新探耕地质量等级监测技术
1 研究区域概况 1.1 研究区域范围
河南省是全国第一农业大省、第一粮食生产大省,多年来为国家粮食安全做出了重要贡献。《农用地质量分等规程》(GB/T 28407-2012)(以下简称《规程》)中对全国各县(市、区)标准耕作制度进行了划分,根据《规程》河南省共隶属于3个一级区(黄淮海区、长江中下游区、黄土高原区)和5个二级区(燕山太行山山前平原区、冀鲁豫低洼平原区、黄淮平原区、鄂豫皖丘陵山地区、豫西山地丘陵区)。在此基础上,河南省按照省内地貌分布格局和分等因素体系一致的原则,在二级分区的基础上,将全省划分为9个三级分等因素指标区。耕地质量等级监测的试点县,包括原阳县、滑县、封丘县、兰考县。
1.2 数据来源
将试点县农用地产能核算成果、试点县2011年耕地质量等别数据作为数据基础,选择:(1)多目标地球化学调查与土地质量地球化学评估成果,包括多目标区域地球化学调查报告,元素数据图,了解土壤化学、水文数据;(2)耕地地力调查与评价、测土配方施肥相关资料,了解耕地质量与种植业、施肥数据;(3)2010年以来的统计报表及农调队测产资料;(4)近十年(2005-2014年)来的相关农业气象资料、及历年来的农业气候资料,近10年试点县水资源资料(水利局)等数据作为辅助数据,了解所调查区域的地形地貌、交通水域道路等数据,确保数据的现实性、客观性与真实性。
2 耕地质量等级监测技术与方法
耕地质量等级监测流程如图1所示,主要包括试点县资料收集与分析整理、确定监测指标体系、布设监测样点与监测区土地条件外业调查、开展监测数据采集工作。
2.1 明确监测区,布设监测样点
将所有多个分区因素的分区图叠加,形成了多个区域,将初步划定的区域合并、调整,最终形成监测控制区。根据划定的监测控制区,结合耕地质量评价成果、耕地利用类型和2013年试点县耕地质量建设和灾毁等重点变化区域的分布
选择监测样点。试点县各因素的分区以自然裂点法为基础,结合试点县的自然和社会经济特征加以调整从而确认分区指标体系。以监测区为基础,不同等别的耕地均应布设样点进行监测,确保县域内年度监测样点不少于50个,以第二次土地调查形成的最新的土地利用现状图为基础,将监测样点与耕地图斑相对应,实现空间数据和属性数据统一管理。监测样点对应耕地面积要集中连片,图斑面积不少于100亩。
2.2 确定监测指标体系
采用以下原则确定检测指标,包括:(1)继承农用地分等工作原则,重点参考因素法分等中指标的选取;(2) 区域性和主导性相结合原则。区域性指标是指能够体现地域差异和地域特点的主要指标;(3)相对稳定性原则,所选指标应该是影响潜在生产能力的相对稳定性指标;(4)生产性原则,能够表征耕地粮食生产性能的指标。通过对监测区进行分析,明确监测基本参数、监测自然因素相关指标体系及权重、土地利用系数以及土地经济系数相关指标[2]。
2.3开展监测区土地条件外业调查与监测数据采集
监测区土地条件主要包括外业调查和室内分析。外业调查工作主要包括:(1)土壤样本采集,土壤剖面地点的选择需要具有代表性、要有稳定的土壤发育条件,不宜在住宅,渠,路、沟、村、粪坑及建筑物附近布设土壤剖面,避免干扰或污染;(2)土壤剖面的挖掘,首先在具有代表性的点划一个长2m,宽1m的长方形,依次向下挖掘,一般剖面深1.5m,每挖约30cm留—台阶,观察面应向阳,以便观察;(3)剖面照片和景观照片,必须进行拍照记录,照片包括剖面照片和地表景观照片;(4)土壤样本的采集与化验分析,土样宜采自新挖的剖面,样品装袋后随即写好二份标签;(5)土壤容重样品的采集,容重是研究土壤肥力、剖面障碍层、土壤发生特性的重要指标,可采用环刀法进行采集。室内分析项目主要对土壤养分、水分、盐分、有机质、pH等进行分析。以2013土地利用数据库为空间基础,转换农用地分等成果数据、遥感影像数据、地形数据、土壤属性数据、土地开发整理复垦数据、监测样点数据等。采用ArcGIS平台数据格式构建数据库,建库标准参照农用地分等、定级数据库标准。
3 结果与讨论
3.1 试点县耕地质量监测评价
以第二次土地调查的土地利用现状图的地块为基础,将农用地分等单元转换为二调地块,形成以二调地块为单元的分等成果。根据监测样点的监测数据确定自然质量分计算过程中的分等因素数值;根据样点监测结果获取试点县所有耕地分等单元的分等因素;选取样本中的75%,利用空间插值法获取试点县所有分等单元的分等因素,剩余的25%用于对插值结果的检验和修正。
3.2 耕地等级监测评价
分等单元自然等别变化强度评价按下式计算: (1) 式中:
Si——第i个分等单元的等别变化强度;Ri,n——第i个分等单元第n年的自然等指数;Ri,n-1——第i个分等单元上一年的自然等指数。
分等单元自然等别变化幅度评价按下式计算: (2) 式中:
ERi——第i個分等单元的等别变化幅度; Ri,n——第i个分等单元第n年的自然等指数; Ri,n-1——第i个分等单元上一年的自然等指数。 区域产能变化强度评价按下式计算: (3) 式中:
SWi——区域i的产能变化强度; Wi,n——区域i监测当年产能水平; Wi,n-1——区域i上一年产能水平。 区域产能变化幅度评价按下式计算: (4) 式中:
EWi ——区域i的产能变化幅度;Wi,n——区域i监测当年产能水平;Wi,n-1——区域i上一年产能水平。
4 结论
(1)采用资料结合与实地分析的方法,能够实现对原阳县、滑县、封丘县、兰考县等县区的耕地等级评定,而且相比于传统的耕地质量分等评价,采用县级耕地质量等级评定的评价结果具有客观性与科学性。
(2)在对县级耕地质量等级评定中,本文在2010年分等成果的基础上,采用多种方式明确评价指标,能够提升精度更高,使评价结果更具有参考性。
参考文献
[1]崔许锋.中低山区耕地数量安全:现状、问题与保护[J]. 上海国土资源,2014,35(1):32-36.
[2] 朱锦尉,祝锦霞,徐保根.基于农用地分等的耕地质量监测评价[J]. 上海国土资源,2013,34(2):20-23.