宋 珂，韓 濤，宋 喧

（江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇南京 210018）

0 引言

以全國土地二次調(diào)查成果為基礎(chǔ)，開展耕地質(zhì)量等級評定，是逐步建立耕地質(zhì)量等級監(jiān)測體系、切實加強耕地質(zhì)量管理和提升耕地資源保障能力的重要基礎(chǔ)。縣級耕地質(zhì)量等級評定是指根據(jù)相應的標準耕作制度，基于指定作物的光溫生產(chǎn)潛力，通過對縣域耕地的自然質(zhì)量、土地利用水平和經(jīng)濟水平進行調(diào)查與分析，合理劃分、綜合評定全縣耕地的質(zhì)量等別。

高淳區(qū)位于江蘇省西南端，總面積790.15km2，轄8個鎮(zhèn)、139個行政村，總?cè)丝?2.5萬。高淳區(qū)地形東高西低，分為東部低山丘陵區(qū)、中部半山半圩、西部圩區(qū)3大類。全境為固城湖、石臼湖和水陽江環(huán)抱。農(nóng)業(yè)種植方式以稻—麥兩熟制為主。

1 方法與技術(shù)路線

文章以2011年高淳區(qū)土地利用變更調(diào)查確定的耕地為對象，全面調(diào)查收集全區(qū)耕地自然質(zhì)量狀況、土地利用現(xiàn)狀、投入-產(chǎn)出情況等資料，以《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407—2012）（以下簡稱《規(guī)程》）的農(nóng)用地分等指標體系、方法體系、參數(shù)體系等為理論基礎(chǔ)，科學評定全區(qū)耕地質(zhì)量等別。

縣級耕地質(zhì)量等級評定的技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 縣級耕地質(zhì)量等級評定技術(shù)路線圖

2 分等單元劃分及參數(shù)體系建立

2.1 分等單元劃分

文章確定的分等單元共計57971個耕地圖斑，總面積為40971.95公頃。耕地下設二級地類，包括水田、水澆地和旱地。

2.2 標準耕作制度、基準作物和指定作物確定

2.2.1 標準耕作制度

標準耕作制度指在當前的經(jīng)濟社會水平、生產(chǎn)條件和技術(shù)水平下，有利于生產(chǎn)或最大限度發(fā)揮生產(chǎn)潛力，不造成生態(tài)破壞，并已普遍采用的農(nóng)作方式。根據(jù)高淳區(qū)實際情況，確定復種類型為一年兩熟，標準耕作制度為小麥—水稻。

2.2.2 基準作物

基準作物是理論標準糧的折算基準。文章確定的基準作物為水稻。

2.2.3 指定作物

高淳區(qū)地處寧鎮(zhèn)低山丘陵地區(qū)，其地形、氣候特征形成了小麥-水稻的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，且種植面積都有相當比例，故指定作物為冬小麥、一季稻。

2.3 分等因素選擇及指標權(quán)重確定

2.3.1 分等因素指標體系

分等因素根據(jù)主導的自然因素確定。結(jié)合高淳區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)土地利用的實際情況，文章確定了8個分等因素（見表 1）。

2.3.2 指標權(quán)重

不同的分等因素對小麥、水稻的影響方式及影響程度不同，故小麥、水稻的分等因素的權(quán)重應分別確定。結(jié)合原江蘇省農(nóng)用地分等工作的相關(guān)資料及有關(guān)專家意見，確定的小麥、水稻的分等因素權(quán)重如表1所示。

表1 高淳區(qū)耕地質(zhì)量等級評定分等因素指標及其權(quán)重

2.4 光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)及產(chǎn)量比系數(shù)確定

2.4.1 光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)

光溫生產(chǎn)潛力指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件保證充分、水分和CO2供應充足、其他環(huán)境條件適宜的情況下，理想作物群體所能達到的最高產(chǎn)量。根據(jù)《規(guī)程》給定的數(shù)值，文章采用的光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)分別為：冬小麥1051，一季稻2104。

2.4.2 產(chǎn)量比系數(shù)

產(chǎn)量比指區(qū)域基準作物單位面積產(chǎn)量與各指定作物單位面積實際產(chǎn)量之比。指定作物產(chǎn)量比系數(shù)=基準作物最高單產(chǎn)÷指定作物最高單產(chǎn)。根據(jù)原江蘇省農(nóng)用地分等工作的相關(guān)資料，結(jié)合高淳區(qū)實際情況，確定產(chǎn)量比系數(shù)分別為：冬小麥1.3，一季稻 1.0。

3 自然質(zhì)量分值與自然質(zhì)量等指數(shù)計算

3.1 分等因素指標值—質(zhì)量分值轉(zhuǎn)換

通過資料收集與整理，獲取分等因素方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并基于此進行由分等因素指標值到質(zhì)量分值的計算。由于耕地自然質(zhì)量與各分等因素之間未必存在線性關(guān)系，故需要對各分等因素進行無量綱處理。采用分段區(qū)間分值來表征各分等因素的指標值，按一定的隸屬度函數(shù)賦予其質(zhì)量分值，以分等因素質(zhì)量分值作為耕地自然質(zhì)量分值的計算數(shù)據(jù)。參照《規(guī)程》及原江蘇省農(nóng)用地分等工作確定的分值量化標準，確定分等因素指標值—質(zhì)量分值的轉(zhuǎn)換標準（見表2）。

將收集整理后的各分等因素的數(shù)據(jù)資料，根據(jù)分等因素指標值—質(zhì)量分值轉(zhuǎn)換標準，利用ArcGIS軟件，得到各分等單元的各分等因素的質(zhì)量分值量化結(jié)果（見表2）。

3.2 自然質(zhì)量分計算

表2 高淳區(qū)耕地自然質(zhì)量分等因素指標值-質(zhì)量分值轉(zhuǎn)換標準及其量化結(jié)果

耕地自然質(zhì)量分按因素法進行計算，即對各分等因素的質(zhì)量分值進行加權(quán)求和。計算得出了針對水稻和小麥兩種指定作物的自然質(zhì)量分值。高淳區(qū)水稻自然質(zhì)量綜合分值介于61.77-92.01；小麥自然質(zhì)量綜合分值介于64.45-93.38，大部分地區(qū)同一分等單元的小麥自然質(zhì)量綜合分值要略高于水稻自然質(zhì)量分值，各分段分布規(guī)律與水稻基本一致。

3.3 自然質(zhì)量等指數(shù)計算

耕地自然質(zhì)量等指數(shù)，是按照標準耕作制度所確定的各指定作物，在耕地相應自然質(zhì)量條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準作物產(chǎn)量之和。耕地自然質(zhì)量等指數(shù)的計算公式為：

Ri= ΣRij；Rij=CLij× αtj× βj/100

式中：

Ri—第i個分等單元的耕地自然質(zhì)量等指數(shù)；

Rij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地自然質(zhì)量等指數(shù)；

CLij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地自然質(zhì)量分；

αtj—第j種指定作物的光溫生產(chǎn)潛力；

βj—第j種指定作物的平均單產(chǎn)。

由此得出高淳區(qū)各分等單元的自然質(zhì)量等指數(shù)介于2268-3212。

4 利用經(jīng)濟系數(shù)與等指數(shù)計算

4.1 利用經(jīng)濟系數(shù)計算

4.1.1 最高單產(chǎn)、最高產(chǎn)量—成本指數(shù)確定

文章中指定作物的最高單產(chǎn)、最高產(chǎn)量—成本指數(shù)根據(jù)高淳區(qū)農(nóng)業(yè)部門調(diào)查所獲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定：小麥最高單產(chǎn)為400 kg/畝，小麥最高產(chǎn)量—成本指數(shù)為0.9 kg/元；水稻最高單產(chǎn)為645 kg/畝，水稻最高產(chǎn)量—成本指數(shù)為0.88 kg/元。

4.1.2 樣點利用系數(shù)與經(jīng)濟系數(shù)計算

以實地調(diào)查收集的2009-2011年耕地投入-產(chǎn)出平均水平數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以行政村為樣點單位，按下列樣點土地利用系數(shù)的計算公式計算得出。

KLj=Yj/Yj，max

式中：

KLj—樣點第j種指定作物的土地利用系數(shù)；

Yj—樣點第j種指定作物的平均單產(chǎn)；、

Yj，max—樣點第j種指定作物的區(qū)域最高單產(chǎn)。

樣點土地經(jīng)濟系數(shù)的計算公式計算為：

KCj=aj/Aj；aj=Yj/Cj

式中：、

KCj—樣點第j種指定作物的土地經(jīng)濟系數(shù)；

aj—樣點第j種指定作物的產(chǎn)量—成本指數(shù)；

Aj—樣點第j種指定作物的區(qū)域最高產(chǎn)量—成本指數(shù)；

Yj—樣點第j種指定作物的平均單產(chǎn)；

Cj—樣點第j種指定作物的平均成本。

4.1.3 利用系數(shù)與經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)劃分

分別繪制各樣點的利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)頻率直方圖，根據(jù)數(shù)軸圖上數(shù)值變化明顯的拐點作為利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)的初步分界點，進行必要的綜合處理，得出利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)的劃分結(jié)果，分別繪制利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)圖（見圖2）。

4.1.4 等值區(qū)利用系數(shù)與經(jīng)濟系數(shù)計算

計算各等值區(qū)內(nèi)所有樣點指定作物的利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)的均值，作為等值區(qū)指定作物的利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)。完成利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)劃分后，根據(jù)分等單元所在的等值區(qū)和作物類型，將利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)賦給分等單元，以便計算耕地利用質(zhì)量等指數(shù)和經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)。

圖2 高淳區(qū)指定作物利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)圖

4.2 利用質(zhì)量等指數(shù)計算

耕地利用質(zhì)量等指數(shù)，是各指定作物在耕地自然質(zhì)量條件和所在地區(qū)平均土地利用條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準作物產(chǎn)量之和。耕地利用質(zhì)量等指數(shù)的計算公式為：

Yi= ΣYij；Yij=Rij× KLj

式中：

Yi—第i個分等單元的耕地利用質(zhì)量等指數(shù)；

Yij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地利用質(zhì)量等指數(shù)；

Rij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地自然質(zhì)量等指數(shù)；

KLj—第j種指定作物的土地利用系數(shù)。

由此得出高淳區(qū)各分等單元的利用質(zhì)量等指數(shù)介于1951～2997。

4.3 利用經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)計算

耕地經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)，是各指定作物在耕地自然質(zhì)量條件和所在地區(qū)平均土地利用條件和平均土地經(jīng)濟條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準作物產(chǎn)量之和。耕地經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)的計算公式為：

Gi= ΣGij；Gij=Yij× KCj

式中：

Gi—第i個分等單元的耕地經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)；

Gij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)；

Yij—第i個分等單元、第j種指定作物的耕地利用質(zhì)量等指數(shù)；

KCj—第j種指定作物的土地經(jīng)濟系數(shù)。

由此得出高淳區(qū)各分等單元的經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)介于1522-2416。

5 耕地質(zhì)量等別劃分

在耕地自然、利用、經(jīng)濟質(zhì)量等指數(shù)的基礎(chǔ)上，文章的耕地質(zhì)量等別劃分標準采用原江蘇省農(nóng)用地分等的等別劃分標準，對各分等單元進行自然、利用、經(jīng)濟質(zhì)量等別的初步劃分。

初步劃分結(jié)果與實際情況之間可能存在差異，故將初步劃分結(jié)果與其他研究結(jié)果，如第2次土壤普查進行對比，結(jié)合實地驗證，進行調(diào)整與完善，最終確定高淳區(qū)的耕地自然質(zhì)量等、利用質(zhì)量等、經(jīng)濟質(zhì)量等（見圖3）。

圖3 高淳區(qū)耕地質(zhì)量等別圖

從分等結(jié)果看，高淳區(qū)耕地的自然質(zhì)量、利用質(zhì)量、經(jīng)濟質(zhì)量等別均覆蓋6個等別，分別為一至六等、二至七等、三至八等。自然質(zhì)量主要集中在二至五等；利用質(zhì)量主要集中在二至六等；經(jīng)濟質(zhì)量主要集中在四至七等。質(zhì)量高的耕地主要分布在西部圩田區(qū)，質(zhì)量中等的耕地主要分布中部半山半圩區(qū)，質(zhì)量較差的耕地主要分布在東部低山丘陵區(qū)。

6 結(jié)語

耕地質(zhì)量等級評定成果可運用于土地利用規(guī)劃、基本農(nóng)田保護、農(nóng)用地產(chǎn)能核算與監(jiān)測評價等諸多方面。隨著國家對耕地保護工作土地資源精細化管理的要求越來越高，耕地質(zhì)量等級評定及定期更新必將廣泛開展，下一步有必要深入研究耕地質(zhì)量分等定級的理論和方法，不斷增強技術(shù)手段的科學性、合理性和可行性，更好地為各地的耕地質(zhì)量建設與管理工作服務。

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