土地评价与规划第七章.ppt

土地评价与规划,第七章 土地潜力评价,一 概述,1 土地潜力也称“土地利用能力”，指土地在用于农林牧业生产或其它利用方面的潜在能力。定义：是土地用于一定方式或在一定管理实践方面的潜在能力，它是土地自然要素相互作用所表现出来的潜在生产能力。,一 概述,2 分类土地利用潜力评价：是以土地的适应性、限制性、保护、改造的措施来划分土地的等级，它是一个相对等级的评价；土地生产潜力评价：是根据气候、土壤等因素，估算出土地在一定条件下能生产多少生物或经济产量，它是一个绝对数量的概念。,二 土地利用潜力评价,（一）美国土地利用潜力分类 三个等级单位：潜力级、潜力亚级、潜力单元，以长期种植农作物或生长饲料作物不会导致土地退化为前提。1 等级单位1）潜力级：按土地对大田作物、牧草等利用方式的限制性种类、强度和需要特殊改良的管理措施等情况，以及长期作为某种利用方式而导致土地退化的危险性，对土地潜力级进行分类，共8类，从IVIII,二 土地利用潜力评价,I级：几乎没有限制，适宜于多种作物，且产量高。只需常规管理措施就可维持土地正常的生产能力。II级：受一定限制如缓坡、偶尔遭受洪水、有轻度或中度盐渍化等，减少了作物种植选择余地，需中度保护措施。III级：在农业利用上有严重的限制性如洪水频繁、坡度较陡等，利用后有较大危险如土壤侵蚀等，种植作物余地更小，要求专门的水土保持措施。IV级：十分严重限制，只适宜种两三种作物，且产量低，一定时期后还可能发生土地退化、产量降低，需要十分精细管理措施如休闲。,二 土地利用潜力评价,V级：存在限制农作物生长的限制因素如土壤潮湿、常遭水淹或砾石太多等，无法农作，可用做改良草地，牧场、林地或野生动物栖居地，则没有限制。VI级：存在严重限制性和土地退化的危险性，不宜耕作，但经过改良后可用作牧场，在一定管理条件下，可作草场、牧场、林地或野生动物保护区。VII级：有严重不可克服的限制性因素，无法改良为草场或牧场，而只能用作放牧、林地、野生生物保护区。VIII级：主要为劣地、岩石、裸山、沙滩、河流冲积物、尾矿地及近乎不毛之地，作为牧地、林地太差，但可作为野生动物放养地、水源涵养地、风景游乐地、休养地等,美国土地潜力级分类系统表,二 土地利用潜力评价,2）潜力亚级：在土地潜力级下，按土地利用的限制性因素的种类或危害，续分为亚级。同亚级的土地其土壤与气候等对农业起支配作用的限制因素是相同的。E（侵蚀限制因子）土壤侵蚀危害W（过湿限制因子）土壤排水不良，地下水位高，洪水泛滥危害S（根系限制因子）根系层浅、干旱、石质、盐碱化等C（气候限制因子）过冷、干旱、霜雹等主要性和顺序性,3）土地潜力单元：指一组土壤，对于植物的适宜性和经营管理技术都很近似。在制图单位上属于范围较小，性质更为均一的，具有相似土地利用潜力和相似管理措施需要的土地单元。同一潜力单元的土地特点：1）相同经营管理措施下，可生产相同农作物、牧草或林木2）种类相同的植被，要求相同的水土保持措施和经营管理方法；3）相近的生产潜力（相似的经营管理制度，平均产量变率小于25%）土地潜力分级结构,二 土地利用潜力评价,2 土地潜力评价特点：1)同一潜力级土地，限制程度相似，但限制因素种类不一定相同，所需经营管理措施也不一定相同；2)潜力级的评定主要依据土地的自然要素，而不进行投入产出分析；3)管理水平中等；4)评价方法的适用范围大；5)评价时没考虑土地的区位条件。,二 土地利用潜力评价,二 土地利用潜力评价,3 USDA土地潜力评价系统推广应用改变潜力分级数目设置不同的限制因素从其它角度对潜力级作细分限制因素的数量化改变潜力评价的基本前提,（二）英国土地利用潜力分类英国土壤调查局于1969年提出的土地利用潜力分类克服了主观性的缺点在实际分析和产生气候限制标准时，该系统把气候以数量化形式分为三组,二 土地利用潜力评价,二 土地利用潜力评价,R平均降水量mm，PT平均潜在蒸发量mm，T(x)平均每日最高温度长期平均数第一组：R-PT15，反映气候对作物生长没有或仅有轻微限制第二组，R-PT14，反映气候对作物生长有中等不利限制，并限制到作物品种选择第三组：R-PT300mm，T(x)14，反映气候对作物的生长有较强烈到严重的限制，并进一步有些作物品种的选择。,二 土地利用潜力评价,1 土地利用潜力分类系统把土地分为七等 一等地：对土地利用没有限制或仅有很小限制土地。可种植作物选择范围很广，并在中等施肥条件下能获得良好产量。二等地：有少量限制土地。这些限制影响到作物品种选择和耕作方法，但仍能种梢种类较多作物，由于收获困难，种植某些块根作物和冬季收获作物不大理想。,二 土地利用潜力评价,三等地：有中度限制土地，限制了作物选择或要求精心管理，限制因素影响到耕作时间安排和作物选择。这些限制使土地主要用作草场、粮食作物或饲料地。有可能获得高产，但限制性因素较难克服。四等地，具有中度强烈限制土地。限制影响作物选择并要求精心管理。气候不利条件加上其它限制，作物选择有严重局限，增加遭受自然灾害影响风险。主要作物为牧草、粮食作物和饲料作物可在冒风险较少地方进行种植。,二 土地利用潜力评价,五等地：具有严重限制土地，仅限于做牧场、林地或旅游用地。过高降雨量，不利坡向和有阳生长季节限制了种植业。技术性牧场改良较易进行。土地对林业和旅游有较大潜力。六等地：具有严重限制土地，仅限于作牧场、林地或娱乐用地。限制性强到不能用拖拉机作牧业改良。在很陡地面中包括有某些有放牧价值地面。七等地：具有强烈且不能改变限制土地。不利坡向、漫长的积雪时间和短促的生长季节妨碍了林业的生产。低质的粗放牧业有可能在很短的时间内进行。,二 土地利用潜力评价,土地利用潜力分类系统除一等地外，其余每个等级内按限制性因素分为五个类型土壤(s)湿度(w)、气候(G)；坡度(g)土壤侵蚀(e),（三）我国的土地潜力评价系统农垦部系统：提出荒区、副区、等、级4级划分，其中副区作为荒区辅助单位，实际上为3级续分。综合考察委员会系统：提出类、等、组三级续分。都以农业(种植)出发，着重于以土地开发为目的，缺乏对土地农业、牧业、林业等适用性的综合分析，在土地利用上容易引起矛盾,二 土地利用潜力评价,从七十年代初我国也陆续开展了土地潜力评价的研究,这些研究或多或少的借鉴了美国农业部土地潜力评价系统的某些做法.象在评价中大多注重于土地对于农林牧业生产的潜力高低,据此划分土地的潜力等级.,二 土地利用潜力评价,（三）我国的土地潜力评价系统1.内蒙古呼伦贝尔地区的土地潜力评价系统 中国科学院地理所在内蒙古呼伦贝尔地区的荒地资源调查中所开展的土地潜力评价,可视为我国土地潜力评级的先导性工作.评价系统先按照土地对于农林牧各业利用的可能性分成四大等级:甲:适于农林牧多种利用的土地;乙:不宜农用,但可牧用的土地;丙:不宜农用,但可林用的土地;丁农林牧利用价值均不高的土地.,二 土地利用潜力评价,在大等级内,按土地对某种利用的适宜程度划分潜力级.在某些潜力级内,再按照所需采取的改良措施作进一步的划分.例如太平庄乡的土地潜力等级系统为:不需要专门改良即可农用的土地稍加改良即可农用的土地需采取水土保持措施2需采取简易排涝措施3 需清除灌丛并采取水土保持措施 采取较大防洪排涝工程措施可以农业的土地适宜牧用的土地适宜林用的土地评价系统比较简单,体现了农-林-牧这种土地利用的先后顺序.,二 土地利用潜力评价,（三）我国的土地潜力评价系统2.我国东北地区1:100万土地资源图的土地潜力评价系统中国科学院自然资源综合考察委员会在东北地区编制1:100万土地资源图所采用的评价系统,与美国农业部的潜力评价系统有许多相似之处.,二 土地利用潜力评价,首先按照土地对农林牧的适宜与否分为五个等级,即:宜农宜林宜牧的土地,宜林宜牧的土地,宜牧的土地,宜林的土地和暂时不宜于农林牧利用的土地.其下分别按农林牧的适宜程度各分最适宜,一般适宜和临界适宜三种情况.为了减少排列组合的数量,并适当突出宜农土地,在宜农宜林宜牧的土地中,按农业的适宜性划分为三个等级:农业无限制或少限制质量好,最适于农业利用的土地;农业有限制,质量中等,一般适宜于农业利用的土地;农业限制较大,质量差,临界适宜于农业林用的土地.根据这个划分7个土地潜力级,用罗马字母表示.,二 土地利用潜力评价,等地:农业无限制或少限制,质量好,最适宜于农业利用,同时又适宜于林业与牧业利用.地形比较平坦,土壤肥力高,机耕条件好,是高产稳产基本农田,或者易于建成基本农田.对未垦土地不需要改造或略改造即可开垦,垦后也易建成基本农田,并且在正常利用下对当地或邻区不会造成土地退化等不良后果.等地:农业利用有一定限制,质量中等,一般适宜于农业利用,也易于林业和牧业利用.对农业生产有限制,或者由于热量不足,或由于水分不足,地形限制,盐碱,沼泽,土壤侵蚀等,需要一定改造措施才能开垦和建设农田,或者需要一定的保护措施,以免土地退化.等地:农业利用受到较大的限制,质量差,临界适宜或勉强适宜于农业利用.或者由于一年一熟不很稳定,或由于水分不足,旱作不稳定,水源缺乏,或由于地形坡度大,土层薄,较严重的盐碱化,沼泽化,较强烈的土壤侵蚀等,需要大力改造后才能开垦和建设基本农田;或者需要在严格保护下才能进行农业生产,否则易于发生土地退化.这类土地适宜于林业和牧业利用.,二 土地利用潜力评价,等地:农业利用已经受到很大限制.但林业和牧业利用无限制或少限制.一般情况下,宜于林业或牧业利用.在特殊情况下经大力改造后部分土地可为农业利用.也可以作为人工草地,或者某些特殊的农业利用.等地:农业和林业利用受到很大限制,但牧业利用无限制或少限制.一般情况下可作为牧业利用.特殊情况下经过大力改造后,部分也可以作农业,林业利用,或者作为人工牧草地.等地:农业和牧业利用受到很大限制,但林业利用无限制或少限制,一般情况下宜为林业用地,特殊情况下部分可作为牧业利用,经过大力改造后,部分可作为特殊的农业利用.等地:由于特殊的性质暂时不宜于农林牧利用的土地,或者作为特殊用途的土地,如流动沙丘、隔壁之类需要改造的土地,有稀有珍贵动植物资源需保护的土地;冰川、水源涵养地区、游览区;作为工业原料、矿产、城镇建筑用地等.,二 土地利用潜力评价,在等之下设亚等,表示宜林地和牧草地的适宜程度.宜林地亚等用英文大些字母A、B、C表示,牧草地亚等用英文小写字母a、b、c表示.A:最适于造林的土地.气候良好.土壤肥沃,坡度适当,适种树种广,尤其适于优良树种的生长,森林植物生产能力高,出材率高.B:一般适宜于造林的土地.对树种选择有一定的限制,特别是对优良树种的发展,或由于地形、土壤等限制,森林生产能力不高,出材率不高.C:临界适宜的造林地.对树种选择,尤其优良树种受到很大限制,仅适于少数几种树种,或者需要改造后才能造林,或者只为特殊的目的如水土保持、防风固沙、农田防护、水源涵养等造林的土地.,二 土地利用潜力评价,a:质量好,最适于牲畜饲养的草地,草丛质量好,营养丰富,适口性好,产草量高,适于多种牲畜饲养,而且利用率高.b:质量中等,一般适宜于牲畜饲养的草地.或草丛质量中等;或者草质随好,但产草量低;或产草量随高,但草丛质量差,营养价值尤其含氮率较低;或者牲畜种类受限制,仅适于某几种牲畜饲养.c:质量低,临界适宜于牲畜饲养的草地.草丛质量很差,或产草量很低.草场退化,载畜能力很低,需要大力改造的草地;或牲畜种类受到很大限制,仅适于某一种牲畜饲养或利用率低的草地.,二 土地利用潜力评价,二 土地利用潜力评价,在土地等或亚等内,按其限制因素及相应的改造措施再划分组.同一组内的土地具有相同的主要限制因素和主要改造措施.组与组之间只反映限制 因素的不同,改造措施的不同,没有质的差别.拟定了8种限制因素,用英文小写字母表示:e侵蚀限制、p坡度限制、m土壤质地限制、l土层厚度、w水分及排水条件限制、s盐碱限制、t热量限制、r降水限制.加上o无限制共9个组.对每种限制因素,再区分出若干小类.如e1、e2、e3等,并拟定出相应的划分指标.评价的结果可用符号表示,比如:Bbw2代表农业利用质量好、林业和牧业利用质量中等并存在水文与排水限制的土地.,三 土地生产潜力评价,概念：土地生产潜力：是指土地用作种植业、林业和草场的情况下，土地所具有的生物或经济潜在产量。土地潜力评价：根据影响土地生产力的气候、土壤等因素，估算出土地在不同管理和投入水平下，土地所达到最高产量，它具体的指出了土地好坏的程度，是一个具有绝对数值的概念。,三 土地生产潜力评价,（一）经验公式法：根据产量和环境要素的相关原理，建立经验公式1 里斯（迈阿密）模型 A 通过年平均气温计算光温生产潜力Yt=3000/(1+e1.42-0.141t)Yt是光温生产潜力（g/m2年）t是年平均气温（）e是自然对数的底数B通过年平均降雨量计算降雨气候生产潜力Yp=3000/(1-e-0.00065p)式中：Yp是土地生产潜力（g/m2年）p是年平均降雨量（毫米）,三 土地生产潜力评价,2 桑斯维特模型,三 土地生产潜力评价,（二）理论方法：认为土地生产潜力是土地肥力决定，土地肥力一般有光、热、水、养分等因子从层次分析观点出发，可将土地生产潜力依降低顺序分为四个不同层次Pa=PfTWS Pa为农业生产潜力，Pf为光合潜力，T，W，S分别为温度，水分与土壤有效系数；Pf=0.0146Q，Q为总辐射量(J/cm2),四 土地潜力评价的步骤,进行土地潜力评价和在此基础上的编制土地潜力图有两种途径：一是以现有的详细土壤调查资料为基础，同事补充收集某些附加资料，对土地潜力作出评定；二是通过野外调查直接进行土地潜力评定与制图不管采用哪种途径，土地潜力评价须包括以下步骤：,四 土地潜力评价的步骤,（一）确定潜力评价的基础评价单位 土地潜力评价通常在基础评价单元内进行.确定基础评价单元主要有四种做法,四 土地潜力评价的步骤,1 以土地类型单位为基础评价单位 土地类型反映了土地的自然特征,也考虑了人类活动对土地的影响,因此土地类型不仅能反映出土地和土地利用差异性的自然条件,而且也能体现全部自然要素及人类活动结果的相对一致性和差异行,适合于作为包括土地潜力评价在内的一般土地评价的基础单位.在我国,以土地类型作为土地评价基础单元方面存在的主要问题是各级土地类型的划分往往不够细,许多地方的现有土地类型图不能满足土地评价的要求.即使具备土地类型图,但对土壤的性质方面往往考虑得较少,有待于弥补.,四 土地潜力评价的步骤,2 以土壤分类单位作为基础评价单位以土壤分类单位作为土地潜力评价的基础单位,最早源于美国的土地潜力评价分类.通常将土壤分类系统中的“土系”作为基础评价单位.同一种土系不仅具有相同的目质类型,而且土壤各种特性基本相同.因此,以土系为基础进行诸如耕作、污水排泄处理等与土壤密切相关的土地潜力评价时,往往可以受到很好的效果.尤其是在那些尚未编制土地类型图或土地类型图质量不符合土地评价要求,但已经有质量可靠的土壤图和相关资料的地区.,四 土地潜力评价的步骤,3 以土地利用现状单位作为基础评价单位直接利用土地利用现状图的图斑作为土地潜力评价单位.优点是评价单元的界线与农地地块等现状利用单位的界线完全一致,评价结果便于土地利用结构的调整和基层生产单位的应用.但是土地利用单位因受人为影响往往不太稳定.另外,如果一个土地利用单位内部含有多个不同的土地类型,评价所需的土地性质尤其是土壤性质的选取就会非常困难.4 土壤图或者土地类型图和土地利用图叠加的图斑作为评价单元将土壤图或者土地类型图和土地利用图叠加来产生评价单元.兼顾以上几种方法的优点,充分利用GIS等技术.,四 土地潜力评价的步骤,（二）建立潜力评价系统 建立土地评价系统时首先要考虑到评价目的和研究地区的主要特点，同时要考虑到主、客观条件。一般说来，可以参考和借鉴与研究区土地特点类同地区的现成评价系统，这样可以节省时间和少走弯路。在借鉴和参考之间，应该深入分析这些系统的结构和特点，尤其是由系统结构所体现出来的土地利用优先次序，看是否符合本区情况。如有不合的地方，就需要对系统作出修正。如果是在一个大范围的区域尺度上进行土地潜力评价，则需要先对评价系统在典型地区进行测试，并作必要的调整，再在全区内推广应用。如果没有类似评价方案可以参考和借鉴，就通过实地调查并参考相关资料建立评价系统。建立评价系统的过程中，要注意专家和有关人员的意见。,四 土地潜力评价的步骤,（三）拟订潜力评价表潜力评价表又称为土地限制因素评级表，国外也称为转换表。在进行土地潜力评价前必须要拟订这类表格。1 潜力评价表中要有限制因素（参评因素）。影响土地利用的土地性质很多，究竟选用那些限制因素，需要对研究区的土地属性进行综合分析，力求找出影响土地利用潜力的主导限制因素，将它们纳入潜力评价表内。,四 土地潜力评价的步骤,2 要为每一种选定的限制因素划分出相应于各潜力级的界限值。例如坡度，坡度与土壤侵蚀危害程度有关，常作为潜力评价中的一项重要的限制因素。可以规定小于1为级，小于3为级等等。对有些限制因素难易用定量的方法表示，可以用定性的方式了表明，比如洪涝灾害可表示为：无、偶尔、经常等。为求客观，也要考虑尽可能的用定量方式表示。象洪涝灾害可以表示成一年一遇、十年一遇等。,四 土地潜力评价的步骤,注意：限制因素的分级限制因素的分级，是土地潜力评价中的一项关键的工作，它影响到评价成果的科学性和实用性。同时，这也是一项相当困难的工作，要求评价工作者具备广博的知识，并对研究区有比较透彻的了解。对限制因素的分级的步骤：,四 土地潜力评价的步骤,1 确定级的下限值，即/级的界限值。方法是通过实地调查，找出当地群众普遍认为潜力和产量高的土地，分别确定该土地的每种限制因素的变动范围，然后取其下限值作为/级的界限值。以坡度为例，如果这类土地的坡度在13之间，那么3就作为/级的界限值。,四 土地潜力评价的步骤,2 通过调查，找出那些质量很差、但仍然勉强可用于农业耕作的土地，将这类土地的限制因素的的上、下限分别作为级和级的下限。仍以坡度为例，如果这类土地的坡度在2025之间，那么将20作为/级的界限值。而将25作为级的下限。3 通过对级下限与级下限（例子中分别为3与20）之间的内插，确定级的下限，也就是/级的界限值。,四 土地潜力评价的步骤,在拟订潜力评价表时要特别注意：1 应当听取专家和当地老农等有关人员的意见，参考农业实验站点等有关资料。2 主要考虑不同限制因子之间的相互作用和叠加效应。例如地表侵蚀度不仅取决于坡度，而且与土壤类型、地表植被、气候条件等有关，因此坡度的分级不能千篇一律。不同研究区域划分方法可能差别很大。,四 土地潜力评价的步骤,（四）评定潜力等级 土地潜力评价等级的评定包括两极控制：第一级控制，是分别对各限制因素评定相应的潜力等级，即单项评级；第二级控制，是根据各限制因素相应的潜力等级评定土地总的潜力等级，即综合评级。综合评价：定性评价定量评价,四 土地潜力评价的步骤,定性方法：即把限制程度最高的某限制因素所对应的潜力等级作为土地总的潜力等级。这种方法原自农业上著名的“最低限制定律”，即通常所说的“水桶原理”。例如：某一块土地的坡度为20，按照所确定的农业土地潜力评价方案为3级（3级为1525）。尽管其他限制因素等级评定为1级或者2级，这块土地总的潜力评级仍然为3级。这是因为尽管这块土地其它条件很好，但是由于坡度较大影响到农业利用的潜力，不能将其评定为1级或2级。定量方法：根据各限制因素分级值之和评定土地总的潜力等级。,五 土地潜力评价成果的应用,土地潜力评价成果可直接或间接地用于土地利用规划。提供战略决策依据（一）潜力级评价成果的应用土地潜力级评价的成果主要用于资源清查中的土地质量摸底，目的是查明和保护最适合于农业耕作的土地。从另外的角度来说，查明高质量的农业用地之后，可鼓励人们更集约地去使用这类土地，增加投入，加强管理，以增加土地的农业利用效益。,（二）潜力亚级评价成果的应用潜力亚级指出了土地存在的主要限制因素，因此也就告诉规划或决策人员提高土地潜力所需采取的措施。（三）潜力单元评价成果的应用潜力单元对于详细的小区域土地利用规划有重要的意义。在国外，土地潜力单元水平上的潜力评价多用于农场或村落的土地利用规划，或新开辟地区的用地设计。,六 土地潜力评价讨论,优点：1评价以定性为主，在目前对土地的各种属性、作物的生态特性以及两者之间的相互关系的研究还在深入研究的情况下，土地潜力评价不失为与之相适应的实用评价方法。2评价的概括程度较高，评价过程中可以根据多方面的因素加以调节，在不同比例尺或具有不同限制因素类型和强度的地区均可以灵活地应用潜力评价的等级系统，而不需要对方法的原理和等级系统的基本结构进行大的调整，这也是这个评价系统能被广泛应用的重要原因之一。,优点：3评价能够综合考虑各项土地组成因素，据此归纳出潜力等级，并明确指出与土地利用的潜力有关的土地质量的优劣（或者主要限制因素类型及其强度），易于非专业人员理解和接受。缺点：1在将土地划分为某一种潜力等级时，即使有一套完全定量化的土地评价因子（限制因素）划分标准，但因在制定这类划分标准时往往带有主观性，因此评价结果仍难免有一定程度的主观性。,缺点：2某一单项土地因素（限制性因素）对土地潜力等级高低的影响不是孤立起作用，而是共同起作用的。而在进行土地潜力评价时，对这种相互作用不能综合地估计，这也是造成土地潜力评价灵活性大，以致往往受评价者主观影响较明显的重要原因。3潜力评价偏重考虑土地的自然性质，一般不进行土地利用的经济效益分析。在评价中也不特别考虑不同的管理水平，而只是假定在“中等管理水平”上进行评价。因此，要将潜力评价的结果真正应用与土地利用规划，还需做许多后续工作。,缺点：4潜力评价只是告诉人们某块土地可以利用的范围以及利用上的潜在能力，而没有指出这块土地的最佳利用即最有利的利用方式。事实上，不同的土地利用方式甚至不同的作物对土地均有其不同的特殊要求，因为某种限制因素对某种作物可能有举足轻重的作用，但是对于另一种作物可能无甚作用。这些在潜力评价中无法予以考虑。同时，潜力评价也不可能将一般认为的质量高的土地与具有特殊利用价值的土地区分开来。,