谷俊杰 胡君德 梁卓娜 包美霞

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 內(nèi)蒙古呼和浩特 010022）

目前已有很多學(xué)者對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行定量研究[1-5]，如2007年仙巍和王振華應(yīng)用遙感與GIS技術(shù)分別對(duì)岷江上游和南水北調(diào)雅礱江工程區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行研究[6-7]，2010年劉燕，劉康采用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)陜北黃土高原生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)研究[8]，上述研究主要以行政縣為評(píng)價(jià)單元，沒能反應(yīng)縣域內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差異，顯然在一定程度上使研究成果與實(shí)際情況不符，而格網(wǎng)GIS技術(shù)能夠有效解決這一突出問題[9]。因此，本文選擇西部耕地新墾區(qū)達(dá)拉特旗為研究區(qū)域，依據(jù)國土資源部土地利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展的全國“重點(diǎn)區(qū)域土地生態(tài)狀況調(diào)查與評(píng)估技術(shù)規(guī)范”，確定達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助ArcGIS軟件，分別以行政村和500×500m格網(wǎng)為評(píng)價(jià)單元，對(duì)達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行粗評(píng)估和精細(xì)評(píng)估研究，較為客觀地反映了粗評(píng)估和精細(xì)評(píng)估結(jié)果的差別，揭示了達(dá)拉特旗區(qū)域內(nèi)部生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差異。

一、研究區(qū)概況

達(dá)拉特旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市北部，東與準(zhǔn)格爾旗相連，南與鄂爾多斯市轄區(qū)東勝區(qū)交界，西與杭錦旗接壤，北與包頭市轄區(qū)、土默特右旗及巴彥淖爾市烏拉特前旗隔黃河相望，總面積824107.11公頃，轄8個(gè)蘇木鎮(zhèn)，總?cè)丝?4萬，地勢(shì)南高北低，呈階梯狀，中部為庫布其沙漠區(qū)，屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，降水資源豐富，主要有黃河、哈什拉川、黑賴溝、東柳溝等河流。2012年年末達(dá)拉特旗耕地、林地、草地、城鎮(zhèn)及工礦用地、濕地面積分別為149582.88公頃、174861.88公 頃、322164.87公 頃、5149.31公 頃 和13344.73公頃，分別占總面積的18.15%、21.22%、39.09%、0.62%和1.62%。

二、數(shù)據(jù)來源及評(píng)價(jià)方法

（一）數(shù)據(jù)來源。以研究區(qū)第二次全國土地資源調(diào)查和2009—2012年土地利用變更調(diào)查遙感影像圖、地形圖、地質(zhì)地貌圖、氣象部門資料、統(tǒng)計(jì)部門提供的相關(guān)人口經(jīng)濟(jì)資料等為主要數(shù)據(jù)源，少數(shù)不全的資料通過相關(guān)數(shù)據(jù)替代估算等方法加以補(bǔ)充。

（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立與權(quán)重確定。達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系由土地生態(tài)狀況基礎(chǔ)性指標(biāo)、土地生態(tài)狀況結(jié)構(gòu)性指標(biāo)、土地污染、損毀與退化狀況指標(biāo)、生態(tài)建設(shè)與保護(hù)綜合效應(yīng)指標(biāo)和區(qū)域性指標(biāo)等5個(gè)準(zhǔn)則層，13個(gè)指標(biāo)層、39個(gè)元指標(biāo)層構(gòu)成。各指標(biāo)層分別采用特爾斐法、層次分析法、因素成對(duì)比較法等方法確定權(quán)重，最終確定多方法綜合權(quán)重，如表1所示。

表1 達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

（三）指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于各個(gè)指標(biāo)具有自己的相應(yīng)量綱，指標(biāo)之間沒有可比性，所以首先要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理模型如下：

正指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理模型：Xij=(xij-mi)/(Mi-mi)

負(fù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理模型：Yij=(Mi-yij)/(Mi-mi)

式中:xij、yij為實(shí)際值；Mi為最大值、mi為最小值

（四）土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法。土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分值計(jì)算公式如下：

其中，S為土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分值；Wi為一級(jí)指標(biāo)權(quán)重；m為元指標(biāo)數(shù)量；Wk為元指標(biāo)的權(quán)重；Yk為元指標(biāo)分值。

三、達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

（一）以行政村為評(píng)價(jià)單元的粗評(píng)估。按照達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)信息按行政村進(jìn)行提取，標(biāo)準(zhǔn)化處理后，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分值計(jì)算，結(jié)果表明，達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量屬中等級(jí)別，土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合得分值集聚在1.06-1.69之間，依據(jù)總分頻率直方圖分值突變處作為區(qū)段分界點(diǎn)，劃分達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)，如圖1所示。

結(jié)果表明，達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為中等級(jí)別，從劃分行政村等級(jí)數(shù)目上看，質(zhì)量中等的行政村34個(gè)，占總數(shù)的25.95%，質(zhì)量較優(yōu)和質(zhì)量較差的行政村數(shù)都為32個(gè)，僅次于質(zhì)量中等的行政村數(shù)目，質(zhì)量優(yōu)和質(zhì)量差的行政村數(shù)目相對(duì)較少，分別為17和16個(gè)；從各等級(jí)行政村所占面積上看，質(zhì)量較差行政村所占面積最大，為3189.73km2，占總面積的38.69%，其次是質(zhì)量中等行政村面積，占總面積的19.09%，面積所占比例最少的是質(zhì)量優(yōu)等行政村，面積僅為456.40km2，約為質(zhì)量較差行政村面積的七分之一；從各土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量級(jí)別分布情況來看，質(zhì)量優(yōu)、質(zhì)量良好、質(zhì)量中等的行政村主要分布在沿黃河沿岸、與包頭接壤的地區(qū)，質(zhì)量較差、質(zhì)量差的行政村主要分布在達(dá)拉特旗的西南側(cè)，庫布其沙漠東側(cè)。

圖1 達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)

（二）格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估。結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋乩矛F(xiàn)狀，利用ArcGIS軟件，將達(dá)拉特旗以500×500m網(wǎng)格劃分成33614個(gè)評(píng)價(jià)單元，對(duì)達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估，根據(jù)指標(biāo)綜合打分法，得出達(dá)拉特旗土地生態(tài)質(zhì)量綜合得分聚集在0.36—0.65之間，采用頻率直方圖數(shù)值突變處作為分值區(qū)域的分界點(diǎn)，得到達(dá)拉特旗格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估結(jié)果，如圖1所示。

達(dá)拉特旗土地生態(tài)質(zhì)量處于中等水平，質(zhì)量較差的格網(wǎng)數(shù)量最大，面積占到總面積的35.34%，質(zhì)量中等和質(zhì)量較優(yōu)的格網(wǎng)數(shù)分別占總面積的21.21%、18.65%，質(zhì)量差的格網(wǎng)數(shù)次之，占總面積的17.52%，質(zhì)量優(yōu)的格網(wǎng)數(shù)最少，占總面積的7.28%。按照行政村界線看，受到格網(wǎng)劃分影響，大部分行政村邊界處都存在兩種土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)，土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量中等格網(wǎng)分布最廣，覆蓋64個(gè)行政村，質(zhì)量差的格網(wǎng)覆蓋行政村數(shù)目最少為25個(gè)。通過對(duì)比達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)與各指標(biāo)層的關(guān)系，可以看出，土地生態(tài)狀況結(jié)構(gòu)性指標(biāo)層是引起等級(jí)差異性的主要影響因素，在該指標(biāo)層中無污染高等級(jí)耕地比例、天然草地比例、城鎮(zhèn)建設(shè)用地比例的影響最大，如達(dá)拉特旗土地生態(tài)質(zhì)量較差等級(jí)主要位于達(dá)拉特旗西南部，只有樹林召城區(qū)位于北部，主要影響因素即為城市建設(shè)用地覆蓋面積較大；達(dá)拉特旗耕地主要位于達(dá)拉特旗北部，黃河沿岸地區(qū)，這與土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)和較優(yōu)等級(jí)走向相符；天然草地主要分布在達(dá)拉特旗西南部，該指標(biāo)覆蓋處基本屬于達(dá)拉特旗土地生態(tài)質(zhì)量較差和質(zhì)量差等級(jí)處。

（三）對(duì)比分析。對(duì)比以行政村為評(píng)價(jià)單元的粗評(píng)估結(jié)果和格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估結(jié)果，得出達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量都處于中等水平，但各土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量級(jí)別總面積相差較大，其中質(zhì)量較差級(jí)別相差最大，格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估結(jié)果比行政村粗評(píng)估結(jié)果少277.03km2，質(zhì)量中等級(jí)別相差面積次之，為174.80km2、質(zhì)量較優(yōu)的相差最少為13.23km2。粗評(píng)估和精細(xì)評(píng)估相對(duì)比，質(zhì)量優(yōu)、質(zhì)量較優(yōu)、質(zhì)量中等、質(zhì)量較差、質(zhì)量差相差面積占粗、精評(píng)估各質(zhì)量級(jí)別平均面積之和的比重分別是27.20%、0.86%、10.52%、9.08%和1.94%。

其中變化差異較大的是東興村，在行政村粗評(píng)估中東興村為質(zhì)量中等級(jí)別，但在格網(wǎng)精評(píng)估中東興村有38個(gè)格網(wǎng)為質(zhì)量優(yōu)等級(jí)別、22個(gè)格網(wǎng)為質(zhì)量較優(yōu)級(jí)別，主要原因是東興村有林地和無污染高等級(jí)耕地分布較好，在格網(wǎng)化精評(píng)估時(shí)直接影響土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。其他130個(gè)行政村內(nèi)部包括兩種質(zhì)量等級(jí)的較多，一般以同時(shí)包括相鄰兩質(zhì)量等級(jí)為主，質(zhì)量優(yōu)和質(zhì)量較優(yōu)格網(wǎng)共同覆蓋的行政村數(shù)目為31個(gè)，占行政村總數(shù)的23.66%；質(zhì)量較優(yōu)和質(zhì)量中等格網(wǎng)共同覆蓋32個(gè)行政村，所占比例為24.33%；質(zhì)量中等和質(zhì)量較差以及質(zhì)量較差和質(zhì)量差格網(wǎng)也分別覆蓋23個(gè)和21個(gè)行政村。如溝心召村326個(gè)格網(wǎng)為質(zhì)量優(yōu)級(jí)別，705個(gè)格網(wǎng)為質(zhì)量較優(yōu)級(jí)別，行政村內(nèi)部質(zhì)量較優(yōu)格網(wǎng)面積占總面積的68.38%；馬場壕村內(nèi)部質(zhì)量中等格網(wǎng)面積占總面積的67.93%；吳四屹堵村質(zhì)量中等和質(zhì)量較差格網(wǎng)面積各占一半，主要受土地生態(tài)狀況結(jié)構(gòu)性指標(biāo)層中的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施用地比例指標(biāo)影響；補(bǔ)錄梁村質(zhì)量差等級(jí)格網(wǎng)數(shù)為197個(gè)，占總面積的53.83%。

四、結(jié)論

通過對(duì)鄂爾多斯市達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量存在以下特征：

（一）達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于中等級(jí)別，空間差異性較大，西南部地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差，黃河沿岸地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較好。

（二）采用格網(wǎng)GIS技術(shù)進(jìn)行土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估，可以更為精確的反映行政村內(nèi)部土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間差異，以行政村為評(píng)價(jià)單元粗評(píng)估和格網(wǎng)化精細(xì)評(píng)估結(jié)果相比較，質(zhì)量優(yōu)、質(zhì)量中等級(jí)別面積分別增加143.69km2、174.80km2，質(zhì)量較優(yōu)、質(zhì)量較差、質(zhì)量差等別面積分別減少13.23km2、277.03km2和28.21km2，質(zhì)量優(yōu)、質(zhì)量較優(yōu)、質(zhì)量中等、質(zhì)量較差、質(zhì)量差相差面積占粗、精評(píng)估各質(zhì)量級(jí)別平均面積之和的比重分別是27.20%、0.86%、10.52%、9.08%和1.94%。

（三）對(duì)比達(dá)拉特旗土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)與各評(píng)價(jià)指標(biāo)分布情況，發(fā)現(xiàn)土地生態(tài)狀況結(jié)構(gòu)性指標(biāo)層中的無污染高等級(jí)耕地比例、天然草地比例、城鎮(zhèn)建設(shè)用地比例對(duì)于達(dá)拉特旗土地生態(tài)質(zhì)量影響較大。

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