( 一) 评价因子选取

对研究区土地退化程度进行综合评价，从而为退化土地的恢复和管理提供决策依据。考虑到研究区实际情况，选取地形地貌、土壤肥力、土壤性质和外部影响因素四类因子进行定量化评价。具体评价因子及其量化过程如下:

1. 地形地貌

选取地貌类型、海拔、坡位、坡度和坡向五个因子表征研究区的地形地貌特征。

海拔的量化处理:

退化废弃地遥感信息提取研究

坡度的量化处理 ( 单位: °) :

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坡向的量化处理，选用正弦函数量化分级 ( 单位: °) :

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当 x =180°时，sin( x/2) =1，此时方向为正南; 当 x =360°或 x =0°时，sin( x/2) = 0，此时坡向为正北; 其余则处在 ［0，1］ 区间，坡向为半阴半阳坡。

坡位为离散化指标，量化规则如下:

退化废弃地遥感信息提取研究

地貌类型的量化规则如下:

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2. 土壤肥力

选取有机质含量、有效 P、速效 K、全 N 四个指标。根据采样数据和土壤肥力指标的空间分布规律，应用系统的空间插值功能对各个指标进行克里金插值，获取土壤肥力指标的全域空间结构，同时采用以下公式进行标准化:

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式中:X_s分别代表量化后的有机质、全N、有效P和速效K含量;X分别代表土壤实测的有机质、全N、有效P和速效K含量;X_max和X_min分别代表实测的有机质、全N、有效P和速效K的最大值和最小值。

3.土壤性质

选取pH值、土壤含水量、土壤容重、物理砂粘比和土壤类型五个指标。pH值、CEC、耕层厚度的空间分布通过普通克里金插值完成，土壤质地的空间分布从土壤质地图中直接获得。

土壤特性指标的量化，pH值采用以下公式进行量化处理:

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土壤容重、物理砂粘比和土壤含水量均采用式(7－12)进行量化。式中的X_s代表量化后的耕层厚度和CEC，X代表土壤实测的耕层厚度和CEC，X_max和X_min分别代表实测的耕层厚度和CEC的最大值和最小值。

根据土壤类型的实际情况，分为三个不同的等级，以此来表示土壤耕作和生产条件的优劣:

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4.外部影响因素

选择沙化面积比、植被覆盖度、NDVI指数、植被类型、裸地面积比和年降水量六个指标。上述六个指标采用式(7－12)进行标准化，式中的X_s代表量化后沙化面积比、植被覆盖度、NDVI指数、植被类型、裸地面积比和年降水量，X代表各个指标的实测值，X_max和X_min分别代表各个指标的最大值和最小值。

(二)评价因子权重确定

采用特尔斐法和成对因素比较法分别确定20个评价因子的权重，最终取两种方法的均值作为评价因子的权重。

(三)评价结果

本次研究采用“综合指数评价法”对土地退化进行评价。根据已确定的各因子的S_i值与权重ω_i，建立评价模型:

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式中:P_i为土地退化评价的综合指标值;ω_i为第i个评价因子的权重;S_i为第i个评价因子的分值;n为评价因子的总个数。

评价结果将研究区土地退化程度分为严重退化、中度退化、轻度退化和未退化四级，各级面积分别为268.19km²、546.79km²、1306.31km²和2211.41km²，各自占全县总面积的6.19%、12.62%、30.15%和51.04%(图7－21(a))。如果以较难逆转退化土地面积比例(严重退化和中度退化土地占退化土地总面积的比例)作为衡量区域土地退化程度指标，则横山县达到18.81%，说明该区土地退化程度较严重。

图7－21 (a)研究区土地退化程度评价结果

图7－21 (b)各乡镇土地退化面积与较难逆转退化面积比

从评价结果来看，北部乡镇土地退化程度较高，东南部相对较低 ( 图 7 － 21 ( a) ) 。为了验证上述结论，本文应用基于景观格局的土地退化程度分析方法计算了全县各乡镇的综合退化水平指数 ( 图 7 －22) ，结果显示北部和西部乡镇沙化较为严重，其中白界乡土地退化指数最高，达到 2. 228，雷龙湾乡、波罗镇和塔湾镇土地退化指数相对较高，东南部党岔镇、石窖沟乡相对较低，武镇土地退化程度最低，退化指数仅为 0. 196，退化程度整体上呈现由西北向东南逐步减小的趋势。图 7 －21 ( b) 显示了区域内各乡镇土地沙化面积的分布规律，通过与综合退化水平指数趋势图对比发现二者存在正比关系。可见，沙化面积大小是衡量土地退化程度的关键指标。但是当对比土地退化程度与较难逆转退化土地面积变化规律时，虽然二者整体上符合正比关系，局部却存在负相关的情况，例如横山镇的较难逆转退化面积大于塔湾镇，而退化程度却低于塔湾镇。通过分析发现，横山镇的沙化土地分布较为分散，塔湾镇则分布相对紧凑，而集聚的沙化土地通常比分散的难以治理，因此塔湾镇土地退化程度高些。上述分析表明土地退化程度不仅与退化面积有关，同时受沙化土地空间结构的影响。

图 7 －22 研究区各乡镇整体土地退化水平指数

综上所述，虽然横山县近年来生态环境综合治理效果显著，土地退化状态基本稳定并开始小幅度的逆转 ( 沙化面积比从 2000 年的 19. 1% 略下降了 0. 29%) ，但是在复杂的自然因素和人为因素影响下，治沙任务依然艰巨，上述评价结果将为决策者有针对性地治理沙化土地提供参考。该区域退化土地的恢复重点应突出治理与预防相结合: 一方面通过加大治理投入力度，采用化学、生物手段改善土壤属性，恢复其生态能力; 另一方面要增加植被覆盖度，增强土壤的抗侵蚀能力，通过防风固沙阻止毛乌素沙漠以及研究区内沙化土地的蔓延，减小土地受风沙侵蚀的可能性，同时还应调整不合理的土地利用方式。