基于GIS的耕地地力評價

吳樂芹等

摘要利用GIS技術建立耕地地力評價信息系統(tǒng)，選取立地條件、理化性狀、養(yǎng)分狀況、土壤管理和剖面性狀等5大地力要素，12個評價指標，建立耕地地力評價體系及其模型。以始興縣為研究區(qū)域，運用空間分析、層次分析、模糊數(shù)學和綜合指數(shù)等方法，對耕地地力進行綜合評價，獲取了耕地地力等級面積及其分布信息，經(jīng)實地調(diào)查分析符合當?shù)貙嶋H，表明該評價方法切實可行。

關鍵詞地理信息系統(tǒng)（GIS）；耕地地力評價；始興縣

中圖分類號S127文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）06-01826-04

AbstractThe evaluation information system of farmland productivity was established by using GIS technology including five elements of fertility site conditions， physical and chemical properties， nutrient status， soil management and profile traits， etc. 12 evaluation indexes. Taking Shixing County as the study area， spatial analysis， analytic hierarchy process， fuzzy mathematics and comprehensive index method were used to evaluate the cultivated land fertility. The area of cultivated land fertility and distribution information was obtained， and the results were consistent with local conditions according to field survey and analysis， which indicates that the evaluation method is feasible.

Key wordsGeographic Information Systems（GIS）； Evaluation of farmland productivity； Shixing County

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎和不可代替的生產(chǎn)資料，摸清耕地土壤養(yǎng)分狀況和耕地地力變化的因素及條件，對合理利用耕地資源、指導農(nóng)作物種植結構調(diào)整、開展科學施肥、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義[1-2]。耕地地力是指在特定氣候區(qū)域以及地形、地貌、成土母質、土壤理化性狀、農(nóng)田基礎設施及培肥水平等要素綜合構成的耕地生產(chǎn)能力，由立地條件、土壤條件、農(nóng)田基礎設施條件及培肥水平等因素影響并決定[3]。

始興縣是2009年國家測土配方施肥補貼項目縣，全國第二次土壤普查的20多年以來，該縣農(nóng)業(yè)結構、耕地利用方式、土壤養(yǎng)分情況都發(fā)生了很大改變，耕地資源在數(shù)量和質量上也有顯著變化。因此，開展新一輪的耕地地力評價，摸清耕地數(shù)量和影響土壤質量變化的因素和條件，可更好地進行耕地生產(chǎn)能力保護，開展耕地土壤的科學改良和合理利用工作[4]。

1研究區(qū)概況

始興縣位于廣東省北部，韶關市東部，地處113°52′29″～114°24′35″E、24°31′10″～25°08′53″ N。東與江西省全南縣交界，南與翁源縣毗鄰，西與曲江區(qū)交界，北與南雄市接壤。全縣總面積2 149 km2，其中耕地面積21 075 hm2，下轄九鎮(zhèn)一鄉(xiāng)、112個村民居委會，14個居民委員會。

始興縣內(nèi)四面環(huán)山，中間是平原盆地。盆地四周，層巒聳翠，海拔在400 m以上，坡度為15～30°?？h中部屬平原地區(qū)，縣西部屬半山區(qū)，縣東南部屬山區(qū)，縣東北部屬丘陵地區(qū)。全年熱量充足，冷暖交替明顯，年平均溫度19.6 ℃，年平均日照1 582.7 h；年無霜期298 d，年降雨量1 468 mm。土壤類型主要有黃壤、紅壤、石灰土、水稻土、紫色土、潮土6個土類，包括10個亞類、31個土屬、59個土種。

2數(shù)據(jù)資料

2.1圖件資料包括1∶5萬行政區(qū)劃圖、土地利用現(xiàn)狀圖、土壤圖、基本農(nóng)田保護區(qū)圖，1∶1萬地形圖。

2.2屬性數(shù)據(jù)資料調(diào)查采樣點分析化驗數(shù)據(jù)表（包括采樣點坐標、基本情況）、始興縣第二次土壤普查資料、土壤肥力監(jiān)測點資料、農(nóng)村及農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)情況資料、《廣東農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《廣東土壤》等。

3評價方法與過程

通過3S技術建立GIS支持下的耕地基礎信息系統(tǒng)，對收集的資料進行系統(tǒng)的分析和研究，并綜合應用相關分析、因子分析、模糊評價、層次分析等數(shù)學原理，結合專家經(jīng)驗并用計算機擬合和插值分析等方法來構建一種定性與定量相結合的耕地生產(chǎn)潛力評價方法[1]。

3.1確定評價單元

將對土壤圖、基本農(nóng)田保護區(qū)圖及土地利用現(xiàn)狀圖3者疊加，產(chǎn)生的圖塊作為耕地地力等級評價底圖，形成的圖斑作為調(diào)查評價單元。每個單元空間界線及行政隸屬關系明確，地貌類型及土壤類型基本一致，利用方式及耕作方式基本相同。

3.2明確評價指標及其權重

在全國耕地地力評價指標體系的基礎上，經(jīng)專家技術組討論，確立了5大類12個指標作為始興縣的評價指標體系并通過層次分析法計算各個評價指標的權重[1，5-6]。具體指標見表1。

4.2耕地地力等級空間分布

由表5可知，始興縣耕地地力等級中，高產(chǎn)田（包括一級地、二級地）面積2 794.00 hm2，占耕地總面積的13.25%，主要分布在城南鎮(zhèn)、頓崗鎮(zhèn)、沈所鎮(zhèn)、馬市鎮(zhèn)和司前鎮(zhèn)，主要集中在各鎮(zhèn)寬谷沖積平原（垌田區(qū)）、河流沖積平原（沿江兩岸），該地區(qū)地勢平坦、土層深厚，耕層壤質、灌溉水源好，土壤保水保肥能力強、通透性良好，是全縣主要的糧食作物區(qū)；中產(chǎn)田（包括三級地、四級地、五級地）面積14 204.73 hm2，占耕地總面積的67.40%；分布在全縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主要集中在各鎮(zhèn)寬谷沖積或河流沖積平原區(qū)，其中有較大面積分布在寬谷的中上部、低丘陵區(qū)以及河流兩岸壩地，該區(qū)土壤養(yǎng)分含量中等，保肥性能一般，灌溉能力基本滿足生產(chǎn)需要，是農(nóng)業(yè)利用上有某些限制因素的土壤，需要一定的改良措施方能保證作物的產(chǎn)量，對于缺乏某些元素的地塊在耕作過程中增施相應的元素，做到合理施肥；低產(chǎn)田（包括六級地、七級地）面積4 076.27 hm2，占耕地總面積的19.35%，主要分布在馬市鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、羅壩鎮(zhèn)和頓崗鎮(zhèn)，主要集中在低丘坡麓、丘間洼地、河壩地等，該區(qū)土壤質量較差，或水源條件不好，或鹽漬化

5結論

（1）以始興縣為評價對象，選擇可量化的評價指標，運用模糊評價、層次分析、空間插值等方法，采用等距法按照綜合指數(shù)分級方案劃分地力等級，減少評價中的主觀因素，提高評價結果的科學性。

（2）采用特爾斐法，建立始興縣耕地地力評價指標體系[4]。12個評價指標可以劃分為立地條件、理化性狀、養(yǎng)分狀況、土壤管理和剖面性狀5大地力要素，達到了量化要求，這對粵北山區(qū)耕地質量建設的科學化實施有著很好的現(xiàn)實指導意義。

（3）利用GIS 等技術方法，可以快速將野外調(diào)查采樣數(shù)據(jù)導入信息系統(tǒng)中，對分析化驗的結果，通過空間分析、三維分析等方法批量獲取評價因子的值，將耕地地力等級評價過程中中空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，快速計算得出評價結果[7]。

參考文獻

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