文摘
印尼食品生产高度依赖于Java岛,拥有全国最肥沃的土壤,但有限的区域。这项研究的目的是分析合适的农业用地的可用性位摄政,农业在爪哇岛摄政。土地适宜性评价与空间多准则分析,结合土壤秩序,土地生产能力,海拔,斜坡,斜坡方向,土地利用/土地覆盖,可访问性和气候。土地可用性进行了分析,结合森林面积状态指示和官方区域土地利用的空间格局的计划。结果表明,合适的农业用地对应于研究总面积的91%,证实了高土壤肥力。土地可用性分析表明,18%的面积是合适的和用于农业。考虑到实际的土地利用,农业的未来发展在该地区已经只剩下不到7%的土地面积对农业的扩张。总体结果显示寻找土地用于农业的重要性在爪哇岛预计需要食物的国家人口增长率高,也为粮食生产发展规划。
1。介绍
世界越来越觉得小由于人口快速增长,导致了越来越需要土地。事实上,土地使用了许多行业,有必要以可持续的方式来满足日益增长的粮食需求意味着土地利用规划是必要的(1]。土地利用规划的核心是土地适宜性对于一个给定的利用率;因此,有必要对土地适应性进行评估(2]。土地评估的评估过程表现为特定的目的(2,3]。评估结果可以用来预测土地的力量对某些利用率(3]。土地的选择是很重要的,因为使用不合适的土地将会影响产量低,进而导致资源的低效利用(4]。
土地评价是通过评估土地质量和土地特征指标的物理方面以及经济、社会和环境方面2,5]。了最近的技术进步,土地评估开发的集成方法,基于多准则决策概念(6,7]。相结合的层次分析法(AHP)与地理信息系统(GIS)方法被称为多准则分析(MCA)是土地利用规划决策的方法之一(8]。MCA已被用于各种目的,包括农业(9]。
实际上,土地适宜性单独不会充分的土地利用规划。土地适合一个给定的使用实际上可能已经使用了或已经分配给另一个使用。因此,当规划土地利用,进行土地可用性分析显得尤为重要。农业部门的问题往往是农业土地利用超过了通过使用各种其他部门因为农业地租较低,例如,与工业和住宅土地利用(10]。
这种情况已经发生在爪哇岛,印尼,这是全国最肥沃的岛。岛上的主要食物提供者;然而,由于越来越多的人口快速增长,耕地非农土地利用日益施压,反过来施压国家粮食安全14]。去年人口普查的数据表明,印尼的人口是2.37亿年的2010 (15),据估计在2015年成为2.55亿年(16),5年期间增长了7.6%。这个数字使印尼成为世界上第四大国家,人口。米饭是主食的印尼人口的95% (17];然而,大多数水稻生产在爪哇岛稻田。总数的1380万公顷稻田在印尼,650万公顷或46.7%是在Java岛(18]。产生的稻田在爪哇岛印尼水稻总产量的52.6%,表明很高的印尼爪哇的依赖农业。爪哇岛是一个岛屿的问题是有限的地区,居住着印尼人口的绝大多数。或57.5%的人口超过1.36亿人17住在这个岛上。岛的面积占不到7%的印尼的总面积17),非常高的依赖爪哇农业是未来国家食品安全风险很大。在这个人口最多的岛屿,有高压对农业用地的需要基础设施(如住房、道路、和行业。
位摄政的土地勘探在爪哇岛,人口密度为701人公里−2(19),这意味着摄政填充爪哇摄政。相比之下,爪哇岛的平均人口密度为3408人公里−22014年(17),而雅加达的密度,印尼首都,是15015人公里−2(17]。本研究的方法是开发与高适应性水平调查土地是否可用于农业和如果这农业摄政仍然可以发展农业。
本研究的目标是(我)描绘的各级土地适合农业和(2)检查有多少这样的合适的土地用于农业。研究可能提供信息的输出为开发政策,需要设置与印尼的农业生产高度依赖爪哇。
2。材料和方法
2.1。研究领域
这项研究是在进行位摄政,东爪哇省,地理位置位于111°34′11′′112°23 13′′′东部和6°45 10′′′- 7°57 9′′′南(图1)。研究区有一个潮湿的热带气候,年平均降水量达到2132毫米的19]。每月平均温度范围从26.6°C到28.9°C。研究区域的海拔范围在0米和500米海拔(a.s.l)。北部和南部地区的研究区域是低地0-50米海拔高度和坐落在海岸北部和南部的独奏河沿岸。上述地区海拔100米海拔位于该地区的中心,从西向东扩展11,20.]。
从100000年1:观察地质地图(21)表明,研究区是由沉积岩;地质结构通常是碳酸盐岩。火山岩层也出现,是由第四纪形成的三级渐新世岩石。的北部地区,沿海地区,是由冲积层材料。
2.2。一般分析过程
使用了两组的评价方法,即土地适宜性评价和土地可用性评估(图2)。土地适宜性评价是使用MCA过程进行的。用四个参数,由八个标准;每个标准由几个subcriteria。土地可用性的空间叠加分析使用两个参数:森林面积状态指示(FASD)和土地分配的空间区域官方的土地利用规划模式(SP-ROLUP)。土地适宜性和可用性评估的结果,然后分析获得合适的土地用于农业。
2.3。土地适宜性评价
2.3.1。标准和数据来源
土地参数。土地在这项研究中使用的参数包括土壤类和土地功能类标准。土类数据来源于2014年的土壤调查,导致土壤地图规模1:2500011,20.]。土壤地图提出了五个订单(22]:湿润,新成土,始成,老成土,变性土(图3(一个)和表1)。始成占据最大的区域,覆盖83152。9公顷(45.2%的地区)。湿润也很广泛,覆盖41967。5公顷(22.8%)。其他的土壤,新成土、变性土和老成土,代表每个(不到15%的研究区域11]。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
土地功能是根据美国农业部的分类能力分类(23]。土壤中位摄政范围从类II类八世(图3 (b)和表1)。土地功能支持农业使用的地区(类I-IV)占总土地面积的78.3%,而不应该用于农业种植的地区(类V-VIII)占总土地面积的21.7% (11]。
地形参数。地形参数包括海拔、坡度和坡向为标准。所有三个标准都是从印尼地形图的规模1:25000年,由印尼地理空间信息机构(11]。海拔、坡度和坡向地图是由这个地形图使用模块在ArcGIS 10.2软件(数据可用3 (c),3 (d),3 (e)和表1)。根据边坡,主要地形起伏(3 - 8%),不同坡度(8 - 15%),以及丘陵(15 - 25%)。这与海拔高度,是由三个高度类,从10米到500米a.s.l。坡方向,山坡上面临南北占主导地位,其次是斜坡面对东方与西方。
易于管理参数。两个标准是土地利用/土地覆盖和可访问性。土地利用/土地覆盖标准使用地球资源观测卫星8奥利图像获得分析从2013年11)(图3 (f)和表1)。图像判读是由监督分类利用ERDAS公司想象软件,紧随其后的是现场检查。解释地球资源观测卫星8奥利意象产生10种基于国家标准的土地利用/土地覆盖分类(24]。主要土地利用/土地覆盖位摄政关于其区域范围是农业土地,森林,开放的土地,灌木和稻田。旱地农业以及居民区也占据了一个相当广阔的区域内(11]。可访问性是由距离主干道,来自印尼的地形图1:25000(图3 (g)和表1)。
气候参数。气候参数被认为是在这个研究是降雨。降雨数据取自降雨插值35站在东爪哇省,使用地质统计学方法插值。空间的行政区划图叠加位摄政当时做的为了获得降雨位摄政的地图(图3 (h)和表1)。
2.3.2。Subcriteria权重的标准和评分
权重的标准。所有的空间数据分类和加权根据他们的贡献相对于农业,使建立一个适宜性图一般农业(图2)。权重,专家进行了咨询,这八位专家参与。使用AHP权重进行(25]。在这种方法中,成对比较是为了获得标准的相对重要性。评级来自nine-interest规模,一个值从1到9(表2)[7,25]。
得分。根据给出的分数每个subcriterion农业的贡献;分数范围从0到10。高分给subcriteria,被认为是最重要的农业,而分数低的至少有影响力subcriteria [6- - - - - -8]。对于一些subcriteria,得分为0作为约束,表明它不适合农业。得分是由专家的共识。
2.3.3。土地适宜性图
标准重量和subcriteria分数后任命相关层在ArcGIS 10.2环境中,使用加权和栅格地图覆盖叠加分析和生成一个农业土地适宜性图。标准的权重乘以subcriteria分数;这个乘法进行光栅格式在地图上。结果是然后使用相等的距离重新分类为四类的适用性2]:高度合适(S1),比较合适(S2),稍微合适的(S3),而不是合适的(N),根据以下公式(7,26]: 在LS土地适宜性;是土地适宜性标准的重量;是分数subcriteria;和是土地适宜类的数量。
2.4。土地可用性评估
两套空间数据被用于土地可用性分析:FASD地图的空间数据的规模1:250000(图4(一))[11,12,27)和SP-ROLUP地图的空间数据位摄政的规模1:25000(图4 (c))[11,13]。FASD映射,给出了各种状态的森林地区,包括不同领域的信息允许种植。位的SP-ROLUP摄政是一种官方文件,土地被正式分配给不同的用途。从SP-ROLUP地图,洪水灾害和滑坡灾害的地区(16387。3公顷,843.1公顷,职责。)(13)也作为一个约束土地可用性图的准备,假设地区洪水与泥石流的危害是农业(图视为不可用4 (b))。
(一)
(b)
(c)
3所示。结果
3.1。标准的权重和Subcriteria分数
成对比较提出了这样的价值9表明线相对更重要的比列,而九分之一的价值显示线重要性大大低于列(表3)[6,20.,25,28]。结果表明,一致性比率(CR)是0.04。这个值是在等于或小于0.10的比率(25]。
每个subcriterion的得分表所示4。当评估土壤订单,分10给始成,是土壤的自然肥力高(22]。8分是给新成土年轻土壤(22),高生育率,但他们不是足够成熟,因此他们可以被认为是不如始成肥沃的。6分是给变性土,土壤具有良好的化学肥力但是他们常常受制于可怜的物理性质对他们的粘土含量高22]。分4给湿润,旧土壤pH值足够高,这样他们有足够高营养的可用性,同时2分老成土,这是旧的土壤;他们有酸性约束和交换性铝(高22]。农业是只允许在陆地上能力类我四级(23];因此,最高到最低分数给第四类我土地,和分数10 8 6和4分别。土地类V和更多的得分为0了;他们成为约束,因为他们不允许被用于农业(11,23]。
海拔,低地更可取的农业和更适合种植各种作物如水稻;因此,一个更高的分数。海拔越高,许多作物适宜性越低,当然还有很多更适合在高海拔地区的植物。山坡上是很有影响力的农业。易于处理和低的侵蚀,平地是更好,所以10分。依法26 2007数量空间规划适用于印尼,土地保护与斜坡> 40%和农业用途,禁止所以得分为0。坡方向、平坦的土地和土地朝东向升起的太阳更适合农业,所以一个高分给土地与这些斜坡。坡方向与几个属性,包括暴露于阳光,干燥的风,降雨,确定不同层次的适合农业。
在实际的土地利用/土地覆盖,得分最高的是实际的农业用地和稻田。一些土地用途为农业禁止使用,如水体和定居点,得分为0的约束。给出更高的分数设定的易访问性评估是靠近马路的土地;这是易于访问的原因,包括更好的农业投入和生产运输(29日]。认为距离是根据现场条件。应该注意的是,没有区域是0分,因为几乎所有地区爪哇岛相对容易。
降雨,更高的分数是高强度降雨水充足农业由于其含义。在这个地区,整个气候范围仍然适合农业;因此,没有极端的分数,因为过高或过低的降雨强度。
3.2。土地适宜性
整个位摄政,大部分地区是适合农业(图5和表5)。该地区合适的农业用地包括166916。3公顷或整个地区的90.7%是183994。6公顷的摄政。合适的土地,绝大多数(33.1%)是土地,非常适合农业的(S1)。只有9.3%的地区土地的面积是归类为不适合农业。
3.3。根据森林面积合适的土地可用状态指示(FASD)
在印尼,种植的土地利用由法律限制数字林业的41/1999。耕作土地利用(住宅、工业、和其他人,包括农业)只能在FASD之外,所谓的区域其他用途(AOU)。根据FASD位摄政区域可以分为两类,即生产森林面积和AOU。生产森林地区占有面积51995公顷,相当于整个研究区域的26.5%,而另外74.5% AOU的状态。覆盖的土地适宜性图的地图FASD叶面积155527公顷(84.6%)适合农业在任何不同的适用性(S1 S3)外FASD(图6(一)和表6)。不合适的土地FASD外16988 .7公顷。农业面积11479公顷是如此不可用,因为它是在FASD,无论其适用性。
(一)
(b)
3.4。合适的土地可用根据官方区域土地利用的空间格局计划(SP-ROLUP)
在印度尼西亚土地利用规划应当符合法律空间规划上26 2007年的数量。空间土地分配位摄政由土地生产森林、保留住宅用地、稻田、可持续农业、旅游、住房、工业和仓库,种植园,水产登陆中心、港口、矿山、沼泽,池塘,河流。分配的SP-ROLUP、土地用于农业包括可持续的农业用地,稻田和池塘。计算,从研究区域的183994。6公顷,土地供农业用根据SP-ROLUP(即。,inside the area permitted for agriculture use) and free from flood and landslide hazards, 34,496 ha or 18.7% of the total area is found (Figure6 (b)和表6),而没有达到16988公顷。
3.5。最终合适的和可用的农业用地
FASD-based适用性之间的叠加做地图和SP-ROLUP-based适用性映射给出了合适的土地用于农业。最后的结果表明,合适的土地的面积供农业33385。3公顷或研究总面积的18.2%。这包括6.4%的高度合适的土地,比较合适的土地的5.4%,和6.4%的小幅合适的土地(图7和表6)。
(一)
(b)
4所示。讨论
分析结果表明,不合适的区域对应高的斜坡下降在土地生产能力类V或更多。我们的研究结果表明高百分比的合适的农业用地位摄政确认已知的事实(30.研究区有肥沃的土壤。
分析结果表明,合适的区域和用于农业仍然是18.2%。SP-ROLUP的上下文中,这是合乎逻辑的一些土地分配的各种需求,在农业只是一个不同的土地利用率。关于这个摄政的分析结果,它可以表示,合适的土地用于农业并不多。在这个国家的背景下,这一事实还发现在其他领域在爪哇岛7,14]。它变得有点讽刺,甚至担心食品的可用性在第四个世界上人口最多的国家依赖于一个小岛构成不到7%的国家领土,其中不到五分之一是合适的和用于农业。
位摄政的情况下,一个更详细的分析可以通过查看进行合适的和可用的土地实际上是被用于农业。基于土地利用/土地覆盖的数据产生的影像解译和实地调查结果(表1),它可以表示,土地利用/土地覆盖,已经用于农业由稻田(面积21192。8公顷),农业用地(面积37908公顷),和池塘(面积941.2公顷)。这个农业用地包括州种植园,小农场种植园,永久土地利用和池塘。覆盖适当的和可用的土地最终的分析结果与实际用于农业叶11123。2公顷或总数的6.7%适合农业的和可用的土地面积。这个区域是必要时农业扩张的可能性。这种扩张可能构成一个非常小的区域考虑到快速增长的人口需要食品以及基础设施。
这些结果显示,不再有那么多土地可用在该地区可用于农业的发展,尽管该地区土壤肥沃,适合农业。稻田的扩张,例如,这是绝对必要的,因为增加的人口及其对粮食需求增加的影响,似乎很难完成。言下之意是,寻找高效的土地在爪哇岛势在必行。
这项研究也旨在为利益相关者提供更广泛的认识和政策制定者在全国土地利用现状爪哇岛完全是认真的。尽管许多政党声称自己是意识到这种情况,在现实中许多有争议的政策继续实施。一个例子是政策实际上适用于印尼(31日]。在这个政策,印尼的发展分为六个走廊的发展,其中一个是走廊爪哇岛的主要政策方向是使爪哇岛行业和国家服务的中心。看到仍有很高的依赖性在食品供应印尼爪哇岛的今天,这一政策恐怕加快农业用地转化为工业用地。言下之意是印尼粮食不安全的危险在中长期,鉴于农业发展的外部Java岛仍将需要时间。修正一些目前的政府政策可能是必要的,以确保未来的粮食安全。
考虑到FASD地图的必要性可以从环境保护的角度来看。虽然大部分的土地适合农业、FASD内部的区域不应该被用于农业。本条例是必要的为了印尼森林保持可持续的(20.,32]。众所周知,印尼森林生物多样性最大和最大港之一世界上的热带雨林,托管mega-biodiversity与在巴西的亚马逊。在环境可持续发展的背景下,农业土地利用规划需要遵循规则。
有一些限制的有效性分析应该注意的。首先,从方法论的角度来看,适用性分析依赖于层次分析法的结果,这是高度依赖于专家的意见。层次分析法的优点是可以结构化分解问题,这样复杂的问题;然而,由其自然AHP是高度依赖于专家和结果是非常主观的。主管专家一直在这项研究中,选择和层次分析法的结果有一致性比率必须是有效的。然而,方法的主观性格仍然需要指出。第二个限制适用性分析的有效性取决于如何参数和标准。在现实中,土地适合农业还应该考虑社会方面。在这项研究中,适应在社会方面的参数易于管理,其中包括标准如土地利用/土地覆盖和距离。然而,有许多还应该考虑其他方面,如劳动力的可用性。 One of the obstacles to integrate more social aspects in this type of study is the difficulty in which to integrate social aspects into spatial representation. Consequently, other social aspects that are not explored during this study should be considered in further and other types of studies.
5。结论
分析在本研究显示合适的土地用于农业在爪哇岛摄政,印尼最肥沃的岛。土地适宜性分析是由整合农业的主要影响参数,其中包括土壤类、土地功能类、坡度、海拔、坡度方向,目前的土地利用,距离道路,和气候。集成使用相应MCA产生合适的土地总土地面积的90.7%位摄政。土地可用性的分析表明,18.2%的面积是合适的和用于农业。当你考虑合适的土地用于农业,农业的发展在该地区只有6.7%的土地面积扩大。分析结果显示外寻求土地分配的重要性爪哇岛预测该地区需要食物和高人口增长率,以及政策支持农业发展的发展。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者承认位摄政的政府资助这个研究,与茂物农业大学合作。