耕地质量指数

耕地质量指数（精选7篇）

耕地质量指数 篇1

摘要：以耕地质量指数为空间测度指标, 采用局部空间自相关分析的方法, 探讨了福清市耕地质量的空间分布特征和聚集性规律, 基于此划分了耕地保护分区, 并提出了保护方案。研究结果表明:福清市耕地质量在空间上呈现出一定的关联性与聚集性规律, 正相关类型 (高-高型) 以“走廊”形式出现, 聚集性较强;负相关类型 (高-低和低-高型) 散落分布, 聚集性相对较弱。基于局部空间自相关分析的耕地保护分区, 综合考虑了耕地自然条件、利用水平和经济效益, 并将耕地质量的空间属性纳入到耕地保护分区研究中, 进一步细化了耕地保护空间和保护细则, 为耕地差异化保护提供新的方向。

关键词：耕地质量指数,局域空间自相关,保护分区,空间集聚,福清市

1 引言

我国是人口大国, 耕地后备资源不足, 人均耕地面积不足世界水平的一半。尽管中国实行最严格的耕地保护政策与措施, 并取得了卓越的成效, 然而却面临着快速城市化与工业化发展、农业结构调整与生态环境保护等因素的挑战[1]。在坚持“18亿亩耕地红线”的基本国策下, 积极施行耕地保护是我国未来一段时间内须予以着重关注的任务之一。目前有关耕地保护的研究, 主要集中在耕地等级调查评定[2,3]、质量综合评价[4~9]、耕地数量与质量动态变化[10~12]、耕地保护制度[13,14]以及空间分布规律[15~19]等方面, 并取得了一定的成果, 为耕地保护的各项工作开展以及国土资源开发与管理提供了科学依据。

耕地质量的差异不仅仅体现在数量等级上, 在空间分布上同样存在差异, 表现出一定的空间聚集性或离散性趋势。即耕地质量在空间上会随距离的增加或减少而呈现相异或相似的变化, 进而形成一定的聚集性分布特征[20]。耕地质量分布的空间异质性格局是耕地保护工作需要考虑的一个重要因素, 笔者以耕地质量指数为空间变量, 采用局部空间自相关分析的方法, 探讨福清市耕地质量的空间分布特征和聚集性规律, 并基于此划分耕地保护分区及提出保护方案。

2 研究区域与数据来源

2.1 研究区域

福清市位于东经119°03′41″~119°40′41″, 北纬25°18′25″~25°51′45″。地处福州市东南部, 东濒福清湾和海坛海峡与平潭县遥对, 南临兴化湾, 与莆田市平海半岛、南日岛相望, 西南与莆田市涵江区毗连, 西北与永泰县相邻, 北与闽侯县为邻, 东北与长乐市相接。境内多低山丘陵, 东南部以台地、低丘为主, 龙高半岛地势楔入福清湾、兴化湾中, 地势徐缓, 以低丘和沿海平原为主。多年平均气温20.1℃, 年平均降水量1535.5mm。根据福清市2013年土地利用年度变更成果, 全市土地总面积为189892.58hm2, 其中耕地总面积为35682.48hm2, 占18.79%。

2.2 数据来源

以福清市为研究对象, 并以行政村作为研究的基本单元, 数据年份均为2013年, 包括: (1) 图件资料, 有土地利用现状变更图、地形图及其他矢量图件等; (2) 数据库资料, 主要有耕地质量等别年度更新数据库、土地利用变更调查数据库等。

2.3 数据预处理

由于研究区域范围较广, 耕地图斑面积过小会影响局部空间自相关分析结果, 则以行政村为空间单元进行局部空间自相关分析。行政村耕地质量指数采为:

(1) 式中:Gj表示第j个行政村的平均耕地自然等指数;Gij为第j个行政村中第i块耕地图斑的自然等指数;Sij为第j个行政村中第i块耕地图斑的面积m2;利用等指数及经济等指数可按同样的方式求取。参照《福建省耕地质量等别评定与年度更新评价技术培训教材》, 在ArcGIS软件平台中, 以200和400为间距 (等指数区间含下不含上) , 将村级耕地质量指数划分为相应的等别。

3 研究方法

3.1 空间相邻和权重矩阵

空间权重是空间自相关分析的前提:进行空间自相关分析首先要根据研究单元的距离或相邻关系来确定计算空间权重矩阵。空间邻接关系可分为Rook、Queen和Bishop等3类邻接标准, 研究中选用Rook原则。

3.2 全局空间自相关

全局空间自相关采用全局Moran’s I指数, 衡量整个研究区域空间要素之间的分布特征, 反映具有空间邻接或临近关系的区域单元的相似程度, 其公式为:

式中:xi、xj分别为区域i、j中的观察值;珚x为各区域观察值的平均值;wij为二进制的空间权重矩阵, 相邻为1, 不相邻为0;n为研究区域单元的总数。全局Moran’s I指数的取值区间为[-1, 1]。

采用Z检验对全局Moran’s I指数的结果进行检验, 在给定显著性水平α下, 若Moran’s I显著为正, 则表示耕地质量水平相似 (较高或较低) 的区域在空间上显著集聚。反之若Moran’s I显著为负, 则表明区域与其周边地区的耕地质量水平具有显著的空间差异。仅当Moran’s I接近期望值-1/ (n-1) 时, 观测值之间才相互独立, 在空间上随机分布。

3.3 局域空间自相关

为了更好反映局部区域空间聚集特征, 需要进一步引入局部空间自相关统计量, 即局域Moran’s I指数, 其公式为:

(3) 式中:Zi、Zj表示经过标准差标准化的观测值。Wij是空间权重, 其中∑jwij=1。若Ii显著大于0而Zi大于0, 则区域i位于HH象限;若Ii显著大于0而Zi小于0, 则区域i位于LL象限;若Ii显著小于0而Zi大于0, 则区域i位于HL象限;若Ii显著小于0且Zi小于0, 则区域i位于LH象限。

4 基于空间自相关的耕地保护分区划分

4.1 耕地质量指数空间分布格局

在ArcGIS软件中, 将村级耕地质量指数及其对应等别输出成图, 得到图1所示3种类型耕地质量空间分布图。

从空间分布上看, 福清市耕地其自然等指数高分值耕地主要集中在渔溪镇、上迳镇、新厝镇、龙田镇、宏路镇、音西街道、阳下街道等地, 以水田为主, 自然条件优越, 耕地产量较高, 多分布在海拔15m以下的平原及200m以下的山谷盆地区域。自然等指数低分值耕地主要为旱地, 大部分分布在东南沿海的滨海围垦区与部分低丘台地区, 主要集中于三山镇、高山镇、港头镇、沙埔镇、东瀚镇、龙田镇、江阴镇等地。

利用等指数分布特征与自然等指数空间分布特征较为类似, 耕地利用等指数的高低与地理条件及社会经济发展的关系比较大, 利用等指数分值较低的主要分布在滩涂面积较大的沿海地区, 如东瀚镇、江阴镇、沙埔镇、海口镇和柯屿垦区等地。而利用等指数高分值耕地同样分布在西北部地势平坦的一都镇、渔溪镇、上迳镇、东阁华侨农场、江镜华侨农场等沿海平原区和低丘台地区, 该区域耕地生产投入、田间基础设施状况以及田间管理技术等方面的社会利用水平较高。

耕地经济等指数方面, 福清市各行政村单元等指数差异较大, 仍呈现出“西北高, 东南低”的空间格局, 与自然等和利用等不同之处是, 经济等中等质量的耕地面积相对较多, 中部和北部地区中等质量耕地占据主体位置, 其投入产出水平较高, 经济效益好。

4.2 Moran散点图与Moran’s Ii值分析

采用GeoDa软件进行局部空间自相关分析, 得到研究区村级耕地质量指数局部空间自相关散点图 (图2) 。Moran’s I值反映了以行政村为单元的局部空间自相关性特征值。Moran’s I取值在[-1, 1]之间, 越接近1, 正相关越强烈;越接近-1, 负相关越强烈;接近0, 则表明不存在空间聚集性。采用Monte Carlo模拟的方法检验Moran’s I系数的显著水平, 得到P值为0.05, 说明基于耕地质量指数的空间自相关显著性为99.5%。

从Moran’s I值大小来看, 全市耕地质量在空间上均表现出正相关性。耕地自然质量、利用质量和经济质量表现出一定的空间正相关性, 反映出福清市耕地质量无论是自然条件还是利用水平和经济效益, 在空间上的关联性均较为相似。

4.3 耕地质量指数空间自相关结果分析

由图2可知, 在5%的显著水平下, 福清市耕地自然等指数、利用等指数、经济等指数的Global Moran’s I估计值均显著为正, 其中利用等指数与经济等指数的Global Moran’s I估计值较为接近, 结合表1中耕地质量局域空间自相关类型个数, 可以得出福清市耕地在利用水平和经济效益方面在空间上的关联性较为相似。

4.3.1 耕地自然等指数

由表1可知, 在95%的置信度下, 福清市大部分行政村在空间上表现为非显著型。自然等指数局域空间自相关结果表明, 共有92个行政村空间自相关类型为HH型, 占行政村总数的16.73%, 空间上主要分布在一都镇东部、渔溪镇、新厝镇东南角、宏路街道、上迳镇、音西街道、石竹街道、玉屏街道、阳下街道以及江镜镇内有零星分布;负相关类型中HL型与LH型的行政村分别有14个和15个, 主要散落分布在滨海围垦区, 如海口镇国有滩涂、三山镇国有滩涂、龙田镇中部、江阴镇南部以及东瀚镇东侧的大部分行政村;LL型的行政村仅有5个, 零星分布于镇政府、部队用地和村级争议地, 无明显空间集聚特征。

实际情况中, 福清境内最大的河流龙江自西向东流经东张镇、宏路街道、音西街道、海口镇, 龙江主要支流太城溪、虎溪、大北溪分支较多, 流经阳下街道、镜洋镇等乡镇, 流域周边土壤肥沃, 水资源充足, HH型集中分布于此。海口镇及三山镇的沿海大面积滩涂周围以滩涂、淤积改良而成的田地或旱地为主, 土壤肥力不强, HL型与LH型即分布在此。因此基于耕地自然等指数的局部空间自相关分析所得结果与福清市实际耕地自然质量条件相符合。

4.3.2 耕地利用等指数

耕地利用等指数的局部空间自相关统计结果表现为HH型的行政村个数为105个, 占行政村总数的19.09%, 在空间上集中分布于从新厝镇到一都镇、镜洋镇、阳下街道的“西南—东北向走廊”, 正相关类型为LL型的行政村为7个, 零星散布于若干村级争议地、东阁盐场和清华糖厂, 无明显空间聚集分布规律。负相关类型中HL型与LH型的行政村分别有20个和10个, 主要分布在福清市东南滨海围垦区, 海口镇与三山镇东部国有滩涂, 沙埔镇西侧国有滩涂, 东瀚镇等地。

实际情况中, 在一都镇、太城农场、音西街道、阳下街道、上迳镇和渔溪镇等乡镇的村庄周边多分布有设施农用地或高标准基本农田, 在空间上与农村居民点距离较短, 利于开展现代化的耕作经营管理方式, 且在空间上距离东张水库、建新水库等水源地较近, 排灌条件良好, 基于利用等指数的空间关联类型为HH型即集中分布于该区域。表现为HL型和LH型的行政村空间分布情况与自然等指数类似, 地处龙高半岛的东瀚镇、沙埔镇、三山镇地表与地下水资源均较少, 是福清市最为严重的缺水区, 灌溉条件较差, 且以旱地为主的耕地呈离散型分布, 田间管理难度大, 而小范围集中分布的高分值水田被旱地所包围, 形成了典型的表现为负相关类型的空间关联格局。

4.3.3 耕地经济等指数

结合表1和图3c, 经济等指数自相关类型中, 正相关类型HH有104个行政村, 占全区行政村总个数的18.91%, 同样具有沿河、沿水库分布的特征, 空间上更加集中分布于音西街道、龙江街道与宏路街道等地;负相关类型HL有17个行政村, LH型为13个, 分别占全区村总个数的3.09%和2.36%, 空间分布特征与利用等指数基本一致;LL型的行政村仅有8个, 散落分布且面积较小, 无明显空间特征。

实际情况中, 镜洋镇、音西街道、石竹街道、玉屏街道、阳下街道等乡镇环绕龙江流域, 有高速公路与多条国道、省道穿插其中, 道路通达度高, 交通运输便利, 且该区域大部分行政村在地理位置上靠近福清市区, 经济发展能增加对农业的“反哺”, 从而提高耕地的投入产出水平和经济效益, HH型空间分布情况与福清市实际经济条件相符;相反, 三山镇、东瀚镇等沿海岛屿交通可达性较低, 耕地投入产出比极低, 不利于发展耕种农业, 与基于经济等指数的局部空间关联分析结果相吻合。

4.4 基于耕地质量指数空间自相关的耕地保护分区

根据区域发展的相关理论, 区域之间存在着极化与扩散效应, 随着区域经济差异扩大, 区域极化不断增强, 反之区域扩散则不断加强[21]。即极化效应的作用结果会使生产进一步向条件好的高梯度地区集中;扩散效应会促使生产向其周围的低梯度地区扩散。一般而言, 正相关类型 (HH与LL型) 可视为空间扩散效应的一种客观反映;而负相关类型 (HL与LH型) 则是空间极化效应的体现。在这2种不同效应的作用下, 结合空间关联聚集图, 针对不同的空间自相关类型提出差异化的耕地保护措施。

4.4.1 耕地保护空间格局分析

由图3可知, 从福清市东北部地区的一都镇、镜洋镇、玉屏街道、阳下街道、音西街道、石竹街道、到宏路街道、渔溪镇东部再到西南部地区的新厝镇、江镜镇部分行政村形成的是高值集簇区 (HH型) , HH型是高分值耕地集聚区, 局部范围内呈明显均质状态;海口镇南部国有滩涂、三山镇国有滩涂、龙田镇中部、江阴镇南部以及东瀚镇东侧的大部分行政村等形成的为高低孤立区 (HL型) 和低高空心区 (LH型) , HL型即低分值耕地环绕在高分值耕地周围, 根据空间极化理论, 在周围低分值耕地的影响下, 高分值耕地区域极易演变成低值萧索区 (LL型) ;相反LH型内中部地区多以低分值耕地集聚, 周围高分值耕地环绕, 根据空间极化理论, 低分值耕地易被周围高分值耕地同化, 应重点改良低分值耕地, 使之向HH型转变。而LL型区域内耕地整体低分值且分布均匀, 但福清市LL型耕地极少且空间分布无明显特征。如表2。

4.4.2 耕地保护分区及措施

针对耕地自然质量, 从耕地的自然条件与可改良角度出发, 将耕地保护划分为限制建设区、适度改良区以及综合整治区3类。将HH型划入限制建设区, 即西南—东北走向的“农业走廊”覆盖区域内禁止非农建设, 限制非农用地的扩张, 以自然等指数高值单元为中心, 加强耕地和基本农田的建设和保护, 强化其扩散效应, 同时推进土地整理, 适度开发宜耕后备土地资源, 重点整治龙江流域、东张水库、虎溪水库、建新水库、庄上水库、东皋水库、占贝水库和梨壁水库等重要水源地, 全面推进水环境综合整治措施的实施。HL型内局部区域内自然等指数高分值耕地集中在中心, 周围多以低分值耕地包围, 在空间极化效应的影响下, 高分值耕地极易被低分值耕地同化, 从而演化成LL型, 应划入适度改良区, 在积极保护的同时可考虑适度改良或改变土地利用方式, 滩涂周边的低分值耕地具有一定非农建设的开发利用潜力, 可为全市未来临港工业的发展和沿海滩涂的围垦提供巨大用地空间。与之相反, LH型内局部区域内自然等指数高分值耕地环绕着低分值耕地分布, 在空间极化效应的影响下, 低分值耕地易被周围高分值耕地同化, 进而演化成“HH”型, 应划入重点改良区, 以改良高分值耕地为重点。LL型所对应的耕地自然条件普遍较差, 应实施整体综合性整治。基于耕地利用质量和经济质量的耕地保护分区, 分别从耕地的土地利用条件投入产出水平2个角度, 遵循相应的空间自相关格局特征, 结合空间扩散效应与极化效应的作用, 划分成相应的利用区和产能区。

5 结论与讨论

以耕地质量指数为空间变量, 利用局部空间自相关分析的方法, 探讨了基于福清市耕地质量的空间聚类趋势与分布规律, 并以此为基础提出相应的耕地保护分区方案。结论如下。

(1) 福清市耕地质量表现出较强的空间聚集性, 以行政村为单元的耕地质量空间异质性格局基本稳定, 且耕地自然条件、利用水平和经济效益皆表现出一定的空间关联性。综合分析研究区地形、地貌、水文等自然环境特点, 可以发现, 高质量耕地空间集聚性较强, 集中分布在纵贯福清市西南至东北的“农业走廊”上, 由于地形地貌的天然优势, 该区域水土协调度和道路通达度占有明显优势。从耕地的利用质量和经济质量上看, 该区域劳动力丰富, 在支援农村生产支出、农机总动力等方面明显优于其他地区, 耕地的生产管理体系可持续性较好。低质量耕地主要分布在远离水源的龙高半岛以及东南部沿海地区, 局域空间自相关为负相关类型的耕地即分布于该区域。

(2) 基于耕地局域空间自相关结果划分耕地保护分区, 分别依据其自然、利用和经济属性有针对性地制定相应的保护方案, 并且考量了耕地质量的空间属性与集聚特征, 从空间关联的角度拓宽了耕地保护的依据, 进一步细化了耕地保护空间和保护细则, 为耕地差异化保护提供了新的方向。

耕地质量指数 篇2

【关键词】 耕地质量 问题 对策

龙江县位于黑龙江省西部，地处大兴安岭南麓与松嫩平原的过渡地带，耕地面积540万亩，其中玉米种植面积占80%以上，2010年全县粮食总产突破50亿斤，是全国粮食生产的标兵县。但由于多年来，农民重用地，轻养地，耕地质量呈严重退化，已成为限制全县粮食增产的重要因素。

1.耕地质量现状

1.1耕地土壤中有机质含量大幅下降 有机质含量已由第二次土壤普查时的37.5克/公斤，下降到现在的28.6克/公斤。按黑龙江省统一划分标准，龙江县耕地有机质含量处于四级水平，已很难满足农作物稳产高产的需要。

1.2耕层土壤养分失衡加剧 同第二次土壤普查时相比，耕层土壤速效氮含量相对稳定略有下降；有效磷含量增长迅速，全县约50%耕地富磷；速效钾含量下降，全县80%土壤不同程度表现缺钾。同时，土壤中微量元素含量也出现了不同程度的亏缺，玉米、水稻田缺锌和大豆田缺钼的现象也时有发生。

1.3土壤物理、生物性状趋于恶化 随着土壤有机质含量的减少，土壤的物理性状也发生了明显的变化：一是土壤容重增加；二是总孔隙度减少；三是田间持水量降低；四是土壤粘粒含量增加，通透性下降，导致了土壤粘重、板结，犁耕阻力越来越大。土壤微生物组成也发生变化，细菌、真菌数量增加，放线菌数量减少，生物活性降低，作物病虫害相对加重。

1.4耕层厚度变薄 经过连续三年测土调查结果显示，目前全县有效耕层厚度在15～20厘米，与第二次土壤普查时相比厚度降低3～5厘米。

2.耕地质量建设工作存在的问题

耕地质量建设基础差，田间必要的工程损毁严重，村屯基本没有农肥积造设施，耕地质量建设缺乏必要的物质条件，资金投入不足；有机肥源和种植农户分离，加之传统的农家肥生产方式落后，有机肥已经被大多数农民所抛弃，向耕地返还有机质减少，使耕地有机质含量下降；没有建立起良好的耕地质量建设激励机制，农民的積极性没有调动起来；测土配方施肥补贴少、实施面积小。由于项目采样单元过大，使得测土数据针对性不强，很难达到最佳效果；农业项目规划和耕地质量保护法制建设滞后。一是缺乏土地质量建设规划。二是缺乏耕地质量建设的质量标准体系。三是耕地质量管理主体不明，没有相关法律规定谁对耕地质量建设最终结果负责。

3.耕地质量建设工作的对策与建议

3.1增加有机肥投入 开展群众性积造肥活动。目前，大幅度增加有机肥投入，必须从积、采、造三个方面狠下功夫；互助合作开展场地化造肥活动。以村屯为单位，积极发展村屯间、农户间联合互助，采取农户拿原料入股，按场地集中积造肥、分户供肥的积造肥组织模式；专业化生产有机肥。在大型养殖场或专业养殖比较集中的地区，依托养殖场（区），建立有机肥生产车间，开展工厂化生产；因地制宜地进行农作物秸秆还田。

3.2提高科学施肥水平 测土配方施肥信息共享。在县农业技术推广中心建立测土配方施肥数据库，科学制定不同区域、不同土壤类型、不同作物的肥料施肥配方，并建立起相应的测土配方施肥信息查询系统。同时要全方位、多层次进行宣传，提高全县农民科学施肥水平，自觉做到种地与养地相结合。

3.3建立耕地质量激励机制 制定相应的政策，对自觉进行耕地培肥的农民给予适当的补助和奖励，鼓励农户向耕地投入有机肥料，培肥地力；要逐步完善有机肥产业化运行机制，制定商品有机肥生产、销售、推广补贴实施办法，加快推动有机肥应用的步伐。

耕地质量指数 篇3

1 研究区概况

云南地处我国西南部,位于北纬21°9′-29°15′,东经97°31′-106°12′之间,是典型的喀斯特高原山区省份,全省土地面积84%为山地;气候以亚热带山地和高原季风气候为主,干、湿季节分明,四季特征不明显,有明显的垂直分带现象;全省降水以降雨为主,但降水在时间上和空间上分布不均匀,旱涝灾害频繁[4],多年来,粮食生产形势一直比较严峻。随着人口增长和城市化进程加快,确保粮食产能安全成为头等大事。因此,有必要选择适合的计量模型对未来粮食产能安全态势进行预测和评估,从而为解决云南粮食产能安全问题提供科学依据。

2 数据来源与研究方法

云南省多年粮食产量数据、人口数据、粮食播种面积数据、总播种面积数据和耕地面积数据均来源于云南统计年

鉴[5]。获取以上基础数据后,建立历年粮食产能安全基础数据库。由于粮食产量受到诸多因子的影响,既有人口、社会、政策、经济方面的,又有区域自然、生态方面的,具有一定的不可知性即灰色性,因此选用灰色系统GM(1,1)模型进行建模计算[6]。通过建国以来粮食生产动态变化与耕地压力指数动态变化,分析当前云南粮食产能安全状况,并在此基础上通过灰色系统GM(1,1)模型对未来粮食供需发展进行预测,从而对云南省未来粮食产能安全态势进行评估。

2.1 GM(1,1)模型简介

GM(1,1)模型按关系式(式中t为时间,i为第i年的数据)对原始数据X(0)(i)进行相应的一次累加,生成灰化数据X(1)(t),建立GM(1,1)白化形式的微分方程:d X(1)/dt+a X(1)=u,式中a,u为待估参数。用最小二乘法求解式中参数向量a和u,令X(1)(1)=X(0)(0),求解微分方程得到时间响应函数方程:X(1)(t)=[X(0)(1)-u/a]e-at+u/a,再反求得到原始数列的预测值:预测模型的检验采用后验差检验法,即用方差比C及小误差概率p来确定模型的精度等级。当P>0.95和C<0.35时,模型精度好,为一级;当P>0.8和C<0.5时,模型合格,精度为二级;当P>0.7和C<0.65时,模型勉强合格,精度为三级;当P≤0.7和C≥0.65时,模型不合格,精度为四级。

这种方法对于规律性不很明显、影响因素多的数列进行预测具有明显的优势,它是通过时序数据累加生成的模块建立起来的,滤去原始序列中可能混入的随机量,从上下波动的时间序列中寻找某种隐含的规律性。同时一般系统理论只能建立差分模型,只能用于短期分析,而灰色系统理论的关联度收敛原理、生成数、灰导数、灰微分方程等观点建立起来的微分方程模型可以用于中长期的预测[7]。

2.2 最小人均耕地面积

最小人均耕地面积是指在一定区域范围内,一定粮食自给水平和耕地生产力条件下,为了满足人口正常生活的食物消费所需的耕地面积[8]。最小人均耕地面积是食物自给率、粮食消费水平、耕地生产力水平等因子的函数,如下式:

式中,Smin为最小人均耕地面积(hm2/人);β为食物自给率(%);Gr为人均食物需求量(kg/人);P为食物单产(kg/hm2);q为食物播种面积占总播种面积之比(%),k为复种指数(%),它是一年中各个季节的实际总播种面积除以耕地面积求得的。最小人均耕地面积给出了为保障一定区域食物安全而需保护的耕地数量底线[9]。

2.3 耕地压力指数

耕地压力指数是指最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比[8],如下式:

式中,K为耕地压力指数,Sa为实际人均耕地面积(hm2/人),Smin为最小人均耕地面积(hm2/人),是区域可耕地总面积与人口数量的函数。耕地压力指数可以衡量一个地区耕地资源的稀缺和冲突程度,给出了耕地保护的阈值,可作为耕地保护的调控指标,也是测度粮食安全程度的指标。以K=1为临界状态,K可分为以下3种耕地压力状况。

当K=1时,说明实际人均耕地面积等于最小人均耕地面积,此时必须防止耕地流失,在提高耕地物质投入水平和生产能力的情况下合理引导耕地的用途转移。

当K<1时,实际人均耕地面积大于最小人均耕地面积,表明耕地生产力的供给水平高于食物消费水平。在这种情况下,可以适度转换耕地用途以保证城市化、工业化对土地的需求,也可以大力调整农业种植结构,退耕还林还草以改善生态环境,甚至可以让耕地休闲,以保持耕地的综合生产能力。

当K>1时,实际拥有耕地面积已达不到人均所需耕地面积的要求,表明耕地承受巨大的压力,需防止出现粮食不安全问题[10,11]。

3 粮食产能安全与耕地压力指数的动态分析

3.1 粮食总产与人均粮食产量的动态分析

研究时段内(1949-2008年)云南粮食总产与人均粮食产量均有显著提高。粮食总产量由1949年的3.74×106t上升到2008年的1.52×107t,增长了3.06倍,平均每年增长5.1%。研究时段内,粮食总产持续增长,虽有减少的年份,但增长占绝对优势,总体呈波浪型上升趋势。粮食总产增长过程可以大致分为三个阶段,1952-1975年是增长期,粮食产量稳步增加;1976-1986年是波动期,粮食总产忽高忽低,波动性较大;1987年以来,粮食总产增长速度减缓(图1)。

人均粮食产量的变化过程大致可以分为两个阶段。以1988年为界,1988年以前,人均粮食产量存在较大的波动,并且与粮食产量的变化不一致;1988年以后,人均粮食产量稳步提高,同时与粮食总产量变化一致(图1)。这表明,1988年以来,云南省人口增长得到有效控制,人均粮食产量与粮食总产量得到同步发展。

3.2 最小人均耕地面积与耕地压力指数的动态变化

根据相关研究,粮食自给率达到90%,即可认为是达到了可接受的粮食安全水平[12]。因此,本文在计算最小人均耕地面积与耕地压力指数时,取食物自给率为90%,并设定人均食物需求量为400 kg[13],计算出2000年以来最小人均耕地面积Smin与耕地压力指数K的变化。计算结果(图2)表明,Smin呈波动变化,但总体有下降趋势。截止2008年最小人均耕地面积Smin为0.0992hm2/人,超出我国近期耕地资源安全底线0.056 hm2/人[14]。耕地压力指数K也呈现波动变化,变幅在1.03-1.11之间。这表明,2000年以来云南耕地压力处在紧张状态[8],耕地承受巨大的压力,应防止耕地流失和非法占用土地,努力提高耕地生产力水平,减轻耕地压力。

4 粮食产能安全与耕地压力指数趋势预测

全国人均粮食消费有3种标准:人均300kg-350kg属维持温饱;人均350kg-600kg属消费改善;人均600 kg以上属于满足享受[15]。本文划分标准时,结合全国总体情况和云南实际,设定人均粮食消费350 kg为温饱型,人均粮食消费400 kg为小康型,人均粮食450 kg为富裕型。根据相关研究,粮食自给率达到90%,即可认为是达到了可接受的粮食安全水平[13]。因此,本文设定云南食物自给率为90%,分别按温饱型(350kg/人)、小康型(400kg/人)和富裕型(450kg/人)的粮食消费水平进行GM(1,1)建模计算,并预测未来25年最小人均耕地面积与耕地压力指数,从而对未来云南粮食产能安全态势进行评估。

4.1 人口、耕地、粮食总产、粮食播种面积和总播种面积的预测

根据1949-2008年人口、耕地、粮食总产、粮食播种面积和总播种面积数据建立GM(1,1)模型,并进行精度检验(预测模型与精度检验如表1所示),经精度检验,方差比C与小误差概率P均在一级和二级,模拟精度良好,故可用此模型进行预测。在上述模型的基础上,按灰色动态预测依次递补,预测未来25年云南人口、耕地、粮食总产、粮食播种面积和总播种面积数据,并在此基础上计算未来最小人均耕地面积与耕地压力指数。

4.2 最小人均耕地面积与耕地压力指数预测

取粮食自给率为90%,根据以上人口、耕地、粮食总产、粮食播种面积和总播种面积的预测结果,分别按温饱型(350kg/人)、小康型(400kg/人)和富裕型(450kg/人)的粮食消费水平计算得出最小人均耕地面积与耕地压力指数的预测结果(图3、图4)。预测结果显示:未来25年,无论按温饱型(350kg/人)、小康型(400kg/人)和富裕型(450kg/人)粮食消费水平计算,最小人均耕地面积和耕地压力指数都呈下降趋势;最小人均耕地面积降低速度大于实际人均耕地面积降低速度,从而使耕地压力指数有降低趋势。这说明,此期间耕地生产水平高于食物消费水平,粮食安全形势比较乐观。在这种情况下,可以保持耕地生产能力,培肥地力,以保持耕地综合生产能力。也可以适度调整农业内部种植结构,还可以适当将农业用地向非农业用地转化,以满足工业化、城市化对土地的需求。

4.3 粮食产能安全预测

由图4可知,云南耕地压力指数K在温饱型和小康型粮食消费水平下小于1;而在富裕型粮食消费水平下大于1。这表明,未来云南耕地提供的粮食能满足全省居民温饱型和小康型的粮食消费需求,但提供富裕型粮食消费的压力较大。因此,在未来20多年内,如果人口失控或粮食大幅减产,则全省粮食生产要实现富裕型消费水平的目标将有较大困难,实现的可能性也很小。

5 结论

(1)2000年以来,云南耕地面积呈减少趋势,耕地面积减少的主要原因是住宅建设、公路建设占用土地,其次是农业产业结构调整占用大量土地,如退耕还林还草。随着人口的增加与耕地面积的减少,人均耕地面积有继续降低的趋势。

(2)2000年以来,云南最小人均耕地面积Smin呈波动变化但总体有下降趋势,耕地压力指数K也呈波动变化,变幅在1.03-1.11之间。这表明,2000年以来云南耕地压力处在紧张状态,耕地承受巨大的压力,应防止耕地流失和非法占用土地,努力提高耕地生产力水平,减轻耕地压力。

(3)由预测结果可知,未来25年,无论按温饱型(350kg/人)、小康型(400kg/人)和富裕型(450kg/人)粮食消费水平计算,最小人均耕地面积和耕地压力指数都呈下降趋势;这说明今后一段时间云南耕地面积可以保障粮食生产安全,但这并不是说耕地压力指数一直呈降低趋势。随着城市化、工业化发展,城市用地的不断扩张,非农业用地和保证粮食生产安全用地将会维持在一个相对平衡的状态。

耕地质量指数 篇4

本文以耕地质量等级监测工作为基础, 挖掘土壤剖面44个, 分层采样后进行土壤化验, 并结合影响区域耕地质量变化的社会经济因素, 参照农用地分等定级和土壤监测评价方法, 建立指标体系分析评价, 揭示耕地质量在时间和空间范围内的变化趋势和规律。

1 评价体系构建

借鉴农用地分等定级指标的选取模式, 将耕地质量评价指标分为自然质量指数、经济质量指数和利用质量指数3个准则层。

根据指标值量化采用的模型, 将指标分为定性描述型指标和定量描述型指标;根据指标值的稳定程度, 将指标分为稳定型指标和可变型指标。

1.1 定性描述型指标和定量描述型指标

定性描述型指标不能根据具体的数值和表达式来反映, 因此针对此类指标的研究需要根据相关理论和标准对其进行方向性的描述。本文选取的定性描述型评价指标可以根据《农用地分等规程》 (TD/T1004-2003) 进行分级量化。

定量描述型指标是能够用数据形式表达的可以被测定的指标。例如本文选取的有机质含量和土壤PH值, 是通过剖面采样得到的土壤样本进行测定而得到的。这一类指标有具体的数据表达, 但是当需要用其数据值与其他不同度量单位的指标进行比较或复合指标时, 需要对指标进行无量纲化。

1.2 稳定型指标和可变型指标

引入特征响应时间 (Characteristic Response Time简称CRT) 这个概念。指当外界环境条件改变时, 某一土壤性质或状况达到准平衡状态需要的时间, 用年来表示。一般认为, CRT>10年的土壤性质具有一定的稳定性, 而CRT<10年的土壤性质被认为是相对易变的。本文研究的是耕地质量的动态变化规律, 因此选取的评价指标应该是可变的。但是表示耕地自然质量指数的有效土层厚度、剖面构形、表层土壤质地和距障碍层深度这些指标在理论上CRT值一般在100年以上, 然而在实际中一方面由于区域土地利用方式不合理, 导致土壤侵蚀板结、水土流失, 加快了土壤性质变化进程, 从而影响耕地质量;另一方面积极地推行土壤改良、测土配方施肥和土地整治等工作使得土壤在自然条件下变化缓慢的性质, 在较短的时间内也发生了变化。因此本文选取的评价指标在一定的时间范围内可以揭示耕地质量变化的规律和趋势。参照《农用地分等规程》 (TD/T1004-2003) 和《土壤监测规程》 (NY/T1119-2006) 对各层指标的相对重要性予以打分, 构造指标权重矩阵。

2 耕地质量动态变化评价

2.1 耕地质量等别评价

参照《农用地分等规程》 (TD/T1004-2003) 评价流程, 依次计算耕地自然质量分值、自然等指数、土地利用系数、土地经济系数、利用等指数和经济等指数, 然后根据国家级等指数平衡转换方法, 将区域耕地质量等指数转换为可用于参照对比的标准等指数, 从而评价得出耕地质量情况。

(1) 自然质量分值测算。

其中:P—自然质量分值;Wi—第i个指标的权重;Ai—第i个指标的无量纲化值。

(2) 自然等指数测算。自然等指数是指定作物的自然质量分值与该作物光温 (气候) 生产潜力指数以及该作物的产量比系数的乘积。其中:指定作物产量比系数是区域内基准作物和指定作物的最大单产的比值;作物光温 (气候) 生产潜力指数可以参照《农用地分等规程》 (TD/T1004-2003) 中“新疆维吾尔自治区作物光温生产潜力指数”和“新疆维吾尔自治区作物气候生产潜力指数”两个表格中得到, 阿勒泰市指定作物光温 (气候) 生产潜力指数见表2。

其中:Rij—自然等指数;Qij—第i种作物的光温 (气候) 生产潜力指数;Pij—耕地自然质量分值;βij—作物的产量比系数。

(3) 土地利用系数测算。土地利用系数是指区域作物实际产量与区域土地生产潜力, 即土地的光温水土生产力之比, 应用到耕地质量监测中该系数的计算方法是通过实际调查区域指定作物的现实产量, 并除以全国该指定作物的最高产量, 然而从现实情况来讲, 区域指定作物的现实产量除以该指定作物在本区域内的最高产量更为科学合理。

其中:KL—土地利用指数;Y—样点的标准粮实际产量;Ymax—该区域内最大标准粮单产;Yj—第j种指定作物的实际产量;βj—作物的产量比系数;Yj, max—第j种指定作物的最大产量。

(4) 土地经济系数测算。土地经济系数是区域作物实际的“产量—成本”指数与区域作物最大“产量—成本”指数的比值。

(5) 利用等指数测算。利用等指数是自然等指数与土地利用系数的乘积。

(6) 经济等指数测算。经济等指数是利用等指数与土地经济系数的乘积。

实际的评级分值测算的过程中, 使用Arc GIS地理信息系统中Arc Catalog数据库模块进行批量数据计算, 结果见表3。

(7) 转换为国家级等指数。通过以上计算得出的监测单元等指数需要转换成国家级等指数, 国家级等指数的转换方法是以实际标准粮产量为媒介, 运用相关关系的方法, 建立省级等指数与国家级等指数的相关转换方程, 西部区新疆维吾尔自治区等别转换方法依据《耕地质量等级监测试点工作培训教材》中“国家级等指数平衡转换方法表”:

国家级自然等指数=区级自然等指数×0.6667+400.0 (4)

国家级利用等指数=区级利用等指数×0.5944+243.3 (5)

国家级经济等指数=区级经济等指数×3.0909+172.7 (6)

依据转换公式进行等指数平衡转换后, 计算得到国家级等指数, 按照400分的等间距确定国家级自然等, 按照200分的间距确定国家级利用等和经济等, 见表4。

从测算结果可以得出阿勒泰市耕地质量在2000~2011年总体呈上升趋势, 其中自然等别变化不明显, 主要是因为土壤性质和地形地貌条件的CRT值较大, 不易在短期时间内发生波动性变化, 在土壤改良、中低产田改造和土地整治工程的影响下自然等别缓慢平稳上升;利用等别和经济等别易受到社会经济条件影响, 农业投入、耕地规模和耕作制度的改变都可以导致较大的波动性变化。上述耕地质量等别评价分值测算结果与《中国耕地质量等级调查与评定 (新疆卷) 》中关于阿勒泰市耕地质量等级部分的论述一致, 说明该评价结果能够反映阿勒泰市耕地质量的趋势和特性。

2.2 耕地质量综合评价

耕地质量综合评价分值测算目的是将表示耕地自然质量、利用质量和经济质量的指标拟合成独立数值, 以表达耕地质量整体状况。上述关于耕地质量等别评价分值的测算过程参照《农用地分等规程》 (TD/T1004-2003) 的评价方法, 以耕地自然质量作为判断基础, 通过各土壤因素的权重与无量纲化值的乘积加和得到自然质量分值, 然后将自然质量分与指定作物光温 (气候) 生产潜力指数和产量比系数相乘得到自然等指数, 而利利用等指数与土地经济系数的乘积。从评价的体系上来看, 三项评价指数能够分别反映耕地的自然、利用和经济质量状况, 但是缺乏对耕地质量的综合判断。两种评价方法都旨在反映耕地质量动态变化的规律, 侧重点各有不同, 简要的指标含义对比说明见表5。

本部分使用传统的评价计算方式, 一方面得出自然质量、利用质量和经济质量指数, 另一方面能够将三项评价指数拟合成独立数值———耕地质量指数, 用于表示区域耕地的综合质量状况。

耕地质量综合指数测算:

其中:T—耕地质量综合指数;Wi—第i个准则层指标的权重;Bj—第j个指标的权重;Aj—第j个指标的无量纲化值。

从计算公式和测算结果可以看出, 本部分耕地质量综合评价分值中的自然质量指数与上一部分耕地质量等别评价分值中的自然质量分相同, 原因是这两个结果的计算方式都是通过各土壤因素权重与其无量纲化值的乘积加和得到, 两者的含义用等指数是自然等指数与土地利用系数的乘积, 经济等指数是相同, 都代表耕地的自然地理条件, 即从土壤肥力和耕作条件的角度反映耕地的本地质量情况。

对比两种评价方法得出的测算结果和时序性趋势图, 2000~2011年阿勒泰市耕地质量在自然、利用和经济方面呈比较明显的上升状态。根据耕地质量综合评价的方法拟合出历年耕地质量综合指数, 可以直观地反映出耕地质量情况较为平稳的提高。

3小结

本文以耕地质量等级监测工作为基础, 将农用地分等定级和土壤监测方法整合, 建立指标体系, 分析评价阿勒泰市耕地质量状况, 得到以下结论:

第一, 耕地质量等别评价基于传统的农用地分等评价方法, 对2000~2011年全市耕地的自然、利用和经济等进行测算, 同时转换为国家级等指数, 判断国家级等别。从测算结果来看全市耕地整体质量呈上升趋势, 其中自然等别变化平缓, 利用和经济等别波动性较大。测算结果与《中国耕地质量等级调查与评定 (新疆卷) 》中关于阿勒泰市耕地质量等级部分的论述基本一致, 说明该评价结果能够反映阿勒泰市耕地质量各等别在时间序列中的变化的趋势和特性。

第二, 耕地质量综合评价基于层次分析评价方法, 将各评价影响因素指标整合得到耕地质量综合指数, 旨在得出耕地质量的自然、利用和经济方面变化趋势的同时得到区域耕地质量的综合变化情况。由评价结果可知2000~2011年阿勒泰市耕地质量综合指数呈上升趋势, 波动变化幅度较小;自然、利用和经济指数相互影响, 变化趋势与耕地质量等别评价结果相近。

参考文献

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[3]朱海燕.江汉平原农用地质量评价指标体系的建立及其应用[D].武汉:华中农业大学, 2003:52-56.

[4]陶崇鑫, 刘新平, 吴贵亮.阿勒泰市耕地质量影像因素分析[J].新疆农业科学, 2012, 49 (7) :1353-1359.

耕地质量提升主要技术 篇5

秸秆还田、施用土壤调理剂、增施有机肥、种植绿肥是增加土壤有机质、培肥地力、改良土壤、调节水肥利用、提高耕地质量的有效手段。甘肃省土壤有机质提升技术主要以秸秆还田、盐碱地改良、补充耕地培肥、地力综合培肥、施用有机肥、种植绿肥翻压还田技术为主。

秸秆还田技术

一、玉米秸秆粉碎翻压还田

玉米收获后, 将秸秆粉碎, 长度应小于10厘米, 均匀撒入田中 (机械化程度较高的地区, 可采用机械粉碎秸秆, 或机械联合收获, 同时粉碎秸秆) , 秸秆还田量控制在300~500公斤。随后, 按每亩2公斤秸秆腐熟剂、5公斤尿素兑潮湿的细绵土均匀撒施在粉碎的秸秆上, 采取机械旋耕、翻耕作业, 深翻深度在20厘米以上, 并及时耙实, 以利保墒。

在甘肃省中东部地区, 为加速玉米秸秆腐熟, 机械深翻入土后应立即进行起垄覆膜, 充分利用好全膜双垄沟播技术的保水增温优点。在甘肃省河西等灌溉农业区, 秸秆还田后, 若墒情较差, 耕翻后应立即灌水, 以利于秸秆吸水分解。

机械粉碎秸秆

二、小麦秸秆直接还田技术

除小块地用人工或割晒机收割留15~20厘米高茬外, 大块地用小麦联合收割机收割, 将秸秆粉碎小于5厘米, 并均匀撒开, 深翻入土, 深度在20厘米以上, 中东部地区在秋种时翻耕入土, 甘肃省河西地区在灌完最后一次水后深翻入土。在后茬作物测土配方施肥的基础上, 每亩增施10~15公斤碳铵或5公斤尿素, 以满足后茬作物和微生物需要, 加速秸秆腐烂。

小麦秸秆直接还田

三、小麦秸秆高茬还田技术

小麦收割时一般留茬在30~50厘米, 中东部地区最好边割边翻, 深度在30厘米以上, 以免养分、水分散失, 也便于腐烂;河西在灌完最后一次水后深翻入土。深翻时一般每100公斤风干的秸秆掺入2公斤左右尿素。

机械深翻耕

四、过腹还田技术

秸秆是重要的饲料来源, 可以用秸秆饲喂牛羊等食草家畜, 家畜排出的粪便经过发酵等处理, 变成有机肥回田。

五、堆沤还田

(一) 堆肥地点用选择距水源较近、运输方便的沟边路旁、田间地头、场院的空闲地。作物收获后, 将秸秆拉运到堆肥地点, 将秸秆粉碎成10厘米左右小段, 平铺于地面围城一个圆形或方形, 每层厚20厘米, 逐层堆放。

(二) 每层秸秆堆放完毕均匀喷水调节湿度 (湿度以60%~70%左右为宜, 即用手捏混合物, 以手湿并见有水挤出为适度) , 然后按每1000公斤秸秆用5公斤尿素来调节碳氮比, 腐熟剂用量按选用产品说明使用。每层秸秆上要覆一层土, 约10厘米厚, 起到压实秸秆的作用。

(三) 继续堆置秸秆, 直至秸秆堆高2米左右。

(四) 秸秆堆好后, 用塑料薄膜密封, 一般秋冬季40~60天即可成肥。堆腐过程中要注意观察, 堆温控制在50~60℃, 最高温度不能超过70℃。腐熟好秸秆肥有黑色汁液和氨臭味, 不要腐熟过度或不完全腐熟就施用, 以免影响肥效。

(五) 施用腐熟秸秆。一般采用基施的方式, 将腐熟的秸秆均匀撒施到地表, 翻耕入土, 亩用量500公斤左右, 播种时按测土配方施肥技术配合施用化肥。

盐碱地改良综合技术

本技术适应于甘肃省盐碱土壤区域, 土壤酸碱度p H值在7.5~9.5之间, 土壤耕层盐分含量在1克/公斤以上, 地下水位较高的河西灌区和沿黄灌区。

一、施用有机肥

应用测土配方施肥成果, 确定目标产量下的需肥总量。依照生态平衡和经济环保的原则, 综合考虑维持耕层土壤有机质平衡、有机肥用量上限和秸秆还田量, 采用同效当量法, 确定商品有机肥用量。一般情况下, 每亩施用农家肥2000~3000公斤或者商品有机肥100~200公斤。

施农家肥

二、施用土壤调理剂

主要为磷石膏或者盐碱土壤调理剂产品, 配合土壤培肥技术, 实现改良土壤, 提高作物产量和品质。

㈠选择适宜的土壤调理剂

磷石膏应选择重金属含量低、质量安全的产品, 土壤调理剂产品须经农业部登记, 重金属、有害物质含量必须达到国家有关标准要求。

㈡确定施用量和施用方法

应用测土配方施肥成果, 合理确定调理剂施用范围、施用量和施用方法。每亩推荐磷石膏用量300~400公斤, 其它土壤调理剂按说明书使用, 一般只选一种调理剂。颗粒状土壤盐碱调理剂在农田翻耕前均匀撒在耕地表面, 播种或栽插前, 将土壤调理剂翻入土层并与耕地土壤充分混合。液体状土壤盐碱调理剂可在冬灌的时候随水均匀冲入地块, 或者翻耕前喷洒在耕地表面。

冲施土壤调理剂

三、秸秆还田

结合农业机械和深耕深松, 充分发挥秸秆腐熟剂的作用, 实施秸秆粉碎还田。

四、绿肥种植

根据当地实际情况, 选择适宜的绿肥品种, 采用混播、间播、套播等种植方式, 种植绿肥并适时翻压还田。

种植绿肥

五、种植耐盐碱作物

在盐碱较重且不适合种植常规作物的区域, 可选择种植耐盐碱较强且经济效益较高的作物, 如葵花、棉花、枸杞、甜菜等。

六、合理灌溉

甘肃省大部分盐碱地是由于不合理灌溉所造成的次生盐渍化, 因此, 应杜绝大水漫灌, 实行按作物、按区域合理灌溉, 采取膜下滴灌、垄膜沟灌等节水灌溉技术, 以逐步减轻和防止土壤盐渍化。

灌区土壤综合培肥技术

甘肃省河西和沿黄灌区, 土层瘠薄, 且盐碱危害较重, 土壤培肥主要以改良盐碱地、增加耕作层厚度、提高土壤有机质含量为主, 应主要采取以下几项措施进行土壤培肥。

一、盐碱地改良

每亩施用磷石膏在300~400公斤, 或者施用土壤调理剂, 土壤调理剂按说明书使用, 一般只选一种调理剂;也可选择秸秆还田或种植耐盐碱较强且经济效益较高的作物。具体改良技术详见《盐碱地综合改良技术》。

二、深松耕

在秋天作物收获灌水后, 利用机械进行深松耕, 深度在30厘米以上。具有加厚耕层、熟化土壤、改善土壤的水、气热状况和养分条件、消除杂草和病虫害、提高产量的作用。深松耕可结合秸秆还田一次性进行。

深松耕

三、秸秆还田

灌区应重点采取小麦秸秆直接还田、小麦高茬收割深翻还田、玉米秸秆粉碎腐熟还田、堆沤腐熟还田、过腹还田等技术模式, 技术方法详见《秸秆还田技术》。

秸秆堆沤还田

四、增施有机肥

一般情况下, 亩施用农家肥2000~3000公斤或者商品有机肥50~100公斤, 在春耕前做基肥施用。施用农家肥一定要充分腐熟, 避免因进一步腐熟而失墒。

使用商品有机肥

积造施用农家肥

五、绿肥翻压还田技术

河西及沿黄灌区在麦类作物收获到入冬前有2~3个月的空闲期, 利用这个空闲期可以发展麦田套 (复) 种短期绿肥、玉米间作短期绿肥, 并实施翻压还田, 既能培肥地力, 又能起到轮作倒茬的效果。详见《玉米绿肥套作种植技术》和《麦田套 (复) 种短期绿肥种植技术》。

复种毛勺子

旱作区土壤综合培肥技术

甘肃省是典型的旱作农业省份, 作物产量低而不稳, 由于降水量少, 年际间与季节间的变化较大, 水分成为主要的限制因素。为此, 旱作区获得高产、稳产的方向就是通过土壤培肥措施, 增强土壤的保墒蓄水能力和抗旱水平, 以提高耕地综合生产能力。对于甘肃省旱作区土壤培肥, 应主要采取以下几项措施。

一、秸秆还田

秸秆还田是增加土壤有机质, 增强土壤保墒蓄水能力的重要手段。研究表明, 旱作区每公斤土壤有机质含量增加1克, 粮食产量稳产性提高10%~20%左右。对于甘肃省旱作区重点采取玉米秸秆粉碎腐熟还田、小麦秸秆直接还田、小麦秸秆高茬还田技术、过腹还田技术和秸秆堆沤还田。技术方法详见《秸秆还田技术》。

机械粉碎还田

二、深翻耕

一般情况下耕地的土层厚度达30厘米以上时, 才容易获得稳定高产。一般深翻应在播种或覆膜前, 对于塬地深翻深度在30厘米以上, 对于梯田深翻深度在20厘米以上。一般深耕应带耙耱碎珂垃, 使地面平整, 可减缓水分蒸发损失。

深翻耕

三、增施有机肥

旱作区由于单位面积生物产量低, 所以有机肥料不足, 不是短期内轻易能解决的问题。应采取集中施用有机肥, 一是地块轮流集中施肥, 把有限的肥料分期集中施用在少量地块上;二是根层集中施肥, 把有限的肥料集中施在作物根层周围, 增加局部根层土壤的施肥量。一般情况下, 亩施用农家肥3000~5000公斤或者商品有机肥50~100公斤, 施肥一般结合秋耕施肥或者休闲耕作施肥。施用农家肥一定要充分腐熟, 避免因进一步腐熟而失墒。

四、复种绿肥

小麦收获后复种箭筈豌豆、草木犀, 夏播绿肥黑豆、芸芥等。复种箭筈豌豆的播种期在小麦收获后播种, 越早越好, 选择雨前或雨后播种效果更好, 播种方式为撒播, 播种深度一般5~8厘米, 播种量每亩以8~12公斤, 播种时亩施用过磷酸钙20~25公斤。在下一季作物种植前采取翻压还田。

种植豆科作物

五、种植豆科作物

豆类共生的根瘤菌可固定空气中的游离氮素, 可实现用地养地相结合。一般种植豌豆或大豆, 应推广“早、深、密、磷、管”的五项栽培技术。即提倡早春“顶凌”抢墒播种, 一般在3月中旬播种;播种前需适当深耕细耙、疏松土壤, 基肥施用农家肥2000~3000公斤, 豌豆还需要施用过磷酸钙10~15公斤, 氯化钾2~3公斤。豌豆播种方式采用撒播, 亩播种量在15~20公斤, 种植密度在5万~6万株, 播种深度在5~7厘米。在幼苗期如果地瘦苗黄, 应施速效氮肥作追肥, 每亩施用尿素5~6公斤;在4月下旬开始防治病虫害, 40%乐果乳剂100毫升兑水100公斤喷洒, 每隔1周喷一次, 视虫情喷2~3次, 若有蚜虫或菜青虫为害, 用敌百虫或敌敌畏等及时防治。大豆播种方式为撒播, 亩播种量为5~7.5公斤, 种植密度在2万株;在初花期或鼓粒期依据大豆生长情况, 进行根外追肥, 主要追施磷钾肥, 也可进行叶面喷施, 亩用尿素0.75~1公斤、钼酸铵10~30克、磷酸二氢钾100~300克, 兑水30~50公斤喷雾;在开花盛期, 应注意防止大豆蚜虫、造桥虫、灰斑病虫害, 生育后期主要防治大豆食心虫、豆荚螟、灰斑病等。

麦田套 (复) 种短期绿肥种植技术

甘肃省有较大面积的冬 (春) 小麦、啤酒大麦等麦类作物, 麦类作物收获到入冬前有2~3个月的空闲期, 利用这个空闲期可以发展一季短期豆科绿肥作物。既能很好地利用光热水资源, 也可以达到养地、美化环境的目的, 还能起到轮作倒茬、培育耕地等作用。主要技术如下。

一、种植方式及范围

主要采用麦田套种和麦后复种短期绿肥两种方式。适用于海拔1700米以下的灌溉农业区。也可以作为其它相似区域参考。

麦田复种箭筈豌豆-收获期

二、品种选择

毛叶苕子宜选用速生早发的土库曼、郑州7406苕子、徐苕1号等品种;箭筈豌豆宜选用速生早发的苏箭3号、陇箭1号、春箭碗等品种;草木樨宜选用中早熟的两年生黄花草木樨、白花草木樨等品种。

三、麦田套种前茬小麦要求

小麦应选中矮秆、中早热、抗倒伏和丰产性好的品种。

四、种子处理

毛叶苕子和箭筈豌豆一般不需要特殊处理。草木樨种子被一层稍硬的外壳包围, 不易透水吸湿, 需要处理破开种皮, 利于种子出苗。

五、种子用量

麦田套种绿肥种子用量为毛苕子单播播种量4公斤/亩, 箭筈豌豆单播播种量10~13公斤/亩, 草木樨单播播种量1.5~2公斤/亩。毛叶苕子与箭筈豌豆混播, 毛叶苕子约1.5公斤/亩, 箭筈豌豆约6公斤/亩。

麦田复种绿肥可分为灭茬和硬茬地两种。其中灭茬复种单种毛苕子每亩播量分别为4.0公斤, 单种箭筈豌豆每亩播量12.5公斤, 混播毛苕子和箭筈豌豆时, 每亩播量分别为1.5公斤、8公斤。硬茬地复种单种毛苕子亩播种量4.0公斤, 单种箭筈豌豆亩播种量15公斤, 混播毛叶苕子和箭筈豌豆时亩播量分别为1.5公斤、10公斤。

六、播种时期

复种可在麦类作物收获后抢时播种箭筈豌豆、毛苕子。可采用灭茬播种, 也可采用硬茬播种。毛叶苕子和箭筈豌豆套种在冬 (春) 小麦、啤酒大麦抽穗至腊熟期, 最适套播期为冬 (春) 小麦、啤酒大麦扬花至灌浆阶段 (即6月20~7月5日) ;草木樨在春小麦、啤酒大麦灌第一次 (4月25日) 、第二次苗水 (5月20日) 及冬小麦灌返青水 (4月15日) 或灌二水 (5月15日) 时套种。

七、播种方法

以撒播为主, 将绿肥种子均匀撒入小麦田间, 立即灌水。

八、管理技术

麦田套种绿肥与小麦共生期间, 田间管理以小麦为主。小麦高茬收割, 留茬高度20厘米。小麦收后及时拉运, 随即灌水。小麦收后至绿肥收割, 灌水2~3次。土壤肥力高的地块可不追肥, 否则, 在灌第二水时每亩追施硝酸铵3~6公斤, 以促进生长, 达到小肥换大肥。

九、绿肥利用技术

㈠刈青收获

刈青喂畜、根茬还田是目前最常用的利用方式。毛叶苕子和箭舌豌豆在10月中下旬为适宜收割期, 收后备作饲草。草木樨用作饲草, 9月下旬将地上部分刈青利用, 收获时最好留茬15~20厘米, 有利于防止风沙、保护耕地。

㈡还田

麦田套种和麦后复种绿肥, 还田方式有根茬还田和翻压还田两种。翻压还田时, 草木樨、毛叶苕子和箭筈豌豆在9月中下旬, 用机引园盘耙纵横切割一次, 然后翻压, 平整田面, 灌好冬水, 促进腐解。草木樨翻压时, 在翻压前5~7天喷洒2.4-滴丁脂除草剂, 以防下年再生, 造成草害。并尽量做到草木樨根系全部倒栽于土中。第二年春季残留的少量草木樨, 可用人工拔除。

玉米绿肥套作种植技术

该技术是在当年玉米播种前, 将绿肥作物 (豌豆、毛苕子) 间播于玉米宽行中, 并于当年6月上中旬收获绿肥种子、刈割做饲草或翻压肥田的种植利用方式。

一、种植方式及范围

主要采用玉米前期套作绿肥种植方式。本技术适用于北方地区海拔1100~1700米的春玉米一年一熟制灌溉农业区, 以及同类型的玉米种植地区。可实行粮肥套作, 充分利用光热水资源。

二、品种选择

以肥地和收豆为主要目的时, 选择针叶豌豆;以肥地和刈青养畜为主要目的宜选用速生早发的毛叶苕子。针叶豌豆宜选用高产、抗旱的陇碗2号;毛苕子品种宜选用速生早发的土库曼毛苕子。种子净度、纯度、发芽率、水分含量等指标必须达到国家三级种子标准。玉米品种选用沈单16号、郑单958、富农1号、登义2号等中晚熟品种。

三、整地及施肥

前茬收后, 立即浅耕茬, 深度以25~30厘米为宜, 并精细整地。立冬前冬溉, 以达到蓄水保墒的作用。为防止病虫害, 玉米应实行2~3年的轮作。春季解冻后要及时镇压保墒。玉米需肥量大, 施肥应以底肥为主, 播前结合翻耕基施农家肥3000公斤/亩、尿素20公斤/亩、磷酸二铵15公斤/亩, 玉米拔节期—大喇叭口期, 结合灌水追施尿素20公斤/亩。

玉米间作绿肥-播种

玉米间作绿肥-出苗

四、种植规格及播量

采用宽窄行种植, 宽行0.8米, 窄行0.4米的规格划线, 并在窄行随即覆膜, 而后在宽行内采用穴播方式间种3行针叶豌豆或毛叶苕子, 行距15厘米, 株距10厘米。玉米种植在窄行, 株距20厘米, 密度5500株/亩。针叶豌豆7.5~10公斤/亩, 毛叶苕子2公斤/亩;玉米2.5公斤/亩。

玉米间作豌豆-生长期

五、播种时间

土壤解冻后, 窄行带覆膜后 (3月25日左右) 后, 在宽行带 (即不覆膜带) 随机播种绿肥, 以利提高产草量。针叶豌豆和毛叶苕子均可在3月25~4月2日播种;绿肥出苗后, 玉米于4月15日前后播种。

六、水肥管理

间作的针叶豌豆或毛叶苕子不再另行施肥灌水。

玉米间作毛勺子-生长期

七、病虫害防治

潜叶蝇危害针叶豌豆托片时, 每亩及时用40%的绿菜宝乳油或48%乐斯本乳油30毫升兑水30公斤喷雾防治, 或1.8%集琦虫螨克乳油10毫升兑水30公斤喷雾防治。针叶豌豆或毛叶苕子苗高5~7厘米时中耕除草1次。

八、收获和还田

耕地质量评价工作探讨 篇6

1我国耕地评价工作中存在的主要问题

1.1脱离实际不符合国情

耕地是人类生存与发展必须依赖的最基本生产资料, 是人类赖以生存的食物源泉, 特别是在中国经济腾飞的时代里, 耕地资源有举足轻重的作用。可是目前我国的耕地质量评价工作存在着脱离实际的问题, 没有结合我国的基本国情。耕地质量评价实质上是一个多层次的概念, 其中含有耕地的土壤质量、空间地理质量、管理质量与经济质量四层涵义。耕地评价是多学科的, 在社会制度不同、发达或发展中国家, 由于政治、经济、文化和地理的多样性, 使得耕地评价的概念有所不同。近年来耕地浪费严重, 乱占滥用、少征多用、征而不用、早征晚用等普遍现象的发生, 这种非合理性耕地锐减有其深刻的经济、社会、历史原因。目前影响我国耕地质量的因素主要来自三个方面:村庄基占地扩大, 随着国家大量政策的出台, 使得农民收入不断提高, 农村家庭规模的趋小化。农村住房趋于平面发展, 导致居民点周围的良田被大量侵占, 使得耕地日减;基建占地加剧, 由于土地管理方面工作的紊乱与不慎致使一些基建单位多占少用、先占后用和占而不用等行为产生, 加剧了耕地利用上的浪费;城市规模扩大, 城乡建设用地逐年扩大, 占用了大量耕地, 特别是矿区开发中造成生态环境严重破坏, 矿区生态重建迫在眉睫[1]。

1.2土壤及环境质量评价标准不科学

土地整理的耕地质量评价理论基础主要基于生态经济学, 国家安全理论和区域差异理论。研究内容包括经济发展与环境保护之间的关系, 环境治理的经济评价, 经济活动的环境效应等等。耕地质量评价主要在国家、区域和地块三个尺度上开展。其中, 国家尺度上为宏观政策引导、标准制定的依据。我国自改革开放以来, 特别是家庭联产承包责任制以来, 农户已经成为广大农村投资、经营与生产等经济活动的主体, 是农业土地利用最基本的决策单位。他们的行为决定着土地资源能否合理利用, 决定着耕地质量的变化。区域尺度主要针对区域特征及主要影响因子开展耕地管理、区域比较、时空变化分析等;地块尺度是区别于国家和区域层次的主要基于机理性或生产目的的评价。此外, 影响耕地质量的自然因子主要是地形、气候、土壤和生物, 但一些耕地质量评价工作者常常会重视自然因子, 而忽视比自然因子的影响更直接的社会、经济、人文因素。事实上, 农户行为已经成为短时间内土地质量变化的决定性因素, 它不是一成不变的, 它是一种长期的积累, 随着人类活动对土地质量的影响越来越显著。

2解决上述问题的对策

2.1结合我国现实情况

我国地域辽阔, 无论是区域之间还是区域内部, 自然环境和社会经济条件都具有明显的地域差异性。比如, 南方土壤酸化, 地表水富营养化和北方地下水硝酸盐污染严重, 华北平原耕层变浅, 西北地区耕地盐渍化、沙化问题突出, 农膜残留较多。因此, 各地在进行土地整理活动过程中必须坚持因地制宜的原则, 土地整理的侧重点和内容应结合项目区的地域特征。在确定各业用地时, 既要考虑到农业生产生活发展的需要, 又要考虑到土地资源的特性, 宜农则农、宜林则林, 做到地尽其利。为解决这一问题, 国家提出了三项措施, 即耕地占补平衡、土地用途管制、以供给来引导和约束需求。一方面激励各地经济发展的积极性, 另一方面又确保国家粮食安全。总之, 随着土地利用规划和耕地保护工作在全国的开展, 土地评价的方法和研究手段要跟上时代的步伐, 不仅要向定量化土地评价方向发展, 而且要注重区域经济学理论和土地持续利用理论在土地评价中的应用, 使我国耕地评价手段和对象多样化, 提高评价的精度和效率。

2.2规范评价标准

近年来, 日益复杂的耕地情况对耕地质量评价工作提出的要求越来越高, 耕地质量评价已经不再是简单的耕地自然状态的研究工作, 而成为一项综合考虑自然、经济和社会的专项或综合评价。科学的耕地质量评价系统通常包括土地评价子系统和立地分析子系统两部分, 所选取的因素有耕地地力监测、土地生产潜力分级、土地承载力评价、全国分区评价等。由于影响耕地质量的指标存在着普遍相关性, 信息彼此重合, 故在进行耕地质量评价时不需要考虑所有因子, 如考虑过多的生产目标而轻视生态安全及可持续性, 会使得评价结果比较性差。因此, 在选取评价指标时, 应选取与耕地质量直接相关能如实反映耕地质量的因子, 将层次分析法的基本原理与计算机软件技术相结合, 确定耕地质量评价中各个评价因子的权重, 把影响农户土地利用行为的自然、社会、经济因子综合起来, 从而更好地监测和评价土地质量。此外, 不同耕地质量评价方法的应用和发展过程并不是独立的, 而是相互联系和相互补充的, 在评价指标的选取应遵循主导性原则、稳定性原则、独立性原则和差异性原则等。但是, 我们必须看到, 由于耕地质量的多指标性及影响因子的复杂性, 很难建立耕地质量与环境因子的定量关系, 因此, 在选择评价因子时, 应尽量选取一些变化幅度较大, 且其变化对土地生产力影响显著的因素, 而且评价因素的选择要考虑当地的自然地理特点和社会经济因素及其发展水平, 并针对土地利用类型来选择。

结束语

耕地面积减少.人均耕地面积减少, 是我国的主要耕地问题, 也是个社会问题。土地整理的耕地质量评价是伴随土地整理工作开展而诞生的新内容, 但土地整理项目的土地质量评价与农用地定级在研究范围、目的等方面仍有较大的差异, 就土地而言, 其具有复杂性、综合性、开放性、区域性的特征, 因此, 在今后的耕地质量评价工作中, 要从我国的国情出发, 结合当下新形势, 加强国际间的合作学习, 引进国内外先进的技术方法体系, 科学运用评价体系, 从而推动土地评价研究发展。

摘要：耕地是最重要的农业资源之一, 是我们赖以生存的物质基础, 也是国民经济发展和社会发展的宝贵资源。我国经济的快速稳步发展, 对城镇化进程的不断加快, 对土地的需求日益膨胀, 耕地被大量占用。而且我国耕地质量等级偏低, 土地健康质量和环境质量日趋恶劣, 部分区域耕地质量问题严重。本研究主要从耕地规划和使用两个方面分析了目前我国耕地评价工作中存在的问题, 还提出了针对我国国情的耕地质量建设及管理建议。

关键词：土地利用行为,耕地质量,评价

参考文献

[1]彭坷珊.陕西土地与人为灾害相互关系分析[J].国土经济, 2011 (3) :30-37.

县域耕地质量综合评价研究 篇7

随着我国耕地使用制度改革的不断深入和加强耕地质量保护的需要,为了评估耕地地力改造或保护效果的好坏,确定耕地转包或转让以及耕地征用补偿费的多少,不但要掌握耕地的现实地力状况、增产潜力和使用后的收益状况,而且还要将耕地的这些自然和社会经济特征综合表现出来。县域耕地质量综合评价就是通过构建自然和经济特征指标体系,全面分析各个因素之间及其组成因子之间的动态联系和组成方式,建立起宏观和微观尺度上都具有可比性的县域耕地质量级别序列。

2 耕地质量综合评价的概念与内涵

耕地是指种植农作物的土地,包括熟地、新开发复垦整理地、休闲地、轮歇地、草田轮作地;以种植农作物为主,间有零星果树、桑树或其它树木的土地;平均每年能保证收获一季的已垦滩地和海涂。耕地中还包括南方宽<1.0m,北方宽<2.0m的沟、渠、路和田埂[1]。

耕地质量指的是构成耕地的各种因素和环境条件状况的总和,主要表现为生产能力的高低、环境状况的优劣以及耕地产品质量的高低[2],是耕地在现实用途条件下的生物生产能力和农业收益能力与未来用途条件下的潜在收益能力的综合属性特征。耕地质量包括物质状态的粮食生产力与耕地货币状态的经济收益能力,现实用途状态的质量指标与耕地潜在用途状态的质量指标。

耕地是一个自然生态与社会经济复合系统,其内部相关子系统间的协调发展及其系统与外部环境之间通过物质、能量和信息交换所维持的系统结构功能不断增强,为系统的进化和发展提供了内部驱动力量,反之就是阻滞力量。在耕地系统中,自然生态系统是其基础支撑系统,它由包括土壤、水热等在内的自然要素和生物要素组成;社会经济系统属于实施能动系统,受特定的经济目的、技术水平及其行为者素质的直接影响,两者共同作用的直接效用决定着耕地系统的发展方向。

耕地质量是耕地系统特征量的衡量指标,耕地质量的变化指示着耕地系统的不同演化阶段,或某一演化阶段内的系统发展趋势。耕地质量的变化固然有自然要素变化的作用,但根本的原因却在于人类利用方式的影响。耕地质量指标是一种量度或由变量产生的数值,它能判断与人类需求有关的耕地状况及其变化,以及与这种状况相联系的人类活动[3]。县域耕地质量综合评价实质上就是评价县域范围内耕地系统各因子对耕地产出能力和使用后收益状况的影响。耕地产出能力和使用后收益状况及其持续性受耕地基础支撑系统(自然因素)和实施能动系统(人文因素)的共同影响,前者包括土壤性状、水文、气候等因子,后者主要包括各种人为调控措施,如耕作经济用途、水肥投入控制、农业区位等。

3 耕地质量综合评价指标体系的构建

本文以县域内耕地功能和用途差异作为出发点,以耕地的产量、收益与价值问题为核心,围绕着耕地保护的目标、评价因素的选取与评价结果的确定为主要线索,构建了耕地等、耕地现实级和耕地潜在级3个评价指标。耕地等的内涵可以定义为“在现实生产条件下,耕地粮食生产能力的高低”;耕地现实级的内涵可以定义为“在现实的技术条件、管理手段与农业用途条件下,耕地种植业收益水平的高低”;耕地潜在级的内涵可以定义为“耕地在未来用途条件下作为建设用地潜在收益能力的高低,为城镇土地定级在耕地范围内的延伸”。

3.1 耕地等评价因素的选取

耕地等是指耕地物质生产能力的级别,一是以产量为依据的耕地物质生产力;二是不直接考虑耕地的实际产量高低(但与产量高低有关),只考虑耕地的自然属性、利用方向,即耕地的自然地力等级[4]。在耕地等的评价中,针对耕地的生存功能,以耕地种植粮食作物作为其基准用途,将评价耕地的粮食生产能力等别,保护耕地和粮食安全作为主要目的,评价因素为土壤肥力因素,要实现耕地等在不同区域的可比性的同时又要有较大的适用性和经济可行性。

由于耕地等体现的是现实生产条件下耕地粮食生产能力的高低,因此将耕地等的评价因素选取原则确定为“土壤肥力因素”,耕地等的评价因素应主要包括以下几个方面:土壤物理因素、土壤化学因素、土壤生物因素、土壤环境因素和土壤管理因素,见表1。此外,还有一些常用的土壤肥力评价指标,如地貌类型、地形部位、成土母质、土壤侵蚀类型,土壤侵蚀程度、林地覆盖率、地面破碎情况、地表岩石露头度、轮作制度、梯田化水平、设施类型、地下潜水水文状况、≥0℃积温、≥10℃积温、年降水量、全年日照时数、无霜期、海拔等评价因素。由于本文的耕地等评价是建立在县级大比例尺上的评价。所以,当这些因素在县域内差异不显著时,一般不作为评价因素。

3.2 耕地现实级评价因素的选取

在耕地的现实级评价中,针对耕地的收益功能将耕地用于种植蔬菜等经济作物的用途作为其主要用途,以评估耕地在种植业内的收益能力级别、保护和提高农民的种植业收入为目的,评价因素主要为土地利用因素、土壤肥力因索和耕地的农业区位因素。由于耕地现实级体现的是耕地在现实的技术、管理手段与农业用途条件下种植业收益能力的高低。因此,将耕地现实级的评价因素选取原则确定土壤肥力因素、土地利用因素和耕地的农业区位因素。在综合考虑影响耕地现实级因素的基础上,耕地现实级的评价因素(未包含土壤肥力因素),见表2。

3.3 耕地潜在级评价因素的选取

在耕地的潜在级评价中,针对耕地的承载功能,将耕地可用作建设用地作为耕地的一种可能或未来用途,以评估耕地作为建设用地潜在价值的级别,以保护农民的土地财产权为目的,评价因素为土地利用因素、土壤的自然环境因素和工业区位因素。耕地作为潜在建设用地收益水平的高低决定了耕地的利用因素、所处的自然环境因素和工业区位因素,自然环境因素主要包括气候条件、地质条件、水文和水文地质条件、地形条件等,工业区位因素主要包括中心城市影响度、交通便利度等,因此将耕地潜在级的评价因素选取原则确定为耕地的自然环境因素、土地利用因素和工业区位因素,见表3。

4 评价指标权重的确定与耕地质量分值的计算

权重是衡量各项指标相互比较作用大小的量度,指标权重的合理与否直接影响着评价结果的科学性和准确性,是整个评价过程中关键的一步。权重大小分配的合理性是关系到评价成果合理性的关键。近年来人们将层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称为AHP)[5]引入了权因子的确定中。此法理论严谨,便于操作。它是在定性方法基础上发展起来的确定因素权重的一种科学方法,是美国运筹学家Saaty A L于20世纪70年代提出的。在对由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统进行分析时,人们感兴趣的问题之一是:就n个不同事物所共有的某一性质而言,应该怎样对这些事物的性质所表现出来的程度(排序权重)赋值,使这些数值能客观地反映不同事物之间在该性质上的差异。层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种简洁的数学建模方法。它把复杂问题分解为组成因素,并按支配关系形成层次结构,然后用两两比较的方法确定决策方案的相对重要性,以此作为决策的依据。

AHP确定因子权重的步骤首先是确定目标和评价因子集A:

同理可得出A2,A3,…,A8评价因子集:

同理可得出B2,B3的评价因子集。

判断矩阵标度及含义为:标度1表示同一评价因子集中Fi与Fj两因子具有同等重要性;标度3表示同一评价因子集中Fi比Fj稍微重要;标度5表示同一评价因子集中Fi比Fj明显重要;标度7表示同一评价因子集中Fi比Fj强烈重要;标度9表示同一评价因子集中Fi比Fj极其重要;2、4、6、8分别表示相邻判断1—3、3—5、5—7、7—9的中间值;倒数表示因素Fi与Fj比较得判断矩阵Fij,则Fj与Fi比较得判断矩阵Fji=1/Fij。根据每个指标的重要性比较得出评价因子集的数值集,之后对数值集求特征值,最大特征值所对应的特征向量就是评价指标的排序,即权重数值分配,如:

求此评价因子矩阵最大特征值:

求得λmax=3.02,其对应的特征向量[0.146 0.8540.4994]T,所以其A1指标评价因子B1、B2、B3权重为依次为0.097、0.569、0.334。同理可以求出A2,A3,…,A8评价指标集中的评价因子的权重,依次求出上层和下层评价因子的权重。由于所选用的评价指标反映事物大小程度单位不同,难以用同一标准进行比较,所以首先对每一个指标都应按如下公式:undefined进行标准化,简化为以100为满分之间的数值,从而进行比较和运算。或者当指标为正向指标时(即指标取值越大越好时),undefined;当指标为逆向指标时(即指标取值越小越好时),undefined。其中Wi为指标的标准值,Fi为指标的实际值,F为指标的目标值,对优于目标值的标准值取100;对每一级指标的运算都采用加权平均法而进行评价,得到所要评价县域内各评价单元耕地质量综合评价分值:undefined为各指标的权重。

5 结论

县域耕地质量综合评价方法采用了系统的思想和方法,对耕地功能、耕地质量、耕地质量指标、耕地质量评价因素、耕地质量评价因素权重方法等进行了全面细致地学习和研究,完整地构建了一个包括耕地等、耕地现实级、耕地潜在级3个单一质量指标的耕地质量评价体系。该方法的县域耕地质量综合评价系统的主要特点在:①嫁接性。耕地等、耕地现实级、耕地潜在级3个单一耕地质量评价指标,无论是从评价因素还是到服务目的都是相对独立的。在县域范围内,任何与这些指标相适应的耕地质量评价结果都可纳入该耕地质量评价体系。②开放性。在单一耕地质量指标的层次上,可根据需要引入更多的单一的耕地质量指标,从而构成更多的复合耕地质量指标,使该评价体系的应用领域更广泛,具有较好的可行性。

摘要：对耕地质量评价研究能够为耕地保护与利用提供科学合理的理论支持。以耕地的粮食生产能力、种植业收益能力和作为建设的潜在收益能力作为评价目标,构建由县域耕地质量指标耕地等、现实级、潜在级组成的耕地质量综合评价体系。在阐述耕地质量综合评价涵义的基础上,选用8项一级指标、36项二级指标和20项三级耕地质量评价指标,运用层次分析法计算和评价耕地质量,得出所要评价县域的耕地各单元综合质量级别序列值。

关键词：县域,耕地质量,综合评价,指标体系

参考文献

[1]国土资源部关于印发试行《土地分类》的通知.国土资发(2001)255号[Z].2001.

[2]刘友兆,马欣,徐茂.耕地质量预警[J].中国土地科学,2003,17(6)∶9-12.

[3]葛向东.耕地质量变化的临界警戒和评价指标体系研究[J].皖西学院学报,2001,17(2)∶50-54.

[4]王海玫.耕地保护[M].北京:大地出版社,1999∶103.