基于GIS的宜春市本级耕地地力研究

摘要：通过GIS应用，在野外调查和室内分析的基础上,利用1：50000土地利用现状图、土壤图等叠置分析确定评价单元737个，应用专家经验法并结合实际选取立地条件、剖面性状、障碍因素、耕层状况、土壤管理等五个层次、14个评价因子建立耕地地力评价体系及其模型，运用特尔斐法和模糊数学法确定评价因子隶属度, 运用层次分析法确定评价因子的权重值,采用累加法计算出耕地的综合地力指数,运用累积频率曲线法得到宜春市耕地地力综合结果。结果表明：宜春市本级耕地地力总体质量较好，未来耕地利用中应因地制宜，提高地力，高效利用。

     

基于GIS技术的平昌县域耕地地力评价

为了了解全县耕地地力现状,为耕地资源的高效和可持续利用提供科学依据,在GIS支持下,利用比例尺为1:50000的行政区划图、土地利用现状图和土壤图叠置划分法确定评价单元,选取立地条件、耕层理化性状、土壤管理3个方面12个影响因子建立耕地地力评价体系及其模型,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平昌县耕地地力进行综合评价,并分析其空间分布。结果表明,在平昌县40952 hm2耕地中,一至六等地分别占耕地的8.2%、20.3%、19.6%、35.4%、8.2%、8.3%,这一结果符合当地实际。     

基于GIS的河南省县级耕地地力评价研究

为了采用综合指数法对尉氏县耕地地力进行评价。通过在GIS支持下,应用第二次土壤普查资料及成果,利用河南尉氏县土壤图、土地利用现状图叠加划分法确定评价单元7609个,采用模糊评价、特尔斐法、层次分析法等,研究选取了立地条件、耕层理化、土壤管理等3个方面7个影响因子。研究结果表明:全县90319.89hm2耕地可分为五等级,其中一级地3612.68hm2;二级地15856.61hm2;三级地31795.51hm2;四级地29261.32hm2;五级地9793.77hm2,分别占尉氏县耕地总面积的4%、17.56%、35.2%、32.4%和10.84%。通过试验研究建立耕地地力评价体系及其模型。     

基于GIS的县域耕地资源数据库建立及耕地地力评价

用现代耕地资源管理理论和方法，结合GIS技术，在第二次土壤普查资料基础上，通过实地调查对大量数据进行补充，用GIS软件建立了定安县1:50000耕地资源数据库。并在此基础上选取排涝能力、轮作制度、成土母质、土壤侵蚀类型、pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性镁、耕层厚度、障碍层状况12个要素作为评价指标。叠加土壤图、基本农田保护块图或土地利用现状图，得到2411个评价单元。根据模糊数学理论，采用特尔菲法、层次分析法和加法模型计算出耕地地力综合指数，运用等距分级法形成耕地地力等级。在此次以水稻土为主的定安县耕地调查中，查出耕地总面积66729.47hm2，按综合指数分级方案划分的地力等级结果表明，二级地2241.60hm2、三级地27261.27hm2、四级地26065.93hm2、五级地11160.67hm2，分别占定安县耕地总面积的3.36%、40.85%、39.06%、16.73%，没有一级、六级、七级和八级耕地，面积较大的耕地属于三级和四级地，将其归入全国耕地地力体系后，定安耕地整体在全国处于中等级水平。     

基于格网GIS的伊通县县域耕地地力评价

耕地地力是指在特定区域内的特定土壤类型上,立足于耕地自身素质的地力要素的总和。目前通用的评价方法是采用矢量的方法,在评价单元的基础上建立县域耕地资源数据库,采用模糊聚类、主成分分析等方法进行耕地地力综合评价。由于涉及较多矢量数据的叠加,采用该方法会出现大量碎小图斑和栅格挂接值的平均化。Grid方法将所有参评指标数据展布到一定尺寸的地理格网上,解决了矢量单元评价存在的缺点。以吉林省伊通县为例,采用Grid方法作为基本评价单元,以行政单元作为统计单元,对县域耕地地力状况进行了评价。研究将伊通县耕地地力状况分为5级,与环境因子进行了耦合分析并对各级地力耕地的空间分布进行了分乡统计,结果表明:整个伊通县耕地地力状况总体水平比较高,中高产地主要分布在低河漫滩和平坦的河流低阶地上,占耕地总面积的82.12%,低产地主要分布在高丘陵和低山地区。该结果将为耕地资源的合理规划,保护与利用提供数据支撑。     

基于GIS的吐列毛杜农场耕地地力等级评价

采用GIS技术与方法,在耕地地力调查分析数据的基础上,对吐列毛杜农场土地利用现状图和土壤图叠加后划分评价单元,确定参评因素,通过层次分析法、模糊评价法建立层次模型和隶属函数模型,确定各因素所占权重,最终获得地力等级。结果表明:吐列毛杜农场耕地总体水平较好,现将耕地共划分为五个等级,其中,一等地面积为962.18 hm~2,占耕地总面积的7.65%;二等地面积3422.18 hm~2,占27.22%;三等地面积为3840.56 hm~2,占30.55%;四等地面积为2683.49 hm~2,占21.34%;五等地面积为1664.76 hm~2,占13.24%。针对不同等级耕地的属性特征进行了描述性分析,指出了研究区耕地利用中存在的主要问题,并提出了一些合理利用和改良的建议。     

土地开发项目区未利用地地力评价研究－以安徽寿县孟家湖林场苇地开发项目为例

以地力评价理论为基础，并以安徽寿县孟家湖林场苇地开发项目为实例，本文选取了土地开发项目区未利用地16个地力影响因子，并在系统分析层次分析法（AHP）理论基础之上，采用该方法对各影响因子进行了权值计算和综合评价结果分析。结果表明，土体厚度是土地开发项目区未利用地地力的最大影响因子，其次是障碍层状况、土壤质地和土壤有机质含量；采用层次分析法进行土地开发项目区未利用地地力评价具有较好的实用性。     

基于GIS的耕地地力模糊变权评价研究

引入基于均衡函数的变权理论对常权进行修正得到的变权,更能体现评价指标权重的真实性,使耕地地力的评价结果更具科学性。以高州市为研究试区,在GIS支持下,结合层次分析法和变权理论确定影响因子的最终权重,运用模糊综合评价法对耕地地力进行自动化、定量化评价,并分析其空间分布格局。结果表明:在该市58505.0278 hm2耕地中,一～八级地分别占总耕地的3.62%、18.27%、33.15%、26.96%、13.66%、3.29%、0.81%、0.24%,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,而且为华南丘陵区开展耕地地力评价在方法上进行了有益探索。     

基于高标准农田建设的耕地地力评定——以石门县新增粮食生产能力田间工程建设项目为例

[目的]以湖南省石门县新增粮食生产能力田间工程建设项目为例，对项目区建设前和建设后的耕地地力进行综合评定，[方法]选取地形部位、排水能力、灌溉能力、障碍因素、剖面构型、耕层厚度、耕层质地、有机质、有效磷、缓效钾共10个评定因子构建耕地地力评定指标体系和层次模型，采用层次分析法和特尔斐法确定评定因子隶属度和综合权重，运用指数法计算项目区建设前、后的耕地地力指数及其变化值，[结果]确定耕地地力等级，测算出耕地综合生产能力提升量为1860 kg/ (hm2?a)，[结论]为高标准基本农田建设和耕地地力提升提供可行性建议。     

重庆市城郊区不同土地利用方式对土壤养分及酶活性的影响——以北碚区歇马镇为例

为了探讨城郊区不同土地利用方式对土壤养分及酶活性的影响，采用野外采样及试验室分析方法，对重庆市城郊区4种土地利用方式下的土壤养分含量及酶活性进行研究。结果表明：不同土地利用方式下土壤养分及酶活性存在较大差异。对于土壤养分含量而言，0~60 cm土层有机质和碱解氮均以水田最高；速效磷0~40 cm以旱地最高，表现为：旱地>菜地>水田>果园，40~60 cm表现为：旱地>水田>菜地>果园；速效钾0~20 cm以果园最高，其次是水田，再次是旱地，最后是菜地。土壤脲酶活性在0~20 cm具体表现为：旱地>菜地>水田>果园；过氧化氢酶活性在0~20 cm具体表现为：水田>果园=菜地>旱地。不同土地利用方式的土壤速效养分在各层基本达到显著水平，土壤酶活性差异显著性不明显（P<0.05）。     

湖南典型土壤磷素剖面分布特征及其流失风险

为了明晰不同土壤类型、利用方式土壤磷素分布特征,评估其流失风险的大小,研究了湖南3种典型土壤（红壤、潮土、紫色土）磷素含量特征及其剖面分布。野外采集3种母质发育土壤的旱地和水田土壤剖面样品进行室内分析,按张守敬等提出的酸性土壤无机磷形态的分级测定方法,对土壤无机磷进行分级。结果表明,不同土壤中磷素含量和形态分布有明显差异：磷素含量由高到低依次为潮土>红壤>紫色土;红壤发育的土壤以磷酸铝和磷酸铁占优势,潮土和紫色土的Ca-P含量占优势较高。土壤磷素在剖面中的分布均为表层最高,且随剖面深度的增加而减少,而后趋于相对稳定;无机磷中的Al-P、Fe-P以及O-P主要集中在0~20 cm的土层中,其剖面分布于全磷类似,而Ca-P剖面分布上相对变化不大。土地利用方式的不同导致全磷的差异：水田均大于旱地。土壤类型及利用方式均对磷素含量和形态特征有明显影响,应根据不同的土壤类型和利用方式控制其流失风险。     

岩溶农业区典型土地利用土壤磷素空间分布与成因

为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含水率、pH、有机质、交换性酸、全磷、有效磷、各无机磷形态等。结果表明：研究区全磷、有效磷含量分别在420.73~1669.53 mg/kg和2.50~64.14 mg/kg之间,土壤磷活化系数在0.34%~5.96%之间。农业用地表层土壤有效磷含量均超过15 mg/kg,需减少磷肥的施用以避免浪费,同时坝后农业区旱地表层土壤（有效磷平均含量64.14 mg/kg）中的磷存在向下淋溶进入地下水的风险。水田、旱地剖面土壤无机磷形态以Fe-P、Al-P为主,草地、河滨带剖面无机磷形态以Fe-P和O-P为主。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关,土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关。本研究阐明了岩溶农业区磷素及其形态的空间分布规律,可为磷的农业面源污染防控提供依据。研究区农业用地土壤磷素含量普遍高于非农业用地,不同土地利用类型对磷素分布具有显著影响。     

湘西植烟土壤pH状况及空间分布研究

为了解湘西州植烟土壤pH分布状况,测试了湘西州主要烟区488个土壤样本,采用传统统计学和地统计学方法分析了湘西州植烟土壤pH适宜样本分布、县域差异、土壤类型差异、海拔差异及空间分布。结果表明：（1）湘西州植烟土壤pH总体适宜,平均为5.87,变异系数为11.13%;pH处于适宜烤烟生长的5.5~7.0间的土壤样本占72.75%。（2）湘西州主产烟县植烟土壤pH大小表现为：保靖县＞龙山县＞芦溪县＞凤凰县＞花垣县＞永顺县＞古丈县。（3）湘西州烟区不同土壤类型pH大小表现为：灰黄棕土＞石灰土＞灰黄泥＞灰黄土＞黄壤＞红壤＞浅灰黄泥＞水稻土。（4）湘西州植烟土壤pH有随海拔升高而升高的趋势。（5）植烟土壤pH Kriging插值图显示,湘西州植烟土壤pH呈斑块状分布态势,在保靖县、龙山县和永顺县的部分地区各有一个高值区,在古丈县的中部有一个低值区。     

不同农田施肥方式下土壤碳氮变化特征及其环境意义

为了明确不同农田施肥方式对土壤碳氮变化及其对环境的影响,通过长期定位试验研究了不同施肥方式下土壤碳氮变化特征。结果表明：土壤有机碳、全氮在土壤剖面中呈上高下低趋势,秸秆还田作用主要发生在0~10 cm处的耕层;单施化肥和化肥配施秸秆均能增加土壤有机碳、全氮含量,长期无肥处理的土壤有机碳、全氮含量明显下降,单施化肥对农田土壤有机碳、全氮含量影响不显著,长期化肥配施秸秆显著增加土壤有机碳、全氮含量,4年内增幅分别达到35.8%和17.3%;土壤有机碳和全氮含量呈极显著正相关（R2=0.78,P〈0.01）,两者含量变化趋势相同;太湖地区土壤C/N比呈下降趋势,现阶段土壤C/N比主要集中在10.0左右,化肥配施秸秆可以增加土壤C/N比,促进土壤碳氮循环。化肥配施秸秆能够改善农田土壤理化性状,提高农田生产力,是一种值得推广的施肥方式。     

西南岩溶农业区典型土地利用对土壤氮素特征的影响

为探究岩溶地区不同土地利用类型对土壤氮素特征的影响,阐明土壤氮素在不同土地利用类型、不同深度下的迁移特征及影响因素,以花溪河流域中凯掌水库周边不同利用类型的土壤（草地、河滨带、水田、旱地）为研究对象,测定了土壤的基本理化性质、全氮、硝态氮及铵态氮含量,分析了岩溶地区不同土地利用状态下土壤不同形态氮素空间分布特征、氮素的组成比例以及氮素与各环境因子的相关关系。结果表明：研究区农用地（水田、旱地）土壤全氮含量均值高于非农用地（草地、河滨带）垂直方向上呈“表聚”现象,整体呈随深度增加而减少的特征;硝态氮受农业活动影响,农用地含量要高于非农用地,在垂直方向上在农用地中变化幅度较大,整体呈随着深度而减少的趋势;铵态氮含量在不同土地利用类型下差异不大,在垂直剖面上整体较为稳定;对比硝态氮及铵态氮在无机氮中的占比,表明研究区土壤无机氮主要以铵态氮为主;研究区各环境因子中土壤有机质含量与各氮素呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤pH与氮素呈显著负相关(P<0.05)。农用地土壤氮素含量普遍高于非农用地,不同土地利用类型对氮素分布具有显著影响。     

基于GIS的山西省煤田生态环境敏感性评价

煤田生态作为一种典型的人为扰动生态系统,在促进经济发展中发挥着重要的作用,也为维持生态系统稳定提供强有力的支撑。开展煤田生态环境敏感性评价是实现煤田分区管制的重要途径之一。本文以山西省六大煤田为例,采用GIS空间分析技术,从地形地质条件、生境、水资源环境、人为干扰等方面选取指标,构建煤田生态敏感性评价指标体系与评价模型,对六大煤田的水土流失敏感性、土壤沙化敏感性、人为扰动3个方面进行生态环境敏感性等级评价与空间分布特征分析。结果表明：（1）六大煤田土壤侵蚀敏感性中,不敏感、轻度、中度和重度敏感4个等级中结果占比依次为：18.7%、43.4%、25.6%和12.3%,引起土壤侵蚀敏感性高的原因是区域土壤类型以砂土、粉土为主,降水相对集中,地形起伏大,水力侵蚀较强。（2）中度和重度土地沙化敏感区占比10.4%和3.8%,形成原因多是冬春季节常年大风,降水少,地表干旱,土壤质地多为沙粒,植被覆盖度低。（3）煤田环境受人为干扰的轻度、重度和完全干扰面积占比分别为36.4%、38.2%和11.1%,宁武煤田北部、沁水煤田东南部、大同煤田南部受人为干扰的程度表现为完全干扰型,干扰景观类型是城乡居民建设用地、工矿用地、其他建设用地等,主要分布在城市及其周边区域。（4）生态环境综合敏感性轻度、中度、重度敏感区分别占研究区面积的20.3%、36.4%和11.1%,不敏感区占20.3%,敏感性等级高的区域主要分布在宁武煤田北部、大同煤田东南部、沁水煤田北部和东北部。研究结果可为煤田开发利用和生态保护提供数据支撑和科学依据。     

地震灾区稻田水改旱种植模式对农产品服务价值及土壤肥力的影响

针对“5.12”地震灾区稻田干旱缺水问题,在大田条件下,设小麦/春玉米//甘薯、小麦/春玉米/大豆、小麦//绿肥-春玉米/大豆、小麦-夏玉米和冬马铃薯-夏玉米-秋马铃薯5个水改旱种植模式,研究水改旱不同种植模式对玉米生长、周年粮食产量、农产品服务价值与土壤肥力变化.结果表明:与稻田传统水稻-小麦模式相比,地震灾后实施水改旱新模式周年原粮产量增加1.55％～24.20％;水改旱2年后10～20 cm土层容重增加7.69％～13.85％,且水改旱间套作种模式大于轮作模式;0～20 cm土层土壤碱解氮含量提高1.48％～28.16％,有效磷含量提高181.72％～436.56％,速效钾含量提高42.47％～157.68％.种植模式和年际间农产品服务价值差异显著,其中,小麦-玉米模式增产潜力大、成本低、适宜规模化生产,可作为地震灾后稻田水改旱应急种植模式;但地震发生2年后,应全面恢复发展水稻-小麦水旱轮作.     

微山县农田耕层土壤有机碳空间变异及动态变化分析

为研究微山县农田耕层土壤有机碳空间变异规律和动态变化情况，基于地统计学和GIS对2009农田土壤耕层有机碳进行空间变异分析，并进行克吕格插值分析土壤有机碳空间分布格局及影响因素，然后与第二次土壤普查数据对比研究了两不同时间断面下土壤有机碳含量的动态变化特征。结果表明：微山县耕层土壤有机碳最佳拟合模型为指数模型，具有较弱的空间自相关性，空间自相关距离为4500 m。从空间分布格局上看，土壤有机碳分布呈明显的块状，有机碳含量中部较高，南部和北部较低。从第二次土壤普查到2009年近30年间，土壤有机碳含量的平均值有明显的增加，由5.345 g/kg上升到8.558 g/kg，增幅60.11%。不同土壤类型下，增幅不同，其中棕壤增幅最大，为187.03%，增幅最小的为砂姜黑土，为41.64%。不同土地利用类型下，水田类型下土壤有机碳增幅最小，为56.84%，旱地类型下，土壤有机碳增幅最大，为87.75%。本研究为该区耕地质量的提高、农田生态系统的碳循环和农业的可持续发展提供可靠依据。     

不同耕作方式下土壤—川芎系统中镉、铅的累积特征及污染评价

为了研究耕作方式对川芎不同部位重金属含量的影响以及探明道地产区川芎栽培环境的质量,为川芎药材的优质生产提供理论依据,以彭州川芎种植区的菜—药、稻—药（翻耕）、稻—药（免耕）和旱地（未种过川芎和蔬菜）种植方式下的土壤为研究对象,采用污染指数法、地积累指数法和富集因子法对4种耕作方式下的土壤Cd、Pb污染状况和土壤—川芎系统中Cd、Pb的富集特征进行了探讨。结果表明：川芎种植土壤未受Pb污染,但存在不同程度的Cd污染。菜—药种植方式下土壤Cd、Pb含量显著高于其他3种方式,且Pb含量具有随土壤pH增大而降低的趋势,依次为菜—药〉免耕〉免耕〉旱地。川芎根茎和叶片中Cd的含量基本符合WM/T2—2004标准要求（除菜—药方式外）,均表现为菜—药〉免耕〉免耕〉旱地;根茎和叶片中的Pb含量均超标,平均含量分别为6.16 mg/kg和8.63 mg/kg,具有随土壤pH增加而增大的趋势。川芎叶片对Cd、Pb的富集能力上均大于根茎且对Cd的富集大于Pb。