綿陽(yáng)市游仙區(qū)耕地質(zhì)量等別更新分析

莫才健 陳莉 樊敏 武峰強(qiáng)

摘要利用ArcGIS工具，從有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、排水條件、坡度、灌溉保證率8個(gè)方面入手，通過(guò)對(duì)指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分的計(jì)算，從國(guó)家自然等別更新、國(guó)家利用等別更新、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別更新3個(gè)方面對(duì)游仙區(qū)耕地質(zhì)量等別進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，相較于上一年，2014年游仙區(qū)耕地雖減少111.79 hm2，但耕地等別總體等別保持一個(gè)平穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，后期可通過(guò)加大對(duì)耕地的投入和耕作制度的改進(jìn)，提高耕地級(jí)別。

關(guān)鍵詞耕地質(zhì)量；等別更新；游仙區(qū)

中圖分類號(hào)S157文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）11-0186-05

AbstractUsing ArcGIS software，from eight aspects： soil thickness， soil texture，soil profile construct，soil organic matter content， soil pH， drainage condition， slope， irrigation assurance， from three aspects as national natural levels， countries use level， the national economic level， to calculate the designated cultivated land natural quality score，the classification of the cultivated land were analyzed.The results showed that the cultivated land in Youxian District was reduced 111.79 hectares in 2014 compared with last year， but the overall classification was maintain a steady state.Later we could improve the classification of cultivated land through increased the investment in farmland and improvement of the farming system.

Key wordsQuality of cultivated land；Classification renewal；Youxian District

以1999年詳查及其變更調(diào)查的全國(guó)耕地質(zhì)量等別成果為基礎(chǔ)，2011年國(guó)土資源部再一次開(kāi)展了農(nóng)用地分等工作，對(duì)1999年成果進(jìn)行了補(bǔ)充完善，形成了最新的耕地質(zhì)量等別成果。自工作開(kāi)展以來(lái)，相關(guān)研究主要集中于分等方法和分等成果應(yīng)用兩方面：其一是從更新的技術(shù)方法入手，主要研究分等的方法[1-5]、參數(shù)[6-7]、指標(biāo)[8-9]以及數(shù)據(jù)庫(kù)[10]的建設(shè)等方面；其二是從成果應(yīng)用方面，主要研究基本農(nóng)田的劃定[11-12]、評(píng)價(jià)[13-17]等，這些研究從理論和實(shí)踐出發(fā)，優(yōu)化了土地資源的管理，促進(jìn)科技的進(jìn)步與創(chuàng)新。

目前耕地質(zhì)量等別更新工作的方法和技術(shù)體系已相對(duì)成熟，通過(guò)兩次國(guó)土資源大調(diào)查，累積了豐富多樣的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果資料，但由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源的差異性以及建設(shè)占用、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)退耕、土地整治等活動(dòng)的開(kāi)展，耕地的數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬狀況隨時(shí)都在發(fā)生變化，導(dǎo)致在實(shí)施土地整治等項(xiàng)目過(guò)程中耕地等別的理論值和現(xiàn)實(shí)值差距較大。為了全面掌握年度內(nèi)耕地現(xiàn)狀變化及耕地?cái)?shù)量、權(quán)屬的變化情況，保持耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，滿足對(duì)國(guó)土資源數(shù)量和質(zhì)量并重管理的需要，落實(shí)耕地占補(bǔ)平衡工作，對(duì)耕地質(zhì)量等別調(diào)查分析成果進(jìn)行年度更新是必不可少的[18-21]。筆者以綿陽(yáng)市游仙區(qū)為例，以《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》《四川省耕地質(zhì)量等別年度更新工作實(shí)施方案》等為技術(shù)依據(jù)，根據(jù)2013年的耕地質(zhì)量分析成果，分析2014年耕地質(zhì)量，探討耕地等別評(píng)價(jià)成果差異產(chǎn)生的根源，以期為新一輪耕地質(zhì)量等別更新分析工作開(kāi)展的程序和核查檢驗(yàn)提供參考。

1數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1研究區(qū)域概況綿陽(yáng)市游仙區(qū)位于四川盆地西北部邊緣丘陵地帶，地處嘉陵江一級(jí)支流（涪江）中上游的東部。地理坐標(biāo)為104°40′～105°09′ E、31°20′～33°43′ N，面積1 018 km2。全區(qū)境內(nèi)山丘連綿、丘谷起伏，是典型的丘陵地貌，地勢(shì)東北較高，西南、西部涪江及中部芙蓉溪、魏城河谷一帶較低，屬平壩淺丘相間地形，主要為雞爪中丘、條狀中深丘和深中丘地貌。游仙區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，為農(nóng)作物生產(chǎn)發(fā)育擔(dān)供了較豐富的水、熱、光資源，區(qū)內(nèi)第一、二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。年平均降水量約1 000 mm，主要集中在每年6—9月。

游仙區(qū)是我國(guó)西部唯一的綠色產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，更是省級(jí)鄉(xiāng)村旅游示范區(qū)，目前研究區(qū)各類土地利用結(jié)構(gòu)和布局相對(duì)比較合理，耕地主要分布在水源豐富、交通發(fā)達(dá)、人口稠密的涪江和芙蓉溪、魏劉河兩岸。耕地問(wèn)題主要表現(xiàn)在：①全區(qū)耕地少，人地矛盾大；②城市區(qū)域性發(fā)展需求與城市規(guī)劃存在矛盾問(wèn)題；③農(nóng)村居民點(diǎn)分散，占地面積大，土地浪費(fèi)較為嚴(yán)重。根據(jù)調(diào)查，游仙區(qū)土壤、氣候等自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件比較優(yōu)越，只有基于地域之間的差異，根據(jù)自然規(guī)律和特點(diǎn)，因地制宜，合理利用土地，才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源依據(jù)四川省2015年度耕地質(zhì)量等別更新工作實(shí)施方案的要求，收集區(qū)內(nèi)2013年耕地質(zhì)量等別評(píng)定成果、土地利用現(xiàn)狀圖（1∶10 000）、土地整治項(xiàng)目資料、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，并在2014年土地利用現(xiàn)狀圖和上一輪耕地質(zhì)量等別圖基礎(chǔ)上，進(jìn)行新增耕地等別分析，通過(guò)外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查獲取相關(guān)屬性信息。

1.3研究方法

1.3.1評(píng)價(jià)單元。分等單元是農(nóng)用地等級(jí)評(píng)定和劃分的基本空間單位。根據(jù)方案的要求，以1∶10 000游仙區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖和上一輪耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)完善成果為工作底圖，以耕地圖斑為單位，劃分分等評(píng)價(jià)單元。最終，參與2014年耕地質(zhì)量等別更新調(diào)查的耕地總面積39 517.47 hm2，全區(qū)共劃分為52 227個(gè)分等單元。

1.3.2評(píng)價(jià)因子的選取?！掇r(nóng)用地質(zhì)量分待規(guī)律》規(guī)定了12個(gè)衡量耕地質(zhì)量等級(jí)的基礎(chǔ)指標(biāo)，綜合考慮游仙區(qū)地形、氣候、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平等因素，將游仙區(qū)土地類型劃入四川省盆西平原區(qū)，在分析耕地質(zhì)量等別時(shí)主要考慮以下8個(gè)指標(biāo)：有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、排水條件、坡度、灌溉保證率。

1.3.3指標(biāo)量化。根據(jù)研究區(qū)作物情況，結(jié)合游仙區(qū)耕地質(zhì)量等別更新工作實(shí)施方案的要求，因素指標(biāo)的優(yōu)劣均在0～100分內(nèi)計(jì)算其相對(duì)得分值。因素指標(biāo)優(yōu)劣與得分值成正比，賦值及權(quán)重見(jiàn)表1。

1.3.4計(jì)算方法。耕地質(zhì)量等別的更新主要考慮國(guó)家自然等別更新、國(guó)家利用等別更新、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別更新3個(gè)方面，這三者都是基于農(nóng)用地自然質(zhì)量分計(jì)算。該研究為了減少和前一期的對(duì)比誤差，耕地自然質(zhì)量分的計(jì)算沿用上一年的計(jì)算方法。

1.3.4.1計(jì)算農(nóng)用地自然質(zhì)量分。采用加權(quán)平均法，計(jì)算各分等單元各指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分。研究區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)耕作制度為一年二熟，復(fù)種類型水田為油菜-水稻，旱地為油菜-玉米，基準(zhǔn)作物為水稻，指定作物為水稻、油菜、玉米3種。計(jì)算公式為：

式中，Wk為第k個(gè)分等因素的權(quán)重；CLij為分等單元指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分；i為分等單元編號(hào)；j為指定作物編號(hào)；k為分等因素編號(hào)；m為分等因素的數(shù)目；fijk為第i個(gè)分等單元內(nèi)第j種指定作物第k個(gè)分等因素的指標(biāo)分值，取值區(qū)間為（0，100]。

1.3.4.2農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)分。計(jì)算第j種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)，公式為：

式中，Rij為第i個(gè)分等單元第j種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)；αtj為第j種作物的光溫（氣候）生產(chǎn)潛力指數(shù)；CLij為第i個(gè)分等單元內(nèi)第j種指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分；βj為第j種作物的產(chǎn)量比系數(shù)。游仙區(qū)當(dāng)?shù)馗鞣N作物單位面積實(shí)際產(chǎn)量基本未發(fā)生變化。因此，本輪分析過(guò)程中沿用2014年耕地質(zhì)量等級(jí)補(bǔ)充完善成果中的指定作物產(chǎn)量比系數(shù)，具體見(jiàn)表2。

1.3.4.3耕地利用等指數(shù)。按綜合土地利用系數(shù)計(jì)算利用等指數(shù)，公式為：

式中，Yi為第i個(gè)分等單元的耕地利用等指數(shù)；Ri為第i個(gè)分等單元的耕地自然質(zhì)量等指數(shù)；KL為分等單元所在等值區(qū)的綜合土地利用系數(shù)。

1.3.4.4耕地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)。按綜合土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)計(jì)算耕地等指數(shù)，公式為：

式中，Gi為第i個(gè)分等單元的耕地等指數(shù)；Yi為第i個(gè)分等單元的耕地利用等指數(shù)；KC為分等單元所在等值區(qū)的綜合土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1國(guó)家自然等別更新分析本輪更新工作主要是對(duì)2014年變化的耕地的質(zhì)量等別變化進(jìn)行分析、匯總、更新，通過(guò)幾個(gè)方面的對(duì)比來(lái)了解游仙區(qū)耕地的變化情況及耕地的質(zhì)量變化情況。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，游仙區(qū)全區(qū)目前耕地39 517.47 hm2，其中旱地19 621.16 hm2，水田19 118.57 hm2，水澆地777.74 hm2。根據(jù)得到的基礎(chǔ)資料，利用ArcGIS的空間分析工具進(jìn)行分析，確定耕地國(guó)家自然等別，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，游仙區(qū)耕地布局相對(duì)均勻，經(jīng)過(guò)前后兩次整治，耕地的國(guó)家自然等別都相對(duì)較高。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表3），發(fā)現(xiàn)相對(duì)于上一次，此次耕地總面積減少了0.28%，耕地自然等別中8等地的面積所占比例最大，其比例由50.82%轉(zhuǎn)變?yōu)?0.92%，增加0.1%；7等地所占比例由37.58%提高到了37.79%，6等地所占比例域面積保持不變；主要是耕地自然等別中9等地的面積減少，其比例由1058%轉(zhuǎn)變?yōu)?0.25%，減少0.33%，減少140.50 hm2。總體來(lái)看，游仙區(qū)雖然耕地總量減少，但是總體耕地自然等別相對(duì)穩(wěn)定，高等別耕地所占比例穩(wěn)中有升，低等別耕地略微減少，耕地發(fā)展趨勢(shì)良好，究其原因，主要得益于土地整理項(xiàng)目的實(shí)施及對(duì)耕地的保護(hù)政策。

2.2國(guó)家利用等別更新分析根據(jù)國(guó)家自然等結(jié)果核算國(guó)家利用等，再利用ArcGIS進(jìn)行分析、定等，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，2014年游仙區(qū)耕地中國(guó)家利用等別7、8、9等地所占比例相對(duì)較大，水田中以6、7、8等地占多數(shù)，旱地以8、9等地為主。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表4），從等別上分析，國(guó)家利用等6等地從原來(lái)的6 607.11 hm2減少到6 595.34 hm2，減少11.87 hm2，占所有耕地的16.69%，比例變化不大；變化最大的7等地由原來(lái)的7 828.56 hm2增加到8 055.68 hm2，增圖22014年游仙區(qū)耕地國(guó)家利用等別

Fig.2Cultivated land national use levels in Youxian District in 2014 加227.11 hm2，占所有耕地的20.40%；8、9等地占所有耕地的63.31%，9等地市耕地減少的主要來(lái)源，減少356.34 hm2，占所有耕地的29.79%?？傮w上看，5、6等地變化較少，7等地提高了0.65%，7、8、9等較高等別的耕地比例有所提高，2014年相對(duì)2013年耕地面積有所減少，但總體上保持穩(wěn)定上升的態(tài)勢(shì)。從查閱資料和實(shí)地調(diào)查來(lái)看，由于城市化建設(shè)，部分耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地與道路用地，而耕地級(jí)別的提高得益于質(zhì)量建設(shè)項(xiàng)目以及農(nóng)田、水利及農(nóng)業(yè)綜合項(xiàng)目的實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)田間道路硬化、田間道路通達(dá)度得以改善，新建、改建（含維修）的機(jī)井、塘堰、水窖、蓄水池等具體工程的實(shí)施不但提高了耕地質(zhì)量，也提高了農(nóng)民對(duì)質(zhì)量建設(shè)項(xiàng)目的滿意度。

2.3國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別更新分析從最終得出的國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別圖（圖3）可看出，游仙區(qū)耕地國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別呈現(xiàn)南北分異的態(tài)勢(shì)，大多低等級(jí)的土地分布在北部，高等級(jí)的分布在南部，村莊周圍大多為高等級(jí)土地。將分析結(jié)果與上一輪進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析（表5），發(fā)現(xiàn)此次變化最大的主要是6、7、8等，8等地由原來(lái)的16 437.73 hm2減少到16 178.73 hm2，減少

總的來(lái)說(shuō)，相比2013年耕地國(guó)家經(jīng)濟(jì)各等別所占比例，2014年各等別耕地所占比例相對(duì)變化不大，高等別比例略有增加，總體等別還是保持一個(gè)平穩(wěn)上升的態(tài)勢(shì)。說(shuō)明游仙區(qū)積極響應(yīng)耕地保護(hù)政策，且后期通過(guò)加大對(duì)耕地的投入和耕作制度的改進(jìn)，耕地經(jīng)濟(jì)級(jí)別還能有所提高。

3討論

（1）運(yùn)用ArcGIS空間分析工具，從有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、排水條件、坡度、灌溉保證率等8個(gè)方面，基于農(nóng)用地自然質(zhì)量分計(jì)算，從國(guó)家自然等別更新、國(guó)家利用等別更新、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別更新3個(gè)方面對(duì)游仙區(qū)耕地質(zhì)量進(jìn)行了分析，劃分耕地質(zhì)量等級(jí)分級(jí)，高等別比例略有增加，總體等別還是保持一個(gè)平穩(wěn)上升的態(tài)勢(shì)，分析和分級(jí)方法合理，符合實(shí)際，應(yīng)用范圍廣。

（2）該研究對(duì)分析指標(biāo)的獲取綜合考慮了基本農(nóng)田劃定、高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、第二次全國(guó)土地調(diào)查成果、游仙區(qū)土地利用總體規(guī)劃以及游仙區(qū)耕地質(zhì)量等別更新定級(jí)等成果，數(shù)據(jù)資料齊全。除此之外，還考慮了土地整治、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等項(xiàng)目特點(diǎn)，保證了成果的科學(xué)性、現(xiàn)實(shí)性和可比性。

（3）該研究對(duì)游仙區(qū)耕地質(zhì)量等別更新的分析方法，便于未來(lái)游仙區(qū)土地建設(shè)的推進(jìn)，有利于采取多種措施改良限制因子，提高耕地質(zhì)量，為后期建設(shè)、管護(hù)提供參考。

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