遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價及障礙因素類型分區(qū)研究*

孫妍芳，裴久渤，張立江，汪景寬

(沈陽農(nóng)業(yè)大學土地與環(huán)境學院，遼寧沈陽 110866)

0 引言

耕地是人類賴以生存與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，良好的耕地質(zhì)量是保證糧食產(chǎn)量的關(guān)鍵[1-2]。我國以不足世界9%的耕地面積養(yǎng)活了近20%的人口，耕地資源緊張、人口的持續(xù)增長和食物消費水平的快速提升使得我國糧食自給問題越發(fā)受到關(guān)注[3-5]。截止2015年底，我國耕地面積1.35億hm2，耕地質(zhì)量總體偏低并呈下降趨勢，耕地質(zhì)量的變化正在對糧食安全構(gòu)成嚴重威脅，提升耕地質(zhì)量已成為我國解決糧食安全、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要手段[6-7]。然而，不同土壤類型引起的耕地基礎(chǔ)條件差異，加之人類活動帶來的耕地利用的差異造成了耕地質(zhì)量等級變化，各耕地質(zhì)量等級存在的障礙因素差異也影響了耕地質(zhì)量的保護與提升，限制了耕地生產(chǎn)力的發(fā)揮，因此明確耕地質(zhì)量障礙因素分區(qū)對減緩耕地質(zhì)量下降、有針對性實施耕地質(zhì)量提升措施具有重要意義。

棕壤是良好的農(nóng)業(yè)土壤，集中分布在暖溫帶濕潤地區(qū)，在我國主要分布在東北地區(qū)的遼河平原(主要在遼寧省境內(nèi)，占全國棕壤面積的49%)和華北地區(qū)東部的山東半島丘陵(占全國棕壤面積的34%)，是我國重要的糧食生產(chǎn)基地，對我國糧食安全具有重要作用。棕壤具有良好的生態(tài)條件，土壤肥力較高，土層深厚，水熱條件好。由于棕壤資源的不合理利用，棕壤失去了肥沃的腐殖質(zhì)層，有機質(zhì)連年下降，土壤侵蝕嚴重[8]。因此掌握棕壤耕地質(zhì)量情況，了解棕壤耕地質(zhì)量等級與空間分布，并對影響其質(zhì)量的障礙因素進行診斷及分區(qū)合理利用，是保護并提高棕壤耕地質(zhì)量切實可行的方法，有利于提高糧食產(chǎn)量與促進棕壤耕地資源的可持續(xù)利用。

耕地質(zhì)量評價是從宏觀上摸清耕地質(zhì)量的有效方法，是實施耕地質(zhì)量保護與提升措施的前期工作基礎(chǔ)。我國耕地質(zhì)量評價研究始于1996年農(nóng)業(yè)部開展的耕地基礎(chǔ)地力調(diào)查與評價工作，隨后在研究尺度[9-11](縣域、市域、省域等)、指標的篩選[12-13]、方法的選擇[14-16]等不同方面的耕地質(zhì)量評價研究在全國如火如荼地展開。這些研究豐富并促進了耕地質(zhì)量評價研究的快速發(fā)展。然而，以耕地質(zhì)量評價為基礎(chǔ)，深挖耕地質(zhì)量調(diào)查與評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用，以影響耕地質(zhì)量障礙因素識別為手段的耕地質(zhì)量障礙因素分區(qū)研究還相當缺乏。現(xiàn)有耕地質(zhì)量分區(qū)研究主要集中于高標準基本農(nóng)田建設(shè)[17]、耕地可持續(xù)利用[18-20]、耕地集約利用[21]等方面，是在行政區(qū)域上定性的研究[22]，未能定量考慮耕地質(zhì)量障礙因素的影響，缺乏對耕地質(zhì)量障礙因素診斷與區(qū)域劃分研究[23]。障礙度模型是用來全面挖掘影響事物發(fā)展的障礙因素的數(shù)學模型，對評價目標進行病理診斷，能夠理清和挖掘出對評價目標影響的主要障礙因素。因此利用該模型對棕壤耕地質(zhì)量障礙因素進行診斷識別并進而劃分障礙類型區(qū)，將為改善耕地質(zhì)量與深入挖掘耕地生產(chǎn)潛力提供有力地信息支撐。

綜上，文章在對遼寧棕壤進行耕地質(zhì)量評價的基礎(chǔ)上，應(yīng)用障礙度模型對耕地質(zhì)量各障礙因素進行診斷，將結(jié)果應(yīng)用到耕地質(zhì)量障礙類型區(qū)域劃分上，提出有針對性措施的耕地質(zhì)量保護和提升的分區(qū)利用策略，以期為該區(qū)域耕地質(zhì)量提升研究提供理論依據(jù)。

圖1 遼寧棕壤地理區(qū)位

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

遼寧省位于中國東北地區(qū)南部，即東經(jīng)118°53′～125°46′，北緯38°43′～43°26′之間(圖1)，地勢大體是自北向南，自東、西兩側(cè)向中部傾斜，東部多為山地，西部多為丘陵； 東西部山地、丘陵面積約占全省土地面積的2/3，中部為東北向西南緩傾的遼河平原，面積約占全省土地面積的1/3。遼寧省棕壤主要分布于遼東山地丘陵及其山前傾斜平原、遼西山前傾斜平原和沖積平原以及遼河平原兩側(cè)的平原低階地； 此外棕壤還廣泛存在于遼西山地的醫(yī)巫閭山、松嶺山和努魯爾虎山的垂直帶中，位于褐土和淋溶褐土之上。遼寧省棕壤面積為515.17萬hm2，其中耕地面積為185.95萬hm2，占遼寧省耕地面積的37%； 占全國棕壤耕地面積的49%。屬暖溫帶濕潤、半濕潤海洋性季風氣候，夏季溫暖多雨，冬季寒冷干燥，年平均溫度4.7～10.5℃，≥10℃積溫3 138～4 035℃，無霜期125～190d，年降水量433～1 089mm，成土母質(zhì)為非鈣質(zhì)成土母質(zhì)，地帶性植被為暖溫帶落葉闊葉林。遼寧棕壤具有較為典型的棕壤的形態(tài)特征。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

該研究數(shù)據(jù)包括 1： 25萬比例尺的土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、降水量圖、地貌圖、有效積溫圖、土壤質(zhì)地圖等。其中土地利用現(xiàn)狀圖、土壤圖用于疊加生成評價單元。形成的評價單元地形條件、土壤條件、土地類型以及土地利用現(xiàn)狀相對一致，即內(nèi)部屬性具有一致性。土壤質(zhì)地圖、地貌圖用于提取評價單元信息。降水量圖、有效積溫圖從國家氣象單位獲取，用于提取評價單元信息。該文通過以上方法，在ArcGIS 9.3平臺上，最終確定4 858個評價單元，構(gòu)建耕地質(zhì)量評價體系，為耕地質(zhì)量障礙因素計算提供依據(jù)。

耕地質(zhì)量評價樣點是遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價的基礎(chǔ)。采樣點數(shù)據(jù)來自于遼寧省耕地地力調(diào)查與評價工作，在2005～2008年的野外調(diào)查工作中，采集大量樣品，并對農(nóng)戶進行綜合調(diào)研。野外調(diào)查資料主要包括位置、氣候條件、地貌類型、成土母質(zhì)、土壤類型、有效土層厚度、耕層厚度、質(zhì)地、灌排條件、施肥水平及管理措施等。對采樣點進行化驗分析，測定pH、有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量。該文根據(jù)典型性與均勻性原則，選取研究區(qū)內(nèi)具有最典型、最明顯的性狀的采樣點，最終從耕地地力調(diào)查采樣點中篩選出5 578個樣點用于遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價。

表1 遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價指標體系及權(quán)重

目標層準則層指標層權(quán)重遼寧棕壤耕地質(zhì)量氣候條件降水量0 1098≥10℃積溫0 1186立地條件成土母質(zhì)0 0918地形部位0 1010耕層厚度0 0579剖面性狀有效土層厚度0 0620剖面構(gòu)型0 0536養(yǎng)分狀況有機質(zhì)0 0780有效磷0 0497速效鉀0 0310理化性狀pH0 0623質(zhì)地0 0685土壤管理灌溉能力0 0676排澇能力0 0483

2 研究方法

2.1 耕地質(zhì)量評價方法

2.1.1 評價指標體系的建立

正確地選取評價指標是科學評價耕地質(zhì)量的前提。該文依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(NY/T33469-2016)》，遵循采用特爾斐法，選取氣候條件、立地條件、剖面性狀、土壤理化性狀和土壤管理6類，≥10℃積溫、年降水量、地形部位、成土母質(zhì)、有效土層厚度、耕層厚度、剖面構(gòu)型、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、質(zhì)地、pH、灌溉能力和排澇能力等14個評價指標組成評價指標體系(表1)。

2.1.2 評價指標隸屬函數(shù)的建立

隸屬函數(shù)的確定是評價過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，評價過程需要在確定各評價因素的隸屬度基礎(chǔ)上，計算各評價單元分值，從而確定耕地質(zhì)量等級。評價指標分為數(shù)值型和概念型指標兩大類，數(shù)值型指標包括≥10℃有效積溫、降水量、有效土層厚度、耕層厚度、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀和pH，而概念型指標包括耕層質(zhì)地、灌溉能力、排澇能力、剖面構(gòu)型、地形部位和成土母質(zhì)。對于數(shù)值型指標，采取專家打分和特爾斐法確定指標的隸屬函數(shù)(表2)； 對于概念型指標，采用專家打分法分別賦值作為其隸屬度(表3)。對這兩類指標進行標準化處理后，確定各評價指標隸屬度及隸屬函數(shù)。

表2 數(shù)值型評價指標函數(shù)類型及其隸屬函數(shù)

函數(shù)類型項目隸屬函數(shù)C Ut 戒上型≥10℃有效積溫(℃)Y=1/[1+1 5885616250927×10-6×(U-C)2]3989 7140 3138 7 戒上型降水量(mm)Y=1/[1+1 1419246744810×10-5×(U-C)2]647 7348434 0 戒上型耕層厚度(cm)Y=1/[1+0 029432885119589×(U-C)2]29 038220 0 戒上型有效土層厚度(cm)Y=1/[1+0 000359796631731753×(U-C)2]111 819662 8 戒上型有機質(zhì)(g/kg)Y=1/[1+0 00254946960366988×(U-C)2]38 85348 7 戒上型有效磷(mg/kg)Y=1/[1+0 00174737392453583×(U-C)2]41 539210 2 戒上型速效鉀(mg/kg)Y=1/[1+7 2555711556742×10-5×(U-C)2]204 643732 1 峰型pHY=1/[1+0 446183473738568×(U-C)2]7 Ut1=5 0，Ut2=8 2

表3 概念型指標的隸屬度

評價指標描述隸屬度評價指標描述隸屬度評價指標描述隸屬度地形部位平原中階1剖面構(gòu)型上松下緊1成土母質(zhì)沖積物、1平原低階0 85海綿型0 9黃土母質(zhì)丘陵下部0 75緊實型0 8殘積物、0 8丘陵中部0 7夾層型0 7沉積物、丘陵上部0 6上緊下松0 6河湖沖沉山地坡中部0 55薄層型0 5風積物、0 5質(zhì)地壤土1松散型0 4紅土母質(zhì)粘壤土0 8灌溉能力滿足1排水能力滿足1粘土0 6基本滿足0 8基本滿足0 7砂土0 5不滿足0 5不滿足0 3

2.1.3 耕地質(zhì)量指數(shù)計算

評價采用特爾斐法與層次分析法確定各評價因素的權(quán)重。采用特爾斐法，由專家確定各評價指標對耕地質(zhì)量影響程度的順序，再使用層次分析法，建立層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)造判斷矩陣，計算各指標權(quán)重(表1)。各評價指標的數(shù)據(jù)量綱與數(shù)據(jù)類型不同，只有各指標處于同一量度才能衡量對耕地質(zhì)量的影響程度，定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)分別采用特爾斐法和采用模糊數(shù)學方法確定各評價因素計算隸屬度。應(yīng)用累加法計算各評價單元的耕地質(zhì)量指數(shù)(IFI)[9]，每個評價單元的耕地質(zhì)量指數(shù)計算方法如下：

(1)

式(1)中，F(xiàn)i表示第i個因子的指標隸屬度；Ci表示第i個指標因子的組合權(quán)重值。

2.2 耕地質(zhì)量障礙類型分區(qū)

2.2.1 障礙因素診斷

在遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價的基礎(chǔ)上，對中低等地進行障礙因素診斷[24]，確定遼寧棕壤耕地質(zhì)量障礙度。

具體方法是引入“因素貢獻率”、“指標偏離度”和“障礙度”。其中，因素貢獻率(Vij)是準則層i中單項指標j對耕地質(zhì)量的影響程度，即評價體系中指標j的權(quán)重； 指標偏離度(Bij)是準則層i中單項指標j與本指標標準值的差距，即評價體系中的指標隸屬度與1(100%)的差值； 障礙度(Mij)是第i項準則層中第j項指標對耕地質(zhì)量的障礙程度，即障礙因素診斷的結(jié)果。計算公式如下：

Bij=1-Aij

(2)

(3)

式(2)(3)中，Mij為指標障礙度；Bij為指標偏離度；Vij為因素貢獻率；Aij為指標隸屬度。按照等距法將指標障礙度分為無障礙(0)、輕度障礙(0%～12%)和重度障礙(>12%)3個等級[25]。

根據(jù)公式(2)(3)可得遼寧棕壤中低等地的障礙度，將每個評價單元各評價因素的障礙度按照出現(xiàn)面積的大小順序排列，即可獲得各評價單元影響耕地質(zhì)量的障礙因素的主次關(guān)系，得出遼寧棕壤耕地質(zhì)量障礙因素診斷結(jié)果。為便于研究，該文單列出障礙度指數(shù)排序前5位因素進行分析。

2.2.2 耕地障礙類型分區(qū)方法

該文關(guān)于棕壤耕地障礙類型分區(qū)的總體思路是確定中低等地各評價單元主要障礙因素的障礙度等級。對各評價單元重度障礙因素進行障礙度排序，篩選主要障礙因素與次級障礙因素，確定為“主要障礙因素—次要障礙因素”型的耕地障礙類型分區(qū)； 在只含有一個重度障礙因素，不含次要障礙因素的區(qū)域，確定為“主要障礙因素”型； 在不含重度障礙因素的區(qū)域，將評價單元的輕度障礙因素障礙度進行排序，確定為“主要障礙因素—次要障礙因素”型，也納入障礙類型分區(qū)體系中。

圖2 遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價得分累積頻率曲線

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地質(zhì)量評價結(jié)果及分析

該研究采用Excel擬合耕地質(zhì)量綜合指數(shù)累積頻率曲線圖，按照《耕地質(zhì)量等級(NY/T33469-2016)》，選擇曲線斜率的突變點(拐點)作為劃分綜合指數(shù)的臨界點，使用等距法對耕地質(zhì)量分級(圖2)，最終將遼寧棕壤耕地質(zhì)量劃分為10個等級(表4)。

表4 遼寧棕壤耕地質(zhì)量等級綜合指數(shù)及分級

耕地質(zhì)量等級耕地質(zhì)量綜合指數(shù)(IFI)耕地質(zhì)量等級耕地質(zhì)量綜合指數(shù)(IFI)一等>0 856六等0 769～0 787二等0 839～0 856七等0 752～0 769三等0 821～0 839八等0 734～0 752四等0 804～0 821九等0 717～0 734五等0 787～0 804十等0 671～0 717

遼寧棕壤耕地總面積185.95萬hm2(表5)，耕地質(zhì)量等級以一等地質(zhì)量最好，十等地質(zhì)量最差，耕地資源以五等地、六等地、七等地為主，約88.10萬hm2，占總耕地面積的47.38%； 其次為三等地、四等地和八等地，約67.25萬hm2，占總耕地面積的36.16%； 一等地、二等地、九等地和十等地最小，約30.61萬hm2，占總耕地面積的16.46%。將遼寧棕壤耕地質(zhì)量等級按高等地(一、二、三等地)、中等地(四、五、六、七等地)、低等地(八、九、十等地)分析，高等地耕地面積約39.96萬hm2，占耕地面積的21.49%； 中等地耕地面積約110.05萬hm2，占耕地面積的59.18%； 低等地耕地面積約35.94萬hm2，占耕地面積的19.33%。遼寧棕壤分布區(qū)地理位置跨度廣，區(qū)域內(nèi)自然條件與立地條件空間變化大，各等別耕地分布差異明顯。此外，有些相鄰地塊由于自然或人工條件差別，也存在耕地等別差異化明顯的情況。

表5 遼寧棕壤耕地質(zhì)量等級面積及比例

質(zhì)量等級面積(萬hm2)面積比例(%)質(zhì)量等級面積(萬hm2)面積比例(%) 一等2 561 38七等27 9915 05 二等13 567 29八等21 4511 53 三等23 8412 82九等9 375 04 四等21 9611 81十等5 132 76 五等28 5515 35合計185 95100 六等31 5516 97

由圖3可知，高等地主要分布在遼河平原地區(qū)的平原低階地和遼東山區(qū)的丘陵下部，該地區(qū)地形比較平坦，陽光充足，坡度相對平緩，灌溉條件良好，河流豐富、水源充分，土壤養(yǎng)分含量充足，是質(zhì)量較高的耕地； 中等地主要分布在遼河平原與遼西丘陵過渡區(qū)的平原低階、遼北丘陵和遼東山地的丘陵中下部，這些地區(qū)灌溉條件較差，有些區(qū)域降水不足，土壤養(yǎng)分含量不平衡，需要充分挖掘這部分耕地潛力，提升耕地質(zhì)量； 低等地分布比較零散，在遼西丘陵、遼北丘陵和遼東山區(qū)的丘陵中部都有分布、丘陵下部也有零星分布，這些地區(qū)90%的區(qū)域灌溉條件不能滿足生產(chǎn)需要，土壤肥力低，需要加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和地力培肥工作等。

3.2 障礙因素分區(qū)劃定

為進一步明確障礙因素在空間分布上的聚集特征及規(guī)模布局，確定耕地質(zhì)量提升的重點區(qū)域，對遼寧棕壤耕地障礙因素進行分區(qū)。通過對3 628個中低等地地塊進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)3 548個地塊存在重度障礙因素， 80個地塊不存在重度障礙因素； 通過障礙因素診斷，棕壤耕地的主要障礙因素為有機質(zhì)、灌溉能力、排澇能力、質(zhì)地和剖面構(gòu)型； 根據(jù)因素組合法，最終確定有機質(zhì)、灌溉能力、質(zhì)地3類共14種耕地障礙類型分區(qū)。由表6可知，具體分為有機質(zhì)障礙類型區(qū)、灌溉能力障礙類型區(qū)和質(zhì)地障礙類型區(qū)。其中以“有機質(zhì)—灌溉能力”、“有機質(zhì)”、“灌溉能力”、“有機質(zhì)—質(zhì)地”、“灌溉能力—有機質(zhì)”5種類型耕地面積最多，占中低產(chǎn)田面積的92.13%，是耕地質(zhì)量提升的重點區(qū)域。

表6 棕壤耕地障礙類型分區(qū)

主要障礙因素面積(萬hm2)比例(%)序號障礙類型分區(qū)面積(萬hm2)圖斑個數(shù) 有機質(zhì)125 9286 451有機質(zhì)20 37626 2有機質(zhì)—灌溉能力93 861884 3有機質(zhì)—排澇能力3 6462 4有機質(zhì)—質(zhì)地7 37235 5有機質(zhì)—剖面構(gòu)型0 6923 灌溉能力15 6710 756灌溉能力7 44345 7灌溉能力—有機質(zhì)5 15174 8灌溉能力—排澇能力2 4895 9灌溉能力—質(zhì)地0 5912 質(zhì)地4 082 8010質(zhì)地0 1915 11質(zhì)地—排澇0 076 12質(zhì)地—有機質(zhì)2 4786 13質(zhì)地—灌溉0 5227 14質(zhì)地—剖面構(gòu)型0 8238

圖3 遼寧棕壤耕地質(zhì)量等級空間分布 圖4 遼寧棕壤耕地質(zhì)量障礙類型區(qū)分布

由圖4可知，遼西地區(qū)主要以有機質(zhì)障礙類型區(qū)為主，有零星質(zhì)地障礙類型區(qū)分布； 遼東地區(qū)以有機質(zhì)障礙類型區(qū)為主，兼有灌溉能力障礙類型區(qū)和質(zhì)地障礙類型區(qū)分布。其中，有機質(zhì)障礙類型區(qū)耕地面積最大，灌溉能力障礙類型區(qū)耕地面積其次，分別占遼寧棕壤中、低等地的86.45%和10.75%，這兩個障礙類型區(qū)是今后耕地質(zhì)量提升工作的重點區(qū)域。

(1)有機質(zhì)障礙類型區(qū)

有機質(zhì)障礙類型區(qū)總面積為125.83萬hm2，占區(qū)域耕地總面積的86.38%，其中中等地面積為92.50萬hm2，低等地面積為33.33萬hm2，是中低等地中障礙面積最大、分布最廣的區(qū)域，在棕壤區(qū)均有分布。該區(qū)域包含由灌溉能力、排澇能力、質(zhì)地、剖面構(gòu)型為次級障礙因素的5種障礙因素組合，其中灌溉能力為次級障礙因素的耕地面積最大，為93.86萬hm2，占有機質(zhì)障礙類型區(qū)耕地總面積的74.60%，分散在遼寧棕壤區(qū)。在提高耕地質(zhì)量時，應(yīng)首先提升土壤有機質(zhì)含量，還應(yīng)考慮灌排能力、質(zhì)地和剖面構(gòu)型，加強農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并防止水土流失。

(2)灌溉能力障礙類型區(qū)

灌溉能力障礙類型區(qū)總面積為15.64萬hm2，占區(qū)域耕地總面積的10.74%，其中，中等地面積為13.91萬hm2，低等地面積為1.74萬hm2，面積僅次于有機質(zhì)障礙類型區(qū)，主要分布在遼東山地丘陵中部以北的平原低階與丘陵中下部。該區(qū)域包含由有機質(zhì)、排澇能力、質(zhì)地為次級障礙因素的4種障礙因素組合，其中灌溉能力為主要障礙因素，無次要障礙的耕地面積最大，為7.43萬hm2，占灌溉能力障礙類型區(qū)耕地總面積的47.53%，分散在遼東山地丘陵東部。在該區(qū)域內(nèi)， 90%的耕地是中等地，耕地質(zhì)量適中，通過打機井和修筑水渠，可在短時間內(nèi)明顯改善耕地質(zhì)量，相對容易達到較高水平。

(3)質(zhì)地障礙類型區(qū)

質(zhì)地障礙類型區(qū)總面積為3.99萬hm2，占區(qū)域耕地總面積的2.75%，其中中等地面積為3.13萬hm2，低等地面積為0.87 萬hm2。主要分布在遼東山地丘陵中部以北區(qū)域。該區(qū)域包含由有機質(zhì)、灌溉能力、剖面構(gòu)型為次級障礙因素的4種障礙因素組合，其中有機質(zhì)是次要障礙的耕地面積最大，為2.47萬hm2，占灌溉能力障礙類型區(qū)耕地總面積的61.79%，分散在遼東山地丘陵區(qū)。質(zhì)地均為砂土和粘壤，在生產(chǎn)上為避免或減輕洪澇災(zāi)害，要注意開溝排水，降低地下水位，并選擇在適宜的土壤含水條件下精耕細作，以改善土壤耕性。

4 討論

(1)目前對耕地質(zhì)量評價的研究主要集中在不同尺度方面，而土壤類型角度研究不足。棕壤是重要的農(nóng)業(yè)土壤，具有良好的生態(tài)條件，土壤肥力高，低等地比例少，是我國重要的糧食生產(chǎn)基地，具有很大的經(jīng)濟價值。遼寧棕壤占遼寧省總耕地面積的37%，對遼寧省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要作用。但由于受東南季風、海陸位置及地形影響等，耕地質(zhì)量地域性差異極為明顯，且已有文獻專門針對棕壤的研究較少，該研究針對研究區(qū)棕壤進行耕地質(zhì)量評價，并分析了各等級耕地的數(shù)量和空間分布特征，掌握了遼寧棕壤的總體情況，同時也對研究特定土壤類型耕地質(zhì)量進行了有益探索。

(2)前人對耕地質(zhì)量障礙因素的研究多集中在以專家經(jīng)驗為主的定性研究方面，而定量研究方面還相當缺乏。該文定量的探索和確定了遼寧棕壤耕地質(zhì)量評價及障礙類型分區(qū)的基本思路、技術(shù)路線和具體方法步驟，從耕地質(zhì)量角度出發(fā)，依據(jù)耕地質(zhì)量的障礙因素組合，劃定了針對性的耕地質(zhì)量保護區(qū)，并探討了基于分區(qū)結(jié)果確定的提升耕地質(zhì)量的技術(shù)方法，揭示了遼寧棕壤耕地的質(zhì)量等級、空間分布、障礙因素情況。耕地質(zhì)量障礙類型分區(qū)是實現(xiàn)耕地差異化保護、有效管理耕地資源的重要保障。

(3)棕壤耕地資源與利用狀況不同，各障礙類型區(qū)應(yīng)采取的技術(shù)措施的也不盡相同，明確各區(qū)域耕地質(zhì)量提升方向和方式方法，并對相應(yīng)分區(qū)提出利用的對策和建議，以促進耕地質(zhì)量的提高。有機質(zhì)障礙類型區(qū)應(yīng)注重施用有機肥、種植綠肥或秸稈還田是培肥土壤、提高耕地產(chǎn)量的有效措施。灌溉能力障礙類型區(qū)應(yīng)充分利用降水灌溉，利用防滲渠輸水、配套滴灌設(shè)施，完善節(jié)水灌溉系統(tǒng)、提高灌水的有效利用率。質(zhì)地障礙類型區(qū)在耕作應(yīng)注意采用深溝、密溝、高畦，或通過深耕和開深線溝破壞緊實的心土層以及采用暗管和暗溝排水等，以避免或減輕澇害。

5 結(jié)論

該文運用層次分析法和模糊數(shù)學法對遼寧棕壤進行耕地質(zhì)量評價，掌握了遼寧棕壤耕地的數(shù)量和空間分布特征。引入障礙度模型定量化研究耕地質(zhì)量的障礙因素，對耕地質(zhì)量限制程度排序，劃定了耕地質(zhì)量障礙類型區(qū)域。主要結(jié)論如下。

(1)遼寧棕壤耕地質(zhì)量劃分為10個等級，高等地(一、二、三等地)所占比例為21.49%； 中等地(四、五、六、七等地)所占比例為59.18%； 低等地(八、九、十等地)所占比例為19.33%。其中分布在遼河平原的平原低階部位和遼東山區(qū)的丘陵下部為高等地，其他區(qū)域均為中低等地。

(2)以耕地質(zhì)量評價為基礎(chǔ)，應(yīng)用障礙度模型，對中低等地塊進行障礙度診斷，并進行障礙因素組合，最終確定了3類14種耕地質(zhì)量障礙類型區(qū)，分別為有機質(zhì)障礙類型區(qū)、灌溉能力障礙類型區(qū)和質(zhì)地障礙類型區(qū)，面積比例分別為86.45%、10.75%和2.80%。

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