基于RS的縣域耕地產(chǎn)能核算及其產(chǎn)能提升研究
——以黑龍江省肇源縣為例

(東北大學(xué) 土地管理研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110169)

基于RS的縣域耕地產(chǎn)能核算及其產(chǎn)能提升研究
——以黑龍江省肇源縣為例

張 瑩,雷國(guó)平,林 佳,周 敏
(東北大學(xué) 土地管理研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110169)

以黑龍江省肇源縣為研究區(qū),基于RS和GIS技術(shù),采用潛力衰減法核算耕地產(chǎn)能,揭示其空間分異特征;運(yùn)用SPSS軟件聚類分析功能劃分產(chǎn)能提升區(qū),并分析制約耕地產(chǎn)能提升的主要因素。結(jié)果表明:以遙感影像和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,可以快速、低成本核算耕地產(chǎn)能。2014年研究區(qū)各層次耕地產(chǎn)能和單產(chǎn)在空間分布上具有相似性,總體呈現(xiàn)由東部和西部向中部地區(qū)遞減的兩翼式分布特征。耕地理論產(chǎn)能潛力的差異顯著,其數(shù)值在7499.8424—15743.4468kg/hm2之間,最高值約為最低值的2.1倍。4個(gè)產(chǎn)能提升區(qū)之間的耕地產(chǎn)能提升空間存在顯著差異,制約其產(chǎn)能提升的自然因素主要是土壤肥力、土壤退化、土壤有機(jī)質(zhì)含量,并且大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入水平較低。根據(jù)研究結(jié)果，提出了相應(yīng)的對(duì)策建議。

土地利用;耕地產(chǎn)能;影響因素;RS;肇源縣

1 引言

耕地產(chǎn)能是評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)耕地的糧食生產(chǎn)能力、土地利用程度及發(fā)展前景的重要指標(biāo),耕地產(chǎn)能的高低可間接反映糧食安全水平[1]。糧食安全戰(zhàn)略的核心不在于每年糧食產(chǎn)量多少或產(chǎn)量增加多少,而在于在保證耕地?cái)?shù)量的基礎(chǔ)上確保耕地產(chǎn)能[2]。在我國(guó)人口眾多、人均耕地面積少的基本國(guó)情背景下,人地矛盾日益加劇,提升耕地產(chǎn)能、保障糧食安全已上升為一個(gè)緊迫的重大戰(zhàn)略問(wèn)題[3]。我國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食產(chǎn)量占全國(guó)的比重為75.4%,約占95%的全國(guó)增產(chǎn)糧食來(lái)自于這13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū),其中黑龍江糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食產(chǎn)量比重在全國(guó)大于10%。黑龍江省作為中國(guó)最大的商品糧產(chǎn)區(qū),對(duì)保障國(guó)家糧食安全起到了舉足輕重的作用。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于耕地產(chǎn)能的研究開(kāi)展得都比較早。當(dāng)前,國(guó)外關(guān)于耕地產(chǎn)能的研究主要集中在農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)方面，一般多采用統(tǒng)計(jì)模型[4]、遙感估產(chǎn)模型[5]、作物生長(zhǎng)模型[6]、作物生長(zhǎng)模型與GIS和遙感相結(jié)合[7]等方法進(jìn)行估產(chǎn)。國(guó)內(nèi)關(guān)于耕地產(chǎn)能的研究主要集中在耕地產(chǎn)能核算方法與模型[8,9]、耕地產(chǎn)能時(shí)空分異[10-12]、耕地產(chǎn)能影響因素[13,14]等方面,多采用糧食作物審定品種的區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量[2]、耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果[8]、農(nóng)用地分等成果[15-17]和改進(jìn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)劃法[18,19]對(duì)耕地產(chǎn)能進(jìn)行測(cè)算,且研究尺度以市、省、地區(qū)級(jí)別的大尺度研究為主,縣域或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的小尺度研究鮮有報(bào)道。目前,耕地產(chǎn)能核算方法均需獲取土壤樣品或理論單產(chǎn)樣本值,雖然能精確地估算耕地產(chǎn)能,但卻需要投入大量的成本(人力、財(cái)力、物力和時(shí)間),時(shí)效性和動(dòng)態(tài)性較差,無(wú)法滿足短時(shí)間、小成本地核算耕地產(chǎn)能及其產(chǎn)能潛力的需求。RS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為獲取土壤理化性質(zhì)提供了新思路,相關(guān)研究證實(shí)利用RS技術(shù)構(gòu)建反演模型能較好地模擬土壤的肥力[20]、鹽分[21]、有機(jī)質(zhì)[23,24]和含水量[24]等理化性質(zhì)的空間分布特征,目前尚未有耕地產(chǎn)能核算研究采用該方法作為數(shù)據(jù)獲取的手段。鑒于此,本文選取黑龍江省商品糧基地——肇源縣為研究區(qū),基于RS和GIS技術(shù)平臺(tái)獲取數(shù)據(jù),綜合影響耕地產(chǎn)能的土壤自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素,采用潛力衰減法,小成本、快速地核算耕地產(chǎn)能,揭示其空間分異特征。根據(jù)產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)、實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)三項(xiàng)指標(biāo)將研究區(qū)劃分為四類耕地產(chǎn)能提升區(qū),并分析制約產(chǎn)能提升的主要因素。研究成果對(duì)推動(dòng)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)和保障糧食安全具有重要的理論意義和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

肇源縣地處黑龍江省西部(45°23′—45°59′N、123°47′—125°45′E),西北與杜爾伯特蒙古族自治縣,北與肇州縣,東與綏化市肇東市接壤,西南以松花江、嫩江主航道為界與吉林省白城市鎮(zhèn)賚縣、大安市、前郭爾羅斯蒙古族自治縣、扶余市和哈爾濱市雙城區(qū)隔江相望,隸屬于大慶市。該縣位于松嫩低平原黑土區(qū),是黑龍江省產(chǎn)糧大縣和全國(guó)商品糧基地之一。2014年,該縣共轄16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),總?cè)丝?5.8萬(wàn)人,其中農(nóng)業(yè)人口36萬(wàn)人,土地面積36.51萬(wàn)hm2,耕地面積約占全縣土地面積的45.20%。主要種植的糧食作物為水稻、玉米、大豆,其中玉米的播種面積比例為59.40%,玉米產(chǎn)量占全縣糧食總產(chǎn)量的72.24%。研究區(qū)屬于北溫帶大陸性氣候,年均降水量在600mm左右,年有效積溫為2900—3100℃。該區(qū)域多為低地平原,地形平緩,多沼澤和泡泊,導(dǎo)致其土地退化問(wèn)題主要表現(xiàn)為土壤鹽堿化。石油開(kāi)發(fā)等土地利用活動(dòng)對(duì)該縣的耕地土壤和耕作方式產(chǎn)生不良作用,一系列自然生態(tài)和社會(huì)因素對(duì)肇源縣的耕地產(chǎn)能產(chǎn)生了較大影響。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

獲取2014年8月7日Landsat 8遙感影像一景,且影像上無(wú)云影干擾。7月中下旬—八月上旬為黑龍江省糧食生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期(玉米抽雄吐絲期、水稻抽穗期、大豆開(kāi)花結(jié)莢期),這一時(shí)期自然條件和耕作投入對(duì)于糧食產(chǎn)能具有非常重要的影響。2014年7月16日—8月15日之間肇源縣的平均降水量?jī)H約為5.13mm,非常干旱,無(wú)降水影響。因此,選擇2014年8月7日為研究時(shí)點(diǎn),獲取Landsat 8遙感影像一景,并提取耕地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行研究(圖1,見(jiàn)封二)。

基于已有投影Landsat 8影像幾何校正,利用ENVI 5.1軟件進(jìn)行輻射定標(biāo)和大氣校正;大氣輻射校正模型采用MODTRAN 4+輻射傳輸模型的代碼,是基于像素級(jí)的校正,能校正由漫反射引起的連帶效應(yīng),調(diào)整由人導(dǎo)致的波譜平滑,并有效消除大氣等因素對(duì)地物反射的影響,獲得地物較為準(zhǔn)確的反射率,大氣校正應(yīng)用FLAASH功能模塊[23]。

經(jīng)輻射定標(biāo)和大氣校正后的Landsat 8影像的紅波段和近紅外波段的反射率數(shù)據(jù)用于反演能較好地反應(yīng)耕地的土壤屬性:土壤肥力(NDVI)[25,26]、土壤退化程度(RVI)[25,26]、土壤含水量(Sm)[24]、土壤有機(jī)質(zhì)含量(SOM)[23]4個(gè)指數(shù)。由于NDVI和RVI指數(shù)已在許多研究中得到廣泛應(yīng)用[13,25,26],所以直接運(yùn)用其計(jì)算公式提取出耕地的土壤肥力和土壤退化程度。借鑒已有研究中的試驗(yàn)方法[23,24],利用覆蓋本研究區(qū)的土壤地球化學(xué)調(diào)查采樣數(shù)據(jù)和同年份的遙感影像數(shù)據(jù),構(gòu)建適用于本研究區(qū)的反演模型,獲得2014年研究區(qū)耕地的土壤含水量和土壤有機(jī)質(zhì)含量;反演模型的決定系數(shù)R2均大于0.6,模型精度較好，滿足研究要求。利用ENVI 5.1軟件的Band math工具計(jì)算各指數(shù)并形成柵格數(shù)據(jù),利用ArcGIS 10.2軟件中的柵格數(shù)據(jù)重采樣Raster Reclassify工具并根據(jù)自然斷點(diǎn)分級(jí)法Natural Breaks(Jenks)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)賦值為100、90、80、70、60。自然斷點(diǎn)分級(jí)法是基于數(shù)據(jù)中固有的自然分組,在對(duì)相似值進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)胤纸M的同時(shí)又可使各組別之間的差異最大化。該方法可反映研究區(qū)內(nèi)各指標(biāo)的自然分組特征,有效地避免了人為的主觀干擾對(duì)指標(biāo)分級(jí)的影響(圖2,見(jiàn)封二)。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、地膜使用程度、農(nóng)藥施用程度、灌溉保證率等社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源于2015年《大慶年鑒》、《大慶統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或是根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。耕作便利度是基于ArcGIS 10.2軟件平臺(tái)利用已有的DEM數(shù)據(jù)提取坡度數(shù)據(jù),應(yīng)用距離分析工具計(jì)算每個(gè)柵格的耕地到居民點(diǎn)的距離,并根據(jù)自然斷點(diǎn)分級(jí)法Natural Breaks(Jenks)對(duì)其進(jìn)行分級(jí)賦值為100、90、80、70、60。研究區(qū)作物的光溫(氣候)生產(chǎn)潛力指數(shù)來(lái)源于我國(guó)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》中的《全國(guó)各省(區(qū)、市)作物生產(chǎn)潛力指數(shù)速查表》。

3 研究思路與方法

3.1 耕地產(chǎn)能的界定

目前關(guān)于耕地產(chǎn)能的定義是：耕地產(chǎn)能是指一定時(shí)期、一定區(qū)域和一定的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下所形成的耕地生產(chǎn)能力,具體分為耕地理論產(chǎn)能、耕地可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和耕地實(shí)際產(chǎn)能三個(gè)層次。借鑒相關(guān)研究[8,13],本文對(duì)3個(gè)層次的耕地產(chǎn)能界定為:耕地理論產(chǎn)能是指區(qū)域范圍內(nèi)在光、溫、水、土等自然環(huán)境下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到充分保證,經(jīng)濟(jì)技術(shù)和投入利用最優(yōu)的狀況下所能達(dá)到的糧食最高產(chǎn)量;耕地可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能是指區(qū)域范圍內(nèi)在光、溫、水、土等自然環(huán)境下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)和投入利用達(dá)到地區(qū)平均水平所能夠?qū)崿F(xiàn)的糧食產(chǎn)量;耕地實(shí)際產(chǎn)能指目前已達(dá)到的生產(chǎn)能力,即某年份的糧食產(chǎn)量。

由于在縣域以下的小尺度耕地產(chǎn)能研究中,鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)較難獲得,因此本文對(duì)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的界定與已有研究略有差異。在此界定下,通過(guò)對(duì)比分析區(qū)域的可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能之間的關(guān)系,能間接、快速地獲得各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在耕地生產(chǎn)方面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入水平情況,便于指導(dǎo)耕地生產(chǎn)過(guò)程中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入與利用。

3.2 耕地產(chǎn)能核算的指標(biāo)選取與計(jì)算

耕地產(chǎn)能一方面受土地資源自然因素的影響,另一方面也與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件直接相關(guān)[27]。因此,耕地產(chǎn)能核算的指標(biāo)選擇應(yīng)從土壤自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素兩方面選取。

在土壤自然因素方面,選擇耕地坡度、土壤肥力(NDVI)、土壤退化程度(RVI)、土壤含水量(Sm)、土壤有機(jī)質(zhì)含量(SOM)5個(gè)指標(biāo)作為研究區(qū)土壤修正系數(shù)影響因子的參選指標(biāo)。其中,土壤肥力(NDVI)反映植被覆蓋信息,表征耕地質(zhì)量狀態(tài),NDVI值越高,說(shuō)明該區(qū)域土壤質(zhì)地越好、耕地土壤肥力越高。土壤退化程度(RVI)反應(yīng)土壤退化問(wèn)題,尤其是土地鹽堿化對(duì)作物生長(zhǎng)的脅迫程度,RVI值越大,表明該區(qū)域土壤退化程度越低、耕地生產(chǎn)壓力越小。土壤含水量(Sm)反映土壤含水量,在適于農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤含水量范圍內(nèi),Sm值越大,說(shuō)明該區(qū)域土壤含水量越高,耕地狀態(tài)越好,有利于作物生長(zhǎng)。土壤有機(jī)質(zhì)含量(SOM)反映土壤有機(jī)質(zhì)含量,表征土壤提供作物營(yíng)養(yǎng)、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育、改善土壤物理性質(zhì)的能力,SOM值越高,促進(jìn)作物生長(zhǎng)的能力越強(qiáng)。研究區(qū)內(nèi)占耕地總面積91.95%的耕地坡度小于2°,耕地坡度的空間差異很小,耕地產(chǎn)能受坡度影響產(chǎn)生的差異基本可忽略不計(jì),因此可剔除該指標(biāo)。綜上所述,確定耕地產(chǎn)能核算的土壤修正系數(shù)的影響因子包括土壤肥力(NDVI)、土壤退化程度(RVI)、土壤含水量(Sm)、土壤有機(jī)質(zhì)含量(SOM)4個(gè)指標(biāo)。

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素方面,選取農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、地膜使用程度、農(nóng)藥施用程度、化肥施用程度、灌溉保證率、耕作便聾度6個(gè)指標(biāo)作為研究區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)影響因子的參選指標(biāo)。指標(biāo)的計(jì)算從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求和生態(tài)環(huán)境保護(hù)兩個(gè)方面綜合考慮,參照國(guó)家環(huán)境保護(hù)局設(shè)定的生態(tài)縣建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局設(shè)定的生態(tài)縣建設(shè)的農(nóng)藥施用量為3kg/hm2、地膜使用量為33.75kg/hm2、化肥施用量為250kg/hm2(氮磷鉀施用比例為1∶0.5∶0.5),該用量設(shè)定的目的是既滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求又不破壞生態(tài)環(huán)境。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn),確定地膜使用程度為地膜使用量與地膜使用量標(biāo)準(zhǔn)值的比值,農(nóng)藥施用程度為農(nóng)藥施用量與農(nóng)藥施用量標(biāo)準(zhǔn)值的比值。由于化肥施用量大于化肥施用量標(biāo)準(zhǔn)值,可認(rèn)為其化肥施用程度足以滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需求,故在產(chǎn)能核算中剔除該指標(biāo)。最終,確定社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)的影響因子包括農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、地膜使用程度、農(nóng)藥施用程度、灌溉保證率、耕作便利度5個(gè)指標(biāo)。

本文的地膜使用程度、農(nóng)藥施用程度和化肥施用程度的計(jì)算既考慮到能否滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求又考慮到對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),指標(biāo)計(jì)算更加科學(xué)合理。

3.3 耕地產(chǎn)能核算方法

運(yùn)用變異系數(shù)法確定土壤修正系數(shù)影響因子的權(quán)重,因?yàn)橥寥佬再|(zhì)在空間上具有變異性,所以運(yùn)用此方法可克服指標(biāo)權(quán)重分配均衡化的缺陷,使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀合理。運(yùn)用層次分析法對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)影響因子賦以權(quán)重,并采用多因素綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算土壤修正系數(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù),公式為:

(1)

式中,Si為土壤或社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù);Wk為第k個(gè)土壤或社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)影響因子的權(quán)重值;Yk為第k個(gè)土壤或社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)影響因子的分值;n為土壤或社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù)影響因子個(gè)數(shù)。

依據(jù)土地生產(chǎn)潛力原理,根據(jù)國(guó)家《全國(guó)各省(區(qū)、市)作物生產(chǎn)潛力指數(shù)速查表》中肇源縣光溫生產(chǎn)潛力指數(shù),選取玉米作為研究區(qū)耕地產(chǎn)能核算的基準(zhǔn)作物,采用潛力衰減法核算研究區(qū)耕地理論產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能[13],公式為:

YC=YW×S1×S2

(2)

式中,YC為可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能(萬(wàn)t);YW為光溫生產(chǎn)能力(萬(wàn)t);S1為土壤修正系數(shù);S2為社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)修正系數(shù);YW·S1為理論產(chǎn)能(萬(wàn)t)。

在核算耕地理論產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的基礎(chǔ)上,結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實(shí)際產(chǎn)能和耕地面積,計(jì)算研究區(qū)產(chǎn)能潛力和比較優(yōu)勢(shì)[27,28],公式為:

理論產(chǎn)能潛力=理論單產(chǎn)-實(shí)際單產(chǎn)

(3)

可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力=可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)-實(shí)際單產(chǎn)

(4)

產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)=各鄉(xiāng)鎮(zhèn)理論產(chǎn)能潛力/研究區(qū)理論產(chǎn)能潛力

(5)

實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)=各鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)際單產(chǎn)/研究區(qū)實(shí)際單產(chǎn)

(6)

耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)=各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地面積/研究區(qū)耕地總面積

(7)

其中,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力為正值時(shí),代表社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入低于所在地區(qū)的平均水平,其值越大，投入水平越低;當(dāng)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力為負(fù)值時(shí),代表社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入高于所在地區(qū)的平均水平,其絕對(duì)值越大，投入水平越高。

3.4 耕地產(chǎn)能提升分區(qū)與制約因素確定

依據(jù)研究區(qū)的產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)、實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)3項(xiàng)指標(biāo),利用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析,將研究區(qū)劃分為不同的產(chǎn)能提升區(qū);綜合分析土壤自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素,以確定制約耕地產(chǎn)能提升的主要因素。

4 耕地產(chǎn)能核算結(jié)果與分析

4.1 耕地產(chǎn)能核算結(jié)果

研究區(qū)的玉米光溫生產(chǎn)潛力為25190kg/hm2,以玉米為基準(zhǔn)作物,計(jì)算得到光溫生產(chǎn)能力為415.7276萬(wàn)t。2014年,研究區(qū)耕地理論產(chǎn)能為336.8602萬(wàn)t,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能為173.2114萬(wàn)t,實(shí)際產(chǎn)能為130.8122萬(wàn)t;耕地理論單產(chǎn)為20411.2216kg/hm2,可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)為10495.3215kg/hm2,實(shí)際單產(chǎn)為7926.2458kg/hm2。研究區(qū)的理論產(chǎn)能潛力為12484.9758kg/hm2,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力為2569.0756kg/hm2。

4.2 耕地產(chǎn)能空間分異特征

研究區(qū)的16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)在空間分布上呈現(xiàn)從東至西的帶狀分布特征。東部地區(qū)包括福興鄉(xiāng)、三站鎮(zhèn)、薄荷臺(tái)鄉(xiāng)和二站鎮(zhèn)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中部地區(qū)包括和平鄉(xiāng)、肇源鎮(zhèn)、頭臺(tái)鎮(zhèn)、古恰鎮(zhèn)、大興鄉(xiāng)、超等鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)和浩德鄉(xiāng)8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；西部地區(qū)包括義順鄉(xiāng)、古龍鎮(zhèn)、新站鎮(zhèn)和民意鄉(xiāng)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。核算研究區(qū)及其各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地理論產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能、實(shí)際產(chǎn)能(表1)。研究區(qū)耕地各層次產(chǎn)能(理論產(chǎn)能、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能、實(shí)際產(chǎn)能)及其空間分布特征表現(xiàn)為(圖3，見(jiàn)封二):理論產(chǎn)能、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能的空間分布特征具有相似性。東部地區(qū)的福興鄉(xiāng)、三站鎮(zhèn)、薄荷臺(tái)鄉(xiāng)、二站鎮(zhèn)和西部地區(qū)的古龍鎮(zhèn)、新站鎮(zhèn)與中部地區(qū)的古恰鎮(zhèn)的理論產(chǎn)能、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能均較高,而中部地區(qū)的浩德鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、和平鄉(xiāng)和東部地區(qū)的義順鄉(xiāng)的理論產(chǎn)能、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能均較低。但肇源鎮(zhèn)等5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的情況例外,肇源鎮(zhèn)和超等鄉(xiāng)的理論產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能較低而實(shí)際產(chǎn)能則相對(duì)較好;頭臺(tái)鎮(zhèn)的可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)能較低而理論產(chǎn)能相對(duì)較好;民意鄉(xiāng)和茂興鎮(zhèn)的實(shí)際產(chǎn)能較低而理論產(chǎn)能和可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能則相對(duì)較好。

表1 研究區(qū)耕地產(chǎn)能

耕地產(chǎn)能由耕地單產(chǎn)和耕地面積兩方面因素決定,由于耕地面積的提升空間非常小,因此耕地單產(chǎn)是決定產(chǎn)能高低的直接因素和決定性因素。研究區(qū)耕地各層次單產(chǎn)(理論單產(chǎn)、可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)、實(shí)際單產(chǎn))及其空間分布特征表現(xiàn)為(圖3,見(jiàn)封二):在耕地理論單產(chǎn)方面,東部地區(qū)的福興鄉(xiāng)、三站鎮(zhèn)、薄荷臺(tái)鄉(xiāng)、二站鎮(zhèn)，西部地區(qū)的古龍鎮(zhèn)、新站鎮(zhèn)、民意鄉(xiāng)，中部地區(qū)的肇源鎮(zhèn)、茂興鎮(zhèn)、超等鄉(xiāng)的理論單產(chǎn)較高;中部地區(qū)的浩德鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、頭臺(tái)鎮(zhèn)、古恰鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)和西部地區(qū)的義順鄉(xiāng)的理論單產(chǎn)較低。在耕地可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)方面,東部地區(qū)的福興鄉(xiāng)、三站鎮(zhèn)、二站鎮(zhèn),中部地區(qū)的肇源鎮(zhèn)、大興鄉(xiāng)、浩德鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)、超等鄉(xiāng)，西部地區(qū)的古龍鎮(zhèn)、新站鎮(zhèn)的可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)相對(duì)較高;中部地區(qū)的和平鄉(xiāng)、頭臺(tái)鎮(zhèn)、古恰鎮(zhèn),東部地區(qū)的薄荷臺(tái)鄉(xiāng)，西部地區(qū)的義順鄉(xiāng)和民意鄉(xiāng)的可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)相對(duì)較低。在耕地實(shí)際單產(chǎn)方面,肇源鎮(zhèn)、薄荷臺(tái)鄉(xiāng)和三站鎮(zhèn)的實(shí)際單產(chǎn)明顯高于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn),均大于10000kg/hm2,中部地區(qū)的頭臺(tái)鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)和西部地區(qū)的古龍鎮(zhèn)、民意鄉(xiāng)5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實(shí)際單產(chǎn)比較小,其他8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實(shí)際單產(chǎn)則在7333.5109—9421.9009kg/hm2之間。研究表明,研究區(qū)的理論單產(chǎn)、可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)、實(shí)際單產(chǎn)在空間分布上總體呈現(xiàn)“東部和西部地區(qū)高、中部地區(qū)低”的特征。

4.3 耕地產(chǎn)能潛力及其空間分異

通過(guò)分析耕地產(chǎn)能潛力(理論產(chǎn)能潛力、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力),掌握產(chǎn)能潛力較大的區(qū)域分布,可為耕地自然條件改善、社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)精準(zhǔn)投入、耕地產(chǎn)能提升提供針對(duì)性指導(dǎo)。研究表明(表2和圖4,圖4見(jiàn)封二),肇源鎮(zhèn)的理論產(chǎn)能潛力最低,僅為7499.8424kg/hm2;茂興鎮(zhèn)的理論產(chǎn)能潛力最高,達(dá)到15743.4468kg/hm2;其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的理論產(chǎn)能潛力在9000—15000kg/hm2之間,理論產(chǎn)能潛力的差異顯著。在可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力方面,研究區(qū)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力的最大值與最小值的差值達(dá)到8334.3124kg/hm2,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力的差距較大。中部地區(qū)的肇源鎮(zhèn)和東部地區(qū)的薄荷臺(tái)鄉(xiāng)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力值為負(fù)值,表明肇源鎮(zhèn)和薄荷臺(tái)鄉(xiāng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入高于研究區(qū)平均水平。其中,肇源鎮(zhèn)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力的絕對(duì)值最高,表明肇源鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入水平最高。茂興鎮(zhèn)等其他14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力值均為正值,表明其社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入低于研究區(qū)平均水平。其中,東部地區(qū)的二站鎮(zhèn)和中部地區(qū)的和平鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)以及西部地區(qū)的古龍鎮(zhèn)、新站鎮(zhèn)的可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力值較高,表明這6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入遠(yuǎn)低于研究區(qū)平均水平。

表2 研究區(qū)耕地產(chǎn)能潛力與比較優(yōu)勢(shì)

5 耕地產(chǎn)能提升分區(qū)與制約因素分析

在分析耕地產(chǎn)能和耕地產(chǎn)能潛力的基礎(chǔ)上計(jì)算其產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)、實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)(表2),并運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析,研究區(qū)16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃分為4個(gè)產(chǎn)能提升區(qū),分別為核心提升區(qū)、優(yōu)化建設(shè)區(qū)、發(fā)展保護(hù)區(qū)和持續(xù)保養(yǎng)區(qū),并進(jìn)一步分析每個(gè)產(chǎn)能提升區(qū)的制約因素(表3)。

表3 研究區(qū)耕地產(chǎn)能提升分區(qū)

核心提升區(qū)的實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)低,但其產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)非常高且耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)較好,產(chǎn)能提升空間大。從土壤自然因素方面分析表明,制約民意鄉(xiāng)和茂興鎮(zhèn)的耕地產(chǎn)能提升的主要因素是土壤肥力、土壤退化和有機(jī)質(zhì)含量。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入方面分析表明,兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力值均為正值,即其社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入均低于研究區(qū)平均水平。優(yōu)化建設(shè)區(qū)的實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)均較好,耕地單產(chǎn)及產(chǎn)能潛力具有較大優(yōu)勢(shì)。從土壤自然因素方面分析表明,制約二站鎮(zhèn)、古龍鎮(zhèn)和新站鎮(zhèn)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地產(chǎn)能提升的主要因素是土壤肥力、土壤退化和有機(jī)質(zhì)含量,義順鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、和平鄉(xiāng)和頭臺(tái)鎮(zhèn)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地產(chǎn)能提升的制約因素是土壤肥力、土壤退化、有機(jī)質(zhì)含量和土壤含水量。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入方面分析,該區(qū)域8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入遠(yuǎn)低于研究區(qū)平均水平,并且義順鄉(xiāng)、古龍鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、頭臺(tái)鎮(zhèn)和新站鎮(zhèn)的灌溉保證率均較低,其中頭臺(tái)鎮(zhèn)的耕地灌溉保證率僅為0.0382。發(fā)展保護(hù)區(qū)的實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)高，但其產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)均相對(duì)較低。從土壤自然因素方面分析表明,制約該區(qū)域耕地產(chǎn)能提升的主要因素是土壤肥力、土壤退化和有機(jī)質(zhì)含量。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入方面分析,該區(qū)域(除薄荷臺(tái)鄉(xiāng)外)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入低于研究區(qū)平均水平,而薄荷臺(tái)鄉(xiāng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入雖高于研究區(qū)平均水平,但其灌溉保證率較低。持續(xù)保養(yǎng)區(qū)只包含一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),即肇源鎮(zhèn)。由于肇源鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入水平在全縣中最高,肇源鎮(zhèn)的實(shí)際單產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)明顯高于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)。然而,肇源鎮(zhèn)的實(shí)際單產(chǎn)與理論單產(chǎn)較接近,因此其理論產(chǎn)能潛力最低,并且該鎮(zhèn)的耕地面積僅占全縣耕地總面積的3.62%,耕地產(chǎn)能潛力比較優(yōu)勢(shì)和耕地規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)均接近研究區(qū)的最低水平。

6 研究結(jié)論與對(duì)策建議

6.1 研究結(jié)論

本文將遙感影像和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,突破了以往利用農(nóng)用地分等和農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)劃法核算耕地產(chǎn)能過(guò)程中土壤采樣數(shù)據(jù)收集困難的局限。在獲取區(qū)域光溫產(chǎn)能數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,本文通過(guò)潛力衰減法對(duì)影響耕地產(chǎn)能的土壤自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素進(jìn)行了逐級(jí)衰減,實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕地產(chǎn)能的核算,分析了耕地空間分異規(guī)律。

本文將研究區(qū)劃分為4個(gè)產(chǎn)能提升區(qū)并分析了制約產(chǎn)能提升的影響因素,研究結(jié)論為:①以遙感影像和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,可快速、低成本地核算區(qū)域耕地產(chǎn)能。以玉米為基準(zhǔn)作物,2014年研究區(qū)耕地理論產(chǎn)能336.8602萬(wàn)t,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能173.2114萬(wàn)t;理論單產(chǎn)為20411.2216kg/hm2,可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)為10495.3215kg/hm2;理論產(chǎn)能潛力為12484.9758kg/hm2,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力為2569.0756kg/hm2。②2014年研究區(qū)的各層次耕地產(chǎn)能、耕地單產(chǎn)在空間分布上具有相似性,該數(shù)值總體符合從東部和西部向中部地區(qū)遞減的兩翼式分布特征。耕地理論產(chǎn)能潛力的差異顯著,其中肇源鎮(zhèn)的產(chǎn)能提升空間最小。通過(guò)耕地可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能潛力的分析,間接發(fā)現(xiàn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在耕地生產(chǎn)方面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平投入水平的差距較大。③4個(gè)產(chǎn)能提升區(qū)之間的耕地產(chǎn)能和產(chǎn)能提升空間存在顯著差異，制約其產(chǎn)能提升的自然因素主要是土壤肥力、土壤退化和有機(jī)質(zhì)含量。此外,除肇源鎮(zhèn)和薄荷臺(tái)鄉(xiāng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入高于全縣平均水平外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入均低于研究區(qū)平均水平,特別是二站鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)、古龍鎮(zhèn)和新站鎮(zhèn)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

6.2 對(duì)策建議

本研究通過(guò)采用新的數(shù)據(jù)獲取技術(shù),替代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取手段,小成本、快速地核算耕地產(chǎn)能,降低了研究成本,提高了研究效率,對(duì)耕地產(chǎn)能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、挖掘耕地產(chǎn)能潛力、提升區(qū)域耕地產(chǎn)能具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。

針對(duì)耕地產(chǎn)能提升分區(qū)與制約產(chǎn)能提升因素分析,提出以下對(duì)策建議:①將土地整治、高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)等項(xiàng)目與耕地產(chǎn)能提升分區(qū)進(jìn)行有效銜接。研究表明制約研究區(qū)耕地產(chǎn)能提升的主要因素是土壤自然因素,通過(guò)土地整治能夠達(dá)到提升土地自然條件、提高耕地質(zhì)量、恢復(fù)耕地生產(chǎn)力的目的。建議根據(jù)耕地產(chǎn)能提升分區(qū)結(jié)果有針對(duì)性地開(kāi)展高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè),首選耕地產(chǎn)能提升空間較大的核心提升區(qū)和優(yōu)化建設(shè)區(qū)進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè),實(shí)現(xiàn)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和耕地產(chǎn)能不降低。②促進(jìn)區(qū)域內(nèi)資本、技術(shù)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入要素有效流動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)二站鎮(zhèn)、和平鄉(xiāng)、大興鄉(xiāng)、茂興鎮(zhèn)、古龍鎮(zhèn)和新站鎮(zhèn)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)投入遠(yuǎn)低于研究區(qū)的平均水平,需加大對(duì)該部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的扶持與投入,采取積極手段,促進(jìn)區(qū)域內(nèi)資本、技術(shù)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入要素有效流動(dòng),確保全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地生產(chǎn)的均衡化發(fā)展。③完善礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域耕地生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)土地利用活動(dòng)具有顯著的外部性,石油開(kāi)采對(duì)肇源縣耕地土壤質(zhì)量產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響,根據(jù)“誰(shuí)開(kāi)采誰(shuí)保護(hù)、誰(shuí)受益誰(shuí)保護(hù)”的原則,建立礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)耕地生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,并將補(bǔ)償金用于耕地生態(tài)治理,實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”的保護(hù)格局,保障糧食安全。④將“糧食直補(bǔ)”發(fā)放與種田農(nóng)戶保護(hù)耕地行為掛鉤。充分發(fā)揮微觀農(nóng)戶在保護(hù)耕地、提升耕地質(zhì)量中的積極作用,建議改革現(xiàn)有“糧食直補(bǔ)”按糧食實(shí)際種植面積發(fā)放的辦法,在充發(fā)考慮種田農(nóng)戶保護(hù)耕地行為的基礎(chǔ)上綜合糧食實(shí)際種植面積和耕地質(zhì)量等級(jí)作為“糧食直補(bǔ)”發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),以激發(fā)種田農(nóng)戶保護(hù)耕地的主觀能動(dòng)性。

[1]趙宏志,李團(tuán)勝,吳浩浩,等.基于農(nóng)用地分等成果耕地產(chǎn)能分析——以陜西省富平縣為例[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,44(3)∶458-462.

[2]張鳳榮,張晉科,張迪,等.1996—2004年中國(guó)耕地的糧食生產(chǎn)能力變化研究[J].中國(guó)土地科學(xué),2006,20(2)∶8-14.

[3]劉玉,劉彥隨,薛劍,等.海河沖積平原區(qū)耕地綜合產(chǎn)能核算及其分區(qū)利用[J].資源科學(xué),2009,31(4)∶598-603.

[4]Doos Bo R,Shaw R.Can We Predict the Future Food Production?A Sensitivity Analysis[J].Global Environmental Change,1999,(9)∶261-283.

[5]Leach G.Global Land and Food in the 21st Century[R].Stockholm Environment Institute,Polestar Series Report,1995∶90.

[6]Reddy B V S,Sanjana Reddy P,Bidinger F,etal.Crop Management Factors Influencing Yield and Quality of Crop Residues[J].Field Crops Research,2003,(84)∶57-77.

[7]Bouma J.Land Quality Indicators of Stainable Land Management Across Scales[J].Agriculture,Ecosystems and Environment,2002,(88)∶129-136.

[8]伍育鵬,鄖文聚,鄒如.基于耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的耕地產(chǎn)能核算方法及分布[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(S1)∶85-89.

[9]伍育鵬,鄖文聚,鄒如.耕地產(chǎn)能核算模型的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),[10]2008,24(S2)∶108-113.

，等.河北省不同耕作區(qū)綜合產(chǎn)能空間分異規(guī)律[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(5)∶84-89.

[11]聶艷,吳西子,孫軼,等.湖北省耕地產(chǎn)能核算及空間變異規(guī)律[J].湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,36(1)∶1-6.

[12]張紅富,周生路,吳紹華,等.省域尺度耕地產(chǎn)能空間分異規(guī)律及其影響因子[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010,26(8)∶308-314.

[13]宋戈,鄒朝暉,王越.東北糧食主產(chǎn)區(qū)縣域耕地產(chǎn)能核算及其影響因子分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(24)∶308-317.

[14]許妍,吳克寧,程先軍,等.東北地區(qū)耕地產(chǎn)能空間分異規(guī)律及產(chǎn)能提升主導(dǎo)因子分析[J].資源科學(xué),2011,33(11)∶2030-2040.

[15]吳克寧,程先軍,黃勤,等.基于分等成果的農(nóng)用地綜合生產(chǎn)能力[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(11)∶51-56.

[16]王洪波,鄖文聚,吳次芳,等.基于農(nóng)用地分等的耕地產(chǎn)能監(jiān)測(cè)體系研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(4)∶122-126.

[17]鄖文聚,王洪波,王國(guó)強(qiáng),等.基于農(nóng)用地分等與農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)能核算研究[J].中國(guó)土地科學(xué),2007,21(4)∶32-37.

[18]謝俊奇,蔡玉梅,鄭振源,等.基于改進(jìn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法的中國(guó)耕地糧食生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)[J].中國(guó)土地科學(xué),2004,18(4)∶31-37.

[19]陳麗,郝晉珉,艾東,等.基于改進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)劃法的耕地綜合量能指數(shù)模型構(gòu)建[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(20)∶268-276.

[20]趙建軍,張洪巖,王野喬,等.基于AHP和GIS的省級(jí)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究——以吉林省為例[J].土壤通報(bào),2012,43(1)∶70-75.

[21]姚遠(yuǎn),丁建麗,雷磊,等.干濕季節(jié)下基于遙感和電磁感應(yīng)技術(shù)的塔里木盆地北緣綠洲土壤鹽分的空間變異性[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(17)∶5308-5319.

[22]宋立生,趙之重,徐劍波,等. 基于TM遙感影像的瑪多縣草地土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)空格局反演[J].草業(yè)科學(xué),2011,28(12)∶2069-2073.

[23]劉煥軍,趙春江,王紀(jì)華,等.黑土典型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)遙感反演[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(8)∶211-215.

[24]李建龍,蔣平,劉培君,等.利用遙感光譜法進(jìn)行農(nóng)田土壤水分遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(8)∶1498-1504.

[25]方琳娜,宋金平.基于SPOT多光譜影像的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)——以山東省即墨市為例[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2008,27(5)∶71-78.

[26]陳惠芳.富陽(yáng)市耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)及生產(chǎn)能力核算研究[D].杭州：浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[27]陳建明,吳豪翔.浙江省耕地產(chǎn)能提升與優(yōu)化管理研究[J].浙江國(guó)土資源,2013,(5)∶36-38.

[28]王曉峰,曹建農(nóng),衛(wèi)新東,等.基于農(nóng)用地分等成果的耕地產(chǎn)能核算研究——以陜西省扶風(fēng)縣為例[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,38(6)∶89-93.

CalculationandPromotionofCounty′sCultivatedLandProductivityBasedonRSTakingZhaoyuaninHeilongjiangProvinceasanExample

ZHANG Ying,LEI Guo-ping,LIN Jia,ZHOU Min
(Institute of Land Management,Northeastern University,Shenyang 110169,China)

This paper selected Zhaoyuan County as the research area,calculated cultivated land productivity with the method of potential attenuation by using the technology of remote sensing and geographic information system,and analyzed its spatial distribution pattern.This paper divided the research area into four productivity capacity zones by using cluster analysis function of SPSS,and confirmed the main factors which were the restriction of cultivated land productivity.The results showed that:Taking images of remote sensing and statistical data as the data sources,could quickly calculate the productivity of cultivated land.The spatial distribution of productivity and productivity per unit area at all levels were similar,its values generally accorded with the distribution characteristic of decreasing from the east and west to the middle in 2014.Theoretical productivity potential of the study area was obviously different,its values ranged from 7499.8424-15743.4468kg/hm2,the highest was 2.1 times that of the lowest.Cultivated land productivity potential among four productivity capacity zones were significant different.The main factors of restricting the productivity capacity were soil fertility,soil degradation and organic matter.Social economic and technological input in most of towns was low.And then put forward the corresponding recommendations.

land use;cultivated land productivity;influential factors;RS;Zhaoyuan County

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.07.001

F301.2

A

1005-8141(2017)07-0771-06

2017-05-21；

2017-06-15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):41671520);中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(編號(hào):N161406001);黑龍江省國(guó)土資源科研項(xiàng)目(編號(hào):201411)。

張瑩(1986-),女,遼寧省撫順人,博士研究生,主要從事土地利用規(guī)劃與管理研究。

雷國(guó)平(1963-),男,黑龍江省青岡人,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事土地利用規(guī)劃與管理研究。