基于GIS的耕地地力评价研究——以辽宁省瓦房店市北部5乡镇为例

在瓦房店市耕地地力调查和相关资料收集与整理的基础上,采用GIS技术、层次分析法、模糊综合评价法等,对瓦房店市北部5个乡镇的耕地地力进行了评价。结果表明,瓦房店市北部5个乡镇1等地占4.70%;2等地占32.61%;3等地占17.24%;4等地占30.59%;5等地占12.97%,6等占1.88%。结合当地的几种主要的土地利用类型进一步分析得出:果园、菜地和设施农业用地主要集中在1、2、3等地,地力较高,具有较大的生产潜力;旱地主要为4、5等地,说明旱地生产力水平普遍较低。因此,在旱地田间管理上必须重视使用有机肥,培肥地力,提高作物产量,促进农业生产的发展。     

三峡库区农村宅基地复垦耕地地力评价*--以重庆市涪陵区为例

农村宅基地复垦后补充的耕地应兼顾数量和质量,对其进行耕地地力评价可以为全面掌握复垦后耕地地力情况,为复垦耕地的后续培肥、利用及管理提供依据。本文以三峡库区的涪陵区为研究对象,随机采集665个宅基地复垦片块的土壤样品,选取16项参评指标,运用层次分析法、模糊数学法并结合GIS地统计学空间分析功能,综合评价了宅基地复垦后的耕地地力水平及空间分布。结果表明:耕地地力平均等级为3.03等,处于中等水平;3等地最多,占总样本数的52.18%;其次为4等地和2等地,1等地和5等地分布最少。从空间分布来看,由于区域内存在地形地势、自然条件、土壤类型的差异,样点乡镇内部各等级耕地均有分布;沿江、坪上、后山区的平均耕地等别为2.82等、3.15等和3.19等,耕地地力基本沿地形地势、海拔高度的增高呈沿江、坪上、后山区域依次递减的趋势。在提升耕地地力上沿江区应着重改善耕地的灌排和路沟条件;坪上区应注重调整土壤的p H和提高有效磷含量;后山区需增加耕层厚度,提高宅基地拆除物的利用,减少土壤中砾石含量。     

陕西省武功县耕地地力评价研究

基于GIS技术和武功县耕地第二次土壤普查资料以及"测土配方施肥"采样调查分析结果,利用县域耕地资源管理信息系统,对陕西省武功县耕地地力进行了定量评价分级。结果表明,武功县总耕地面积为32 923.77hm2,占总土地面积的83.74%;其中1级地4 869.23hm2,占耕地面积的14.79%;2级地11 969.56hm2,占耕地面积的36.36%;3级地9 338.52hm2,占耕地面积的28.36%;4级地4 700.82hm2,占耕地面积的14.28%;5级地1 725.81hm2,占耕地面积的5.24%;6级地319.82hm2,占耕地面积的0.97%。并根据评价结果,对各等级耕地提出了利用建议。     

基于GIS的县域耕地地力评价——以云南省云县为例

以云县为评价对象,基于ArcGIS软件的强大空间分析功能,采用层次分析法对耕地地力进行评价。评价结果显示:云县没有1级耕地分布,2~4级耕地有少量分布,占全县耕地8.23%;5~10级耕地分布较广,占全县耕地91.77%,云县耕地质量在国家标准地力等级体系中处于中等偏下水平。     

基于分区决策树的省级耕地地力评价——以山西省为例

省级耕地地力评价对快速准确掌握大区域耕地地力水平,有效的进行农业区划并指导农业生产有着重要的作用。本研究在收集分析山西省2005~2014年县域耕地地力评价数据、测土配方施肥采样点数据以及土地利用现状等数据的基础上,运用多尺度指标分区方法将山西省划分为5个区域。基于决策树方法构建了隶属各区的不同评价指标体系并对耕地地力进行了评价与分级,将山西省耕地划分为1~10等地。其中,1至3等地的耕地占总面积的11.56%,该部分耕地地力较高,为山西省的优质耕地;4至6等的耕地占耕地总面积的61.22%,可以通过进行一系列耕地保护措施有效提高耕地质量以提升粮食产量;7至10等的耕地占耕地总面积的27.22%,该部分耕地生产障碍因素突出,应通过加强生态保护继续开展农田建设以提高耕地地力水平。评价结果可为省级耕地资源管理及辅助决策提供依据。     

基于GIS的华中丘陵区耕地地力评价研究

在GIS支持下，利用土壤图、土地利用现状图叠置划分法确定评价单元，选取土壤养分状况、理化性状、剖面性状、立地条件、土壤管理等5个方面13个影响因子，建立耕地地力评价体系及其模型。以鄂州市为研究试区，采取专家打分和特尔斐法确定各影响因子的隶属函数，运用层次分析法和模糊数学方法对耕地地力进行综合评价,并就其空间分布进行了分析。结果表明，在该市40892.4 hm²耕地中，一至六等地分别占耕地的3.39%、19.18%、39.21%、31.08%、6.32%、0.82%，这一评价结果符合当地实际。该研究结果不仅直接应用于试区农业生产，而且为我国华中丘陵区开展耕地地力评价在方法上进行了有益探索。     

基于GIS的蚌埠市淮上区耕地地力等级评价

借助遥感解译和GPS野外采样,获得安徽省蚌埠市淮上区田块尺度的评价单元和2 642个土壤采样点。应用GIS的空间分析功能,利用DELPH法、层次分析法和模糊评价等模型,以耕地的养分状况、理化性质、地理条件、管理状况4个方面和17个影响因素为主要评价依据,建立了评价模型。采用积累曲线法确定地力等级评价界限,将淮上区2万多块评价单元划分为5个等级。一等地和二等地主要集中在曹老集镇,其中分别占一等地的96.89%,二等地的70%,三等地和五等地在梅桥乡分布较多,分别占三等地的47.08%,五等地的61.37%,而沿淮河的小蚌埠镇和吴小街镇主要是三等地和四等地。地力等级评价结果能准确反映当地耕地的状况,为淮河流域耕地地力等级评价提供依据。     

县域耕地地力与农用地自然质量等级差异及关联性研究

探寻县域耕地地力评价与农用地自然质量分等的联系与差异,有助于二者可比衔接。采用叠置法划分评价单元,系统聚类法确定评价的定量指标,特尔菲法筛选影响评价结果的定性指标,层次分析法确定评价指标权重,模糊数学法建立各参评指标与评价级别的关系模型,分别进行了湖南省衡东县县域耕地地力与农用地自然质量等级划分;采用GIS叠加分析法得到等别转移分布,并对等别转移分布规律及原因进行了研究。结果表明:衡东县农用地自然质量前5个级别所占面积比例达91.29%,而耕地地力只有74.37%,总体上耕地地力低于农用地自然质量1个级别;耕地地力和农用地自然质量高、中、低级别面积比例分别为32∶42∶26和33∶43∶24,均呈两头小、中间大的分布规律;耕地地力相应级别在水田和旱地的分布比例具有明显差异,高等级(1、2、3级)基本分布在水田,而农用地自然质量比例比较稳定;两种评价结果的等别转移量能清楚地显示二者对应地块级别的差异程度及空间分布,呈平地区丘岗区山地区的变化规律。评价对象的不同及布点采样的差异导致同一图斑上的评价结果出现一定差异,评价指标及权重的差异是二者评价结果差异的主要原因。     

山东棕壤耕地地力评价及其特征分析

本研究基于山东省测土配方施肥相关数据资料,运用层次分析和综合指数法对山东棕壤耕地地力进行了综合评价,并进一步分析了不同等级耕地的属性、利用方式、养分和限制因素等特征。结果表明:山东棕壤耕地高、中、低等级地面积分别为42.96万、52.53万hm2和32.66万hm2,分别占棕壤耕地总面积的33.52%、41.00%和25.48%,其中高等级地主要分布于鲁中南山地区的西侧和东侧外缘以及东部丘陵区西南、东北侧,中等级地主要分布于鲁东西部、中东部和鲁中南东部、东北部部分地区,低等级地主要分布于鲁东和鲁中南地区中部;各等级耕地土壤属性差异明显。从利用情况看,水浇地主要分布于一、二、三级高等级地,旱地地力等级分布较为宽泛,从三级到八级,灌溉水田则集中分布于五级地和四级地。棕壤区耕地土壤有机质、全氮和速效钾含量均低于全省平均水平,而有效磷含量高于全省平均,p H值则显著低于全省平均水平。高等级地耕地地力主要受土壤钾含量限制,中等级地除土壤速效钾偏低外,还受耕层质地偏砂影响,低等级地则存在土壤物理性状、土壤养分含量、灌溉能力等诸多限制。该研究较好理清了山东棕壤耕地地力状况及特征,对棕壤耕地资源持续利用有积极意义。     

基于聚类和分类与回归树的地力等级评价研究

以黄淮海平原粮食主产区河南封丘县为研究区域,利用基于GIS的土壤空间和属性数据库,采用聚类分析和分类与回归树(CART)相结合的方法建立了耕地地力评价模型。研究结果表明,基于聚类分析和CART的地力评价模型准确度为93.56%,较单独使用决策树模型的准确度有明显提高;根据耕地地力分级规则,一等地至五等地分别占全县61 733.3 hm2耕地的28.167%、49.518%、9.389%、5.77%和7.156%;地力等级较高的耕地主要分布于封丘西北部,地力较低的区域主要在东南部,由西北向东南地力呈带状递减趋势。本文的研究结果可为当地中低产田及其障碍因子的解析和农田精准管理提供参考依据。     

改进灰色关联模型在秦巴山区耕地地力评价中的应用

以秦巴山区陕西省安康市汉阴县为例,在通过土壤调查采样和室内化验分析获得的相关耕地地力数据信息的基础上,运用层次分析、模糊评价等方法改进了灰色关联模型,实现了耕地地力综合评价的定量化和自动化。结果表明,该地区耕地基础地力可分为5级,其中Ⅰ级地占耕地总面积的7.32%,Ⅱ级地占耕地总面积的15.41%,Ⅲ级地占耕地总面积的21.61%,Ⅳ级地占32.47%,Ⅴ级地占23.18%;研究区内耕地地力属中等偏差水平,其中河谷阶地的耕地地力水平状况相对较好,低山丘陵区的耕地地力水平相对较差,中低山的耕地地力水平最差。     

近30年江西省耕地土壤全氮含量时空变化特征

以第二次土壤普查和测土配方施肥项目采集的大量土壤样品为基础,以GIS为技术工具,对江西省耕地土壤全氮的时空变化特征进行分析。研究结果表明:1985年和2012年江西省耕地土壤全氮含量在各设区市以及不同土壤类型之间均存在有较大的空间差异。1985年耕地土壤全氮含量最高的为萍乡市,最低的为九江市,空间变异最大为赣州市;2012年耕地土壤全氮含量较1985年整体提高了1个等级,全氮含量最高的为新余市,最低的为九江市,空间变异最大的为九江市。2012年水稻土全氮平均含量较1985年提高了7.24%;无论是在1985年还是2012年,水稻土全氮含量最高的为萍乡市,1985年水稻土全氮含量较低的三个设区市分别为吉安、赣州和九江,2012年则分别为九江、鹰潭和赣州。2012年旱地土壤全氮平均含量较1985年增加了43.88%,其中丰富级水平的土壤面积比例由1985年的7.38%提高至2012年的88.16%。     

浙江省标准农田地力与评价

通过对浙江省66.7万hm2标准农田耕层土壤抽样调查研究,按照标准农田建设现状,选择14个评价指标,运用专家经验法,确定指标权重,以综合地力指数将浙江省标准农田评定为5个等级.浙江省标准农田土壤表层砾石含量少,耕作层砂、黏适中,耕性尚可;与全国第二次土壤普查的结果相比,表现出土壤紧实的趋势,土壤有机质略有下降,酸性变强,有效P、速效K增加,但含量分异加大.通过调查与评价,标准农田以二等和三等田为主,占调查样本的85%左右.该结果将为今后的标准农田建设和培肥地力提供科学依据.     

近30年扬州市耕地土壤肥力变异特征及其驱动因素分析

  【目的】   揭示耕地土壤肥力变异特征及其影响因素，以指导长江中下游粮食主产区农业生产与耕地保育。   【方法】   江苏省扬州市是长江中下游粮食主产区的典型区域，选取扬州市1984年与2014年土壤pH、全氮、有效磷、速效钾和有机质作为土壤综合肥力评价指标，采用内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数，采用GIS和地统计学相结合的方法，确定各项肥力指标和综合肥力指数的时空变异特征和分布格局，通过回归分析探究土壤肥力差异的主控因素。   【结果】   1) 30年间 (1984—2014年) 长江中下游粮食主产区耕层土壤有机质、全氮和有效磷含量分别增加了6.01 g/kg、0.33 g/kg和21.21 mg/kg，速效钾含量降低了9 mg/kg，土壤pH降低了0.77。土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈中等变异性，土壤pH呈弱变异性；2) 30年间耕地土壤肥力指数增加0.31，年度间稳定，呈中等变异性和中等空间自相关性，耕地土壤肥力水平上升明显。耕地土壤肥力等级1984年以Ⅲ级为主、占总耕地面积的73.27%，2014年以Ⅱ级为主、占比76.20%；3) 成土母质、土类、亚类、土壤质地、土地利用方式对长江中下游粮食主产区耕地土壤肥力变异达到极显著影响 (P < 0.01)。1984年和2014年土地利用方式能够独立解释53.9%和58.0%的耕地肥力演变差异，是长江中下游粮食主产区30年耕地土壤肥力变异最主要影响因素。   【结论】   长江中下游粮食主产区耕地土壤肥力总的呈增加趋势，肥力等级由1984年的以Ⅲ级为主，提升到2014年的以Ⅱ级为主。土地利用方式是长江中下游粮食主产区 (扬州市) 30年间耕地土壤肥力变异的最主要驱动因素。     

淮河流域坡耕地水土流失特点与综合整治模式

为有效推进淮河流域坡耕地水土流失综合整治,对淮河流域内坡耕地现状进行调查与数据统计分析.结果表明:淮河流域现有坡耕地96.56万hm2,主要分布在桐柏大别山区、伏牛山区、沂蒙山区和江淮丘陵区,主要类型有石质坡耕地、土石质坡耕地、砂质坡耕地和土质坡耕地;通过全面分析坡耕地水土流失特点、危害以及综合整治中存在的主要问题,结合淮河流域已有水土保持成果和坡改梯治理试点经验,提出了不同类型坡耕地整治方向与主要技术模式.     

基于GIS的长江中游油菜种植区土壤养分及pH状况

为了掌握长江中游油菜种植区土壤养分状况,在湖北、湖南、江西三个省份调查和取样分析5 463份土壤数据的6个指标(土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硼和pH),基于Arc GIS平台,采用Kriging插值法分析4个不同油菜种植区域(二熟制山地区、二熟制平原区、三熟制山地区、三熟制平原区)的土壤养分状况。结果表明,长江中游油菜种植区土壤有机质、全氮和有效磷均处于适宜/丰富的含量水平,基本没有5级和6级水平的有机质、全氮、有效磷分布。从不同区域来看,以上3个养分指标总体均表现为三熟制地区养分含量高于二熟制地区。长江中游仍有1.82×10~5 hm~2区域土壤速效钾处于缺乏的水平(30~50 mg kg~(-1))。土壤有效硼含量仍有待提高,尤其是在三熟制地区,土壤有效硼缺乏(5级和6级)的比例仍高达13.6%~20.4%。土壤pH多集中在6.0左右,但是三熟制地区仍然有较高比例(约35.7%)的土壤pH处于4.5~5.5。综上所述,长江中游不同种植区域土壤养分性状存在差异,尤其是三熟制地区仍有相当比例需要提高土壤有效硼和改良酸性土壤。     

基于植被初级生产力的农用地理论和可实现产能核算研究

为解决传统基于农用地分等成果计算农用地理论产能和可实现产能时遇到的问题,本文将植被初级生产力(NPP)测算应用于农用地产能核算。以湖北省武汉市为研究区,运用CASA模型测算研究区农用地NPP,通过样点调查分别建立NPP与农用地理论单产和可实现单产的线性回归模型,在此基础上进行农用地理论产能和可实现产能核算。通过核算得到研究区75个乡镇的农用地理论产能及单产和可实现产能及单产,理论和可实现产能较大的乡镇主要分布在研究区北部及东南部地区,理论和可实现单产较大的乡镇则主要分布在研究区西部和东北地区,而靠近主城区周边乡镇的理论和可实现产能及单产均较低。将核算结果与传统方法计算得到的农用地产能核算成果进行对比分析,发现两种方法的核算成果在乡镇理论和可实现产能分布上非常接近,具有较高一致性;但在乡镇理论单产和可实现单产分布上并不完全一致。研究结果表明基于NPP测算的农用地产能核算方法是可行的,该方法避免了传统核算方法资料收集繁琐,主观性强等不足,且不以农用地分等定级成果为基础,可实现农用地产能快速核算。