云南作物生产潜力的海拔修正对耕地自然等别评价结果的影响

作物光温生产潜力(thermal potential productivity,TPP)、气候生产潜力(climatic potential productivity,CPP)是农用地质量分等技术体系中的重要参数,其客观性对分等结果的准确性有很大影响。在耕地分布海拔差异较大的区域,实际工作中以县级气象站点TPP、CPP代替全县域TPP、CPP的取值方式导致耕地质量评价结果的准确性不足。该文旨在通过对气象站点指定作物TPP、CPP进行海拔修正,获取陆良县气象站点以外区域的指定作物潜力值并探讨其对耕地自然质量等的影响。首先,以第1轮云南省农用地分等工作中陆良县归属的滇中高原盆地区56个县级气象站点指定作物的TPP、CPP为基础,生成区域内一季稻、夏玉米、冬小麦TPP、CPP的海拔修正模型;其次,在陆良县县域范围内,每村各选取一块质量最好的旱地和水田,以样点旱地、样点水田作物实际单产验证模型的合理性;最后,验算陆良县范围内所有耕地采用修正后的TPP、CPP评定的自然质量等与采用修正前的TPP、CPP评定的自然质量等的差异。结果显示:各样点一季稻、夏玉米、冬小麦的实际单产均低于修正前和修正后的TPP、CPP,且与修正后的TPP、CPP随海拔的变化趋势一致;修正后的一季稻、夏玉米、冬小麦TPP、CPP较修正前更符合自然实际;全县修正后的耕地自然质量等较修正前变化范围为?0.8~1.7等,且99.76%的耕地自然质量等较修正前降低值在1.5等以内。     

云南省不同海拔梯度耕地自然质量等特征分析

针对农用地分等规程中未将海拔作为分等因素的情况,以云南省为例,探明耕地自然质量等随海拔梯度变化的规律。通过采用传统数理统计分析和统计学空间分析相结合的方法,综合分析耕地自然质量与海拔梯度的相关性。结果表明:自然质量等总体上呈现随海拔升高而降低的趋势,但海拔梯度在1 500～2 000 m和3 500 m以上的区域内有轻微的回升。因此,海拔层面的垂直分布直接影响到区域耕地结构,准确反映不同海拔区域耕地资源配置状况,对合理利用和保护耕地资源,挖掘资源潜力,提高农业资源利用效率,促进经济社会的可持续发展有着重要的现实意义。     

土地整治项目区农用地质量分等方法的修正

土地整治是改善土地利用条件,提高土地质量的有效措施.在农用地质量分等更新工作中,现有的分等体系不能反映出项目建设前后农用地等别的变化.该文探讨一种能反映出整治项目建设前后农用地质量等别差异分等更新方法.即:在原分等计算体系中,增加2级修正,选出受工程措施影响较大的、明显影响耕地自然质量的分等因素(地形坡度、地表岩石出露度、灌溉保证率、排水条件)和受工程措施影响较大的、明显改善土地利用条件的分等因素(田块规整度、田间道路、灌溉方式和排水方式),并以这些因素的变化确定建设后耕地利用水平修正系数.该文选取位于陆良县土地整治项目区中的14个点对提出的土地整治项目区耕地质量评定方法进行验证,结果显示:在14个监测点中,5个监测点自然质量提升了0.1等,其余9个点自然质量等未发生变化.14个监测点利用等均有提升,平均提升1.1个等别,最低提升0.5等,最高提升1.7等.14个监测点经济等均有提升,平均提升1.1个等别,最低提升0.4等,最高提升1.8等.从验证结果可看出:在农用地分等计算流程中增加耕地自然质量修正和利用水平修正系数作为土地整治项目建设后耕地质量评定的方法是可行的.     

云南乌蒙山片区耕地自然质量等空间分布特征

依据云南省农用地分等成果,服务农业产业化及精准扶贫工作,通过采用空间叠加分析与统计的方法,基于县域尺度的耕地自然质量等和平均自然质量等分析了该片区的空间分布特征。结果表明:(1)耕地自然质量总体等别偏低,以5~9等为主,平均等8.14等;(2)耕地自然质量等级偏低,以中、低等地为主,所占比例高达92.11%,涉及236个乡镇,占该片区乡镇总数的90.42%,包括21个民族乡镇,占8.04%;(3)耕地自然质量等在指标区、县域尺度下的空间分布存在差异。滇东北山原区的平均自然质量等高于滇中高原盆地区;仅1个县分布优等地,3个县全为中等地,3个县除优等地外均有分布,8个县分布低等地和中等地,依据上述特征划分4个区并选取典型县,表明等别较好的耕地主要集中于光热资源充裕及土壤质地良好的地区。该研究为云南乌蒙山片区高标准基本农田建设和精准扶贫工作等提供参考。     

基于农用地分等的粮食生产能力田间质量限制研究

农用地自然质量分能否正确反映耕地田间质量因素对粮食生产能力的作用,是农用地分等成果应用于粮食生产能力核算的关键问题。据此,该文依据天津市农用地分等成果,从自然质量等指数的计算过程出发,将自然质量分视为田间质量限制系数,应用回归分析的方法,探讨了耕地田间质量因素对粮食产量形成的影响,从而为农用地分等成果应用于区域粮食生产能力的核算提供思路。研究得到了以下结论:农用地自然质量等指数与标准粮的相关关系显著,农用地分等成果正确地反映了耕地质量及其粮食生产能力;自然质量分与标准粮产量的相关关系较差,但自然质量分的高低总体上与粮食产量呈正相关,即田间质量限制系数起到了耕地田间质量因素对作物产量的正确"限制"作用;但须设置控制性田间试验,才能在机理上建立各田间质量因子与产量的定量化模型,从而使得耕地质量评价指标体系更精准。     

耕地分等因素对粮食产量的影响

为探讨耕地分等因素对粮食产量的影响,本文采用空间分析、模型分析、定量与定性分析相结合等方法,分别建立了耕地分等单因素与粮食产量间定量关系序列和因素组合与粮食产量的关系模型。模型分析结果表明：分等单因素的级别变化会引起粮食生产能力的改变,变化幅度在45～1 335 kg/km2,变化最大值是有效土层厚度在2～3级间的改变,最小值为排水条件1～2级间的改变;因素组合对产量的影响表现出某一因素指标值的改变,会引起耕地自然质量分的改变和产量的变化,自然质量分在0.5～2.4之间变化,对应的粮食产量变化范围为760～11 000 kg/km2,即自然质量分每变化0.1,粮食产量变化500 kg/km2。研究结论表明,耕地分等单因素及其因素组合的变化对粮食产量均产生较大影响,粮食生产能力建设应根据耕地分等不同区域的因素特征制订具体措施。     

基于耕地系数和预评价法的耕地整治潜力测算方法

为科学合理测算耕地整治潜力,提高潜力测算结果的应用性,该文结合二调数据及农用地分等数据,进行了耕地整治数量潜力和质量潜力的测算研究,耕地整治数量潜力测算采用耕地系数法(CLC,cultivated land coefficient),耕地整治质量潜力测算采用农用地分等因子提高后的预评价法。研究表明:五华县耕地整治潜力较大,数量总潜力为841.69 hm2,各行政村数量潜力分布情况为南高北低;质量潜力方面,经过整治,耕地自然等别可平均提高1.28等,利用等别可平均提高0.71等,生产能力可提高57 862.99×104kg。该研究方法符合当地土地整治实际情况,研究结果可为制定县域土地整治规划、划定高标准基本农田建设区及确定耕地整治建设重点项目区提供参考。     

陕西省耕地等别空间特征

为进一步认识陕西省耕地质量的空间格局及分布特征,以期为耕地质量保护提供理论支持,以2016年陕西省县域农用地分等成果为数据源,使用多空间尺度定量方法分析了耕地质量空间分布特征,并基于ArcGIS 10.2进行了空间数据表达。结果表明:(1)陕西省耕地质量整体偏低,综合等别为11.33等,以中、低等地为主,占全省耕地的82.70%;(2)全省耕地质量空间差异明显,总体上呈关中陕南陕北,耕地质量综合等别依次为9.68等、13.34等和11.28等;(3)从县域尺度看,48个县耕地质量高于全省平均水平,56个县低于全省平均水平,空间分布差异突出;(4)省级分等指标区内,耕地质量关中渭河平原区陕南低山平坝区陕南秦巴中高山区渭北黄土旱塬区商洛山地丘陵区陕北黄土丘陵沟壑区陕北长城沿线风沙区,一级指标区内,耕地等别同资源本底要素一致,复种熟制越高,等别越小;总体上,海拔越高,耕地质量越低。     

凌源市耕地质量评价与立地条件分析

以农用地分等成果为基础进行耕地评价与立地条件分析研究,在土地评价领域推进农用地分等成果转化应用。该文以辽宁省凌源市为例,充分利用农用地分等成果,借鉴美国LESA（land evaluation and site assessment）思想,对研究区分别进行耕地质量评价和立地条件分析,并建立凌源市耕地质量评价与立地条件分析体系。该体系评价结果将凌源市耕地分为8级,其中1和2级耕地属于自然质量条件和立地条件较优的耕地,3～5级耕地属于自然质量条件尚可,受立地条件影响差异较大的耕地,7和8级耕地属于自然质量条件较差,无任何立地条件优势的耕地。以农用地分等成果为基础建立土地评价与立地条件分析体系是切实可行的,同时在该体系中要因地制宜的选取耕地立地条件因素。     

基于农用地分等修正的土地整治项目对耕地质量的影响评价

土地整治可提升耕地自然质量,改善耕地生产条件,研究土地整治项目对耕地质量的影响具有一定意义。该文以上高县2012年土地整治项目为例,在耕地质量等别年度更新的基础上,分析土地整治项目工程对耕地自然质量和生产条件的影响,通过判别耕地自然质量稳定因素和变化因素,增加土地利用修正因素构成评价体系,按农用地分等思路,从整治前后耕地质量等别的变化来研究土地整治项目对耕地质量的影响,并通过多元回归分析方法分析对耕地质量影响较显著的因素。研究结果为：整治后研究区自然质量等从9.06等提升至8.81等,利用等从6.03等提升至4.68等;土地整治项目对耕地质量变化影响较显著的因素主要有：有机质含量、土壤pH值、排水条件、灌溉保证率、田块规整度、路网密度。研究结果表明：耕地自然质量变化因素和土地利用修正因素的选取可准确反映土地整治项目工程特征,评价结果也符合耕地质量真实情况。该文的农用地分等修正方法对于整治后耕地质量评价是可行的,同时评价结果可作为土地整治绩效提供依据。     

“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。     

四川盆地丘陵区农户行为对耕地质量的影响

农户行为是耕地质量变化的直接推动者,农户对不同质量耕地的响应直接影响耕地现实生产能力。该文采用BP神经网络模型对重庆市大足县耕地自然质量进行评价,发现研究区水田自然质量等级以二等地和三等地为主,旱地以一等地和二等地为主,耕地自然质量总体偏高;但耕地自然质量仅仅是耕地自然属性的反映,因此在基于对研究区农户行为调查的基础上,采用“影响力系数”对耕地自然质量进行修正,并将农户收益作为耕地质量货币化价值的表现,进一步讨论了耕地自然质量和农户投资结构对这种价值的影响以反映对耕地质量的影响。结果显示,耕地自然质量指数和农户收益间的数学关系以三项式模型、二项式模型等曲线方程模拟效果最佳,重庆市大足县大部分乡镇都是受到某单一投入因素的制约,通过分析弹性系数大小可以调整研究区农户投资结构。该文阐明耕地质量不仅仅取决于耕地自然属性,还受到农户行为诸如投入水平、管理方式、种植模式等因素的制约,因此,应进一步规范农户行为以提高耕地质量。     

1990-2013年挠力河流域耕地变化下水土资源平衡效应分析

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,该文以遥感数据、长时间序列气象数据和DEM数据为基本数据源,基于遥感和地理信息系统技术,从旱改水角度出发探讨1990-2013年间流域耕地变化下的水土资源平衡效应问题。结果表明:20多年间挠力河流域水田、旱地间变化极为剧烈,其变化以耕地内部转化为主;农田需水量由1990年的541 mm上升至2013年的581.82 mm,变化主要集中于流域西北部和中部地区,年实际蒸散量区间为438~587 mm,整体表现出"中间低,两头高"的分布特征;耕地水分盈亏程度变化明显,盈亏指数评价等级空间分布差异较大,除严重缺水耕地面积少量增加外,其余4种评价等级耕地变化强烈,其中正常缺水耕地的面积比例下降22.06%,其余3种评价等级耕地都出现较大面积的增加,表明流域耕地水分亏缺态势进一步加剧。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

挠力河流域水土资源平衡及耕地合理利用规模特征

水土资源平衡是耕地合理开发与利用的前提,为定量评估粮食主产区水土资源平衡关系,促进耕地可持续利用,该研究提出“以水定地”的耕地配置模式,并以三江平原腹地的挠力河流域为研究区,在多源水土信息数据支持下,依据农田土壤水分平衡原理构建水土资源平衡模型,以评估水土资源平衡态势,进而揭示该流域耕地合理利用规模特征。结果表明:1)2000年以来,挠力河流域水田持续扩张,旱地轻度萎缩,至2018年其水田化系数已达37.33%,垦殖率为62.61%。旱地和水田的水分胁迫蒸散能力处于同一水平,但水田的水分亏缺量显著高于旱地;2)当前,挠力河流域的灌溉供水量范围为21.23~211.91 mm,富锦市、友谊县和集贤县处于水资源超载状态,且水田均呈“土多水少”状态,饶河县、宝清县、七台河市和双鸭山市辖区则“土少水多”;3)依据“以水定地”耕地配置模式,该流域水田面积可增加11.02万hm2,对应的水田化系数控制在44.76%以下。富锦市、友谊县和集贤县应适度控制或减小水田利用规模,宝清县应成为未来“旱改水”的重点备选区。研究结果对挠力河流域乃至三江平原的耕地有序开发及保障农业可持续发展具有重要现实意义。     

荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价

为研究江汉平原荆门地区耕地不同利用方式土壤质量，以水田（水稻田、油稻田、麦稻田）、旱地土壤为研究对象，测定土壤有机质、全量氮磷钾硫、速效磷钾和重金属As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等15个指标，采用因子分析确定权重并以间距法进行肥力综合评价，以内梅罗综合指数法进行土壤环境综合评价，两者叠加构造矩阵进行土壤质量综合评价。结果表明：耕地土壤肥力总体较好，土壤肥力综合指数为4.45，以二等和三等为主，各养分指标含量中等及以上均超过60%，不同耕地利用方式土壤肥力不同，以油稻田最高，麦稻田次之，水稻田和旱地最低；耕地土壤环境质量较好，以清洁为主，不同耕地利用方式土壤环境不同，油稻田和麦稻田无轻度及以上污染，旱地有1.25%轻度污染，水田有1.27%中度污染，主要污染贡献为Cd和Hg。综合评价显示研究区耕地土壤质量较好，中等以上耕地占比98.93%，且以油稻田和麦稻田中等以上占比最高。     

基于地形改进NPP指数的县域耕地产能测算

为了快速准确测算耕地产能,开展耕地质量和产能评价工作,落实"三位一体"的耕地占补政策,该研究尝试将耕地初级净生产力(NPP,Net Primary Productivity)运用于耕地产能测算。在具体提取NPP指数时,使用顾及地形要素对于太阳辐射影响改进的CASA模型,并在此基础上运用地理加权回归以及空间相关性的方法比较了NPP数据与耕地利用指数数据以验证NPP数据运用于耕地产能计算的可行性。研究结果表明:基于NPP获得的耕地产能数据总体呈现中部东南-西北轴线方向以及南部平原NPP指数较高东北、西南两侧较低的布局,而通过与耕地利用指数的地理加权回归发现两者有较强相关性。NPP指数可以直接用于耕地产能评价,能够提高工作效率和准确性。     

三江平原耕地归一化植被指数对气候因子的时滞响应

三江平原位于我国中温带北段,近年来气候变暖和耕地利用变化较为显著.基于2000—2015年三江平原耕作期(5—9月)耕地利用数据、旬气候数据、旬归一化植被指数(NDVI)数据,利用变异系数、趋势系数以及时滞互相关的研究方法在分析气候因子时间变化特征和耕地NDVI空间变化差异的基础上,分析区域旬气候因子对耕地旬NDVI的...     

三江平原典型区水田时空变化及驱动因素分析

为阐明区域水田时空变化特征及其驱动因素,该文以三江平原典型地区富锦市为例,运用网格单元法和地理探测器模型分析不同时段(1989—2002年、2002—2015年)水田时空变化特征及驱动因素,探讨各驱动因子在水田时空变化中的作用及其相互关系。结果表明:1)1989—2015年富锦市水田扩张明显,新增水田34.99万hm~2,垦区水田化进程早于农区。1989—2002年,东部垦区水田扩张度较高,南部次之;2002—2015年,水田扩张度较高的地区主要分布在西南部农区与北部垦区。2)1989—2002年,水田扩张的主要驱动因素为政策因素和土壤类型,各因子间的交互作用大部分是双因子增强;2002—2015年,自然因素对水田变化影响减弱,水田扩张的主要驱动因素是到河流距离和到铁路距离,各因子间的交互作用大部分是非线性增强,水田化发展到成熟阶段。富锦市水田时空变化差异是由多种驱动因子共同作用的结果,研究结果可为三江平原耕地资源合理利用及水田规模科学管控提供借鉴和参考。