耕地质量和产能评价指标体系研究 ——以广西宾阳县为例

为科学评价耕地资源,实现耕地的有效管理,提高土地利用效率,通过文献法对耕地质量和产能的评价指标进行梳理,利用地理探测器进行指标筛选,采用特尔斐法确定指标权重,应用加权求和法对指标系数进行修正,利用连乘积法计算耕地质量与产能指数,系统科学地构建耕地质量和产能评价体系。结果表明,宾阳县耕地质量整体情况良好,等别为优等和良等的耕地面积占99.95%,东北部耕地等别略低于西南部,其等别差异主要原因为土地利用方式不同和土壤健康状况的差异。耕地产能等别中旱地等别主要集中在11等,水田等别主要集中在7等,呈现中部高四周低的分布规律,中心城镇地势平坦、管理水平高是造成耕地产能等别差异的主要原因。研究表明,应用本研究构建的指标体系得到的宾阳县耕地质量评价结果能够很好地反映耕地实际质量状况,说明评价指标体系合理,适用性较强。     

基于随机森林的中大尺度农田产能提升潜力评价——以广东省为例

[目的]中大空间尺度上农田产能提升潜力的客观准确评价,对于预测区域粮食安全保障能力至关重要,但现有方法过于追求大而全,评价指标多重共线性显著,相互干扰噪声强,指标体系离散性明显。[方法]以广东省2011-2015年高标准农田建设前后农田可实现产能潜力的变化值为因变量,以文献法整理的17个影响因素为自变量,采用随机森林模型测度的影响因素重要性,构建农田产能提升潜力评价指标体系,并以广东省为例研究区进行测算验证。[结果]①根据随机森林模型测度结果,不同因素对农田产能提升潜力重要性(I值)在0.21～12.71,其中水源与农田匹配系数与土壤性质的重要性大于基础设施配套状况、交通状况。②根据随机森林模型测度结果,地形坡度、水源与农田匹配系数、有机质含量、有效土层厚度、剖面构型等5个指标的重要度大于5.00,为农田产能提升潜力评价的核心指标。③经测算,广东省农田产能提升潜力在1.04×10~4～6.06×10~4 hm~2,农田产能具有较大的提升潜力。[结论]中大空间尺度上农田产能提升潜力与地形水文、土壤条件、农田基础设施状况、交通状况等有关,但不同因素的重要性存在较大差异,通过随机森林模型构建的评价指标体系降维收敛效果显著,其测算结果具有较强的科学性和合理性。     

弃耕行为对亚热带农田土壤有机质时空变化作用机理研究

为明晰弃耕行为对耕地质量关键性指标——土壤有机质时空变化的作用机理,以粤东粮食主产区海丰、陆丰和陆河3个县（市）农田为研究对象,2015─2018年连续4年对205个典型亚热带农田样点进行跟踪监测,综合野外调查采样、农户调查走访及室内检测分析,采用统计分析与地理探测器相结合的方法,构建了研究区典型弃耕行为模式,分析了不同地理情境下弃耕行为对农田土壤有机质含量变化的作用机理。结果表明：研究区农田弃耕行为主要表现为季节弃耕、调整弃耕、年轮弃耕、长期弃耕4种模式,在总体监测样点中具有弃耕行为的农田样点173个,占总数的84.39%,其中年轮弃耕和长期弃耕综合占比达59.03%。各种弃耕行为模式农田土壤有机质均呈增长趋势,而长期耕作则导致整体下降,监测样点4年间土壤有机质平均增加量表现为：季节弃耕（1.55 g·kg^-1） > 调整弃耕（1.43 g·kg^-1） > 年轮弃耕（0.27 g·kg^-1） > 长期弃耕（0.24 g·kg^-1） > 长期耕作（-0.42 g·kg^-1）。在不同地理情景下,随着海拔高度增加,弃耕农田的土壤有机质整体下降;田间含水量过大或较少,会导致弃耕行为对农田土壤有机质影响显著;相对于滨海沙土,容重较大的赤红壤和红壤农田土壤有机质对弃耕行为的响应更强,应重点防范台地、水浇地及容重较大的土壤类型农田因弃耕行为导致的耕地质量下降。研究表明,农田弃耕行为在我国部分地区表现异常严重,且弃耕类型在不同地理情景下对土壤有机质含量影响不同,亟需通过制定相关政策制度将无序弃耕规范为有序休耕。