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。     

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的地市级耕地地力评价研究

为了更好地反映市级耕地地力状况,在Arc GIS9.3软件平台下,将吉安市1:1万的土地利用现状图缩编为1:10万的土地利用现状图,并与土壤图进行叠加确定评价单元;根据实地情况,选取了立地条件、剖面性状、耕层状况、障碍因素和土壤管理5个评价因素13个评价因子,采用特尔菲法确定评价因子的权重和隶属度对吉安市耕地地力进行综合评价。结果表明,吉安市的耕地地力水平分为七等,一等地占4.17%,二等地占7.02%,三等地占9.83%,四等地占12.72%,五等地占22.38%,六等地占22.91%,七等地占2096%,摸清了吉安市耕地基础地力状况及存在的问题。     

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。     

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。     

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。     

海南省琼中县耕地地力评价研究

以海南省琼中县为研究区域,选取了地貌类型、成土母质、坡度、土壤养分等12个地力评价因子;在构建耕地地力评价指标体系的基础上,采用模糊数学理论确定指标隶属度,借助层次分析法对评价单元的指标隶属度进行加权求和计算地力综合指数,运用累积曲线法对琼中县耕地地力进行了等级划分。耕地地力共划分为4级:一级地844.37 hm2,占总耕地面积的9.73%;二级地3 306.39 hm2,占总耕地面积的38.12%;三级地3 786.85 hm2,占总耕地面积的43.66%;四级地736.24 hm2,占总耕地面积的8.49%。并针对影响琼中县耕地质量的障碍因子提出了改良建议。     

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。     

辽东山区桓仁县坡耕地基础地力评价研究

为了反映第二次土壤普查以来辽东山区坡耕地基础地力状况,分析在不同坡度级下各地力等级坡耕地利用特点,选择了辽东典型山区县桓仁县作为研究区域,在Arcgis10和Excel软件的支持下,运用DELPHI法、AHP法和FE法,选取耕层养分性状、耕层理化性状、土壤管理和立地条件等4大类13个评价指标,对桓仁县坡耕地基础地力进行了定量化评价。结果显示:桓仁县坡耕地基础地力共分5个等级,主要分布在三等(21.49%)、四等(50.73%)和五等地(20.39%),一等(0.81%)和二等地(6.58%)分布较少;且坡耕地主要分布在坡度5°以上,其中一等级主要分布在2°~8°(0.81%),二等和三等地主要分布在5°~8°(13.17%),四等和五等地主要分布在15°以上(58.78%)。该研究不仅扩展了耕地地力评价成果的应用,同时为坡耕地相关研究提供有益参考。     

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。     

A Comprehensive Evaluation of Soil Fertility of Cultivated Land: A GIS-Based Soil Basic Niche-Fitness Model

This paper aimed at using the niche-fitness analysis method to assess soil fertility of cultivated land in Jianghan Plain in China. By introducing the niche-fitness theory into comprehensive analysis of soil fertility, an evaluation method was developed using geographic information systems (GIS) and the soil basic niche-fitness model (SBNFM). To begin with, 10 indicators were selected and used to assess the spatial differences of soil fertility for cultivated land, and its weight was decided using analytic hierarchy process (AHP). Soil samples were collected from topsoil (0–25 cm) in 58 units and examined for pH, organic matter (OM), total nitrogen (TN), etc. After standardizing soil attribute data of each unit, the optimum niche of every indicator was obtained and the soil basic niche-fitness value of each plot was calculated by using SBNFM. Finally, the soil fertility of the cultivated land was divided into four grades based on the shortest distance cluster analysis method in this area. Results indicate that the soil fertility of the cultivated land in this area was on the medium and high side, the percentages of area in grades 1, 2, 3 and 4 accounted for 33.43%, 35.99%, 22.70% and 7.88%, respectively; thus, approximately 70% of the cultivated land was classified in the top two grades. The linear-correlated relationship between niche-fitness value and rice yield has shown that SBNFM is an important and effective tool to analyze soil fertility and evaluate the quality of cultivated land. The above results might be helpful and support fertilizer management or agricultural activity in the study area.     

耕地质量构成要素间的影响分析——以吉林省前郭县为例

耕地质量各构成要素的特点和相互间的影响,决定了耕地质量的外在表现。从构成耕地质量的自然因素和环境因素入手,研究具体区域耕地质量构成要素间的相互影响关系,以便针对耕地质量的特点,选择适宜的利用方式。本文以吉林省前郭县为研究区域,基于农用地分等成果和地球化学评估成果,分析该研究区内耕地质量构成要素的特点和相互影响关系。结果表明:在本研究区内耕地利用等与土壤肥力等呈正相关趋势,说明耕地生产能力随土壤肥力的增高而增大;耕地利用等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明研究区内的耕地利用方式对耕地的土壤环境状况造成了负面影响;土壤肥力等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明人们改善土壤肥力的方式,对土壤环境健康造成了负面影响。尽管目前研究区内耕地的土壤重金属含量尚未超标,但土壤环境健康等的变化趋势向我们发出了警示,应注意合理施用化肥农药,避免耕地土壤环境的恶化。     

基于GIS的滨海集约农区耕地生态环境评价研究

该文以山东广饶县为例，进行了滨海集约农区耕地生态环境的评价研究。采用土壤图和土地利用现状图的叠置方法划分评价单元，系统聚类与Delphi法结合筛选参评因素，层次分析法(AHP)确定其权重，模糊评判法确定耕地生态环境等级。结果显示，广饶县耕地生态环境总体良好，一、二等地占总面积的39.92％；三、四等地占总面积45.75％；五、六等级仅占14.33％。耕地生态环境等级由东北沿海向西南部的过渡，与耕地的集约利用程度呈现明显的反向关系，同时受不同的耕地利用方式影响明显。该研究探索了滨海集约农区耕地生态环境的评价技术方法，分析了耕地集约利用对其生态环境的影响，对集约农区耕地资源的持续利用和环境保护有积极意义。     

江西省县域耕地集约利用水平时空差异研究

在构建衡量耕地集约利用水平的P—S—R模式指标体系基础上,以县域为基本空间单元,将GIS技术与空间相关分析等方法相结合,测度了江西省耕地集约利用水平状况,划分为5个利用水平等级与4种分异类型,并从时空角度探讨集约利用水平变化及其空间分异性。结果表明:近年来江西耕地集约利用总水平与单项水平不断提高,状态准则为影响主导因素;集约利用水平呈现出较明显的空间集聚特征与区域差异性,平原区集约水平高于丘陵与山区,经济发展较快地区水平相对较高;局域空间上,水平高、低区域各自集聚;LISA集聚类型中,以“H—H”、“L—L”类型为主,分别对应于高、低水平等级。其中,“H—H”关联的县域主要分布在北部平原区、经济实力较强的县（市）,而赣东北、西北及南部的丘陵山区则表现出较为明显的“L-L”关联特征。     

鲁中南山丘区耕地地力的遥感反演模型与应用

耕地地力是耕地生产能力的重要表征，地力的遥感快速准确反演是耕地资源利用管理的客观需求。该研究针对鲁中南山丘区，选择东平县和滕州市2个代表性县市，利用东平县的TM影像构建与筛选光谱指标，通过经典统计分析（一元线性回归、曲线回归、多元逐步线性回归）和机器学习（BP神经网络、极限学习机）方法构建与优选反演模型，进而在滕州市进行模型的验证和应用，同时对不同时相的反演模型进行了比较分析。结果表明：5类光谱指标与耕地地力综合指数均有显著的相关性，其中改进型光谱指数的r均大于0.684，能更好的反映耕地地力状况；最佳反演模型为经典统计分析方法中的IIG-MLSR 模型（Rv2=0.684，RMSE=5.674）和机器学习算法的IIG-BPNN模型（Rv2=0.746，RMSE=5.089）；模型在山丘区具有较好的普适性，地力反演与评价的结果具有相似的空间分布特征、相近的耕地面积比例和较高的空间契合度。其中2个最佳模型的高中低3级耕地的面积比例差普遍低于5.55%，空间契合度分别为84.50%和88.76%；模型动态反演分析结果显示，2007-2016年滕州市耕地地力不断提升，高级地由67.30%增加至80.72%；不同时相模型比较结果显示，多时相遥感反演耕地地力具备可行性，4月份冬小麦返青拔节期是反演的最佳时相，10月份裸土时相次之，8月份夏玉米时相最差。该研究提出了山丘区耕地地力快速定量遥感反演的有效方法，对完善遥感反演指标与模型，提高评价效率有参考价值。     

山东省青州市耕地地力等级评价研究

本文介绍了农业部有关耕地地力等级评价在山东省青州市的试点研究结果。整个评价是建立在全面野外调查和室内化验分析以获取大量耕地地力相关信息的基础上,以GIS和SPSS等技术并结合有关数学模型为依托,对耕地地力进行的自动化和定量化评价。对耕地地力等级的分布特点、利用现状、存在问题及对策也进行了分析,希望能对青州市耕地高效和可持续利用提供科学依据。     

GIS支持下的耕地地力等级评价

以农业部有关耕地地力等级评价在山东省的试点县青州市为例，在借助遥感、野外采样和室内化验分析等手段获取大量耕地地力相关信息的基础上，在GIS的支持下，利用系统聚类方法、层次分析法、模糊评价等数学方法和数学模型成功地实现了耕地地力自动化、定量化评价。评价获取了青州市各耕地地力等级面积及其分布信息，经实地调查分析符合当地实际，表明运用该技术方法对耕地地力等级评价的可行性和科学性。对耕地资源的科学管理和可持续利用有积极意义。     

耕地地力对化肥养分利用的影响机制及其调控研究进展

耕地地力影响了化肥养分的利用效率,是调控养分利用率的基础途径。本文概述了耕地土壤障碍对养分利用的制约机制、耕地地力培育对养分利用的促进机制、提高养分资源利用效率的耕地培肥模式3个方面的研究进展。针对我国主要的耕地土壤–作物系统,提高化肥养分利用率需要解决4个地力调控方面的关键问题:地力与养分利用率关系及其时空变化规律、土壤障碍制约养分高效蓄积转化机制与消减原理、地力培肥促进根系–土壤–微生物互作提高养分耦合利用机制及调控途径、肥沃耕层构建与生物功能提升对养分蓄纳供应的协同驱动增效机制与调控理论。本文提出基于多时空尺度综合研究,建立稳定提升土壤功能–加速养分循环利用的"双核驱动"地力综合管理理论,在不同区域构建并应用化肥减施增效的耕地地力综合管理模式,实现耕地大面积均衡减施化肥的目标。