基于GIS的2018年塔城市耕地地力評價研究

杜玉婷 武紅旗 董慶國 楊強軍

摘? 要：此次研究通過收集2018年塔城市農業生產有關的歷年統計年鑒、第二次土壤普查報告及圖件、土地利用現狀圖、塔城市遙感影像、塔城市數字高程模型等資料，利用新疆維吾爾自治區建立的縣級耕地地力評價模型，應用ArcGIS Desktop10.2軟件，利用綜合指數法和對塔城市2018年耕地地力進行評價。結果表明：2018年塔城市平均耕地地力指數0.701，最大耕地地力指數0.812，最小耕地地力指數0.582。一級地占比0.04%，二級地占比3.99%，三級地占比11.56%，四級地占比23.53%，五級地占比26.03%，六級地占比最多，為34.84%。優質耕地分布在塔城市城建區、喀拉哈巴克鄉、恰夏鄉，處于沖洪積扇中部。

關鍵詞：塔城市? 耕地地力? 評價? GIS

1? 研究背景和意義

1.1 研究背景

塔城市在1958和1980年分別開展了兩次土壤普查工作。通過對比兩次的調查數據，基本掌握了塔城市的土壤狀況，例如土壤的肥力情況、土壤的理化性質、土壤類型分布等情況。但在第二次土壤普查后，塔城市并沒有再進行過針對土壤的全面調查，隨著塔城市近年來農業的快速發展，塔城市耕地利用方式、農業耕作制度、農作物產量等都發生了較大變化。尤其是2008年以來進行的農田測土配方施肥、農田有機質提升、農田減肥減藥、耕地地力評價、耕地質量變更調查與評價等項目的開展與實施，使得農田土壤養分和耕地地力出現了不同程度的改變，這就需要對耕地地力進行持續評價。通過監測土壤的各種理化性質，分時期對耕地地力進行評價，就可發現土壤質量的變化特征，為合理利用耕地資源和制定科學的耕作制度提供數據支持理論依據[1-3]。

1.2 研究意義

（1）明確塔城市的耕地地力現狀，為塔城市日后合理利用耕地提供依據。（2）完成塔城市耕地地力評價模型及方法的制定。（3）通過摸清耕地地力情況，指導當地農業生產。

2? 材料與方法

2.1 研究區概況

塔城市位于新疆的西北部，總面積4356.6km2，三面環山，屬于溫帶大陸干旱氣候，四季交替不明顯，春季氣溫不穩定，夏季短暫且炎熱，秋季干燥且早晚溫差大，冬季持續時間較長且寒冷。塔城市內的水資源極其豐富，有數十條河流溝溪。塔城市境內耕地主要分布在額敏河洪積沖積平原上，南部沖積平原降水約300mm。

2.2 數據來源與處理

2.2.1 圖件與空間數據

收集塔城市第二次土壤普查的土壤類型分布圖、2018年土地利用現狀圖和2018年遙感影像圖等專題地理信息。另一方面收集塔城市境界線、行政區劃、道路、水系等基礎地理信息。

2.2.2 土壤基礎數據

2018年耕地土壤調查點位數據來源于農業農村部耕地質量變更調查項目共183個采樣點。2018年所有采樣點均記錄有經緯度，生成的矢量點位與塔城市耕地分布圖結合，制作獲得2018年塔城市采樣點分布圖（見圖1）。

2.3 研究方法

2.3.1 評價單元劃分

評價單元是根據評價目標和評價方法的需要，將評價對象分成若干個、確定范圍的單元。評價單元確定后先對每一個評價單元進行評價，然后再綜合為整個區域的評價。評價單元的正確劃分直接關系到整個評價是否能順利實施。此次評價單元是利用2018年土地利用現狀圖（土地利用劃分到二級利用類型）、行政區劃圖（行政隸屬劃分到村）、土壤類型分布圖（土壤類型劃分到土種）在ArcGIS Desktop 10.2中利用疊加分析的功能，經最小圖斑（面積為300m2）處理后形成評價單元4442個，其空間界線和行政隸屬關系明確，有準確的面積，土種類型和土地利用方式一致。

2.3.2 評價因子與權重確定

參照農業部NY/T 1634—2008耕地地力調查與質量評價技術規程[4]，依據塔城市耕地地力評價工作的要求，選定綜合指數和法作為本次評價的評價方法。指數是指每個參評指標的分值和權重的乘積，要確定指數就先要確定耕地地力評價的指標。指標必須是穩定的、重要的、有差異的、易獲取的。新疆農業廳土壤肥料工作站邀請了本土農業領域的16位專家，通過調研與討論，結合自治區實際，從全國耕地地力評價指標體系64個指標中選擇出了自治區級耕地地力評價指標20個。此次研究在自治區20個耕地地力評價指標中依據塔城市的實際情況，邀請專家通過會議、問卷等形式選擇出11個耕地地力評價指標作為塔城市耕地地力評價指標體系，并確定了評價指標及權重、隸屬度函數和專家評估值等，見表1、表2。

2.3.3 參評因素隸屬函數的建立

在11項評價指標中的6項為數量型指標，5項指標是非數量型的概念型指標。利用專家給出的各評價指標與耕地地力的重要程度以及相關性，概念性地將這些指標量化，并且結合專家經驗給出隸屬度，利用隸屬度函數計算獲得評估值。

采用累加法將上述確定的評價指標隸屬度和權重，計算各評價單元耕地地力綜合指數（Integrated fer-tility index）IFI：IFI=ΣFi×Ci（i=1，2，3，…，n）式中，IFI為耕地地力綜合指數，Fi為第i個評價因子的隸屬度，Ci為第i個評價因子的組合權重。

3? 結果分析

3.1 地力等級劃分及面積統計

2018年塔城市平均耕地地力指數0.701，最大耕地地力指數0.812，最小耕地地力指數0.582。六級地占比最多，為34.84%，五級地占比26.03%，四級地占比23.53%，三級地占比11.56%，二級地占比3.99%，一級地最少，所占比例僅為0.04%（見圖2）。

3.2 耕地地力空間分析

（1）一級地49.2hm2，占全市耕地面積的0.04%，面積極少，一級地減少速度最快，主要在恰夏鄉和也門勒鄉分布。

（2）二級地4405.0hm2，占全市耕地面積的3.99%。主要分布在二工鄉北部、也門勒鄉西部、喀拉哈巴克鄉中部、恰夏爾中部。

（3）三級地12777.3hm2，占全市耕地面積的11.56%。主要分布在阿西爾達斡爾鄉、阿布都拉鄉東南部、恰夏鄉中南部、塔城市國有草場東北部、二工鄉中部及喀拉哈巴克鄉邊緣。

（4）四級地26001.2hm2，占全市耕地面積的23.53%，主要分布在阿西爾達斡爾鄉、恰合吉牧場、恰夏鄉西北部、博孜達克農場北部、喀拉哈巴克鄉、也門勒鄉北部與南部、二工鄉西部與北部、也克蘇牧場北部。

（5）五級地28767.8hm2，占全市耕地面積的26.03%，各鄉鎮都有分布;阿西爾達斡爾鄉、阿布都拉鄉中部、地區種牛場、恰夏鄉北部與南部、博孜達克農場中部及南部、喀拉哈巴克鄉北部與南部、二工鄉西南部，也克蘇牧場有大量分布。

（6）六級地38502.6m2，占全市耕地面積的34.84%，占比最大，各地都有分布;阿西爾達斡爾鄉、二工鄉北部、博孜達克農場、恰夏鄉南北部、阿布都拉鄉東部與西部、地區種牛場都有大量分布。

4? 結語

2018年塔城市平均耕地地力指數0.701，最大耕地地力指數0.812，最小耕地地力指數0.582。一級地占比0.04%，二級地占比3.99%，三級地占比11.56%，四級地占比23.53%，五級地占比26.03%，六級地占比最多，為34.84%。優質耕地分布在塔城市城建區、喀拉哈巴克鄉、恰夏鄉，處于沖洪積扇中部。

參考文獻

[1] 王麗，李陽煦，王培法，等.基于生態位和模糊數學的冬小麥適宜性評價[J].生態學報，2016，36（14）：4465-4474.

[2] 張立江，汪景寬，裴久渤，等.東北典型黑土區耕地地力評價與障礙因素診斷[J].中國農業資源與區劃，2017，38（1）：115-122.

[3] 范協裕，邢世和，楊荔陽，等.基于OGC標準的耕地地理信息共享服務[J].國土資源遙感，2017，29（3）：229-235.

[4] 農業部.NY/T 1634—2008，耕地地力調查與質量評價技術規程[S].北京：中國農業出版社，2008.