以局部代替全域的縣域耕地質(zhì)量變化評(píng)價(jià)方法探討

范貴娟 何方 許姚亮 秦瑋 謝佳 阮夢(mèng)蝶 石偉博 朱琳

摘要結(jié)合ArcGIS軟件和縣域耕地資源管理系統(tǒng)，通過(guò)原有參評(píng)因素的選取與分析，在不具備固鎮(zhèn)縣全域數(shù)據(jù)情況下，采用以局部代替全域的方法進(jìn)行耕地地力等級(jí)評(píng)價(jià)，并對(duì)其方法實(shí)施的可信性進(jìn)行了初步分析。結(jié)果表明：2015年固鎮(zhèn)縣耕地地力等級(jí)總體上是提升的；用局部代替全域來(lái)進(jìn)行耕地地力評(píng)價(jià)的方法是科學(xué)合理的，具有可信性和可操作性。

關(guān)鍵詞耕地地力評(píng)價(jià)；方法；固鎮(zhèn)縣

中圖分類號(hào)F301.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）35-0206-03

AbstractCombining ArcGIS software and the county cultivated land resources management system， through the original selection and analysis of these factors， in the absence of the whole domain data of Guzhen County， the evaluation of cultivated land quality grade was carried out by local substitution of wholeregion method， and the creditability of the method implementation was analyzed preliminarily. The results showed that：In 2015， the grade of Guzhen County cultivated land was promoted in general；the method of evaluating cultivated land quality by local substitution was scientific and reasonable， and could be implemented and operable.

Key wordsEvaluation of productivity of cultivated land；Method；Guzhen County

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的資源，對(duì)保障糧食安全、生態(tài)安全以及可持續(xù)發(fā)展具有重要作用[1-2]，同時(shí)也已成為我國(guó)當(dāng)前轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵資源環(huán)境要素[3]。耕地質(zhì)量是農(nóng)業(yè)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，土壤質(zhì)量的變化會(huì)影響到未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各級(jí)政府有義務(wù)和責(zé)任來(lái)保證和監(jiān)督土壤質(zhì)量。所以有必要對(duì)耕地地力進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為政府考核提供依據(jù)。當(dāng)需要了解一個(gè)區(qū)域的耕地質(zhì)量變化，但由于經(jīng)費(fèi)、時(shí)間以及數(shù)據(jù)等一些原因，其評(píng)價(jià)不能覆蓋全縣范圍，也不能對(duì)不同年份的同一區(qū)域進(jìn)行比較時(shí)，采用長(zhǎng)期定位采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，用局部代替全域的方法進(jìn)行耕地質(zhì)量變化的分析，一方面可以減少經(jīng)費(fèi)的支出和時(shí)間的浪費(fèi)，得到最終的耕地地力等級(jí)變化，另一方面可以為政府決策與管理提供依據(jù)。

1數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1研究區(qū)概況

固鎮(zhèn)縣隸屬于安徽省蚌埠市，位于安徽省東北部，地處117°02′～117°36′E、33°02′～33°30′N，固鎮(zhèn)縣土壤類型主要為黃姜土、黑姜土、白姜土等，氣候?qū)偌撅L(fēng)氣候區(qū)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候即亞熱帶和北溫帶過(guò)渡帶，四季分明，夏季降水多，冬季降水少，土壤與氣候的結(jié)合有利于固鎮(zhèn)縣土壤的發(fā)育與土壤肥力的提升以及農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。全縣地勢(shì)平坦，海拔16.0～22.5 m，面積1 363 km2，人口64萬(wàn)，耕地面積7.027萬(wàn)hm2，現(xiàn)轄11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。固鎮(zhèn)縣歷史悠久，資源豐富，發(fā)展基礎(chǔ)好，環(huán)境優(yōu)越。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與處理固鎮(zhèn)縣長(zhǎng)期定位采樣點(diǎn)自2005年開(kāi)始，連續(xù)3年選取了固定區(qū)域的采樣點(diǎn)，進(jìn)行了3年土壤養(yǎng)分以及地力等級(jí)的數(shù)據(jù)變化分析，一直延續(xù)到2015年，則在原來(lái)定位點(diǎn)基礎(chǔ)上選取了其中定位點(diǎn)的東部、中部、西部3片區(qū)域，定位數(shù)據(jù)不是全域展開(kāi)，而是選擇相對(duì)固定的點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3研究方法

采用以局部代替全域的方法，在2005年資源管理單元圖基礎(chǔ)上，基于GIS軟件以及縣域耕地資源管理系統(tǒng)，通過(guò)層次分析模型確定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重以及確定參評(píng)因素的分級(jí)及其隸屬度[4]。

2結(jié)果與分析

此次耕地地力評(píng)價(jià)最終結(jié)果將固鎮(zhèn)縣評(píng)價(jià)單元耕地等級(jí)劃分為4級(jí)。主要集中在固鎮(zhèn)縣東部、中部以及西部，東部4村采樣點(diǎn)比較密集，分別是劉集鎮(zhèn)的張蔡村、王李村、邵橋村和董廟村；中部采樣點(diǎn)也比較密集，涉及4個(gè)村，分別是石湖鄉(xiāng)的桑圩村、石湖園林場(chǎng)、丁巷村以及濠城鎮(zhèn)的馬田村；西部面積比較大，采樣點(diǎn)的分布比較均勻，主要涉及3個(gè)鎮(zhèn)，分別是任橋鎮(zhèn)、湖溝鎮(zhèn)和楊廟鎮(zhèn)。具體統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1～3。

由表1可知，固鎮(zhèn)縣評(píng)價(jià)單元中西部3鎮(zhèn) 2015年耕地總面積32 438.38 hm2，地力分為2個(gè)等級(jí)，一等地總面積10 209.71 hm2，占總耕面積的31.47%；二等地面積22 228.67 hm2，占總耕地面積的68.53%；2008年評(píng)價(jià)單元中耕地總面積32 809.76 hm2，分為4個(gè)等級(jí)，一等地面積

982.87 hm2，占總耕地面積的3.00%；二等地面積18 648.51 hm2，占總耕地面積的56.84%；三等地耕地面積4 839.75 hm2，占耕地總面積的25.42%；四等地面積4 839.75 hm2，占總耕地面積的14.74%?？梢钥闯隹偟母孛娣e有所減少，但是總體來(lái)說(shuō)耕地地力等級(jí)由2008年的4個(gè)等級(jí)上升到2015年的2個(gè)等級(jí)，耕地地力有大幅度提升并維持在二等地以上。

由表2可知，2015年評(píng)價(jià)單元中部耕地總面積525.04 hm2，主要是二等地，2008年一等地面積25.61 hm2，占總耕地面積的4.94%；二等地耕地面積493.16 hm2，占總耕地面積的95.06%。耕地面積有所增加，但是耕地地力等級(jí)略有下降。

綜合表1～3可以看出，固鎮(zhèn)縣耕地地力等級(jí)總體來(lái)說(shuō)仍然是提升的。具體的耕地地力等級(jí)變化見(jiàn)表4。

表4為耕地圖斑面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以看出固鎮(zhèn)縣西部3鎮(zhèn)耕地等級(jí)有明顯的提升，東中部等級(jí)基本維持不變。固鎮(zhèn)縣評(píng)價(jià)單元耕地地力提升3等面積為430.32 hm2，占耕地總面積的1.43%；地力提升2等面積5 990.39 hm2，占耕地總面積的19.97%；提升1等面積11 295.03 hm2，占耕地總面積的37.65%；等級(jí)未變面積11 926.06 hm2，占耕地總面積的3975%；地力等級(jí)降低1等面積為357.11 hm2，占耕地總面積的1.19%。由此可以看出，評(píng)價(jià)單元內(nèi)固鎮(zhèn)縣耕地地力整體上處于上升的趨勢(shì)，耕地質(zhì)量不斷提升。

3結(jié)果討論

3.1結(jié)果的可信性分析

通過(guò)長(zhǎng)期固定采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行局部的耕地地力評(píng)價(jià)來(lái)代表全域的方法具有可信性，具體可從以下幾方面來(lái)證實(shí)。

第一，對(duì)比因素的比較。該研究評(píng)價(jià)單元對(duì)比因素的選取主要從種植制度、作物熟制、耕地類型、土壤類型、地形部位、地貌類型、排水能力、質(zhì)地、成土母質(zhì)、剖面構(gòu)型方面與固鎮(zhèn)縣全域進(jìn)行對(duì)比，確定此次評(píng)價(jià)的3個(gè)區(qū)域耕地地力等級(jí)的變化能反映固鎮(zhèn)縣全域的基本耕地變化情況（表5）。

固鎮(zhèn)縣3個(gè)區(qū)域耕作制度、作物熟制、耕地類型、土壤類型、地貌類型、排水能力、質(zhì)地、成土母質(zhì)以及剖面構(gòu)型評(píng)價(jià)因素的結(jié)果已涵蓋全域，并以此與全域進(jìn)行對(duì)比分析。由表5可以看出，固鎮(zhèn)縣耕作制度、耕作類型、作物熟制、地貌類型等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式與條件并沒(méi)有發(fā)生改變。在地力評(píng)價(jià)中，土種以及土地利用類型尤為重要。固鎮(zhèn)縣全域土種有14種，分別是黑姜土、黃姜土白姜土、后樓（銹斑）黃白土、代安（銹斑）黃馬肝土、淤土、輕堿化黑姜土、支湖（銹斑）淤馬肝土，黑粒田土、姜白淌土、兩合土、砂身兩合土、砂身淤土以及淤身兩合土，固鎮(zhèn)縣主要土種有黑姜土、黃姜土、白姜土、后樓（銹斑）黃白土和代安（銹斑）黃馬肝土。此次評(píng)價(jià)單元中涵蓋固鎮(zhèn)縣土種10中，分別是黃姜土（6011%）、后樓（銹斑）黃白土（12.92%）、代安（銹斑）黃馬肝土（9.59%）、黑姜土（849%）、兩合土（5.43%）、輕堿化黑姜土（3.07%）、淤土（0.18%）、白姜土（0.12%）、淤身兩合土以及支湖（銹斑）淤馬肝土（比例共占0.09%）（百分比以土種在評(píng)價(jià)單元中所占面積比例計(jì)算）。由此可見(jiàn)，此次固鎮(zhèn)縣評(píng)價(jià)單元主要土種占到91.23%。因此，此次評(píng)價(jià)具有可信性。

第二，評(píng)價(jià)單元的變化。2015年定位采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)是在2005年原有采樣點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析，其采樣點(diǎn)是延續(xù)的，在評(píng)價(jià)單元上對(duì)固鎮(zhèn)縣2005年的結(jié)果與2015年采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理與分析以及土壤的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)，即原有的評(píng)價(jià)單元與現(xiàn)有的評(píng)價(jià)單元及評(píng)價(jià)條件都未發(fā)生變化，且評(píng)價(jià)單元在區(qū)位上涵蓋了固鎮(zhèn)縣西部、中部、東部3個(gè)區(qū)域，地形涵蓋平原、河流階地、淺平洼地，具有固鎮(zhèn)縣地形地貌以及農(nóng)業(yè)發(fā)展的代表性，因此具有可信性。

第三，評(píng)價(jià)方法未改變。固鎮(zhèn)縣耕地地力評(píng)價(jià)，無(wú)論是局部還是全域，其評(píng)價(jià)方法都是一樣的，都是基于GIS軟件以及縣域耕地資源管理系統(tǒng)進(jìn)行的。

綜上所述，此方法是在對(duì)沒(méi)有全域數(shù)據(jù)的情況下，以局部代替全域，對(duì)全域耕地地力評(píng)價(jià)的一種方法初探。

3.2耕地地力變化原因分析

耕地地力的提升，其主要原因是政府實(shí)施的中低產(chǎn)田改造、增量工程等項(xiàng)目以及有效排澇等政策來(lái)改善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施，此外，通過(guò)溝渠疏通、移動(dòng)式噴灌等的實(shí)施使排澇能力和灌溉保證率都有所提升。秸稈還田、有機(jī)肥的增施也在一定程度上提高了土壤的有機(jī)質(zhì)含量，一方面避免了大幅度的流失，另一方面在一定程度上提高了土壤養(yǎng)分含量，對(duì)加強(qiáng)耕地質(zhì)量管理等方面具有重要意義[5-6]。

對(duì)于耕地地力等級(jí)降低的中部區(qū)域，主要是因?yàn)楣替?zhèn)縣的項(xiàng)目占用，致使一些土壤養(yǎng)分受到影響，但影響不大。

參考文獻(xiàn)

[1] 李秀彬.中國(guó)近20年來(lái)耕地面積的變化及其政策啟示[J].自然資源學(xué)報(bào)，1999，14（4）：329-333.

[2] 付國(guó)珍，擺萬(wàn)奇.耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].資源科學(xué)，2015，37（2）：226-236.

[3] 宋小青，歐陽(yáng)竹，柏林川.中國(guó)耕地資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度及其演化階段[J].地理科學(xué)，2013，33（2）：135-142.

[4] 白根川，王昌全，夏建園，等.基于GIS技術(shù)的平昌縣域耕地地力評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（29）：212-220.

[5] 全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程：NY/T 1634—2008[S].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2008.

[6] 黃健，李會(huì)民，張惠琳，等.基于 GIS 的吉林省縣級(jí)耕地地力評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究：以九臺(tái)市為例[J].土壤通報(bào)，2007，38（3）：422-426.