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中國土地自然類型劃分的探討

2017-02-27 14:52尹???/span>許皞李大偉
江蘇農業科學 2017年1期
關鍵詞:土地類型成因土地

尹???許皞+李大偉

摘要:概述地貌分類與土地類型研究成果,提出土地自然類型及其劃分體系。采用文獻資料法、對比法研究方法。研究結果,目前,人們對土地利用類型進行了非常透徹的研究,但幾乎沒有學者對土地自然類型進行較系統的研究。土地是各種地質作用形成的地質體,同地貌一樣,具有成因、形態和物質組成等自然屬性,而地貌類型基本反映了土地的自然屬性,因此,地貌類型基本上可以作為土地自然類型劃分的主要依據?;谶@種思想,提出了基于地貌學的土地自然類型劃分體系。(1)土地自然類型劃分體系是以形態成因、等級系統、構造地貌和指標系列等為原則而建立;(2)土地自然類型包括綱、亞綱、類、亞類、型、亞型、種;(3)土地自然類型采用8級劃分法,分別適合于不同制圖精度的土地區劃使用。結果表明,土地自然類型不同于土地利用類型,不同土地自然類型具有不同的土地功能,土地自然類型的劃分對土地合理開發利用具有十分重要的意義。

關鍵詞:土地自然類型;土地形態類型;土地成因類型;土地物質組成類型;地貌類型

中圖分類號: F301.23 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2017)01-0217-06

目前,國內外開展土地自然類型的科學研究歷史已有半個世紀之多,產生了多種土地分類系統;如Mictchell等的8級土地分類系統,聯合國糧農組織(FAO)土地評價分類系統,美國應用遙感資料的土地利用和地表覆蓋分類系統及土地潛力分類系統,林培根據《國外土地類型研究發展》整理的各國主要土地類型分級系統等,但沒有形成統一而系統的分類體系,土地分類(主要是土地自然類型劃分)仍然處于較混亂狀態[1-12]。眾多學者認為,土地類型研究是自然地理學的核心內容,是土地資源管理、土地規劃與開發利用等的基礎,對生態環境保護、生態文明建設和國民經濟可持續發展等都具十分重要的意義[4-6]。因此,土地科學和地理學界均宜將解決土地分類系統混亂問題列為科學研究的首要任務。本研究依據地貌學的基本原理和方法,在前人研究的基礎上,通過深入分析和研究,提出了土地自然分類的科學體系。

1 土地自然類型劃分混亂不統一的原因分析

自20世紀30年代以來,國內外綜合自然區劃推動了土地自然類型劃分研究,都是以服務農業為目的[1,13],而很少考慮到城鄉及各種工程建設。在中國20世紀80年代是土地自然類型研究最興盛的時期,可是由于城鄉建設發展,土地科學界和自然地理學界逐漸將關注焦點轉移到土地利用類型研究上,忽視了對土地自然類型的研究,因此,關于土地自然類型劃分混亂和不統一的問題至今還沒有得到解決。通過研究和分析,造成土地自然類型劃分混亂不統一的原因有很多,但根本原因,除思想偏差或研究誤區之外,主要還存在以下3個方面問題。

1.1 現代土地概念存在偏差

長期以來,部分專家和學者把“土地”看作是一類自然資源,僅僅研究其利用,而且只側重于社會經濟或農業用地的研究,致使人們對“土地”的認識比較混亂,至今未形成一個科學體系[1]。目前,“土地”作為土地科學的主要研究對象,最基本的定義至少有10種,因此,對土地的分類也就更混亂,至今沒有一個統一完整的通用分類系統,嚴重影響了土地科學的發展以及國內外經驗交流和土地資源的可持續利用[1-22]。

中國原始的土地概念是指田地,即有土的、可以種植谷物的陸地[14]?,F代概念則普遍認為,土地是地球表面具有一定范圍的地段,包含垂直于它上下的生物圈的所有屬性,是由近地表氣候、地貌、表層地質、水文、土壤、動植物以及過去和現在人類活動的結果相互作用而形成的物質系,也就是很多學者所講的相互作用的各種自然地理成分(地質、地貌、氣象、水文、土壤、植被、動物、人類活動成果等)組成的自然地域綜合體[1-13,15-20]?,F代所定義的土地內容更為豐富,涉及領域也更為廣泛,究其原因,這可能是國人在借鑒相關國外成果上[21-22]沒有進行一定的甄別與修正。當前國內外對土地的理解在以下兩方面較為模糊:一是將土地覆被(包括承載物)視為土地的組成部分。眾所周知,衣服對現代人類很重要,但衣服不是人的組成部分,同樣道理,土地覆被之物顯然也不是土地的部分。二是將處境及影響因素視為土地的組成部分。自然環境、社會環境等是人的影響因素,但沒有人將它們視為人的組成部分,因此,處境及影響因素同樣也不是土地的組成部分。因此,定義“土地”時,應將土地覆被之物和土地形成環境及影響因素剝離,露出其本來面目。

基于上述思想,除去土地的外衣及處境之后,土地就是指地球陸地之上,由各種地質作用(包括自然地質作用和人工地質作用)而形成的一種地質體,它具有一定的外表形態(地形與地貌)、物質組成(地層與巖土)及內部結構和構造。對土地地質體的理解:(1)土地是具有一定自然屬性的客觀存物,它賦存于地球體的一定位置(即地殼表層位置),是由一定物質組成的具有一定結構和構造、形狀和形態的物體。(2)地質作用是指地球上所發生的一切可以改變固體地球物質組成、構造和地表形態的作用,具有廣泛性、普遍性和永不停息等特點。在各種地質作用下,土地不斷在發生變化。因此,土地自然屬性不是固定不變的,而是動態的,變化的速度有快也有慢,滄海桑田表達的就是這個意思。(3)地球上地質作用的類型很多,通常多種地質作用共存,而且,因地球不同位置所具有的能量也不同,地質作用類型及其組合也各不相同,所形成的土地地質體有所不同[23]。因此,地球上不同位置上的土地,在物質組成、構造、形態、面貌等方面有本質區別。

1.2 土地自然類型與土地區劃相混淆

由于土地定義的錯誤,造成了土地自然類型劃分與土地區劃間的相互混淆[1-22]。在上述明確土地是什么的基礎上,土地自然類型劃分與土地區劃之間的關系(圖1)自然也就很清楚了。土地區劃,即所謂的綜合自然區劃,不僅要為農業服務,而且更要為城鄉及各種工程建設開發利用土地服務,達到保護生態環境和人類聚居環境的目的,因此,土地區劃不僅要考慮土地的自然類型,而且還要考慮土地的處境和覆被物,即土地自然類型、氣候、水文、人文、植物、居民點等都是土地區劃要考慮的內容。而土地類型劃分,只需要考慮土地地質體的基本特征,包括土地的外表形態特征(地形與地貌)、物質組成特征(地層與巖土)及內部結構和構造特征。因此,土地自然類型劃分不等于土地區劃,二者存在很大的區別。

1.3 土地自然類型與土地利用類型相混淆

土地利用類型是指土地被土地覆被之物占用或使用的類型,例如,被地表水體占用的土地,稱之為水域,天然形成的稱為河流或湖泊,而人工形成的稱為渠或水庫;被植物占用的稱之為農用地,自然植物占用的稱為林地或草地,人工種植的稱為耕地、園地或綠地;為人類聚居占用的稱為居住用地等[11-12,15-16]。但是,如果我們視土地覆被之物為土地的組成部分[1-22]時,就會造成土地自然類型與土地利用類型的相互混淆。

2 基于地貌學的土地自然類型劃分體系

土地自然類型劃分是指依據土地地質體的自然屬性和特征對土地進行分類的過程。土地自然類型劃分研究內容主要包括土地自然類型劃分的依據、標準、分級等方面,它們共同構成土地自然分類體系。

2.1 土地自然類型與地形和地貌的關系

地貌雖然是地貌學概念,但是能夠表達土地自然屬性和特征的重要要素。地貌即地球表面的面貌,通常由地表形態(也稱地形,即地球表面的幾何形狀)、規模、內部結構、成因、空間分布和演化規律等指標進行表達[24]。在地學領域,以現代海岸線為界,將地球表面劃分為陸地地貌和海底地貌兩大地貌類型。土地是地球表面的一種地質體,與地貌類型陸地所指的地質體相同。因此,可以運用地貌學中地貌分類原理和方法對土地自然類型進行劃分。

2.2 土地自然類型與區劃原則

由于土地與陸地所指的地質體相同,土地自然類型應體現地貌類型及地貌類型組合的總體特征,因此,地貌分類原則[24]同樣適用于土地自然類型劃分。

2.2.1 形態成因原則 成因,即作用;形態,即響應;成因與形態之間的關系,就是作用與響應的關系。土地的自然形態(即陸地地貌的形態)是土地實體成因的最顯著特征,受成因(即地質作用)的控制和約束。因此,可按形態成因原則,對土地進行自然類型劃分與命名,如斷塊山地、沖積平原、海蝕階地等,同時反映土地實體的自然形態和成因。

2.2.2 等級系統原則 自然界中存在著大小不同規模的土地自然類型及土地自然類型組合,它們在發生、發展和分布等方面又存著密切的關系,次一級的小型土地自然類型往往是在高一級的大型土地自然類型的基礎上發展起來的。不同自然等級的土地類型,具有不同的基礎、背景和條件,它們在形態、成因、結構、物質組成、發育歷史及年齡上都有很大的差別。因此,應根據土地的形態成因特點、規模大小及形成順序和相互關系,區分并建立不同土地自然類型的等級順序,即所謂的土地自然類型等級。一般按土地的共同特征和標志,從大到小、從高級到低級地逐級分類,大一級包含小一級的類型,小一級從屬于大一級,各級之間相互關系明確。從低級到高級的類型,土地實體的規模愈來愈大,內部的相似性逐漸減少,差異性逐漸增大,表現土地是內力起主導作用形成的特征愈來愈明顯,而外力逐漸成為次要的作用。

2.2.3 構造地貌原則 地表形態的基本輪廓和骨架客觀反映了大地構造的規模、形態和成因,不同規模、形態和成因的構造地貌類型及構造地貌類型組合決定了土地具有規模、形態、成因和結構的自然類型,因此,土地自然類型及組合應體現大地構造的類型和級別。隨著大地構造研究的發展和明確,反映構造地貌的土地自然類型的劃分也愈來愈有根基了。槽臺學說(J.Hall、D.Dana、E.Suess等,1920—1971)、板塊構造學說(勒比遜、麥肯齊和摩根等,1968)、多旋回學說(黃汲清,1945—1970)、波浪狀鑲嵌構造學說(張伯聲,1959—1963)等提出的大地構造區和新構造運動形式中,將大地構造區劃分地盾、地臺等相對穩定的大構造單元及地臺邊緣造山帶、邊緣拗陷和山間拗陷等相對不穩定的大構造單元;將新構造運動型式劃分為活躍、曾經活躍而目前穩定、已發生變位和倒轉等不穩定單元。我國各種構造地貌表現非常突出,如地勢三大階梯,大的山系(如喜馬拉雅山脈、天山山脈、秦嶺、南嶺、太行山等)、大盆地(如四川盆地、準噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地等)、大高原(如青藏高原、云貴高原、黃土高原、壩上高原等)、大平原(如松遼平原、華北平原、長江中下游平原等),它們基本上都是地質構造和新構造運動所決定的。因此,可依據不同大地構造單元劃分土地自然類型。

2.2.4 指標系列原則 土地自然類型劃分指標應與土地自然類型等級相對應,并構造統一的指標系統。如土地的形態指標、成因指標、物質組成與結構指標、發育階段及年齡等,各級具體指標又必須有明顯的差別,否則就不能建立科學、統一的土地自然類型分類體系。

2.3 土地自然類型與區劃方案

2.3.1 根據地貌類型的土地自然類型等級及其指標體系 基于地貌類型及地貌類型組合[25-34]劃分的土地自然類型等級及其劃分指標體系主要有地貌的大地構造、宏觀形態或者地勢等級、成因類型、主營力條件或者主營力作用方式、形態地貌組合、微地貌單元及巖土組成,它們與各級土地自然類型的對應關系見表1。

2.3.2 根據基本地貌類型的土地自然類型劃分方案 首先,根據受大地構造控制的陸地地貌類型,將土地劃分為大平原、大高原、大盆地和大山地4種大型單元的土地自然類型綱[25-28],即第1級土地自然類型。然后,再依據基本地貌類型,對大平原、大高原、大盆地、大山地進一步劃分,即第2級土地自然類型?;镜孛残螒B類型是由宏觀地貌形態和地勢等級綜合而成[29-34]。陸地基本地貌形態包括山地、丘陵、高原、平原和盆地(曾昭璇,1985)。中國科學院地球研究所(1987)及李炳元等(1994)研究表明,地表的相對起伏度和地貌面的海拔在宏觀上體現了地貌內營力作用的特征和性質,是最基本的地貌形態指標。因此,基于基本地貌類型的土地自然類型,稱為土地基本自然類型,共33種類型。土地自然類型劃分方案見表2。

2.3.3 根據基本地貌形態成因的土地自然類型劃分方案 陸地地貌是一定內力、外力共同作用形成的。內力地質作用形成的地貌類型,即構造地貌,包括構造平原、構造高原、構造盆地(包括洼地)、構造丘陵、構造山地5種基本形態成因類型。外力地質作用對地貌起改造結構作用,按作用結果,外力成因的地貌有塌陷地貌、剝蝕地貌和堆積地貌3類基本形態,其中剝蝕基本地貌形態類型包括剝蝕平原、剝蝕高原、剝蝕丘陵、剝蝕山地;堆積基本地貌形態類型包括堆積平原、堆積高原、堆積丘陵、堆積山地;塌陷基本地貌形態類型包括塌陷盆地或洼地、塌陷丘陵或山地。內外力地質作用聯合成因的基本地貌形態類型即構造運動與剝蝕和堆積的組合基本地形態類型,共10種組合類型。不同成因類型基本地貌形態上的土地具有不同的特征,因此,基于基本地貌形態成因類型的土地自然類型,也稱土地自然成因類型,共96種土地自然成因類型(表3),即土地自然類型的第3級和第4級分類。

2.3.4 根據地貌具體形態成因類型的土地自然類型劃分方案 依據地貌的具體形態,可將土地劃分為坡地、谷地、平地、臺地、洼地、崗地、峁地、階地、歹地、塬地、丘地等11種自然類型,此為第5級土地自然類型劃分方案。這些地貌具體形態可以是重力、地面流水、巖溶、冰川和冰水、凍融力、風力、湖水、海水、生物、人類活動等外動力地質作用的結果。因此,第6級土地自然類型劃分方案是指基于地貌具體形態成因類型的土地自然類型(表4)。

2.3.5 根據地貌物質組成的土地自然類型劃分方案 地貌是由一定巖土組成的,而土地是地貌中的陸地,因此,土地的物質組成包括巖土,不同巖土構成的土地,具有不同功能和用途。因此, 依據巖土類型對土地劃分土地自然類型具有理論和實踐意義[29-34]。

首先,根據土層厚度可以將土地分為巖質型土地、土質型土地、巖土組合型土地、土巖組合型土地。巖質型土地是指由基巖構成的土地(裸露基巖,無土層覆蓋),按巖石成因類型不同,可進一步劃分為巖漿巖質土地、變質巖質土地和沉積巖質土地,還可以按巖石種類再繼續劃分,如片麻巖質土地、花崗巖質土地、頁巖質土地等。土質型土地是指由松散堆積物——土層構成,土層厚度不小于80 m的土地, 可根據土類再進一步劃分土質型土地的類型。土巖組合型土地是指由基巖和土層(覆蓋土層厚度不大于5 m的情況)共同構成的土地。巖土組合型土地是指由基巖和土層(覆蓋土層厚度5~80 m之間的情況)共同構成的土地?;诘孛参镔|組成的土地自然型劃分方案見表6。

3 結語

土地自然類型和土地利用類型研究是土地科學研究的核心和基礎[1-13],土地自然類型不同于土地利用類型。土地自然類型是依據土地自然存在狀態而劃分出來的類型, 取決于土地的自然屬性,包括土地的成因、物質組成和形態等地質因素。不同自然類型的土地具有不同的功能,而土地功能決定土地開發利用價值。土地自然類型研究更具有科學意義和實踐意義。但是,土地是土地自然類型的對象,因其自身的形成、物質組成、形態特征、內容結構與構造非常復雜,而且受各種地質作用的控制和影響,因此,與土地利用類型研究相比,土地自然類型研究更復雜、難度更大。

目前,關于土地自然類型的研究雖然很混亂,但地貌類型研究已經較成熟,地貌類型劃分基本原理同樣適用于土地自然類型的劃分,因此,結合地貌分類體系研究成果[23-34]提出的土地自然類型劃分是可行的。本研究通過對土地定義的更正,澄清了土地、土地自然類、土地區劃、土地利用類型等土地研究的混亂問題;所提的土地分類體系,理論上彌補了土地科學研究中的不足,對推動土地類型、土地區劃、土地規劃、土地開發利用等科學研究具有很重要的意義。而在應用實踐方面,既可以用于農業,也可以用于城鄉建設、各種工程建設,對實現土地的統一規劃和管理,保護生態環境和人類聚居環境,促進國民經濟可持續發展,促進生態文明建設等都具有十分重要的意義。

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