基于GIS的前哨农场耕地地力评价

准确地掌握区域耕地地力等级及其空间分布格局,对于提高耕地生产能力具有重要的参考价值。以黑龙江垦区的前哨农场为研究区,以耕地地块为评价单元,在GIS的支持下,应用层次分析法、模糊数学法、综合指数法定量评价了耕地地力,进而分析耕地地力空间地域分布特征与规律。结果表明:农场耕地地力划分为6个级别,旱地和水田都是三级地、四级地数量最多,呈现向五级地、二级地、六级地和一级地逐次减少的正态分布特征;大部分耕地的地力处于中上等水平,且水田地力水平略高于旱地;西南部的第一、第二和第九管理区土壤质地良好、养分丰富、管理措施得当,是该农场优质耕地的集中分布区域。     

农村宅基地复垦耕地适宜性评价——以天津市西青区为例

农村宅基地复垦为耕地的潜力大,是补充被占用耕地的重要途径之一,复垦要兼顾质量和效率,耕地适宜性评价有利于更加有效、有针对性地对宅基地进行复垦,同时对评价复垦的宅基地的质量有一定的指导意义。以天津市西青区农村宅基地土壤、复垦后宅基地土壤和普通耕地土壤为研究对象,选取11种评价因子,通过野外调研采样、室内土壤理化性质分析获取实验数据,利用特尔菲法、层次分析法、模糊数学法等建立耕地适宜性评价模型,利用复垦后宅基地土壤与耕地土壤的数据验证耕地适宜性评价模型可靠性,然后对天津未复垦宅基地土壤的耕地适宜性进行评价,得到宅基地土壤的耕地适宜性评价等级为4.41级,对应八九等地。宅基地土壤与耕地土壤相比在有机质、总氮、有效磷、有效钾含量较低,复垦时应适量地增加富含氮、磷、钾、有机质等肥料或者化肥的施用,土壤容重和粒径差距较大,复垦时应着重采取相应措施,同时应注重重金属污染的风险。     

重庆市永川区耕地地力评价结果及其利用对策

将重庆市永川区耕地地力划分为5个等级,归入全国耕地地力等级体系相应为四、五、五、六、七等,表明全区耕地土壤地力水平在全国耕地地力等级体系中属于中等偏下水平,明晰了全区耕地生产潜能,为完善种植业区域划分,优化资源配置,加速农业结构调整奠定基础。通过土样检测汇总分析,查明自1982年第二次土壤普查以来,永川区耕地土壤呈现酸化现象较重,有机质和碱解氮含量虽有所提高、但仍处于三级中等偏下的较低水平,有效磷和速效钾含量下降、且处于三至四级中等偏下水平,尤其是速效钾含量处于极度缺乏状态。     

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。     

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GIS的咸阳市区耕地地力评价——以秦都区为例

采用综合指数法对秦都区耕地地力进行评价。以关中平原的陕西省秦都区为研究区,借助GIS技术,结合层次分析法、模糊数学法等现代统计分析技术,在耕地地力调查的基础上,从立地条件、土壤性质、肥力状况、土壤管理4方面选取12项指标,对研究区耕地地力进行自动化、定量化和可视化评价。结果表明:秦都区耕地地力可分为4级,l—4级地分别占耕地总面积的52.08%,39.72%,7.35%,0.85%,该地区耕地地力水平较高。本研究分析了各级耕地的空间分布特征,对耕地资源的科学管理和可持续利用具有积极意义。该研究结果不仅可以直接应用于研究区农业生产,而且为关中平原开展耕地地力评价的方法进行了有益探索。     

黄土高原南缘土石山区耕地地力评价研究

以黄土高原南缘土石山区陕西省宝鸡市陈仓区为例,通过野外采样和室内分析,获取大量耕地地力相关信息,在GIS的支持下,利用层次分析法、模糊评价等数学方法和模型对研究区耕地地力进行定量化评价。结果表明:该区耕地基础地力可分为6等,其中1等地占3.7%,2等地占17.2%,3等地占36.8%,4等地占24.1%,5等地占9.4%,6等地占8.9%。水浇地、园地和菜地主要集中在1、2、3等地;4等地在该区分布范围较广;而5、6等地主要分布于坡度较大、海拔较高、土壤耕层较薄的山区,利用类型主要为旱地。本研究分析了研究区各乡镇耕地数量及质量的空间分布特征,对耕地资源的科学管理、可持续利用及测土配方施肥有积极意义。     

基于内梅罗指数法的复垦村庄土壤重金属污染评价及空间分布

以复垦村庄——山西省泽州县西郜压煤搬迁村庄为研究区,采集和测定了村庄内18个样点中Hg,As,Pb,Cd,Cr的重金属含量,并通过内梅罗指数法对重金属污染程度进行评价和空间分析。研究表明:西郜村中土壤的重金属综合污染程度达到了中度污染程度,其中Hg元素污染程度最高;0—20cm土壤中重金属污染程度要高于20—40cm土壤;研究区耕地处重金属污染程度较轻,而土路处由于交通运输及人类活动从而导致重金属污染程度较高,对于宅基地区域,重金属污染程度较高区域都分布在修建年代不久的宅基地所在位置,研究结果可为开展村庄复垦重金属治理提供一定借鉴。     

“三位一体”视角下重庆库区水旱地分布格局及影响因素

  目的  耕地“三位一体”保护实质是数量、质量、生态协同保护,且耕地具有类型与结构的差异。剖析耕地内部水旱地数量、质量和生态空间格局差异,找出影响不同区域水旱地空间分布的主导因子,为“三位一体”耕地差异化保护提供参考。  方法  以2018年土地利用现状数据和耕地质量等级评价成果为数据源,采用地形分布指数、景观格局指数和地理探测器研究重庆库区库首巫山县、库中万州区、库尾沙坪坝区水旱地数量、质量、生态特征及影响因素。  结果  ① 沙坪坝、万州和巫山水旱面积比分别为42∶58、51∶49和9∶91。水田（旱地）多分布于低（高）海拔、坡度缓（陡）、地形分布指数较低（高）地区。② 旱地质量等级沙坪坝 > 巫山 > 万州;水田质量等级沙坪坝 > 万州 > 巫山。③ 沙坪坝水旱地斑块密度指数分别为28.53和24.46,比其他两区高出10倍,巫山水旱地香农多样性指数分别为5.6和4.43,是其他两区的10倍。④ 乡村劳动力和坡度是影响库区水旱地分布主要因素。交互探测后,坡度、乡村劳动力对旱地的解释力分别升至1和2位;坡度对水田的解释力升至1位。  结论  生态涵养发展区的巫山和万州水旱地数量总体多但质量偏低,都市功能核心区的沙坪坝水旱地数量虽少但质量更优。水旱地分布受区域地形影响较大,应因地制宜、分区分类进行差别化保护。     

河南省土壤及地形与耕地多样性格局的特征

耕地分布受众多自然因素的影响,土壤、地形与之密切相关。选取河南省作为研究区,利用改进的仙农熵测度法和互熵关联分析法对河南省地形、土壤与耕地多样性格局特征进行分析。结果表明:河南省18个地市的地形、土壤的构成组分多样性与各要素的类别丰富度有关,与面积大小呈弱相关;其中地形、土壤与其丰富度值的相关系数分别为0.79和0.35,而与面积大小的相关系数小于0.1。基于土壤空间分布多样性指数大小的分级划分河南省的优势土类是潮土和褐土,劣势土类是盐土和碱土,且不同地市的土壤空间分布多样性格局有显著差异,显示河南省土壤类型的丰富性。土壤及地形要素与耕地多样性格局的相关性表现为:地形与耕地的空间分布多样性相关关系除豫南的盆地和豫西丘陵、山地外,整体为平原丘陵山地;土壤与耕地的空间分布多样性之间的关联度与河南省土壤空间分布多样性的格局特征具有基本一致性。     

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。     

耕地整治质量潜力测算方法

现有耕地整治质量潜力测算大都直接利用农用地分等成果进行,忽略了耕地整治工程措施可改造的耕地质量限制因素与农用地分等因素的非衔接关系,掩盖了土地整治对耕地限制因素可改造程度差异。该文基于耕地整治可改造因素修正,以沈阳市为例,建立了服务于土地整治的耕地质量评价指标体系及质量潜力计算模型（修正法）。结果表明：该方法评价整治前沈阳市耕地质量利用等为5.6等,整治后耕地质量可提高1.2个利用等;得到的耕地利用等指数与基准作物实际产量相关系数R2为0.8517,精度高于农用地分等结果。修正法测算的耕地整治质量潜力增强了耕地整治工程措施与耕地质量限制因素的结合程度,避免了某些限制因子难以改造或难以达到最优值而导致的整治潜力结果偏差,提高了潜力测算结果的科学性和应用性,可为市级土地整治规划提供方法参考。     

基本农田保护区内采矿废弃地的生态重建

首先区别了矿区废弃地恢复、复垦和生态重建3个概念；随后探讨了采矿废弃地生态重建的目标和措施；在分析中国现行技术存在问题的基础上，探讨了现阶段生态重建技术的研发与示范；最后提出了为进一步保护矿区内现有的基本农田和重建因采矿破坏的基本农田，还应加强矿区开采沉陷监测与预警的系统研究，构建采矿废弃地生态重建的政策保障体系,及探讨以土地整理项目促进采矿废弃地生态重建的可推广模式。     

易地扶贫搬迁项目区土地利用合理性评价

合理利用土地资源是实施易地扶贫搬迁项目的内在要求。为探明扶贫搬迁项目区土地利用合理性及其制约因素,进一步给项目区土地资源利用指明方向。该文以中国西部山区典型贫困县——云南寻甸县的3个典型易地扶贫搬迁项目为实例,分析了搬迁项目区土地利用特征及原因,并对项目区土地利用合理性进行了评价研究。结果表明:1)在脆弱的自然地理环境及有限的项目投入资金成本等因素的限制之下,安置区(迁入区)用地以建设占用耕地为主,占用其他地类(林地和荒草地)为辅,新增建设用地比例较大。且占地地块坡度较陡,6°～25°地块是主要安置区域,少数安置区地形坡度大于25°。2)短期内,受到区域物资供应短缺、产业发展困难及传统文化思想和生活习俗等因素的制约,迁出区宅基地复垦、陡坡耕地退耕还林存在明显滞后现象。3)3个典型项目区土地利用合理度值均在0.50以上,其中,打磨箐搬迁项目为0.530 9,处于"低度不合理"等级;迤郎库搬迁项目和上龙潭箐搬迁项目分别为0.605 3和0.642 6,均处于"低度合理"等级。安置区地形坡度(I1)、迁出区宅基地复垦率(I6)与迁出区陡坡耕地退耕率(I7)是项目区土地利用合理性的共同制约因素。安置区离散度(I3)与安置区建设所占地类(I9)对项目区土地利用合理性产生不同程度的影响。4)安置区地形坡度(I1)、迁出区宅基地复垦率(I6)、迁出区陡坡耕地退耕率(I7)及安置区建设所占地类(I9)4个评价指标亦是全县易地扶贫搬迁项目区土地利用合理性的主要影响指标。     

农村居民点整理后耕地质量评价与应用

农村居民点整理作为耕地占补平衡的一项重要途径,其补充耕地应统筹质量与数量。该文以北京市平谷区为例,利用农用地分等方法与数据,辅助于GIS空间分析功能与邻域替代法,评价了农村居民点整理后耕地质量等别,将研究成果应用于农村居民点整理规划,核算了规划补充耕地的生产能力,探讨了规划实施的目标设定、时空安排与关键性工程措施。研究表明,全区农村居民点整理后耕地自然质量分值在0.3910～0.9745之间,划分为5个等别,可实现单产浮动区间为5769～12758kg/hm2;平谷区农村居民点整理规划中拆迁农村居民点面积为2442.60hm2,适宜整理为耕地的面积为1922.07hm2,整理后一等耕地到五等耕地分别占12.75%、21.69%、40.54%、15.36%和9.66%;近期优先整理Ⅰ级区,推进耕地规模化经营与用养结合,中期重点整理Ⅱ级区,加强培肥地力和农田水利工程建设,远期适度整理Ⅲ级区和Ⅳ级区,需长期开展山地土地平整和生态保护工程建设。该研究尝试将农用地分等理论与方法应用于农村居民点整理研究,以期为耕地占补"双平衡"的实践与管理提供科学依据。     

土地整理复垦项目验收方案研究

土地整理复垦的目标是增加耕地面积和提高土地生产力，因此项目实施后耕地质量的验收是一个重要内容，而重构土壤的熟化大约需要3a的时间。该文针对这一点提出了将土地整理复垦项目的验收分为项目竣工验收和项目后期验收两个阶段的思想，并建立了各验收阶段的指标体系、相应的评价标准及计算方法，并重点给出了耕地质量验收评价的方法，其中，耕地环境质量评价采用内梅罗指数法，耕地生产力评价采用模糊PI模型。各验收指标的权重采用层次分析法确定，总验收结果采用加权和法。通过在淮北矿区复垦项目的验收应用分析，证明该方法是可行的。     

陕西省耕地质量时空变化特征及其分异规律

为从省域层面、地理区域、市域层面等3个空间尺度系统分析陕西省耕地数量和质量时空变化特征及其分异规律,以期为保护耕地资源、划定基本农田区、制定耕地质量管护对策等提供科学依据。该文基于陕西省2005—2015年长时间序列的耕地分等评价数据,采用GIS的空间分析、数理统计分析、地统计学分析等方法,结果表明:1)陕西省耕地数量在2005—2015年间整体呈下降趋势,近些年通过占补平衡及高标准农田建设,减少趋势已得到遏制,基本达到耕地数量动态平衡;2)陕西省耕地质量整体不高,平均利用等11.33;近十年来全省耕地质量总体上变化不大,但呈下降趋势;3)陕北地区作为陕西省耕地后备资源,积极开展土地整治工程,同时进行生态建设,耕地数量和质量均有所提升。该项研究成果为土地整治等耕地质量建设提供科学依据,为基本农田划定、占补平衡等耕地质量管理提供了基础支撑。     

耕地资源管理信息系统的建立及应用——以永济市为例

以山西省永济市为例 ,运用GIS技术建立了耕地资源管理信息系统。该系统采用MapGis管理空间数据库和属性数据库 ,FoxPro管理数据录入、应用模型分析与统计数据库 ;叠加土地利用现状图、基本农田保护区规划图和土壤图 ,形成 6 782个图斑 ,组成空间数据库的基本管理与评价单元 ,使得每个评价单元上土地利用方式一致、土壤类型一致。采用VisualC 语言开发了层次分析、模糊综合评价等应用模型。针对永济市的实际情况 ,经过专家组研究从 6 4个耕地地力调查与质量评价指标中筛选出 15项指标进行评价。对 6 782个评价单元中的每一个评价单元 ,用 15项耕地质量评价指标计算其综合评价指数 ,并以该指数作为耕地质量评价依据。评价结果反映出该市耕地中低产田面积大、施肥结构不合理、忽视盐碱地改造和垆土地改良利用等一系列问题 ,并针对耕地的不同等级所存在的障碍因素提出了相应的建议。该系统可掌握全市耕地地力及质量状况 ,为耕地地力建设与土壤改良利用提供了依据。