松嫩平原自然宜垦性及耕地后备资源开发潜力*

2019-12-11 06:11姜蓝齐张丽娟赵慧颖宫丽娟
中国农业资源与区划 2019年10期
关键词:白城市松原市垦区

姜蓝齐,张丽娟,赵慧颖,宫丽娟

(1.中国气象局东北地区生态气象创新开放实验,黑龙江哈尔滨 150030; 2.黑龙江省气象院士工作站,哈尔滨 150030; 3.黑龙江省气象科学研究所 哈尔滨,150030; 4.黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室,哈尔滨 150025)

0 引言

耕地约占全球陆地表面积的10.2%,是人类活动对地表变化最重要的体现形式。作为农业生产过程中的基本物质保障,耕地资源数量和质量的变化对农业生产和粮食安全有直接影响,耕地资源在保障粮食安全、生态安全及可持续发展过程中发挥重要作用[1-3]。据《2015中国国土资源公报》显示,截止2015年底,中国耕地面积为1.35亿hm2,人均耕地占有量约0.1hm2,不足世界人均水平的45%[4]。现有粮食年产量基本满足全国平均每人每年400 kg的粮食需求,但按照中国科学院预测,截止2050年,我国人口将超过15亿,粮食产量至少还要再增加1.2亿t才能满足日益增长的人口需求[2, 5]。显然,现有耕地资源及农业生产方式并不能满足粮食安全需求,供需矛盾亟待解决。2014年国家提出粮食安全战略:第一,严守耕地红线; 第二,提高粮食单产; 第三,确保口粮安全的基础上,适度扩大粮食进口。而开发适宜的耕地后备资源及时补充耕地面积是严守耕地红线的重要手段和措施[6-8]。

目前我国对耕地后备资源的研究主要以耕地后备资源时空变化及开发[9-14]和适宜性等评价[15-35]两大研究内容为主。前者主要从时空变化角度出发,定量分析全国及区域单元内可开垦、可复垦资源及景观格局等时空变化,为耕地后备资源的开发提供基本参考意见; 后者主要从评价体系的角度出发,包括适宜性评价[15-22]、潜力评价[23-29]、地力评价[30-31]等方面,通过选择不同评价因子构建评价体系优化耕地后备资源的开发利用,评价因子的选择是否合理将直接影响评价结果的科学性和准确性[36]。目前在评价体系构建中,评价因子的选择大致可以概括为自然、生态和经济3个方面,如张甘霖等[15]基于SOTER模型,选取气候、地形和土壤等指示因子对中国耕地后备资源进行自然质量适宜性评价; 张凤荣等[32]从生态安全的角度讨论了耕地后备资源的评价指标选取原则,并建议将生态用地作为限制因素,不列入耕地后备资源中; 丰雷等[35]对中国土地资源经济安全进行评价; 综上可以看出,我国在耕地后备资源的研究中已经取得了丰富成果,基本实现了从定性向定量的转变; 在评价体系中,指标的选择逐渐从单一的自然指标向多元的结合社会经济发展和生态可持续建设方面转变; 但在指标的选择和体系的构建中仍需要进行优化和统一。如自然指标的选择多为地形、气候、土壤类型等因子,而较少考虑土壤质量,如土壤有机质、pH等理化指标的影响; 社会经济指标选择,其指示意义是否明确有代表性还需进一步讨论; 而生态指标的选择仍然是目前的一个难点。

结合上述问题,文章选取位于我国东北部,具有自然资源丰富、水土资源配置良好,有优越农业生产条件的松嫩平原为研究区,从自然资源质量的角度出发,以优化更新的自然适宜性评价因子—地形地貌、土壤理化性质、土地类型和农业气候4个方面为指标体系构建评价模型,对近35年来松嫩平原自然宜垦性分布特征及后备耕地资源开发潜力进行研究,为优化自然资源宜垦指标,保证松嫩平原商品粮基地建设,合理开发耕地资源提供参考依据; 同时为保证耕地总量动态平衡和国家粮食安全等方面提供保障基础。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

松嫩平原地跨黑龙江省和吉林省,由松花江和嫩江冲积而成,地理坐标为北纬42°30′~51°20′,东经121°40′~128°30′,总土地面积约23.75万km2。松嫩平原处于中纬度地带,属于温带半湿润、半干旱森林草甸和草甸草原地带,全区高程基本小于220 m。松嫩平原土质肥沃,适合农业发展,以黑土、草甸土和黑钙土分布最为广泛。松嫩平原为温带大陆性半湿润、半干旱季风气候,具有四季分明,冬季寒冷干燥,夏季温暖多雨的特点,全区内光热资源丰富,水热条件好,年总辐射量变化在4 500~5 300 MJ/m2之间,日照时数在2 600~2 900h之间,≥10 ℃积温多在2 200~3 000 ℃之间; 降水量多在400~500mm之间。

图1 松嫩平原位置(a)及行政区划(b)

1.2 数据来源

该文建立宜垦指标评价体系采用的数据包括土地利用数据、地形地貌数据、土壤数据和气象数据。

(1)土地利用数据。该研究采用1980年和2015年覆盖松嫩平原的Landsat-TM遥感影像,共19景影像,条带号分别是117~120、26~30,下载自USGS GLOBAL VISUALIZATION VIEWER(http://glovis.usgs.gov/)。影像处理运用ArcGIS 10.2软件,以人工交互方法进行目视解译,建立空间数据库和属性数据库,获取的矢量文件。按照中国《土地利用现状调查技术规程》[37],结合GPS定位进行野外实地400个点的修订和验证; 并根据2001年国土资源部颁布的《全国土地分类(试行)》方案[38]进行分类。

(2)地形地貌数据。包括高程、坡度、坡向及地形起伏程度,其中高程数据来自黑龙江省测绘地理信息局(http://www.hljbsm.gov.cn/)、吉林省测绘地理信息局(http://chj.jl.gov.cn/),分辨率为90×90m; 坡度、坡向及地形起伏程度基于ArcGIS 10.2软件从高程数据中提取计算。

(3)土壤数据。包括土壤类型、土壤厚度和土壤理化性质数据,其中土壤类型数据来源于Harmonized World Soil Database(世界和谐土壤数据库,HWSD),该数据库由FAO(联合国粮农组织)和IIASA(维也纳国际应用系统研究所)所构建的[39],分辨率为1km,采用的土壤分类系统主要为FAO-90[40]。松嫩平原区域内土壤分布面积为21.159 222 万km2,共包括15个土类, 35个土壤亚类。

土层厚度数据来自第二次全国土壤普查数据资料,由中国科学院南京土壤研究所提供,该数据利用中国1: 100万土壤空间(9.4万个图斑)和属性(7 292个土壤剖面)一体化数据库[41],分别生成不同层次的土壤属性空间分布数据。

土壤理化性质数据来自2015年野外实地采样分析数据,研究中布点及采样方法遵循全国耕地地理调查与质量技术规程。采集过程为:以松嫩平原耕地区55个行政县市为布点范围,每个县市设6~8个样地,共计355个样地,每个样地按照距离行道树10m的原则,设定2m×2m的样方,确定3个采样点,取表层(0~10cm)土样,约取500 g土样装入样品袋,采回的土样混均后经自然风干、研磨、过筛后供分析测定,该研究采用有机质含量、pH。

(4)农业气象数据。包括温度、降水和土壤相对湿度3个气候指标数据。气温和降水数据来自中国气象局气象数据中心的1981—2015年月平均数据,该文计算生长季(5—9月)平均气温以及全年平均降水量; 土壤相对湿度数据来自黑龙江省气象科学研究所2015年气象观测站数据; 基于ArcGIS 10.2软件对上述要素进行空间插值,获得松嫩平原各农业气象要素空间格网数据。

1.3 研究方法

1.3.1 AHP层次分析法

层次分析法[42](Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种定性与定量相结合的决策分析方法,通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单的比较和计算,得出不同要素重要性程度的权重。

1.3.2 加权综合评价法

加权综合评价法综合考虑了各个因子对总体对象的影响程度,把各个具体的指标进行加权综合,集成为一个数值化指标,用以对评价对象进行评价对比。表达式为:

(1)

式(1)中,C为综合评价因子,Qi为第i的指标(Q≥0),Wi为指标i的权重值(0≤Wi≤1),m为评价指标个数。

1.3.3 数据统计与空间分析

该文运用ArcGIS 10.2软件对数据进行空间处理与分析,包括坡度、坡向提取计算,各指标因子重分类,邻域分析,栅格计算,空间叠加,掩膜提取,制图等。

2 松嫩平原自然宜垦性评价体系构建

2.1 宜垦性评价指标体系

耕地自然宜垦性的实质是不同类别气候、地形地貌、土壤、水文等自然要素对研究区耕作适宜程度高低的评价。该文以“耕地后备资源评价指标与标准”[43]为参考,广泛征求专家意见,结合松嫩平原实际情况,最后选取地形地貌、土壤、土地利用类型和农业气象4个指标作为宜垦性评价因素,表达式为:

自然宜垦性=f(土地利用类型、地形地貌、土壤、农业气象)

(2)

其中地形因素作为自然区位条件反应耕作的实现程度,该文选取地势、起伏程度、坡向和坡度作为综合评价影子; 土壤条件作为自然立地条件直接反应耕作适宜程度,该文结合研究区土壤类型、土层厚度、2015年土壤实地采样调查理化性质进行综合考虑; 农业气象因素作为反应环境限制的主要因子,选取降水、气温和土壤相对湿度3个指标作为作物生长所需热量和水份的指示因子; 土地利用类型作为松嫩平原土地利用实际情况指标,对界定研究区后备资源时空分布及宜垦程度起主要作用。该研究按照各因子重要性原则,用层次分析法[42]确定各指标权重,构建松嫩平原耕地自然宜垦性评价指标体系(图2)。

图2 松嫩平原自然宜垦性评价指标体系及权重值

2.2 松嫩平原自然宜垦性指标界定

表1为地形地貌、土壤、农业气象、土地类型指标中各指示因子的界定情况,其中分值包括5类,分值越高代表进行耕种的适宜性越好,反之亦然, 0分代表在该条件下不宜进行耕种。

一般说来海拔越低,水热条件越好,越适合作物生长; 地表起伏程度越小,水土性质越稳定,作物长势越好,该文参考《中国1: 100万地貌图制图规范》《中国1: 400万地貌图》中采用的海拔及中国陆地地貌起伏度分级指标[44],进行分级赋分; 坡度的大小直接影响侵蚀作用的强弱和水土流失的状况,坡度平缓地区适宜种植,一般坡度>25°的地区不宜进行耕作活动,按照“中国科学院自然资源综合考察委员会调查资料分级方法”[45]进行分级赋值; 同一海拔,地面接收的光、热资源随坡向的不同而不同,通常阳坡较阴坡更适宜种植,根据坡向在农业适宜程度上的优劣进行分级赋值[46]。土壤厚度影响着土壤水分、养分的贮量和作物根系分布的空间大小,土层愈厚容量愈大,所含土壤水分和养分越多; 不同土壤类型,肥力大小不同; 因此土层厚度、土壤肥力越大作物生长愈好,同时土壤有机质含量越高,pH在6~7.8之间,作物生长越好,按照该标准进行分值赋分。水热条件对农作物的长势有直接影响,而天然降水是农业用水的主要来源,降水量与耕地如果不平衡将严重影响耕地资源利用,该研究按我国干湿地区降水量划分标准对年均降水量进行分级赋分; 热量则以生长季(5—9月)平均气温为指标进行界定; 土壤相对湿度作为松嫩平原农业实际生产情况的干旱指示因子,按干旱等级进行分级赋分。同时根据松嫩平原不同土地性质,按照可开发耕地资源的难易程度,对各地类进行赋值打分。

表1 松嫩平原自然宜垦因子分级及赋值

海拔高度(m)地形起伏程度(m)坡度(°)坡向分值地形地貌<2000~20≤2平坡、南4200~50020~752~6东南、西南3500~80075~2006~15东、西、东北、西北2800~2 000200~60015~25北1——>25—0土壤厚度(cm)土壤类型有机质含量(%)pH分值土壤因子≥150黑土、黑钙土、白浆土、熟黑土≥406~7.84100~150暗棕壤、棕壤、北方水稻土、潮土30~405.5~6.0/7.8~8.4360~100暗色草甸土、栗钙土、漂灰土20~30<5.5/≥8.4250~60沼泽土、风沙土10~20—1<50—<10—0生长季平均气温(℃)年均降水(mm)土壤相对湿度(%)分值农业气象15~20450~550>70312~15/20~25550~600—2—400~450/>60050~701<12/>25<400≤500类型分值类型分值类型分值土地利用草地1盐碱地3森林、耕地、建设用地0沼泽地/湿地2其他4

3 结果与分析

3.1 松嫩平原自然宜垦性等级区划

该研究基于ArcGIS 10.2软件,按表1中各指示因子进行分级赋分,并按图2中相应权重赋值计算,采用自然分级原则进行区划(表2),得到松嫩平原自然宜垦性等级空间区划图,如图3所示,可以看出松嫩平原宜垦程度空间上整体呈由中部腹地向四周逐渐降低趋势,最适宜垦区、较适宜垦区、中度适宜垦区、轻度适宜垦区以及不适宜垦区所占比例为19: 32: 27: 16: 7。其中最适宜垦区与较适宜垦区分布在松嫩平原腹地大部地区,以中部、中北部、中南部等地较为集中,共占松嫩平原面积的50.68%,其中最适宜垦区占18.98%,较适宜垦区占31.70%; 不适宜垦区约占松嫩平原面积的6.53%,主要分布在松嫩平原西部,包括通榆县、洮南县西部、白城市、镇赉县东部、泰来县、杜尔伯特等地,以及东部五常市、木兰县、庆安县、绥棱县等地边界区附近; 中度宜垦区和轻度宜垦区占松嫩平原面积的42.79%,分散分布在最适宜垦区周围。

表2 松嫩平原自然宜垦性等级划分标准

自然宜垦分级标准2.87~3.482.66~2.872.45~2.662.20~2.451.23~2.20等级最适宜垦较适宜垦中度宜垦轻度宜垦不适宜垦

3.2 1980—2015年松嫩平原已有耕地自然宜垦性分布特征

3.2.1 松嫩平原持续及新增耕地空间分布

图4为1980—2015年松嫩平原持续耕地及新增耕地空间分布图,可以看出松嫩平原整体以农业用地为主,近35年来持续耕地面积为1 04 万hm2,占松嫩平原面积的48.14%; 新增耕地面积为270万hm2,占区域面积的12.6%,新增耕地空间分布整体上较为分散,但从影像上可以看出新增耕地在已有耕地空间范围向外扩张的趋势特点,其中西部地区新增耕地面积和集中程度相对较高。

图3 松嫩平原自然宜垦性等级区划 图4 1980—2015年松嫩平原耕地持续利用及新增耕地空间分布

图5 1980—2015年松嫩平原持续利用耕地自然宜垦性等级空间分布

3.2.2 松嫩平原持续耕地宜垦性

该研究基于ArcGIS10.2空间分析功能,提取1980—2015年松嫩平原持续耕地(图4)空间自然宜垦性(图3),结果如图5所。松嫩平原持续利用耕地空间分布范围与宜垦程度高值区高度吻合(图3,图4),其中较适宜垦区占持续耕地面积比例最大,为38.24%,分布在松嫩平原北部齐齐哈尔市东部、绥化市中部,以及南部长春市中西部、四平市北部、松原市东南部等地区; 其次为中度宜垦区和最适宜垦区,分别占持续耕地面积的24.11%和23.85%,其中最适宜垦区主要在齐齐哈尔市中南部、中北部、西部,绥化市、哈尔滨市、长春市和松原市部分地区有所分布,中度宜垦区则在齐齐哈尔市西部、中西部地区,松原市东部,长春市、四平市、白城市、大庆市部分地区分布较多; 不适宜垦区所占面积比例最小,仅为3.76%,分布在西部白城市、大庆市西部部分地区(图5)。

为加深对松嫩平原耕地资源适宜性开发进程的了解,该研究将耕地持续利用资源自然宜垦性(图5)与松嫩平原整体自然宜垦性(图3)进行比较,结果表明近35年来持续耕地区域中各自然宜垦等级开发程度按照最优原则分配,所占比例由大到小依次为最适宜垦区,较适宜垦区,中度宜垦区,轻度宜垦区和不适宜垦区,开发比例分别为60.83%, 58.41%, 43.01%, 31.07%和27.9%,可以看出松嫩平原耕地资源的开发与自然宜垦程度相吻合,符合人类活动对耕地资源扩张的影响进程,也进一步证明了自然适宜性对耕地开发选择的决定作用。

3.2.3 松嫩平原新增耕地宜垦性

该研究基于ArcGIS10.2空间分析功能,提取1980—2015年松嫩平原新增耕地(图4)空间自然宜垦性(图3),结果如图6所示。可以看出,近35年来松嫩平原新增耕地空间分布较为零散,新增耕地以中度适宜垦区和较适宜垦区为主,共占新增耕地面积的60.13%,以齐齐哈尔市、黑河市、绥化市、哈尔滨市、松原市分布最多,其中中度适宜垦区占31.04%,较适宜垦区占29.09%; 其次轻度宜垦区和最适宜垦区分别占新增耕地的18.32%和13.86%,最适宜垦区在松原市乾安县分布最为集中,齐齐哈尔市、黑河市、哈尔滨市、绥化市、长春市均有分布; 轻度宜垦区在白城市、大庆市及齐齐哈尔市西部地区分布较多; 不适宜垦区主要分布在西部白城市,占新增耕地面积的60.13%(图6)。

图6 1980—2015年松嫩平原新增耕地自然 宜垦性等级空间分布

与松嫩平原整体自然宜垦性(图3)相比,近35年来松嫩平原新增耕地中最适宜垦区占总适宜区的9%,在各宜垦等级中所占比例最低; 其次为较适宜垦区,为11.33%; 中度宜垦区、轻度宜垦区和不适宜垦区开发程度相对较大,且比例相近,依次为14.11%、14.45%和14.52%,可以看出近35年松嫩平原各宜垦等级开发程度按自然适宜性由劣到优顺序排列,说明松嫩平原耕地自然宜垦优质资源已在不断减少。

3.3 耕地后备资源自然宜垦性时空分布

3.3.1 松嫩平原耕地后备资源空间分布

该文基于ArcGIS 10.2,从2015年松嫩平原土地利用类型图中提取了可作为耕地后备资源的草地、沼泽地、湿地、盐碱地、裸土地、沙地和滩地等利用类型,考虑到实际土地利用类型的性质,该研究将沼泽、湿地和滩地合并为沼泽/湿地,将裸土地、沙地合并为其他,如图7a所示。可以看出,松嫩平原可垦耕地主要分布在西部地区大庆市和白城市内,齐齐哈尔市中部、松原市西部以及松嫩平原中部绥化市、东北部的黑河市也有分散分布,耕地后备资源总面积为340万hm2,占松嫩平原土地面积的15.56%,约为近35年新增耕地的1.3倍。其中草地、沼泽/湿地、盐碱地和其他利用类型分别占总后备资源面积的41.65%、25.84%、20.05%和12.46%。

图7 松嫩平原耕地后备资源(a)及自然宜垦性等级(b)区划

3.3.2 松嫩平原耕地后备资源宜垦性

图7b为松嫩平原耕地后备资源自然宜垦性时空分布图,可以看出松嫩平原耕地后备资源整体以中度宜垦和较适宜垦区为主,分别占耕地后备资源面积的28.20%和26.47%,主要分布在西部齐齐哈尔市中部、白城市东部、松原市西部绥化市西部等地; 其次为最适宜垦区和轻度适宜垦区,分别为19.98%和17.93,其中最适宜垦区集中分布在大庆市中东部和松原市中部地区,轻度宜垦区集中分布在大庆市西部、白城市东北部和西南部以及松原市西南部地区; 西部齐齐哈尔市与大庆市交界处、齐齐哈尔市、大庆市与白城市交界处以及白城市西部等地区为不适宜垦区,约占后备资源面积的6.53%,不易作为耕地后备资源储备。

与松嫩平原整体自然宜垦性(图3)相比,松嫩平原耕地后备资源中以轻度宜垦和不适宜垦区所占比例最高,分别为21.94%和21.75%; 其次为最适宜垦区,占总适宜区的20.16%,中度较适宜垦区所占比例最小,为15.99%。中度及以上宜垦区可开发总比例为56.05%,说明松嫩平原现阶段依然具备较大的耕地开发潜力。

3.3.3 松嫩平原各市耕地后备资源自然宜垦性

表3为松嫩平原各市耕地后备资源各宜垦度等级占各市面积比例情况,可以看出,在松嫩平原9个市中,大庆市、白城市和松原市耕地后备资源占全市面积的20%以上,其中大庆市耕地后备资源所占比例最大,为39.16%,其次为白城市,约占36.09%,松原市约占23.52%; 黑河市、绥化市和齐齐哈尔市耕地后备资源在10%~20%之间,依次为19.13%、16.82%和15.53%; 哈尔滨市、长春市和四平市耕地资源较少,依次约占耕地后备资源比例的6.9%、4.13%和2.35%。松嫩平原各市中,中度以上宜垦区比例以长春市、绥化市和哈尔滨市最大,分别占95.7%、95.12%和93.98%; 松原市、齐齐哈尔市、黑河市、四平市和大庆市中度以上宜垦区比例依次减少,分别为82.9%、82.55%、74.79%、70.59%和69.31%,白城市中度以上宜垦区所占比例最小,为46.96%。

表3 松嫩平原各市耕地后备资源及宜垦程度等级面积比例%

各市耕地后备资源最适宜垦较适宜垦中度宜垦轻度宜垦不适宜垦白城36.092.56 15.23 29.18 32.16 20.87大庆39.1620.11 23.28 25.93 23.28 7.41哈尔滨6.9038.89 31.48 23.61 6.02 0.00黑河19.1315.51 29.09 30.19 24.10 1.11齐齐哈尔15.5313.52 31.36 37.66 10.37 7.09四平2.350.00 35.29 35.29 29.41 0.00松原23.5231.92 28.66 22.31 14.17 2.93绥化16.8237.57 34.02 23.52 4.59 0.30长春4.1318.28 39.78 37.63 4.30 0.00

通过上述分析可以看出,虽然长春市、哈尔滨市和四平市中度以上宜垦地区面积所占耕地后备资源比例最大,但其整体耕地后备资源面积较小,因此可开发资源有所限制; 综合考虑耕地后备资源和中度以上宜垦区所占比例,大庆市宜垦资源最为丰富,为27.14%,其次为松原市、白城市、绥化市、黑河市及齐齐哈尔市,中度宜垦资源依次占耕地后备资源面积的19.5%、16.95%、16%、14.31%和12.82%。上述各市中,以绥化市、松原市和大庆市最适宜垦区所占比例最大,分别为37.57%、31.92%和20.11%; 其次为黑河市和齐齐哈尔市,分别为15.51%和13.52%; 白城市最适宜垦区仅占耕地后备资源的2.56%; 较适宜垦区中,以绥化市、齐齐哈尔市、黑河市和松原市所占耕地后备资源比例最大,依次为34.02%、31.36%、19.09%和28.66%; 中度宜垦区以绥化市和齐齐哈尔市所占比例最高,其余各市所占比例相近。各市轻度宜垦及不适合宜垦区中,以白城市所占比例最大,为53.04%; 其次为大庆市、四平市、黑河市和松原市,依次为30.69%、29.41%、25.21%和17.1%; 其余各市轻度宜垦及不适宜垦区所占比例较小。

综上,可以看出,目前大庆市和白城市可开发耕地后备资源最为丰富,但其中轻度及不适宜开垦区所占比例也大,开发难度有所提升,且白城市的开发难度大于大庆市; 松原市、黑河市、绥化市和齐齐哈尔市耕地后备资源持有量其次,从自然宜垦度的角度出发,松原市可开发资源相对丰富且开垦难度小,黑河市开垦难度相对较大; 哈尔滨市、长春市和四平市耕地后备资源少,虽然哈尔滨市和长春市自然适宜性等级较大、比例较大,但并不适宜进行开垦。

4 结论与讨论

该文以中国东北地区主要的商品粮生产基地松嫩平原为研究对象,从自然适宜性的角度出发,构建评价体系,分析1980—2015年松嫩平原耕地开发对自然适宜性的选择特征,并对现阶段松嫩平原可开发的后备资源进行评价和分析,得到如下结论。

(1)松嫩平原耕地自然宜垦程度较大,空间上呈现出由中部腹地向四周逐渐降低趋势; 最适宜垦区与较适宜垦区占松嫩平原面积的50.68%,分布在松嫩平原腹地大部地区,以中部、中北部、中南部等地。

(2)松嫩平原已开垦耕地资源中, 1980—2015年持续利用耕地占松嫩平原面积的48.14%,空间上与宜垦程度高值区高度吻合,并按照宜垦度等级由高到低的比例特征开发,其中最适宜垦区开发程度约为61%,其次较适宜垦区开发程度约为58%; 新增耕地占区域面积的12.6%,西部地区新增耕地面积和集中程度相对较高,以中度适宜垦区和较适宜垦区为主,共占新增耕地面积的60.13%。

(3)松嫩平原耕地后备资源占松嫩平原土地面积的15.56%,在松嫩平原西部地区大庆市和白城市分布较为集中、中部绥化市、东北部黑河市分散分布; 耕地后备资源中度及以上宜垦区占后备资源总量的74.65%,在齐齐哈尔市中部、白城市东部、松原市中西部、绥化市西部和大庆市中东部等地分布相对集中。

(4)目前松嫩平原后备资源中以大庆市和白城市可开发资源最为丰富,分别占耕地后备资源比例的39.16%和36.09%,中度以上宜垦区比例分别为69.31%和49.96,%,轻度及不适宜开垦区所占比例分别为30.69%和50.04%。松原市耕地后备资源约占23.52%,其中度以上宜垦区比例为82.9%,轻度及不适宜垦区比例为17.1%,整体来看,是松嫩平原各市中后备资源丰富且开发难度较小的地区; 黑河市、绥化市和齐齐哈尔市耕地后备资源在10%~20%之间,其中绥化市中度以上宜垦区所占比例最大,为95.12%; 哈尔滨市、长春市和四平市耕地资源较少,均在10%以下,虽然自然宜垦性程度较高但并不适宜作为后备资源进行开发。

该文选取地形地貌、土壤、气象、土地利用等因子建立耕地自然宜垦性指标评价体系,对近35年来松嫩平原耕地已开发资源及可开发后备资源的宜垦性特征进行评价和分析。从耕地开发的连续性着手,从自然适宜性角度出发,对认识松嫩平原耕地开发过程、自然选择特征提供新的认识和理解,并对人类活动对陆面过程的影响机制研究提供支持; 同时,对松嫩平原可开发耕地资源及其潜力进行评价,为我国粮食安全、土地评价等方面的研究提供了典型案例,但该文仅从自然适宜性的角度出发构建宜垦性指标评价体系,在后续的研究中还要充分考虑生态、经济、环境等指标加以完善。

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