付金霞,常慶瑞,李粉玲,楊香云,田永林,趙粉萍

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西省澄城縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,陜西澄城 715200）

基于GIS的黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)縣域耕地地力評(píng)價(jià)
——以陜西省澄城縣為例

付金霞1,常慶瑞1,李粉玲1,楊香云1,田永林2,趙粉萍2

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西省澄城縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,陜西澄城 715200）

以黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)的陜西省澄城縣為研究區(qū),通過(guò)野外采樣調(diào)查和室內(nèi)分析,獲取大量耕地地力相關(guān)信息,并借助GIS技術(shù)和綜合運(yùn)用層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、綜合指數(shù)法等對(duì)研究區(qū)耕地地力進(jìn)行自動(dòng)化、定量化和可視化評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:澄城縣耕地地力可分為5等,其中1等地占19.05%,2等地占22.75%,3等地占31.3%, 4等地占16.97%,5等地占9.94%。1、2、3等地主要分布在地勢(shì)較平坦、灌溉條件較好、肥力較高的黃土塬面上,而4、5等地主要分布于坡度較大、水土流失嚴(yán)重、土壤耕層較薄、肥力低的丘陵溝壑區(qū),利用類(lèi)型主要為旱地。在全縣14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,寺前鎮(zhèn)、韋莊鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)耕地地力水平較高,而堯頭鎮(zhèn)耕地地力較差。

GIS;黃土高原地貌復(fù)雜區(qū);耕地地力;空間分布

耕地地力是指在特定區(qū)域內(nèi)的特定土壤類(lèi)型上,由耕地的地形地貌條件、成土母質(zhì)特征、土壤理化性狀、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施及培肥水平等綜合構(gòu)成的耕地生產(chǎn)力。近年來(lái),我國(guó)各地逐步運(yùn)用“3S”技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),結(jié)合系統(tǒng)聚類(lèi)、模糊數(shù)學(xué)、層次分析等現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析技術(shù),進(jìn)行耕地地力調(diào)查評(píng)價(jià)研究[1-9]。當(dāng)前研究中,黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)(塬、梁、山地、丘陵、溝壑兼有）的耕地地力評(píng)價(jià)研究較少,且耕地地力評(píng)價(jià)缺乏自動(dòng)化、定量化和可視化研究。本研究結(jié)合農(nóng)業(yè)部耕地地力調(diào)查項(xiàng)目,借助 GIS技術(shù),綜合運(yùn)用層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法和綜合指數(shù)法等,以陜西省澄城縣為例,進(jìn)行黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)的縣域耕地地力評(píng)價(jià),是空間信息技術(shù)和現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)在耕地地力評(píng)價(jià)中的有益嘗試。同時(shí),探究影響黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)耕地地力的主要因素,開(kāi)展縣域耕地地力評(píng)價(jià),分析耕地地力與各影響因子的空間變異關(guān)系,對(duì)該區(qū)有效保護(hù)和合理利用耕地、推進(jìn)耕地資源合理配置和優(yōu)化種植業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、提高耕地地力和實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義[9]。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源及研究平臺(tái)

1.1 研究區(qū)概況

澄城縣位于陜西省中部,地處東經(jīng)109°40′30″～110°05′50″、北緯34°55′45″～35°27′05″,南北長(zhǎng)58 km,東西寬37 km,幅員1 121 km2。海拔362～ 1 272 m,總地勢(shì)北高南低(高差910 m）,向東南傾斜。地形地貌復(fù)雜,主要由黃土塬地、丘陵溝壑、北部山地三大地貌單元構(gòu)成,川、塬、丘、山、溝皆有分布,以塬地為主。澄城縣屬暖溫帶半干旱大陸季風(fēng)氣候,光能豐富,熱量適中,降水偏少,年均日照時(shí)數(shù)2 547 h,年均氣溫12.2℃,年均降雨量549.4 mm,年蒸發(fā)量1 192.1 mm,氣候南北差異較大。境內(nèi)主要有孔走河、長(zhǎng)寧河、縣西河、大浴河4條河流,把全縣分割成三梁塬一臺(tái)塬,溝梁相間、塬高溝深。現(xiàn)有耕地面積87 275.75 hm2,土壤類(lèi)型主要為褐土、塿土、黃土性土、紅土、淤土,其中黃土性土面積最大。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究平臺(tái)

本研究數(shù)據(jù)由屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)構(gòu)成。屬性數(shù)據(jù)包括第二次土壤普查所編撰的土壤志、研究區(qū)2006-2009年實(shí)施的“測(cè)土配方施肥”項(xiàng)目中采集的2 611個(gè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)(包括采樣點(diǎn)坐標(biāo)、基本情況、土壤農(nóng)化分析數(shù)據(jù)）;空間數(shù)據(jù)包括1∶5萬(wàn)地形圖、土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、地貌類(lèi)型圖和行政區(qū)劃圖。

屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立主要利用 A rcGIS 9.3和Access 2003數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和處理分析主要利用A rcGIS 9.3軟件,其結(jié)果調(diào)入縣域耕地地力管理信息系統(tǒng)中進(jìn)行顯示和管理。評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)內(nèi)不同數(shù)值的模糊隸屬度的確定,主要利用縣域耕地地力管理信息系統(tǒng)3.0進(jìn)行分析。

2 澄城縣耕地地力評(píng)價(jià)過(guò)程

耕地地力評(píng)價(jià)的基本思路為:在建立研究區(qū)基礎(chǔ)地理要素(包括行政區(qū)劃、地形地貌、土壤、土地利用、樣點(diǎn)養(yǎng)分等）空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上,獲取耕地地力評(píng)價(jià)單元,構(gòu)建耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其數(shù)據(jù)庫(kù);運(yùn)用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法確定各指標(biāo)的權(quán)重和各指標(biāo)內(nèi)部不同數(shù)值的模糊隸屬度,然后根據(jù)耕地地力評(píng)價(jià)模型,計(jì)算各評(píng)價(jià)單元耕地地力綜合指數(shù)并分級(jí);最后分析各等級(jí)地的空間分布狀況和與各影響因素之間的關(guān)系。

2.1 確定評(píng)價(jià)單元

耕地地力評(píng)價(jià)單元是指潛在生產(chǎn)能力近似且邊界封閉具有一定空間范圍的耕地。在 GIS平臺(tái)支持下,本研究耕地地力評(píng)價(jià)單元采用土壤圖(土種）、土地利用現(xiàn)狀圖及行政區(qū)劃圖(村）疊置,并進(jìn)行綜合取舍,形成評(píng)價(jià)單元圖斑。該方法的優(yōu)點(diǎn)是考慮全面、綜合性強(qiáng);形成的評(píng)價(jià)單元行政隸屬關(guān)系明確,同一單元內(nèi)土壤類(lèi)型一致、土地利用方式和耕作方法基本相同,既滿足了對(duì)耕地地力評(píng)價(jià)要求,又便于耕地利用與管理[9]。全縣共確定評(píng)價(jià)單元2 454個(gè)。

2.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)應(yīng)使所選取的因子對(duì)耕地生產(chǎn)力有較大影響,在評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)變異較大,便于劃分等級(jí),同時(shí)必須注意因子的穩(wěn)定性和與當(dāng)前生產(chǎn)的密切相關(guān)性。根據(jù)全國(guó)耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系總集,結(jié)合澄城縣的具體實(shí)際,遵循穩(wěn)定性、主導(dǎo)性、綜合性、差異性、定量性和現(xiàn)實(shí)性原則,選取立地條件(坡度、坡向、海拔高度、地貌類(lèi)型）、土壤性質(zhì)(土壤類(lèi)型、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、剖面構(gòu)型）、肥力狀況(土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、p H值）、土壤管理(農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、灌溉能力）4方面15項(xiàng)指標(biāo)作為澄城縣耕地地力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.3 指標(biāo)體系數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

坡度、坡向、海拔指標(biāo)的獲取是依據(jù)澄城縣地形圖,利用A rcGIS進(jìn)行DEM分析后,采用分區(qū)統(tǒng)計(jì)的方法將值賦給相應(yīng)的評(píng)價(jià)單元。地貌類(lèi)型指標(biāo)是基于地貌類(lèi)型矢量圖和評(píng)價(jià)單元圖疊置將值賦給相應(yīng)的評(píng)價(jià)單元。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、p H值等指標(biāo)的獲取,是基于澄城縣耕地地力調(diào)查項(xiàng)目與測(cè)土配方施肥項(xiàng)目中用 GPS準(zhǔn)確定位采集的2 611個(gè)耕層調(diào)查樣點(diǎn),按常規(guī)方法進(jìn)行化驗(yàn)分析,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析符合空間插值條件后,利用A rcGIS中Kriging方法進(jìn)行空間插值,并采用分區(qū)統(tǒng)計(jì)平均值的方法將值賦給相應(yīng)的評(píng)價(jià)單元。土壤類(lèi)型、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和剖面構(gòu)型依據(jù)評(píng)價(jià)單元的土壤類(lèi)型關(guān)聯(lián)屬性表直接賦值。農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、灌溉能力指標(biāo)的屬性數(shù)據(jù),利用以點(diǎn)代面的方法賦值給評(píng)價(jià)單元。

2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

采用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。通過(guò)建立層次結(jié)構(gòu)、構(gòu)造判斷矩陣、層次單排序、層次總排序及其一致性檢驗(yàn)得到澄城縣15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重(表1）,其中灌溉能力、坡度、地貌類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)的組合權(quán)重較高,即為影響該縣耕地地力最重要的指標(biāo)。

表1 澄城縣耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 1 Evaluation indexes′weights of farm land productivity in Chengcheng County

2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)不同數(shù)值的模糊隸屬度的確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)部不同數(shù)值的重要性賦值采用模糊隸屬函數(shù)模型。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的理論,將選定的評(píng)價(jià)指標(biāo)與耕地生產(chǎn)能力的關(guān)系分為戒上型、峰型、直線型及概念型4種類(lèi)型的隸屬函數(shù)[10,11]。前3種數(shù)值型指標(biāo)采用特爾斐法和模糊評(píng)價(jià)法,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際值和代表生產(chǎn)力水平的隸屬度(0～1）間隸屬函數(shù)關(guān)系;而概念型指標(biāo)如坡向、質(zhì)地、剖面構(gòu)型等,與耕地生產(chǎn)能力之間是一種非線性的關(guān)系,采用專家經(jīng)驗(yàn)法直接給出隸屬度。利用縣域資源管理信息系統(tǒng)隸屬函數(shù)分析模塊對(duì)澄城縣15項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)確定隸屬函數(shù)模型(表2、表3）。

表2 數(shù)值型評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬函數(shù)Table 2 Membership functions of numerical evaluation indexes

表3 概念型評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度Table 3 Membership of conceptual evaluation indexes

2.6 耕地地力綜合指數(shù)計(jì)算與分級(jí)

利用累加模型計(jì)算耕地地力綜合指數(shù)(Integrated Fertility Index,IFI）,對(duì)應(yīng)于每個(gè)圖斑的綜合指數(shù)計(jì)算方法如下:

式中:IFI為耕地地力指數(shù);Fi為第i個(gè)因素的隸屬度;Ci為第i個(gè)參評(píng)因素對(duì)組合權(quán)重值。根據(jù)綜合指數(shù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合耕地類(lèi)型分區(qū)[12],采用累積曲線分級(jí)法,將研究區(qū)耕地地力分為5級(jí)(表4）。

表4 澄城縣耕地地力等級(jí)劃分Table 4 Grades standard of farmland productivity in Chengcheng County

3 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

3.1 各等級(jí)耕地的空間分布

澄城縣耕地面積87 275.75 hm2,耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖1和表5。該縣3等地耕地面積最大,占總耕地面積的31.3%;其次是2等地、1等地和4等地,分別占總耕地面積的 22.75%、19.05%和16.97%;5等地面積最小,占總耕地面積的9.94%。1等地集中分布在地勢(shì)平坦、灌溉條件較好的黃土塬面上,坡度小于3°的1等地面積占該等級(jí)總面積的91.69%;土壤類(lèi)型主要為塿土和黃土性土,面積分別占1等地總面積的58.32%和40.55%,肥力水平高,水土流失較輕;農(nóng)田基本設(shè)施配套或基本配套,主要土地利用類(lèi)型為水澆地,生產(chǎn)性能高,適合種植多種作物。2等地和3等地主要分布在地勢(shì)較平坦、灌溉條件較好的黃土塬面上,部分位于丘陵溝壑區(qū)和山區(qū),坡度小于3°的2等地、3等地面積分別約占其總面積的75.09%、75.83%;土壤類(lèi)型主要為黃土性土和塿土,肥力水平較高;部分地塊無(wú)灌溉條件,土地利用類(lèi)型多為旱地和水澆地,生產(chǎn)性能比1等地低。4等地主要分布在丘陵溝壑區(qū),部分分布在黃土塬面和山區(qū),坡度小于3°、3°～15°、大于15°的4等地面積分別占該等級(jí)總面積的36.87%、48.75%、14.38%,坡耕地面積增多;土壤類(lèi)型主要為黃土性土,面積占4等地總面積的92.59%,水土流失增強(qiáng),土層變薄,肥力下降;約99.83%的4等地?zé)o灌溉能力,除少量水澆地和菜地外,主要土地利用類(lèi)型為旱地。5等地主要分布在丘陵溝壑區(qū),其面積占總面積的78.09%;大部分位于7°以上的坡耕地上,坡度大于7°的5等地面積占該等級(jí)總面積的74.38%;土壤類(lèi)型主要為黃土性土和褐土,表層疏松,水土流失嚴(yán)重,肥力較低;基本無(wú)灌溉能力,全為旱地。

圖1 澄城縣耕地地力等級(jí)分布Fig.1 Grades distribution of farmland productivity in Chengcheng County

3.2 各等級(jí)耕地的行政區(qū)域分布

在耕地地力等級(jí)分布圖與行政區(qū)劃圖疊置分析的基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)各等級(jí)耕地在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布狀況(表5）。由表5可知,1等地主要分布在寺前鎮(zhèn)和韋莊鎮(zhèn),分別占全縣1級(jí)耕地總面積的32.30%和22.77%,分別占本鎮(zhèn)總耕地面積的70.25%和49.75%,且韋莊鎮(zhèn)2級(jí)耕地亦占該鎮(zhèn)耕地面積的41.55%,此兩鎮(zhèn)耕地具有較高的生產(chǎn)力;2等地主要分布在王莊鎮(zhèn)、韋莊鎮(zhèn)、馮原鎮(zhèn)、劉家洼鄉(xiāng),分別占全縣2級(jí)耕地總面積的24.80%、15.92%、15.58%、13.19%;3等地主要分布在馮原鎮(zhèn)、安里鄉(xiāng)、交道鎮(zhèn),分別占全縣3級(jí)耕地總面積的21.49%、16.16%、11.09%;4等地主要分布在趙莊鎮(zhèn)和堯頭鎮(zhèn),分別占全縣 4級(jí)耕地總面積的27.19%、18.76%,其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有一定數(shù)量的分布;5等地主要分布在馮原鎮(zhèn)、交道鎮(zhèn)和堯頭鎮(zhèn),分別占全縣5級(jí)耕地總面積的28.09%、12.17%、10.00%。全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,寺前鎮(zhèn)、韋莊鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)的耕地地力水平較高,而堯頭鎮(zhèn)地形復(fù)雜,溝深坡陡、溝峁較多,土壤侵蝕嚴(yán)重,耕作不便,耕地地力最差,生產(chǎn)水平低下,無(wú)1等地;4等地面積最多,占全鎮(zhèn)耕地面積的70.73%;其次為 5等地,占全鎮(zhèn)耕地面積的22.08%;2、3等地共占全鎮(zhèn)耕地面積的7.19%。

表5 澄城縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各等級(jí)耕地面積Table 5 Farmland area of different productivity grades in each town of the Chengcheng County

4 結(jié)論

(1）本研究以黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)的陜西省澄城縣的耕地作為評(píng)價(jià)對(duì)象,借助 GIS技術(shù)和綜合運(yùn)用層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、綜合指數(shù)法等對(duì)研究區(qū)耕地地力進(jìn)行自動(dòng)化、定量化和可視化評(píng)價(jià),并采用累計(jì)曲線法劃分耕地地力等級(jí)。通過(guò) GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取、處理和分析功能,實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)單元的科學(xué)劃分和評(píng)價(jià)指標(biāo)屬性值的自動(dòng)計(jì)算,并統(tǒng)一管理和實(shí)時(shí)顯示耕地地力評(píng)價(jià)過(guò)程中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),科學(xué)合理地定位和定量分析耕地地力與各影響因子之間的關(guān)系;GIS、GPS技術(shù)和現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)相結(jié)合,不僅提高了耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果的精度,而且較準(zhǔn)確地反映了耕地地力的空間分布和空間差異,為研究區(qū)耕地地塊的有效保護(hù)、合理利用和提高耕地地力提供了理論依據(jù)。

(2）綜合選取立地條件(坡度、坡向、海拔高度、地貌類(lèi)型）、土壤性質(zhì)(土壤類(lèi)型、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、剖面構(gòu)型）、肥力狀況(土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、p H值）、土壤管理(農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、灌溉能力）4方面15項(xiàng)指標(biāo)作為澄城縣耕地地力的評(píng)價(jià)指標(biāo),系統(tǒng)全面地考慮了該區(qū)耕地的地形地貌、成土母質(zhì)、土壤理化性狀、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施和培肥水平等條件,其中灌溉能力、坡度、地貌類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施為影響該縣耕地地力最重要的指標(biāo),亦是影響黃土高原地貌復(fù)雜區(qū)耕地地力的關(guān)鍵因素。

(3）澄城縣耕地地力等級(jí)可分為5等,其中3等地耕地面積最大,占總耕地面積的31.3%;2等地、1等地和 4等地分別占總耕地面積的 22.75%、19.05%和16.97%;5等地面積最小,占總耕地面積的9.94%。1、2、3等地主要分布在地勢(shì)較平坦、灌溉條件較好、肥力較高的黃土塬面上,而4、5等地主要分布于坡度較大、水土流失嚴(yán)重、土壤耕層較薄、肥力低的丘陵溝壑區(qū),且利用類(lèi)型主要為旱地。

[1] 張海濤,周勇,汪善勤,等.利用GIS和RS資料及層次分析法綜合評(píng)價(jià)江漢平原后湖地區(qū)耕地自然地力[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2003,19(2）:219-223.

[2] 王瑞燕,趙庚星,李濤,等.GIS支持下的耕地地力等級(jí)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2004,20(1）:307-310.

[3] 林碧珊,湯建東,張滿紅.廣東省耕地地力等級(jí)研究與評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境,2005,14(1）:145-149.

[4] 魯明星,賀立源,吳禮樹(shù),等.基于GIS的華中丘陵溝壑區(qū)的耕地地力評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2006,22(8）:96-101.

[5] 黃健,李會(huì)民,張惠琳,等.基于 GIS的吉林省縣級(jí)耕地地力評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究——以九臺(tái)市為例[J].土壤通報(bào), 2007,38(3）:422-426.

[6] 方燦華,馬友華,錢(qián)國(guó)平,等.基于GIS的明光市耕地地力評(píng)價(jià)[J].土壤肥料科學(xué),2008,24(12）:308-312.

[7] 李賢勝,葉軍華,楊平,等.基于 GIS的廣德縣耕地地力定量評(píng)價(jià)[J].土壤,2009,41(3）:490-494.

[8] 吳立忠,郭世乾,張保田.基于GIS的黃土高原丘陵溝壑區(qū)的耕地地力評(píng)價(jià)研究——以天水市麥積區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)為例[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2009,30(6）:35-41.

[9] 劉京,常慶瑞,陳濤,等.黃土高原南緣土石山區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(2）:229-234.

[10] 傅伯杰.土地評(píng)價(jià)的理論和實(shí)踐[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1991.

[11] 戴旭.農(nóng)業(yè)土地評(píng)價(jià)的理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社, 1995.

[12] 王蓉芳,曹富友,彭世琪,等.農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):全國(guó)耕地類(lèi)型區(qū)、耕地地力等級(jí)劃分[R].1996.

Evaluation of Farm land Productivity in Com plex Topography Regions of Loess Plateau Based on GIS: A Case Study in Chengcheng County of Shaanxi Province

FU Jin-xia1,CHANG Qing-rui1,L IFen-ling1,YANG Xiang-yun1,TIAN Yong-lin2,ZHAO Fen-ping2
(1.College of Resource and Environment,N orthw est A griculture&Forest University,Yang ling 712100;
2.A gricultural Technology Extension Center of Chengcheng County of Shaanxi Province,Chengcheng 715200,China）

Through field investigation and laborato ry analysisof samp les to get a lot of information about farm land p roductivity of Chengcheng County of Shaanxi Province located in comp lex topography regions of Loess Plateau,the farm land p roductivity was evaluated automatically,quantitatively and visually w ith the integrated use of GIS,Analytical Hierarch Program(AHP）, Fuzzy Mathematical Theory(FM T）and Comp rehensive Index Method.GISwas used to construct spatial database of the geographic elements and evaluation units,evaluation index system of the study area,then to p rocess and analyze the spatial data. AHP was used to determine the weight of each index.FM T was used to determine the fuzzy membershipsof the indicato rs′different numerical values.CIM was used to determine the index of each evaluation units of farm land p roductivity.The results showed that the farm land p roductivity of Chengcheng County can be classified into 5 grades.The area of grade 1 accounted for 19.05%,grade 2 for 22.75%,grade 3 fo r 31.3%,grade 4 for 16.97%,and grade 5 fo r 9.94%of the total area respectively. The first 3 gradesof farm land mainly distributed in the loess plateau w ith flat terrain,better irrigation and higher fertility,but, grade 4 and 5 mainly distributed in the hilly regionsw ith steep slope,serious soil erosion,thin topsoil,lower fertility and mostly dry land.In 14 tow nsof Chengcheng County,the farm land p roductivity of Siqian tow n,Weizhuang tow n and Chengguan tow n were higher and that in Yaotou tow n was lower.

GIS;complex topography regionsof Loess Plateau;farm land p roductivity;spatial distribution

F301;P208

A

1672-0504(2011）04-0057-05

2010-10-22;

2011-03-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30872073）;陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(SJ08D08）

付金霞(1978-）,女,博士研究生,講師,主要從事 GIS在資源環(huán)境中的應(yīng)用研究。E-mail:fujinxia405@nw suaf.edu.cn