质量指标体系和生产质量指标体系，建设用地采用生态质量指标体系、生产质量指标体系和承载质量指标体系[10]。本文参考以上原则，将影响土地生态质量的地形要素纳入到评价体系，主要考虑坡度、坡向、高程等地形指标，以突出土地生态环境质量评价的目的。由于泸定县建筑用地总面积只占土地总面积的很少一部分（见研究区背景分析），故按照未利用地和农用地类型来选取指标。生态质量和生产质量指标体系选取气候条件、土壤质量、植被覆盖率水平和土地利用状况作为评价指标。最终，确定了泸定县土地生态环境质量评价指标体系，见图2。评价指标体系分为3个层次：目标层为土地生态环境质量评价体系；要素层包含气候、土壤、植被、地形、土地利用等5个要素；指标层包含年降雨量、年均气温、≥10 ℃积温、土壤湿度、土壤有机质、土壤质地、植被指数、坡度、坡向、高程、土地利用类型等11个指标。
2.2数据采集与数据标准化
对泸定县土地生态环境质量评价体系中11个评价指标的数据处理，主要通过GIS、RS分析或直接插值法获取各类专题图，具体的技术方法包括：调用ARCGIS软件的空间分析模块在数字化地形图数据源基础上生成坡度图和坡向图；使用遥感图像处理软件Erdas 87对TM遥感影像数据进行解译生成土壤湿度图、植被覆盖图；选取SPOT遥感影像解译获取土地利用现状图；利用获取的气候数据、土壤有机质数据插值得到对应的专题图；土壤质地为非数值型指标，通过矢量化获取专题图。
（3）土地生态环境质量为优和较优的土地主要分布在大渡河沿岸及其支沟地区以及中山地势平坦开阔的台地地区，这些地区气候温和湿润，水热条件较好，地势平坦，植被覆盖率高；质量为良的土地主要分布在新兴乡的中部及东北部、田坝乡西部、烹坝乡西南部，该区域属于高山地形，地势平坦开阔，林地草地为主要土地利用类型，但其气候属亚高山亚寒带、高山寒带气候，降雨量少，土壤为亚高山草甸土和高山亚高甸土为主，砂石含量多，是主要的牧区地带；质量为中等的土地主要分布在大渡河谷低中山的岚安乡、烹坝乡、泸桥镇、田坝乡、冷碛乡、杵泥乡等乡镇，这些地区位于气候温热，地势较缓的河谷地区，是主要的人口聚集地，有一定的环境污染，建设用地占用耕地的情况较为突出，因此此区域土地生态环境质量不太理想；质量为差的土地分布在磨西镇和新兴乡西部地区，田坝乡、烹坝乡部分地区，此区域位于高海拔地区，生态环境脆弱，地质灾害频发，水土流失严重，气候属高地凉温带及高山永冻带，主要的土地利用类型为其它土地中的裸地和水域及水利设施用地中的冰川及永久积雪。
4结语
泸定县地处高山峡谷地带，区内土地生态环境脆弱。本文加入地理要素形成评价因子体系，结合GIS、RS及AHP技术进行数据提取、分析和运算，对泸定县土地生态环境质量进行了系统研究，评价结果显示地形指标对土地生态环境质量具有重要影响。总体来看，影响研究区土地生态环境质量的主要因素为坡度、降水量、高程、植被指数和土壤质地等。通过对泸定县土地生态环境质量评价等级与土地利用类型及实际生态环境因素的对比分析，评价结果与现实条件吻合较好。
土地生态环境质量评价是正确认识土地资源状况的基础，同时对生态环境保护具有重要指导意义。当前关于土地质量评价的研究尚比较单一，相关理论和技术方法体系还很缺乏。服务于多种土地功能应用，同时兼顾土地所在地域特点及自然地理条件等属性，是土地质量评价值得深入和探索的方向。
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