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學術視點

張鳳榮:開展土地自然分類研究 精準服務自然資源管理

發布日期:2018-08-22瀏覽次數:信息來源:土地科學與技術學院

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        ◆適應自然資源管理需求,土地科學需要在土地類型的分類層級、各分類層級的分類指標和調查制圖方法等方面開展土地自然分類研究。

        ◆土地類型分類基本反映氣候、地形、土壤這些宏觀到中觀地理要素的三級分類;但服務于微觀的土地整治工程規劃設計和地塊尺度的利用管理,需要再進行細化區分增加分類層級。

        ◆土地類型調查制圖必須考慮地理信息技術的應用,將分類指標的單因素圖進行疊加和空間分析,還須考慮制圖比例尺與土地資源屬性空間變異范圍的匹配性。


        改革開放以來,我國開展了兩輪土地利用現狀調查,基本摸清了各類土地利用現狀類型的數量和空間分布以及所有權屬狀況,很好地服務了30年來的土地利用規劃和土地用途管制工作。但僅僅有土地利用現狀類型數據,沒有土地類型數據,土地利用規劃和土地用途管制的基礎是不牢固的。比如:按照土地利用現狀分類,山坡上的旱地與平原上的旱地是一樣的;但受降水量的影響和地形對降水再分配的影響,即使在同一地區,它們的土壤水分狀況是不同的;山坡上的旱地的土壤水分狀況不如平原上的旱地。因此,同樣數量的耕地,規劃保留在哪兒,其對糧食安全的保障能力是不同的。土地是自然資源的重要組成部分,也是各類自然資源的基礎載體,開展土地類型調查是服務自然資源管理的實踐需求。

        土地自然分類研究自20世紀30年代始,主要目的是用于土地類型調查和制圖。依學派,土地自然分類大致有原蘇聯的景觀學派和歐美的土地系統學派。目前國外的土地自然分類系統主要包括美國林業局的多級生態分類系統、加拿大的生態土地分類系統、澳大利亞聯邦科研和工業研究組織的土地分級系統、荷蘭國際航測研究所的土地分級系統、英國軍事工程實驗處的土地分級系統、前蘇聯的景觀分類等。但無論是景觀學派,還是土地系統學派,都把土地看作是一個自然地理綜合體,基本都是在最高一級分類以氣候帶決定的水熱狀況和地帶性植被群落為分類指標,在次級分類以中等地貌形態為分類指標,在最低一級以土壤類型為分類指標。

        我國土地自然分類的研究在20世紀50年代后才開展,代表研究成果是上世紀80年代的1:100萬土地類型圖分類系統,它把土地類型分為三級(土地類—土地型—土地組),其各級分類指標基本與上述國外方法一樣。至于由石玉林院士主編的全國1:100萬土地資源圖,是在土地類型圖上又疊加了土地利用類型。從土地類型分級和各級分類指標來看,土地類型可以反映氣候、地形、土壤等這些基本地理要素對土地資源稟賦的影響,據此可以進行宏觀和中觀尺度的土地適宜性評價和綜合農業區劃。

        但自上世紀80年代中期以來,我國土地自然分類方面的研究基本停滯,鮮有土地自然分類研究的文章。30年來,無論是地理學,還是土壤學、土地科學方面的專家基本都是投入到土地利用/覆被變化的研究或土地利用規劃/管理方面的研究?,F在國家機構改革,土地科學界也應該順應自然資源管理的實際需求,重新開展土地自然分類研究,筆者認為這項研究需要在土地類型的分類層級、各分類層級的分類指標和調查制圖方法三方面來開展:

        一方面,應該研究多少個分類層級才能夠清晰地刻畫土地這個復雜巨系統。對于復雜巨系統的分類,必須采用多層級的樹枝狀分類系統,清晰地理順同一級類型之間的關系和上下級類型的關系,才能夠綱舉目張地在不同的概括水平上認識土地屬性。到目前為止,無論是國外還是國內,土地類型分類基本就是反映氣候、地形、土壤這些宏觀到中觀地理要素的三級分類;按其進行土地類型調查的成果可服務于宏觀或中觀的農業生產布局或土地利用適宜性評價。但要服務于微觀的土地整治工程規劃設計和地塊尺度的利用管理還是不夠的,需要再進行細化區分,因此要增加分類層級。

        另一方面,就是各級分類指標的研究。有些土地資源屬性是宏觀地理尺度的,比如氣候,在相當大的空間范圍內變化不大;有些土地資源屬性是微觀地方尺度的,比如土壤剖面的質地構型,相距不遠的兩個土壤剖面可能就不一樣。選擇那些影響土地自然稟賦的土地屬性放置在不同的分類階層,可以為不同尺度的土地資源調查、評價和土地開發利用活動提供土地資源信息。如氣候要素是宏觀地理尺度的,以其為評價指標建立的土地資源大類,可以用于土地適宜性評價和綜合農業區劃,但它不能指導土地整治工程設計。但對于土地整治工程來說,只有利用那些局域性的土地資源屬性,如地形和土壤厚度,才能夠進行區域規劃和項目設計。比如:根據地形坡度和土層厚度來設計梯田的田面寬度和梯田高度;根據土壤含鹽量、地下水埋深、地形等土地資源屬性來設計灌溉排水工程。其中須要注意的是,各級分類指標的選擇要遵循一個原則,即高級分類用過的指標在低級分類中不再體現。全國1:100萬土地類型圖根據土壤亞類劃分土地型就違背了這一原則。因為土壤亞類是根據氣候的過渡和地形的分異劃分的,這使得土地型并沒有反映新的土地屬性信息。土地具有地域性,土地分類指標的研究也必須注意地理區域特征的分析與概括。毫無疑問,不同的高級土地類型的下級土地類型細分,在某些分類指標上是不同的。

        此外,土地類型調查制圖方法的研究。今后的土地類型調查制圖必須考慮地理信息技術的應用。沒有地理信息技術的年代,土地類型調查制圖都是采用的綜合制圖,即繪制出土地類型圖。但有了地理信息技術,只要進行各級土地類型分類指標的調查制圖,將這些分類指標的單因素圖進行疊加和空間分析,同樣可以實現土地類型調查成果服務土地適宜性評價和自然資源管理的目的。各種土地資源屬性的空間變異尺度大小不同,由此,土地類型調查制圖還必須考慮制圖比例尺與土地資源屬性空間變異范圍的匹配性。另一方面,將不同尺度的土地類型屬性圖疊加形成的多邊形圖斑進行土地類型綜合分類和土地評價,也是土地類型調查制圖方法的重要研究內容。

        綜上所述,土地科學工作者應該抓住歷史機遇,深入開展土地自然分類研究,通過大范圍的土地資源綜合調查研究,制定科學的土地類型分類系統,為進行土地資源稟賦調查打好科學基礎,進而更好地服務自然資源管理。



作者簡介:

張鳳榮:中國農業大學土地科學與技術學院教授,博士生導師。

 

 

 

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