华南地区县域耕地质量和产能评价研究——以广东吴川为例

科学、准确地进行耕地质量和产能评价是合理利用与切实保护耕地的必要前提和重要依据。基于《耕地质量调查监测评价规范（试用稿）》中推荐指标,采用特尔斐法确定评价指标和权重,运用加权求和法与修正法进行了广东省吴川市的耕地质量和产能评价。结果表明：吴川市耕地质量等别为中等和低等,产能等别为4~10等;耕地质量等别与农用地分等结果中的国家自然等、耕地产能等别与国家利用等在空间分布上均呈一致趋势,等别指数均呈极显著正相关（r=0.506和r=0.320,P<0.001,n=13 094）;以蚯蚓数量为依据的生物特性系数修正是导致耕地质量等别整体低于国家自然等的主要原因。经验证,相对于农用地质量分等体系,本研究构建的耕地质量和产能评价体系能够较明显地体现高标准基本农田建设在耕地质量和产能方面的功效,研究成果可为土地整治、耕地占补平衡和基本农田保护等土地管理工作提供科学依据。     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征，可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量，探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布，同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律，制定符合实际的分区保护模式。结果表明，苏北地区耕地自然等别较为集中，自然等别在5~7等之间，以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势，利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势，经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势，南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看，国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349，即国家利用等>国家自然等>国家经济等，表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型，且正相关类型聚合性较强，负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布，低-低型主要以片状、条带状形式分布，低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征，对苏北地区进行耕地保护分区，具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区，并提出对应的分区保护措施。     

新时期耕地自然质量空间分异特征分析

为确保新时期耕地资源数量、质量、生态"三位一体"的可持续发展和国家对耕地资源的统筹管理,基于多源多尺度数据,采用聚类分析方法和GIS的空间分析功能,从宏观尺度上将山西省划分为13个耕地质量类型区,并以微观视角从地形、土壤和生态3个维度构建各类型区的评价指标体系,以探究耕地自然质量空间分布特征。结果表明,从耕地自然质量类型区来看,受土层厚度和土壤侵蚀强度等因素影响,晋南盆地区、忻定太盆地区和晋东南盆地丘陵区整体质量要好于其他区,且将生态指标融入评价体系,可以增强结果的科学性;从空间格局来看,山西省耕地自然质量等别基本符合正态分布,1～6等地占耕地总面积的77.07%,主要分布在盆地区,是重要的生产粮基地,其中,5～6等地分布面积最广,占耕地总面积的41.92%;7～10等地主要分布于多山地区,耕地自然质量差,是重要的提升潜力区。耕地自然质量空间分异受多因素综合影响,今后应因地制宜,加强土地整治工作,以确保粮食生态安全。     

基于局域空间自相关的吉林省耕地质量空间分布分析

将耕地质量评价的自然等、利用等和经济等作为耕地质量图斑的空间属性,应用局域空间自相关分析方法,对耕地质量空间分布格局进行分析,探讨吉林省耕地质量的空间分布特征,并对耕地质量评价结果的合理性进行探讨。结果表明,吉林省耕地质量整体上表现出显著的聚集性;HH型和LL型表现为正相关的聚集分布;HL型和LH型为负相关的零星分布。最终通过对各种类型的分布特征分析耕地质量评价结果的合理性,为耕地质量评价更新和后续管理提供支持。     

基于景观指数和基尼系数的广西耕地质量空间格局分析

[目的]掌握广西耕地资源质量空间格局特点,为科学合理利用和管理耕地资源提供科学依据.[方法]在广西耕地质量等级成果的基础上,运用景观指数和基尼系数法对广西耕地质量空间格局进行定量研究.[结果]桂西北山地区和桂南沿海区的耕地各自然质量等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区和桂东北丘陵山地区集中程度较高;桂南沿海区和桂南低平原区各利用等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区集中程度较高.自然质量等别组合类型分布呈西北部组合类型齐全程度高于东南部的特点,而利用等别组合类型呈与之相反的特点.同一指标区利用等别的多样性和组合类型齐全程度高于或等于自然质量等别.[建议]严格管控广西东南部的优质耕地,加强耕地基础设施建设,提升土地利用水平,使土地等别向高等别聚集,提升耕地质量,同时量化耕地质量与粮食生产能力的关系,找出粮食生产能力区域格局特征,确保粮食安全.     

新兴县耕地质量和耕地产能评价

基于对耕地质量和耕地产能的进一步认识,从耕地的物理、化学、生物、环境和工程5个维度出发,采用特尔斐法确定评价指标和权重,再运用加权求和法和影响因素逐级修正法构建模型,对广东省新兴县的耕地质量和耕地产能状况进行评价。结果表明:新兴县耕地质量评价结果为良等、中等和低等,主要为低等,耕地产能评价结果介于7～11等,主要为8、9等;耕地质量指数(不计入生物特性)和国家自然等指数、耕地产能指数和国家利用等指数均呈极显著相关,耕地质量等别和国家自然等、耕地产能等别和国家利用等之间衔接良好;与农用地质量分等体系相比,采用该研究构建的评价体系对整治项目建设前后耕地等别变化进行分析,更能体现土地整治工程对耕地等别的提升效果。构建的县域耕地质量和耕地产能评价体系紧密结合区域实际,评价结果与农用地质量分等结果衔接较好,且能够相对较明显地体现土地整治项目在耕地质量和耕地产能方面的功效,可为土地整治、耕地占补平衡和基本农田保护等土地管理工作提供依据。     

基于空间自相关的耕地质量空间分布特征研究——以芜湖市4区为例

采用空间自相关分析方法,借助表征耕地质量的自然等指数、利用等指数和等别指数等3类指标,以村级耕地图斑为单元进行空间自相关分析,探讨芜湖市镜湖、弋江、鸠山、三山4区耕地质量的空间结构特征.结果表明:芜湖市4区耕地质量在空间分布上呈现一定的聚集性规律,正相关类型(高-高和低-低型)多以组团的形式出现,聚集性较强;负相关类型(高-低和低-高型)无明显的聚集性分布,多为零星分布.     

基于空间质量差异的县域耕地质量等别监测样点布局研究——以江西省南昌县为例

以江西省南昌市南昌县为研究区,采用国土资源部最新出台的耕地质量监测方案,参照江西省农用地体系,利用Arc GIS空间叠加法划分监测指标限制区,最终在南昌县划分了5个耕地质量等别变化类型,分别为逐步干旱型、逐步渍涝型、水土流失型、肥力提升型、沙化型。考虑到南昌县耕地面积和监测类型分布范围,在渐变类型区内共布设34个理论监测样点,并对样点进行优化调整。研究结果表明,运用Voronoi图对监测样点的南北空间变异特征进行验证,在变化类型的基础上布控监测样点,保证了监测样点基本覆盖南昌县变化类型区内的国家自然等别、国家利用等别和国家经济等别,该方法具有代表性、科学性、创新性,能有效地反映耕地质量空间变异的细部特征,并建立县域尺度耕地质量监测体系,为今后省级和国家级层面的耕地质量监测管理工作提供参考。     

基于地学统计聚类分析理论的耕地质量评价研究——以江苏省赣榆县为例

耕地质量是农产品产量的决定性因素之一,耕地质量效果评价对各级政府的农业产业规划以及农民的耕种计划具有重要的意义。利用聚类分析法得到耕地质量多因素指标评价体系中综合等别的客观划分,结合地学统计的方法,选用江苏省赣榆县为例,对耕地质量评价做了实证研究。得出赣榆现势耕地质量以东部、中部和南部等别较高,北部和西部等别偏低的空间分布特征,并将本轮耕地质量等与2002年的农用地等别比较,分析原因,制定相应的对策,对赣榆县耕地质量的保护和提升意义重大。     

基于耕地质量等级监测的新疆阿勒泰市耕地质量动态变化研究

以耕地质量等级监测工作为基础,从耕地的自然和社会经济属性出发,选取新疆阿勒泰市为研究示例,参照农用地分等定级和土壤监测评价方法,建立指标体系分析影响区域耕地质量变化因素,结合地理信息系统空间模型评价耕地质量等别和综合水平,同时描述多时段内区域耕地质量动态变化情况,揭示耕地质量在时间和空间范围内的变化趋势和规律。耕地质量等别评价结果表明阿勒泰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;耕地质量综合评价结果得出区域耕地质量综合指数波动幅度较小,变化趋势与耕地质量等别评价结果相近。     

县域耕地质量等别监测分区布点研究

为准确掌握耕地质量等别空间分布特征，提高县域耕地质量监测效率，完善其监测体系，本研究以广州市从化区为例，基于耕地质量监测成果以及土壤、环境因子等数据，通过空间统计学、空间叠加等方法对县域耕地质量等别监测分区布点进行研究。结果表明，考虑土壤、地貌、土地利用水平、土地经济效益以及耕地质量渐变类型等因素，从化区共划分为26个耕地质量监测区。依据空间分层抽样原理，结合研究区内国家标准样地、沟渠、道路、村庄、基本农田等因素在空间上对监测样点进行调整，最终确定了111个监测样点。经统计检验表明，监测样点在总体耕地分等单元中具有较高的代表性。以此建立的县域耕地质量监测体系可为自然资源部门的耕地质量监测监管提供技术支持。     

江苏省耕地空间分布与变化研究

揭示耕地空间分布与变化规律,可为制定合理有效的耕地保护和区域发展政策提供依据.以往关于耕地空间分布与变化研究大多以单元间相互独立为假设条件,忽视单元之间相关性,这可能致使结果不能客观揭示耕地空间分布与变化特征.本文构建耕地指数与耕地变化指数,借助空间自相关与重心分析模型,对江苏省1980-2009年耕地空间分布与变化进行分析.研究结果表明:江苏省耕地空间分布与变化表现出严重不均衡,2009年耕地稀疏区与减少区主要分布在苏锡常,耕地集聚区、增加区和基本稳定区主要分布在苏中与苏北；耕地空间分布与变化具有空间自相关现象,2009年江苏耕地分布形成包括苏州、无锡市区在内的低—低相关区和沭阳、涟水在内的高—高相关区相对应的空间分布格局,2000-2009年耕地变化的低—低相关区包括苏州全部县(市),高—高相关区包括盐城中东部与宝应县、兴化市；相比1980年,2009年耕地分布重心向东北方偏移.     

甘肃省庆阳市西峰区耕地地力评价的层次分析模型

根据耕地资源特点和耕地地力评价的原理,建立了甘肃省庆阳市西峰区耕地地力评价的层次分析模型.结果表明:各评价因子对庆阳市西峰区耕地地力的影响程度从大到小依次为:地貌类型、障碍层位置、土壤侵蚀程度、障碍层厚度、质地、有机质、剖面构型、耕层厚度、CEC、有效磷、质地构型.利用累加模型计算了耕地综合地力指数,绘制出西峰区耕地地力等级图,并根据相应的采样点位置,得到西峰区各乡镇不同等级耕地面积分布.所得结果将为推动西峰区耕地资源的合理配置,优化种植业生产结构,提高农产品竞争力起到积极的作用,同时也可为农村土地征用、转让、承包和补偿等费用的确定提供科学依据.     

基于村域尺度的鄂北地区耕地时空变化特征分析——以湖北省随县厉山镇为例

为分析与掌握耕地资源的空间分布及其时空变化规律,切实提高耕地保护与建设水平,以湖北省随县厉山镇2009和2015年土地利用现状数据为基础,综合运用耕地集中度指数、核密度和空间自相关分析对耕地的空间分布及其时空变化特征进行研究。结果表明:1)2009和2015年厉山镇耕地空间分布密度具有明显的集聚特征,核密度最大值分别为31和38块/km~2,且在时间尺度上有进一步增大的趋势;2)2009—2015年厉山镇耕地总量减少,且主要集中在厉山镇北部和西南部,减少面积达434.20 hm~2,占耕地减少总面积的89.20%;3)2009和2015年厉山镇耕地规模以中型耕地集中村为主,但大型耕地集中村所在行政村耕地占总耕地比例最大,分别为55.55%和56.08%,超过了小型和中型耕地集中村耕地所占总耕地比例之和;4)2009和2015年厉山镇行政村耕地面积比的全局空间自相关Moran’s I分别为0.525 1和0.397 0,耕地的空间分布具有显著的空间自正相关;局部自相关来看,耕地分布较多的区域主要集中在同心村和宇宙村,耕地分布较少的区域集中在以车水沟村以北的山区。     

泰州市姜堰区耕地地力评价与土壤改良利用措施

为了掌握泰州市姜堰区耕地地力以及各等级耕地分布情况,对中低等级土壤改良利用提出对策和建议,在县域资源管理信息系统支持下,按照姜堰区耕地地力评价指标体系和方法对耕地生产潜力进行划分,全区耕地地力共分为4个等级,通过对耕地地力进行评价,得出中低产田分布区域、面积和障碍因素,并在此基础上科学提出土壤改良利用措施,旨在进一步提高耕地地力,提升姜堰区的农业生产力。     

耕地质量评价缺失数据填充方法研究

在耕地质量数据调查与采集过程中会由于人为、环境等因素造成数据缺失,而目前数据缺失填充方法都存在适用性不足的问题,为完善耕地质量数据库从而提高耕地质量评价精度,对耕地质量评价缺失数据填充方法的研究是十分重要的。本研究以广州市从化区耕地质量数据库为样本集,根据空间相关性和空间分布将数据集划分为空间关联性数据集和非空间关联性数据集,利用多种填充方法对其进行缺失填充模拟,采用十字交叉法进行精度验证。结果表明：选取数据整体异常值比例不足1.2%,且高程、气温、有效锌等25组因素具有空间相关性。对空间关联性数据填充精度最高的是四象最近邻算法,在缺失率20%以下时精度仍高达80%,精度随缺失率增大而降低,其次为K最邻近（KNN）算法、期望最大化法、多重填充法、回归模型算法,四象最近邻算法相较于KNN算法在数据密集时精度更好。对非空间关联性数据填充精度最高的是相似聚集填充算法,在缺失率25%以下时精度超过80%,其次为期望最大化法、多重填充法、回归模型算法。综上,本研究提出的四象最近邻算法和相似聚集填充算法相比其他算法在耕地质量评价缺失数据填充中精度更高,效果更稳定,且实用性更广。     

两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.     

基于熵权TOPSIS模型的耕地利用效益评价及障碍因子识别——以东中西三地案例比较为例

为定量化评估不同地区耕地利用效益水平并识别其障碍因子,选取分别处于我国东部、中部、西部的上海市青浦区、长沙市长沙县和固原市彭阳县三地为研究对象,从生态、经济、社会等3个方面构建耕地利用效益评价指标体系,运用熵权TOPSIS模型对不同地区2001—2018年耕地利用效益水平进行评价和比较分析,并采用障碍度模型识别各地区障碍因子。结果表明:1)青浦区生态效益和经济效益总体较高;长沙县生态效益较高,但经济效益低于青浦区;彭阳县生态效益和经济效益均处于较低水平;社会效益方面,各地区总体呈上升趋势。2)经济水平较高和自然条件较好的东部青浦区耕地利用效益水平最高,而经济水平较低和自然条件恶劣的西部彭阳县最低,中部的长沙县则处于中间水平。3)东部青浦区的社会效益是制约其耕地利用效益提升的主要因子,其2016—2018年耕地利用效益的主要障碍指标为人均农业产值、人均粮食产量和土地生产力;长沙县和彭阳县主要影响因子为经济效益,长沙县2016—2018年主要障碍指标为农业机械化效率、劳动生产率等和人均粮食产量,彭阳县则为农业机械化效率、灌溉指数和农民人均纯收入。因此,东中西地区应做到因地制宜,采取针对性措施克服自身主要障碍因子对耕地利用效益水平的影响,从而促进耕地资源合理利用与农业可持续发展。     

基于GIS的江苏省溧阳市耕地地力评价研究

以江苏省溧阳市为研究区域,以耕地地力评价为研究对象,以县域耕地资源管理信息系统软件为应用平台,用GIS技术将各种属性数据和空间数据进行处理与整合;采用土地利用现状图和土壤图叠加形成评价单元;结合耕地的自然要素选择12个因素作为评价因子;采用相关分析、因子分析、模糊评价、层次分析等数学分析原理,构造层次结构、建立评价因子隶属函数模型及计算各因子的权重,建立了一种定性与定量相结合的耕地地力评价方法。采用累积曲线法来确定耕地地力等级数目以及划分等级界限,将全市56251 hm2耕地,划分为5个等级。其中一级地1309 hm2,占2.30%;二级地20689 hm2,占36.78%;三级地31097 hm2,占55.28%;四级地3136 hm2,占5.60%;五级地20 hm2,占0.04%。研究结果表明,地力等级的划分和各等级的比重确定比较科学和客观,评价结果较准确地反映了研究区域内耕地地力的状况,基本符合当地的客观实际,表明所采用的评价方法对耕地地力评价具有可行性和科学性,对科学管理耕地具有指导意义。