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土地资源本底调查对土地利用规划、土地资源管理和国土资源的保护等具有重要意义。本文借助国家科技部基础性项目“我国南方丘陵山区综合科学考察”的子课题——“土地资源科学考察”,开展了南方丘陵山区湖南省、江西省、浙江省和福建省四省耕地后备资源的研究工作。 目前来看,现有的土地资源本底数据(1:100万土地资源图,1980s)在空间精细度和时间现势性上已经无法满足现在土地可持续性利用的要求,亟需用新的技术方法进行空间数据的更新。经过30年的发展,南方丘陵山区土地资源本身已经发生了巨大的改变,尤其是耕地资源的持续减少,了解耕地后备资源的实际情况对保障区域粮食安全有着较大的意义。历次国家级耕地后备资源调查研究,对耕地后备资源调查对象、调查方法和调查结果等方面均有差别。而且目前大多数耕地后备资源的研究集中在中、小尺度,跨省域的大尺度研究少见。 针对以上问题,本文通过建立1km2栅格土地利用限制因子数据集,开展对研究区四省耕地后备资源的信息提取和质量评估工作。收集多源基础数据,运用GIS、遥感等新的技术方法和相关数学模型计算得到研究区1km2栅格土地资源利用限制因子数据集;建立耕地后备资源的自然-生态适宜性指标评价体系,对研究区耕地后备资源进行提取研究;利用提取结果,采用综合指数模型对研究区耕地后备资源进行自然质量适宜性评价。结果如下: (1)通过分析南方丘陵山区土地利用限制因子,本文选择了自然坡度、基岩裸露、土壤质地、土壤侵蚀和土层厚度进行计算。地形坡度计算运用研究区内的DEM数据,基岩裸露采用了国家林业局的石漠化数据进行了提取,土壤质地采用了国际制的质地分类,土壤侵蚀计算应用修正土壤流失方程(RUSLE),土层厚度计算运用了土壤景观推理模型(SoLIM),得到研究区1km2栅格宜农非耕地的土地资源利用开发的5个主要限制因子数据集。 (2)借鉴国土资源部关于可开垦耕地指标与标准,建立了本文基于自然-生态适宜性耕地后备资源提取指标与标准,运用ARCGIS对8个潜在耕地后备资源二级类进行极限条件剔除,得到了四省耕地后备资源。得出结论:四省耕地后备资源总量为8992.3km2,包含了未利用地和可作农业结构调整的林草地;其中林草地面积很大,占主要部分,其余可优先开垦未利用的耕地后备资源面积为2265.58km2,资源量已经很小。通过历史数据对比分析和野外考察资料验证,发现提取结果具有较大的可信度。 (3)采用综合指数模型对研究区的耕地后备资源进行自然适宜性评价,划分了五个等级。得出结论:四省高、中度适宜开发的耕地后备资源面积比例较小,主要以平原区的沼泽、滩地和滩涂为主;勉强和目前不适宜开发的耕地后备资源面积比例较大,主要以丘陵山区的其他林地、中覆盖度草地为主。适宜开发的耕地后备资源量在四省分布较为集中,资源量很小。 本文通过建立限制因子数据、提取与评价指标体系,进行了跨省域范围的耕地后备资源研究,为耕地后备资源本底数据的更新和相关研究提供了思路和方法。