濱海地區(qū)耕地質(zhì)量監(jiān)測分析應(yīng)用
——以福州市馬尾區(qū)為例

官紫玲

(福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院， 福建 福州 350715)

耕地質(zhì)量是影響糧食安全的主要因素，與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定緊密聯(lián)系。執(zhí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度一直以來是我國的基本國策。近些年來，國內(nèi)耕地質(zhì)量研究逐漸得到普遍重視，不少學(xué)者從耕地質(zhì)量評價(jià)[2-4]、耕地質(zhì)量時(shí)空演變[5-7]、耕地景觀生態(tài)安全[8]、耕地質(zhì)量提升[9-10]等方面進(jìn)行研究。但目前對耕地質(zhì)量監(jiān)測的研究仍然不多，尤其針對漸變類型片區(qū)的劃分及驅(qū)動(dòng)力分析的實(shí)證研究方面甚少。本研究以福州馬尾區(qū)為例，進(jìn)行濱海地區(qū)耕地質(zhì)量漸變監(jiān)測的應(yīng)用研究。

1 研究區(qū)概況

馬尾區(qū)位于福州市東南部、距離市區(qū)約20 km，地處我國東南沿海、閩江下游北岸，是福建省的軍商要港，福州的水上門戶。東南隔江相望長樂市，東北毗鄰連江縣，西與晉安區(qū)接壤，全區(qū)轄馬尾、亭江、瑯岐三鎮(zhèn)及羅星街道。

馬尾區(qū)地形總趨勢呈西北高，東南低?，樶獚u上則為中間高，四周低。馬尾區(qū)屬典型的亞熱帶海洋季風(fēng)氣候，全年冬短夏長，年均氣溫19℃，年降水量1 382 mm，地表水資源豐富。區(qū)內(nèi)氣候類型多樣，一般分為山區(qū)氣候型(亭江西北山區(qū))、城市氣候型(羅星街道)、平原氣候型(馬尾青州快安)、海島氣候型(瑯岐)和沿海氣候型(亭江南部)。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

采用2014年度土地變更調(diào)查成果，疊加2013年度耕地質(zhì)量等別年度更新評價(jià)成果作為工作底圖。結(jié)合2015年度遙感影像、耕地地力調(diào)查成果、土壤圖、土地利用總體規(guī)劃、土地整治規(guī)劃、20 hm2以上集中連片耕地、土壤圖、DEM數(shù)據(jù)以及近3～5年開展的土地整治項(xiàng)目等資料數(shù)據(jù)，借助ARCGIS軟件平臺(tái)，確定耕地等別漸變類型及分區(qū)范圍，布設(shè)監(jiān)測單元和樣點(diǎn)，確定監(jiān)測因素，通過外業(yè)實(shí)地調(diào)查進(jìn)行調(diào)整和完善，核實(shí)漸變類型及分布范圍的合理性，并邀請熟悉當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的土壤、土地、農(nóng)業(yè)、水利、氣候等方面的專家進(jìn)行論證，并修改完善監(jiān)測成果。

3 監(jiān)測技術(shù)過程分析

3.1 漸變類型劃分

從全省耕地等別漸變類型集中逐個(gè)排除了5種不符漸變類型(水土流失型、沙化型、酸化型、逐步漬澇型、逐步干旱型)，并通過外業(yè)實(shí)地調(diào)查與專家論證，最終確定適合馬尾區(qū)的3種耕地質(zhì)量等別漸變類型，即肥力衰退型、肥力提升型、鹽化型。

3.1.1肥力衰退型 (1)選取勞動(dòng)力不足粗放型種植區(qū)域，或種植結(jié)構(gòu)不合理區(qū)域；選取保水差、易滑坡的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)的區(qū)域耕地；(2)選取道路通達(dá)度較差，有機(jī)質(zhì)大于10 g·kg-1的耕地；(3)選取坡度大于15°的耕地；(4)根據(jù)耕地地力數(shù)據(jù)中氮、磷、鉀、鎂、鋅、硼等元素部分有限制的耕地。根據(jù)以上篩選條件，確定馬尾區(qū)肥力衰退型耕地主要分布在交通不便、勞動(dòng)力缺少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，共2個(gè)片區(qū)，分布在亭江鎮(zhèn)牛項(xiàng)村、亭江鎮(zhèn)香爐村。

3.1.2肥力提升型 (1)選取近3～5年農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、土地整理或高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項(xiàng)目，或者土地流轉(zhuǎn)由專業(yè)公司或種植專業(yè)戶利用的耕地，或冬閑種植綠肥、長期秸稈還田、實(shí)行水旱輪作的區(qū)域；(2)選取集中連片20 hm2以上區(qū)域耕地，且該區(qū)域耕地屬于基本農(nóng)田；(3)選取交通通達(dá)度高、灌溉排水條件好、勞動(dòng)力富足片區(qū)。根據(jù)以上篩選條件，確定馬尾區(qū)肥力提升型主要分布在交通便捷、灌溉排水條件好、勞動(dòng)力豐富、耕地集中連片集約化經(jīng)營的區(qū)域，共3個(gè)片區(qū)，分別分布在瑯岐鎮(zhèn)龍臺(tái)村、鳳窩村，瑯岐鎮(zhèn)上岐經(jīng)濟(jì)管理區(qū)、紅旗經(jīng)濟(jì)管理區(qū)和吳莊村，瑯岐鎮(zhèn)海嶼村、云龍村。

3.1.3鹽化型 (1)濱海圍墾區(qū)內(nèi)排水不暢的區(qū)域耕地；(2)耕地土壤含鹽量>0區(qū)域耕地；(3)易長期發(fā)生海水倒灌的區(qū)域耕地。根據(jù)以上篩選條件，確定馬尾區(qū)鹽化型耕地主要分布在瑯岐東北側(cè)沿海易受海水倒灌影響的區(qū)域，共1個(gè)片區(qū)，該片區(qū)屬瑯岐鎮(zhèn)金沙經(jīng)濟(jì)管理區(qū)。

3.2 驅(qū)動(dòng)因子分析

以2014年度土地變更調(diào)查確定的土地利用現(xiàn)狀圖，疊加馬尾區(qū)2013年耕地質(zhì)量等別年度更新成果作為工作底圖，依此確定各漸變類型范圍的基本要求，最終劃定耕地漸變類型范圍共6個(gè)片區(qū)，面積共695.71 hm2，占馬尾區(qū)耕地總面積的33.27%。

3.2.1肥力衰退型 片區(qū)1(亭江鎮(zhèn)牛項(xiàng)村)。該片區(qū)位于亭江鎮(zhèn)牛項(xiàng)村(馬尾區(qū)最北側(cè))，遠(yuǎn)離馬尾城區(qū)等人口密集區(qū)，面積為24.83 hm2，土壤類型為滲育水稻土和紅壤，耕地地類以水田為主，兼有零星水澆地和旱地，水稻為主要種植作物。農(nóng)用地分等定級(jí)主要為10等，少量耕地為12等。該片區(qū)的坡度基本都在15°以上，其灌溉保證率為4級(jí)，缺少必要的灌溉設(shè)施。多崎嶇山路、交通閉塞，耕地坡度大，肥力低，經(jīng)濟(jì)效益也低，距離集鎮(zhèn)較遠(yuǎn)，缺少灌溉設(shè)施，目前只有部分耕地種植水稻、蔬菜等作物，部分耕地已經(jīng)荒廢，村莊較破落閉塞，村民較少，導(dǎo)致很多耕地?zé)o人耕種，水稻每667 m2產(chǎn)量在375 kg左右。部分耕地遭受野豬等動(dòng)物破壞，進(jìn)一步導(dǎo)致耕地荒廢。近年來，牛項(xiàng)村很多年輕勞動(dòng)力都離開村子進(jìn)城務(wù)工，導(dǎo)致一些耕地?zé)o人耕種，甚至一些偏遠(yuǎn)區(qū)域的耕地已經(jīng)拋荒很久。

片區(qū)2(亭江鎮(zhèn)香爐村)。該片區(qū)面積為11.07 hm2。土壤類型主要為滲育水稻土和紅壤，耕地地類以水田為主，兼有少量水澆地和旱地，主要種植水稻。農(nóng)用地分等定級(jí)分布在10等和12等。該片區(qū)的耕地坡度多大于15°，灌溉保證率為4級(jí)，缺少灌溉設(shè)施。該片區(qū)村莊附近均為山地丘陵，交通不便。耕地雖較集中連片，但耕地坡度大、土壤肥力不高,主要為固肥能力差、不利于耕種的黃泥田和黃泥砂田。與牛項(xiàng)村一樣，香爐村也面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力流失。香爐村海拔高、坡度大，山路崎嶇、交通不便，灌溉設(shè)施老化。近年來，由于大量年輕勞動(dòng)力外出打工，造成許多耕地荒廢，經(jīng)濟(jì)效益低，水稻每667 m2產(chǎn)量在400 kg左右。

綜上所述，以上2個(gè)片區(qū)主要驅(qū)動(dòng)因子是勞動(dòng)力不足、土壤條件差，交通條件差。根據(jù)當(dāng)?shù)貙＜业囊庖娂皩?shí)地調(diào)查，均劃為肥力衰退型耕地。

3.2.2肥力提升型 片區(qū)1(瑯岐鎮(zhèn)龍臺(tái)村和鳳窩村)。該片區(qū)面積為28.32 hm2，靠近海域部分指標(biāo)區(qū)類型為濱海圍墾區(qū)，土壤類型主要為鹽漬水稻土。遠(yuǎn)離海域部分指標(biāo)區(qū)類型為沿海平原區(qū)，土壤類型是滲育水稻土和紅壤。耕地地類主要為水田和水澆地，主要種植水稻、葡萄等經(jīng)濟(jì)作物。該片區(qū)國家利用等7等，耕地集中連片且平坦，具有完善的道路及排灌系統(tǒng)。該片區(qū)村民也多以耕作為部分生活收入來源，耕作積極性很高，施肥量較高，較好地提升了土壤肥力，水稻每667 m2產(chǎn)量在500 kg左右。

片區(qū)2(瑯岐鎮(zhèn)上岐經(jīng)濟(jì)管理區(qū)、紅旗經(jīng)濟(jì)管理區(qū)和吳莊村)。該片區(qū)位于瑯岐鎮(zhèn)上岐經(jīng)濟(jì)管理區(qū)、紅旗經(jīng)濟(jì)管理區(qū)和吳莊村，面積為309.44 hm2，屬濱海圍墾區(qū)。土壤類型主要為潴育水稻土。水田、水澆地為主要耕地地類。農(nóng)用地分等定級(jí)主要是7等，部分耕地6等。該片區(qū)耕地灌溉保證率為1級(jí)，灌溉條件極好。該片區(qū)地勢平坦、耕地集中連片，土壤類型主要為熟化度、肥力高的潴育水稻土。土地利用集約度高，耕地集約化經(jīng)營，且有完善的灌排設(shè)施。主要種植的經(jīng)濟(jì)作物有蔬菜瓜果，兼有水稻，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)高，該片區(qū)的瓜果在福州市區(qū)乃至福建省都負(fù)有盛名。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民極其重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，對耕地的投入量大，施用有機(jī)肥的比例高。該片區(qū)具有完善的灌排設(shè)施，交通也極為便利，水稻每667 m2產(chǎn)量在550 kg左右。

片區(qū)3(瑯岐鎮(zhèn)海嶼村和云龍村)。該片區(qū)位于瑯岐鎮(zhèn)海嶼村和云龍村，面積為160.68 hm2，屬沿海平原區(qū)。土壤類型主要為潴育水稻土，耕地地類以水田、水澆地為主，水稻是主要種植物。農(nóng)用地分等定級(jí)分布在6等和7等。該片區(qū)灌溉保證率主要為1級(jí)，灌溉條件極好。該片區(qū)地勢平坦，耕地集中連片程度很高，集約化利用程度很高。該片區(qū)道路交通十分便利，且有完善的灌排設(shè)施，之前還做過土地整理項(xiàng)目。當(dāng)?shù)鼐用窀魇┯么罅康挠袡C(jī)肥，加上部分區(qū)域耕地采用集約化蔬菜大棚種植模式，使得土壤肥力在一定時(shí)間段內(nèi)得到提高，水稻每667 m2產(chǎn)量在550 kg左右。

綜上所述，以上3個(gè)片區(qū)的驅(qū)動(dòng)因子是交通條件好、地塊集中連片、灌排設(shè)施完善。根據(jù)當(dāng)?shù)貙＜乙庖姾屯鈽I(yè)實(shí)地調(diào)查，均劃為肥力提升型。

3.2.3鹽化型 該片區(qū)位于瑯岐鎮(zhèn)金沙經(jīng)濟(jì)管理區(qū)，面積為161.37 hm2，屬濱海圍墾區(qū)。土壤類型主要為鹽漬水稻土。耕地地類以水田、水澆地為主，兼有少量旱地，主要種植水稻、蔬菜和部分經(jīng)濟(jì)樹種。該片區(qū)農(nóng)用地分等定級(jí)集中在7等。該片區(qū)靠近海域，極易發(fā)生海水倒灌現(xiàn)象，排水條件相對較差，水稻每667 m2產(chǎn)量在500 kg左右。根據(jù)地力相關(guān)數(shù)據(jù)表明，該片區(qū)主要為鹽漬水稻土，土壤含鹽量較高。鹽分在耕地土壤中累積，再加上該片區(qū)排水條件差，使得土壤呈現(xiàn)鹽漬化趨勢。

該片區(qū)的驅(qū)動(dòng)因子是含鹽量、排水條件、地下水位等，根據(jù)當(dāng)?shù)貙＜乙庖姾屯鈽I(yè)實(shí)地調(diào)查情況，該片區(qū)劃為鹽化型。

3.3 固定監(jiān)測單元及樣點(diǎn)布設(shè)

將馬尾區(qū)3種耕地質(zhì)量漸變類型分布范圍圖與遙感影像、DEM數(shù)據(jù)、土壤圖、耕地地力數(shù)據(jù)庫、最新耕地質(zhì)量等別成果中耕地圖斑進(jìn)行疊加，按照布設(shè)要求依據(jù)監(jiān)測類型范圍空間分布、主要等別、耕地規(guī)模、地形條件及土壤狀況，在每個(gè)分布范圍中選取典型的耕地圖斑作為監(jiān)測單元，總共1 586個(gè)，其中肥力衰退型66個(gè)、肥力提升型1 238個(gè)、鹽化型282個(gè)。再在監(jiān)測單元上布置對應(yīng)的固定監(jiān)測單元和樣點(diǎn)，均為30個(gè)，其中肥力衰退型8個(gè)、肥力提升型16個(gè)、鹽化型6個(gè)。具體詳見表1。

表1 馬尾區(qū)耕地質(zhì)量監(jiān)測片區(qū)劃分結(jié)果

3.4 監(jiān)測指標(biāo)及周期

開展?jié)u變耕地的質(zhì)量等別抽樣監(jiān)測工作，在耕地質(zhì)量漸變范圍內(nèi)，調(diào)查、監(jiān)測相關(guān)驅(qū)動(dòng)因子的屬性變化。依據(jù)馬尾區(qū)確定的耕地等別漸變類型，按照《技術(shù)指南》中“福建省耕地等別漸變類型集、劃分參考條件及主導(dǎo)監(jiān)測因素”，確定馬尾區(qū)各耕地等別漸變類型監(jiān)測因素。各監(jiān)測類型受主導(dǎo)監(jiān)測因素的制約，在一定的評定時(shí)間上有所不同，結(jié)合福建省整理中心專家意見，制定了各監(jiān)測指標(biāo)的具體評價(jià)周期。具體詳見表2。

表2 馬尾區(qū)耕地等別漸變類型監(jiān)測指標(biāo)及周期

4 結(jié)論

結(jié)合外業(yè)調(diào)查和專家論證，綜合馬尾區(qū)氣候、水文、地形、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通條件以及耕作方式等因素，確定馬尾區(qū)主要漸變類型為肥力衰退型、肥力提升型和鹽化型，監(jiān)測片區(qū)6片，監(jiān)測單元數(shù)1 586個(gè)，固定監(jiān)測單元30個(gè)，布設(shè)樣點(diǎn)30個(gè)。耕地質(zhì)量監(jiān)測工作流程和方法技術(shù)對濱海地區(qū)耕地質(zhì)量等別年度監(jiān)測具有重要意義，可為該項(xiàng)工作開展提供直接參考。 但由于部分資料的獲取性不足，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析存在一定的局限，通過指標(biāo)體系及其劃分方法提取的全部漸變類型典型區(qū)缺少精度檢驗(yàn)，有待今后工作實(shí)踐的進(jìn)一步研究。