蘇梅琳

(福建省地質測繪院，福建福州 350000)

國外的耕地質量監(jiān)測開始較早，美國、加拿大等國的耕地監(jiān)測監(jiān)測工作實現了綜合性的資源監(jiān)測目的，尤其是針對影響耕地質量的土壤因素進行的監(jiān)測，把基礎自然因素和生態(tài)環(huán)境因素有效結合進行評價[1-5]，歐洲部分國家在監(jiān)測前期進行了監(jiān)測區(qū)域的劃分和選區(qū)，并提出了具有啟發(fā)性的分區(qū)原則[6-10]。近年來，國內耕地質量研究逐漸得到普遍關注，但目前耕地質量監(jiān)測的研究大多集中在耕地監(jiān)測體系的構建、耕地質量監(jiān)測指標的選取、耕地監(jiān)測樣點布設等方面[11-20]，而對于耕地質量監(jiān)測分區(qū)劃分方法、技術分析體系以及實證方面研究較少，忽略了監(jiān)測類型片區(qū)的選取過程研究[21-25]，對漸變類型片區(qū)的選取更少有提及。筆者以福建省光澤縣為例，對閩西北丘陵地區(qū)耕地質量等別年度監(jiān)測，進行了較全面的應用研究。

1 研究區(qū)概況

光澤縣地處福建省西北部，屬于東部丘陵山地區(qū)，是一個農業(yè)大縣。根據2015年土地利用現狀，光澤縣土地總面積約224 025.22 hm2，其中耕地面積16 609.47 hm2，占土地總面積的7.41%。

2 技術路線及外業(yè)調查方法

2.1技術路線光澤縣耕地質量等別年度監(jiān)測主要任務有3個：一是確定光澤縣耕地主要漸變類型及各漸變類型分布范圍，并確定各漸變類型區(qū)主導因素及驅動因子；二是確定固定監(jiān)測單元并布設監(jiān)測樣點；三是基于監(jiān)測樣點信息對耕地漸變主導因素及驅動因子進行分析評價。根據監(jiān)測工作主要任務，制定了監(jiān)測技術路線：收集資料(縣統(tǒng)計年鑒、遙感影像、地形坡度、降雨情況、土地利用變更成果、耕地質量等別更新、土地整治、土地規(guī)劃、耕地地力成果、地災防治規(guī)劃、耕地連片情況、水利資源等)→內業(yè)整理(掌握監(jiān)測區(qū)基本情況)→初步確定耕地漸變類型和范圍→初步確定固定監(jiān)測單元及布設樣點→外業(yè)論證(外業(yè)踏勘及咨詢當地專家)→制定方案→方案論證(縣、市、省專家)→外業(yè)采樣監(jiān)測→耕地監(jiān)測成果。

2.2外業(yè)調查方法光澤縣耕地質量監(jiān)測外業(yè)詳細調查，主要包括所在圖斑的位置(包括所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)、經緯度、用戶)、采樣時間、采樣天氣、耕地利用等別、地類、地形(包括指標區(qū)、坡度、坡向、海拔、地下水位)、基礎設施(田塊平整度、灌溉水源、灌溉保證率、排水條件、灌溉排水設施及狀況)、種植情況(經營狀況、實際種植情況、施肥情況、產量)、土壤情況(土壤類型、耕作層厚度、有機質含量、土壤質地、含鹽量)、周邊環(huán)境(周邊植被情況、工礦企業(yè)情況、交通便利度情況)、水土保持措施等，并拍攝現場照片。

3 監(jiān)測技術過程分析

3.1監(jiān)測類型篩分及驅動因子確定福建省監(jiān)測評價工作組為指導各地監(jiān)測工作，建立了省域耕地質量類型集[26]，類型包括：逐步干旱型、逐步漬澇型、肥力衰退型、肥力提升型、鹽化堿化型、酸化型、沙化型、水土流失型。該類型集涵蓋了福建省主要的耕地質量類型。

基于省域耕地質量類型集，綜合考慮光澤縣地形、土壤、氣候、水文、農業(yè)生產等因素，剔除了部分類型，確定了光澤縣耕地主導漸變類型。

3.1.1剔除監(jiān)測類型。

(1)逐步干旱型。光澤縣境屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，具有氣候溫和、雨量充沛、日照充足，全縣年均降雨量為1897.7 mm。水系十分發(fā)達，共有溪流300多條，河網密度0.56 km/km2，總流域面積為2 244.83 km2，河道總長為968.72 km，其中流域面積100 km2以上的河流6條。根據光澤縣水系分布圖及外業(yè)勘察結果，剔除逐步干旱型。

(2)鹽化堿化型及沙化型。此類型主要分布在福建省沿海區(qū)域。光澤縣位于福建省西北山間盆地，屬丘陵山地區(qū)，96.79%的耕地為水田。根據光澤縣區(qū)位特征，剔除鹽化堿化型、沙化型。

(3)酸化型。酸化型存在于易發(fā)生酸雨的區(qū)域，或長期大量施用化肥的耕地，或引用受工礦企業(yè)酸性排水污染的水源。光澤縣屬農業(yè)大縣，工業(yè)較少，歷史上未出現酸雨等情況，農業(yè)耕作有施用化肥，但外業(yè)勘察結果不存在酸化的情況，故剔除酸化型。

(4)水土流失型。光澤縣森林覆蓋率84.14%，不屬于水土流失易發(fā)生區(qū)。光澤縣水土流失主要集中在地形較陡山區(qū)，或北溪、西溪、富屯溪、信江、贛江等溪流兩側，且分布較零散，主要位于山地、陡坡無植被覆蓋區(qū)域以及易崩塌、滑坡區(qū)域，較少涉及到耕地區(qū)域，圖斑面積小，分布零散。因此，水土流失型不作為光澤縣主要的監(jiān)測類型。

3.1.2確定監(jiān)測類型。

(1)肥力衰退型。 光澤縣肥力衰退型主要是勞動力少、土壤貧瘠、種植成本較高、收益低的拋荒耕地。農村勞動力占鄉(xiāng)鎮(zhèn)農村總人口比重小于60%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是杭川鎮(zhèn)、寨里鎮(zhèn)及李坊鄉(xiāng)，光澤縣土壤貧瘠耕地主要分布在止馬鎮(zhèn)、華橋鄉(xiāng)及李坊鄉(xiāng)，占全縣貧瘠耕地總面積的80.01%。綜上分析及外業(yè)調查，確定李坊鄉(xiāng)、華橋鄉(xiāng)、寨里鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)中土壤貧瘠、設施老化的偏遠山區(qū)，以及河流兩岸設施被毀，肥力流失區(qū)域作為肥力衰退區(qū)，該類的驅動因子是土壤條件、勞動力、基礎設施條件。

(2)肥力提升型。光澤縣煙草和水稻的輪作區(qū)土地管理水平較好，集約利用度較高。土地整治項目區(qū)內田塊較平整，交通水利設施條件好，是肥力提升潛在區(qū)域。綜上分析及外業(yè)調查，確定整治區(qū)且煙草、水稻輪作區(qū)作為肥力提升區(qū)。驅動因子是基礎設施條件、勞動力、培肥措施及土地管理方式。

(3)逐步漬澇型。逐步漬澇是由于耕地地勢較低、排水不暢，排水設施缺少、損毀、老化及工程建設等導致地下水位抬升等原因，造成耕地逐步漬澇。光澤縣大型的工程建設較少，目前沒有發(fā)現項目周邊地下水位明顯抬升現象。光澤縣逐步漬澇型主要存在于山垅田地勢低洼區(qū)，周邊地勢較高，土壤為潛育水稻土或鹽漬水稻土，其排水條件較差，雖然部分采取了排水工程措施，但是隨著自然環(huán)境的變化，還是不能滿足排水要求的區(qū)域。綜上，確定山垅田潛育水稻土或鹽漬水稻土區(qū)中排水不暢耕地作為逐步漬澇型區(qū)，驅動因子是地形地貌、排水條件、土壤條件。

3.2漸變區(qū)域劃定及固定監(jiān)測單元選擇

3.2.1漸變區(qū)劃定原則。

(1)代表性原則。確定的耕地等別漸變類型能夠反映光澤縣地形、土壤、氣候、水資源空間變化等特點，反映當地耕地等別變化情況。同時，所選取的監(jiān)測單元能代表各耕地等別漸變類型的主要特征，所監(jiān)測的因素能反映形成該類型的主導成因。

(2)主導類型原則。通過多因素空間加權疊加得到各漸變類型劃分適宜性區(qū)域，結果會出現不同類型重合的部分，這時要考慮區(qū)域內主導漸變類型。

(3)集中連片原則。耕地受地形影響，面積大小、空間分布差異大。劃分的監(jiān)測片區(qū)選取耕地圖斑集中連片的區(qū)域，對于耕地圖斑零散分布、面積小的區(qū)域不予以考慮，方便實際監(jiān)測工作的開展。

(4)異質性與均質性原則。監(jiān)測類型區(qū)內部的主要因素具有相似性，不同的監(jiān)測類型區(qū)之間具有差異性，需要統(tǒng)籌考慮。

(5)調查核實原則。通過技術分析手段尋找主導漸變類型的特征區(qū)域，縮小監(jiān)測片區(qū)劃分的范圍，其劃分結果需要進行實地調查，核實片區(qū)范圍內的耕地情況，對于情況一致的予以采納，與實際情況出入較大的予以剔除，同時根據外業(yè)進行查缺補漏。

3.2.2漸變區(qū)劃定方法及監(jiān)測區(qū)確定。根據每種類型特征確定評價指標體系，每一種漸變類型劃分指標體系，由農業(yè)、國土、林業(yè)、水利及環(huán)保等方面專家采用特爾非法確定權重。計算各片區(qū)分值，根據分析結果，請相關專家商議是否劃定為監(jiān)測范圍，意見一致的確定為監(jiān)測區(qū)，意見不一致的予以剔除。最終確定光澤縣漸變監(jiān)測區(qū)面積977.18 hm2，其中肥力提升型667.52 hm2，肥力衰退型面積194.86 hm2，逐步漬澇型面積114.80 hm2(表1、圖1)。

表1 耕地質量監(jiān)測片區(qū)劃分結果

圖1 耕地質量監(jiān)測片區(qū)分布Fig.1 Distribution of cultivated land monitoring area

3.3固定監(jiān)測單元確定對于不同漸變類型的固定監(jiān)測單元，在劃定的漸變范圍內，根據漸變類型驅動因子和監(jiān)測指標的差異性，選擇面積較大、種植結構常年相對穩(wěn)定、具有代表性的地塊作為固定監(jiān)測單元。光澤縣劃分監(jiān)測單元1 155個，確定固定監(jiān)測單元75個，其中肥力提升型34個，肥力衰退型23個，逐步漬澇型18個(表1、圖1)。

3.4監(jiān)測樣點布設及采樣監(jiān)測樣點要求均勻分布在固定監(jiān)測單元上，一般6.67～13.33 hm2安排1個樣點，光澤縣共布設樣點79個，其中肥力提升型37個，肥力衰退型23個，逐步漬澇型19個(表1、圖1)。

采樣時采用“S”形布點采樣，在地形變化小、地力較均勻、采樣地塊面積較小的情況下，也可采用“梅花”形布點取樣，避開路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位。每個采樣點的取土深度及采樣量應均勻一致，土樣上層與下層的比例要相同，取樣時將表土進行剝離，一般剝離1～2 cm。代表樣品由16個以上單樣品混合而成，確保樣點具有代表性，具體數量根據樣點代表監(jiān)測單元規(guī)定。

3.5主導監(jiān)測因素及監(jiān)測周期根據光澤縣劃定的漸變型監(jiān)測區(qū)域，肥力提升型及肥力衰退型監(jiān)測因素是有機質、產量，逐步漬澇型監(jiān)測因素排水條件、產量。此外,考慮到福建省多雨，對所有樣點酸堿度進行監(jiān)測(表2)。

表2 耕地等別漸變類型周期

4 結語

結合實際工作，綜合光澤縣自然、水文、地質、社會經濟以及耕作方式等因素，在外業(yè)調查基礎上，確定光澤縣主要的漸變類型為肥力衰退型、肥力提升型和逐步漬澇型等3種，監(jiān)測片區(qū)11片，固定監(jiān)測單元75個，樣點79個。耕地質量監(jiān)測工作流程和研究方法對類似區(qū)域耕地質量等別年度監(jiān)測具有重要意義，可為該項工作的開展提供直接參考。同時，這種方法也存在一定不足，由于部分資料的獲取性不夠，基礎數據分析存在一定的局限，通過指標體系及其劃分方法提取的全部漸變類型典型區(qū)，缺少精度檢驗，我們將在以后工作中進一步研究。

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