以局部代替全域的縣域耕地質量變化評價方法探討

范貴娟 何方 許姚亮 秦瑋 謝佳 阮夢蝶 石偉博 朱琳

摘要結合ArcGIS軟件和縣域耕地資源管理系統，通過原有參評因素的選取與分析，在不具備固鎮縣全域數據情況下，采用以局部代替全域的方法進行耕地地力等級評價，并對其方法實施的可信性進行了初步分析。結果表明：2015年固鎮縣耕地地力等級總體上是提升的；用局部代替全域來進行耕地地力評價的方法是科學合理的，具有可信性和可操作性。

關鍵詞耕地地力評價；方法；固鎮縣

中圖分類號F301.21文獻標識碼A文章編號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

耕地是農業生產最重要的資源，對保障糧食安全、生態安全以及可持續發展具有重要作用[1-2]，同時也已成為我國當前轉型發展的關鍵資源環境要素[3]。耕地質量是農業和生態可持續發展的基礎，土壤質量的變化會影響到未來農業的發展，各級政府有義務和責任來保證和監督土壤質量。所以有必要對耕地地力進行評價，以期為政府考核提供依據。當需要了解一個區域的耕地質量變化，但由于經費、時間以及數據等一些原因，其評價不能覆蓋全縣范圍，也不能對不同年份的同一區域進行比較時，采用長期定位采樣點數據，用局部代替全域的方法進行耕地質量變化的分析，一方面可以減少經費的支出和時間的浪費，得到最終的耕地地力等級變化，另一方面可以為政府決策與管理提供依據。

1數據來源與研究方法

1.1研究區概況

固鎮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，固鎮縣土壤類型主要為黃姜土、黑姜土、白姜土等，氣候屬季風氣候區暖溫帶半濕潤氣候即亞熱帶和北溫帶過渡帶，四季分明，夏季降水多，冬季降水少，土壤與氣候的結合有利于固鎮縣土壤的發育與土壤肥力的提升以及農業與經濟的發展。全縣地勢平坦，海拔16.0～22.5 m，面積1 363 km2，人口64萬，耕地面積7.027萬hm2，現轄11個鄉鎮。固鎮縣歷史悠久，資源豐富，發展基礎好，環境優越。

1.2數據來源與處理固鎮縣長期定位采樣點自2005年開始，連續3年選取了固定區域的采樣點，進行了3年土壤養分以及地力等級的數據變化分析，一直延續到2015年，則在原來定位點基礎上選取了其中定位點的東部、中部、西部3片區域，定位數據不是全域展開，而是選擇相對固定的點進行評價。

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上，基于GIS軟件以及縣域耕地資源管理系統，通過層次分析模型確定各評價因子的權重以及確定參評因素的分級及其隸屬度[4]。

2結果與分析

此次耕地地力評價最終結果將固鎮縣評價單元耕地等級劃分為4級。主要集中在固鎮縣東部、中部以及西部，東部4村采樣點比較密集，分別是劉集鎮的張蔡村、王李村、邵橋村和董廟村；中部采樣點也比較密集，涉及4個村，分別是石湖鄉的桑圩村、石湖園林場、丁巷村以及濠城鎮的馬田村；西部面積比較大，采樣點的分布比較均勻，主要涉及3個鎮，分別是任橋鎮、湖溝鎮和楊廟鎮。具體統計見表1～3。

由表1可知，固鎮縣評價單元中西部3鎮 2015年耕地總面積32 438.38 hm2，地力分為2個等級，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年評價單元中耕地總面積32 809.76 hm2，分為4個等級，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%。可以看出總的耕地面積有所減少，但是總體來說耕地地力等級由2008年的4個等級上升到2015年的2個等級，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年評價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，但是耕地地力等級略有下降。

綜合表1～3可以看出，固鎮縣耕地地力等級總體來說仍然是提升的。具體的耕地地力等級變化見表4。

表4為耕地圖斑面積統計數據，可以看出固鎮縣西部3鎮耕地等級有明顯的提升，東中部等級基本維持不變。固鎮縣評價單元耕地地力提升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%；等級未變面積11 926.06 hm2，占耕地總面積的3975%；地力等級降低1等面積為357.11 hm2，占耕地總面積的1.19%。由此可以看出，評價單元內固鎮縣耕地地力整體上處于上升的趨勢，耕地質量不斷提升。

3結果討論

3.1結果的可信性分析

通過長期固定采樣點數據進行局部的耕地地力評價來代表全域的方法具有可信性，具體可從以下幾方面來證實。

第一，對比因素的比較。該研究評價單元對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、質地、成土母質、剖面構型方面與固鎮縣全域進行對比，確定此次評價的3個區域耕地地力等級的變化能反映固鎮縣全域的基本耕地變化情況（表5）。

固鎮縣3個區域耕作制度、作物熟制、耕地類型、土壤類型、地貌類型、排水能力、質地、成土母質以及剖面構型評價因素的結果已涵蓋全域，并以此與全域進行對比分析。由表5可以看出，固鎮縣耕作制度、耕作類型、作物熟制、地貌類型等農業生產方式與條件并沒有發生改變。在地力評價中，土種以及土地利用類型尤為重要。固鎮縣全域土種有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。此次評價單元中涵蓋固鎮縣土種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%）（百分比以土種在評價單元中所占面積比例計算）。由此可見，此次固鎮縣評價單元主要土種占到91.23%。因此，此次評價具有可信性。

第二，評價單元的變化。2015年定位采樣點數據是在2005年原有采樣點基礎上進行的數據分析，其采樣點是延續的，在評價單元上對固鎮縣2005年的結果與2015年采樣點數據結果進行對比分析，并在此基礎上進行采樣點數據的處理與分析以及土壤的耕地質量評價，即原有的評價單元與現有的評價單元及評價條件都未發生變化，且評價單元在區位上涵蓋了固鎮縣西部、中部、東部3個區域，地形涵蓋平原、河流階地、淺平洼地，具有固鎮縣地形地貌以及農業發展的代表性，因此具有可信性。

第三，評價方法未改變。固鎮縣耕地地力評價，無論是局部還是全域，其評價方法都是一樣的，都是基于GIS軟件以及縣域耕地資源管理系統進行的。

綜上所述，此方法是在對沒有全域數據的情況下，以局部代替全域，對全域耕地地力評價的一種方法初探。

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施的中低產田改造、增量工程等項目以及有效排澇等政策來改善農田基礎設施，此外，通過溝渠疏通、移動式噴灌等的實施使排澇能力和灌溉保證率都有所提升。秸稈還田、有機肥的增施也在一定程度上提高了土壤的有機質含量，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分含量，對加強耕地質量管理等方面具有重要意義[5-6]。

對于耕地地力等級降低的中部區域，主要是因為固鎮縣的項目占用，致使一些土壤養分受到影響，但影響不大。

參考文獻

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

[2] 付國珍，擺萬奇.耕地質量評價研究進展及發展趨勢[J].資源科學，2015，37（2）：226-236.

[3] 宋小青，歐陽竹，柏林川.中國耕地資源開發強度及其演化階段[J].地理科學，2013，33（2）：135-142.

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[5] 全國農業技術推廣服務中心.耕地地力調查與質量評價技術規程：NY/T 1634—2008[S].北京：中國農業出版社，2008.

[6] 黃健，李會民，張惠琳，等.基于 GIS 的吉林省縣級耕地地力評價與評價指標體系的研究：以九臺市為例[J].土壤通報，2007，38（3）：422-426.