(陜西賽佳工程設(shè)計(jì)有限公司　陜西　西安　710021)

一、引言

耕地作為特殊的公共資源產(chǎn)品，其數(shù)量、質(zhì)量與國(guó)家糧食安全密切相關(guān)，在維護(hù)國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定方面意義重大。從土地詳查、變更調(diào)查，到第二次全國(guó)土地大調(diào)查，陜西省已經(jīng)基本構(gòu)建了比較完整的技術(shù)支撐體系。目前，陜西省已完成了全國(guó)農(nóng)用地(耕地)分等工作，建立了比較完整的耕地質(zhì)量本底數(shù)據(jù)。為建立起完整的耕地質(zhì)量管理工作，對(duì)耕地質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是必不可少的，耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)全新工作，需要從檢測(cè)樣點(diǎn)布設(shè)、監(jiān)測(cè)指標(biāo)選取、指標(biāo)采集、指標(biāo)評(píng)價(jià)方面進(jìn)行研究，建立科學(xué)的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系。在借鑒國(guó)內(nèi)外耕地質(zhì)量相關(guān)監(jiān)測(cè)體系經(jīng)驗(yàn)及耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)理論分析的基礎(chǔ)之上。本研究從耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)選取出發(fā)，結(jié)合陜西省自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、農(nóng)用地質(zhì)量分等指標(biāo)，指標(biāo)周期進(jìn)行探討，初步建立陜西省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。

二、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

(一)國(guó)外概況

1.美國(guó)國(guó)家資源清單(national resources inventory)：是一項(xiàng)具有嚴(yán)密科學(xué)性和取樣調(diào)查程序的長(zhǎng)期多元監(jiān)測(cè)計(jì)劃，檢測(cè)目標(biāo)覆蓋耕地、濕地、牧場(chǎng)、城市與建設(shè)用地，旨在調(diào)查統(tǒng)計(jì)土壤、水和其他自然資源的狀況并對(duì)其變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為政府制定保護(hù)政策、規(guī)劃自然資源項(xiàng)目提供科學(xué)依據(jù)，在美國(guó)農(nóng)業(yè)部自然保護(hù)局的領(lǐng)導(dǎo)之下，國(guó)家資源清單項(xiàng)目得到了約323000個(gè)監(jiān)測(cè)樣本地塊和844000個(gè)監(jiān)測(cè)樣本點(diǎn)在土地利用與覆蓋、土壤侵蝕、濕地、生物多樣性、保護(hù)措施和相關(guān)資源分布的情況。

2.歐盟土壤環(huán)境評(píng)價(jià)檢測(cè)項(xiàng)目(The Environmental Assessment of Soil for Monitoring Project)：歐盟官方確認(rèn)當(dāng)前影響歐洲土壤質(zhì)量的八大威脅是侵蝕、有機(jī)物含量下降、污染、土壤壓實(shí)、土壤鹽漬化、生物多樣性下降、土壤封閉和山體滑坡，此外荒漠化也被看成是對(duì)土壤的威脅之一。綜合考慮土壤威脅評(píng)價(jià)的先后順序、指標(biāo)的適用性、政策目標(biāo)以及歐盟政策背景等方面內(nèi)容，最終從60個(gè)候選指標(biāo)中選出九大威脅相關(guān)的前三位指標(biāo)，共27各主要指標(biāo)。

3.加拿大：世界上最早開展耕地土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)的國(guó)家。由于水土流失(水蝕、風(fēng)蝕)、土壤結(jié)構(gòu)惡化、鹽漬化、酸化等耕地退化問題日趨明顯和嚴(yán)重。1989年起，加拿大農(nóng)業(yè)部國(guó)家基準(zhǔn)項(xiàng)目中加進(jìn)了監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)土壤健康狀況變化，同時(shí)確定了23個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，構(gòu)成基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，其指標(biāo)包括：農(nóng)場(chǎng)歷史、地形條件、土壤顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)性、PH值、土壤持水力、粘土礦物性質(zhì)、總表面積、陽(yáng)離子代換量等物理化學(xué)性狀指標(biāo)。

(二)國(guó)內(nèi)概況

1.耕地土壤監(jiān)測(cè)：我國(guó)耕地土壤(也叫耕地地力)監(jiān)測(cè)工作始于1986年，由全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心負(fù)責(zé)管理運(yùn)行。

2.農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè) 我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)進(jìn)入農(nóng)業(yè)環(huán)境中的污染物進(jìn)行經(jīng)常性監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括農(nóng)田大氣監(jiān)測(cè)、農(nóng)用水質(zhì)監(jiān)測(cè)、農(nóng)田土壤(環(huán)境)監(jiān)測(cè)和農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)，是國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的一部分，由農(nóng)業(yè)部主管，具體在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)主管部門統(tǒng)一規(guī)劃、組織和協(xié)調(diào)下進(jìn)行。

3.耕地等級(jí)監(jiān)測(cè)試點(diǎn)2011年，國(guó)土資源部下發(fā)《國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于開展耕地質(zhì)量等級(jí)監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作的通知》(國(guó)土資廳函[2011]5號(hào))，在全國(guó)選擇15個(gè)基本農(nóng)田示范縣開展耕地等級(jí)監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作。

4.2012年發(fā)布《耕地質(zhì)量等別調(diào)查評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)工作的方案》(國(guó)土資廳發(fā)[2012]60號(hào))文件。全國(guó)范圍內(nèi)的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作逐步進(jìn)行。

三、影響耕地質(zhì)量的因素分析

耕地質(zhì)量是自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素共同綜合作用下形成的支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能力。自然因素是主導(dǎo)耕地質(zhì)量變化的內(nèi)在影響因素，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素主要影響耕地的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)能力。

(一)陜西省耕地?cái)?shù)量分布情況

截止2015年底，陜西省耕地面積399.82萬(wàn)hm2,占土地總面積的19.39%,其中，水田15.91萬(wàn)hm2，占耕地總面積的3.98%，主要分布在漢中市和安康市，榆林無(wú)定河和關(guān)中渭河沿岸也有少量分布；水澆地106.01萬(wàn)hm2，占耕地總面積的26.51%，主要分布在關(guān)中地區(qū)，陜北黃河沿岸也有少量分布；旱地277.90萬(wàn)hm2,占耕地總面積的69.51%，主要分布在陜南土石山區(qū)、陜北黃土丘陵溝壑區(qū)和陜北長(zhǎng)城沿線風(fēng)沙區(qū)。全省3大區(qū)域耕地面積匯總見表1。

表1　全省3大區(qū)域耕地面積匯總表　　　　104hm2

(二)農(nóng)用地分等指標(biāo)分析

根據(jù)農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程(GB/T 28407-2012),陜西省農(nóng)用地分等指標(biāo)包括有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化程度、土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率、灌溉水源、土壤剖面構(gòu)型、土壤侵蝕程度、排水條件、地形坡度、地表巖石露頭度、PH值、土壤剖面構(gòu)型共13個(gè)指導(dǎo)性指標(biāo)。全省各指標(biāo)區(qū)所選取的耕地分等因素具體見表2。

表2　陜西省耕地分等各指標(biāo)區(qū)采用的分等因素

(三)自然因素指標(biāo)的選取。自然因素直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)糧食產(chǎn)量起決定性作用。耕地自然條件的優(yōu)劣可以通過氣候因素、地形因素、水文地質(zhì)因素、植被因素來(lái)表示。

1.氣候因素。氣候資源是耕地資源的重要組成要素，主要是指地球表面10-12KM的對(duì)流層，即與地球表面產(chǎn)生直接水熱交換的大氣層。大氣中光、溫、水、風(fēng)等幾個(gè)方面對(duì)耕地質(zhì)量產(chǎn)生影響。光能是綠色植物進(jìn)行光合作用和生物運(yùn)動(dòng)發(fā)展的主要能源。水分狀況主要是指降水量，一個(gè)地區(qū)降水多少、降水的季節(jié)分配、降水強(qiáng)度、降水變率等都直接影響耕地的生產(chǎn)潛力和耕地的利用方式。

2.地形因素。地形影響地表能量和物質(zhì)的再分配地形主要通過海拔和坡向影響太陽(yáng)輻射和降水的再分配，積溫隨著而海拔的升高而減少；降水量首先隨著海拔的升高而增多，到一定高度后達(dá)到極大值，之后又隨海拔的升高而減少。在小的區(qū)域，由于地勢(shì)的高、低、陡、緩的起伏而形成的各個(gè)地段稱為地貌部位或地貌形態(tài)組合單元。地貌部位的差異首先是對(duì)地表水的排蓄狀況、潛水的流動(dòng)性和深埋等有重要影響；其次是引起外動(dòng)力地質(zhì)地貌過程的作用方式、強(qiáng)度和物質(zhì)遷移狀況的差異；再次是引起成土母質(zhì)的類型及其礦物成分和化學(xué)成分等的變異。

3.水文地質(zhì)因素。水文地質(zhì)因素指水文和水文地質(zhì)因素。水文狀況包括水量和水質(zhì)，水資源的污染也會(huì)影響到耕地質(zhì)量。水文地質(zhì)是指地下水狀況、潛水埋深、潛水礦化度以及水的補(bǔ)給和排水狀況。

4.植被因素。植被具有調(diào)節(jié)氣候、增加降水蓄水、保持水土、改良土壤、防風(fēng)固沙、凈化空氣、減弱風(fēng)力的作用。

(四)社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素通過人對(duì)耕地的投入與管理改變耕地自然性狀而作用于耕地質(zhì)量。在我國(guó)普遍存在土壤肥力以城鎮(zhèn)居民點(diǎn)為中心,呈同心圓式分布,越向中心肥力越高的分布規(guī)律;同時(shí)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件有利于農(nóng)田基本設(shè)施建設(shè),有效調(diào)節(jié)不確定氣候因素及地形地貌因素對(duì)耕地生產(chǎn)能力的影響。

四、耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的建立

(一)指標(biāo)的選取

耕地質(zhì)量的實(shí)質(zhì)是耕地生產(chǎn)能力與耕地生態(tài)質(zhì)量因素的綜合反映。參照農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程(GB/T28407-2012)，以陜西省農(nóng)用地分等成果為依托,充分分析耕地質(zhì)量影響因素,篩選出在一定時(shí)間內(nèi)存在變化且對(duì)影響耕地質(zhì)量及其產(chǎn)能的主要自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素作為監(jiān)測(cè)指標(biāo),構(gòu)建陜西省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)(見表3)。

表3　陜西省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)

(二)指標(biāo)監(jiān)測(cè)周期的確定

耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)應(yīng)能全面地反映自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境健康等影響耕地質(zhì)量的因素。不同類別的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其性質(zhì)變化具有不同的時(shí)間尺度。依據(jù)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)，按照其時(shí)間變化尺度，可劃分為穩(wěn)定因素、相對(duì)穩(wěn)定因素和易變因素三類(見表4)。不同的監(jiān)測(cè)層次或不同的監(jiān)測(cè)尺度，其耕地利用監(jiān)測(cè)目標(biāo)、方法及內(nèi)容具有明顯的差異，因此監(jiān)測(cè)周期應(yīng)于監(jiān)測(cè)工作的層次與空間尺度相協(xié)調(diào)。對(duì)未經(jīng)土地整治工程等重大人為干擾的存量耕地，指標(biāo)監(jiān)測(cè)周期依據(jù)其穩(wěn)定性確定;對(duì)進(jìn)行土地整治、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等重大工程改造過的耕地，進(jìn)行一年一次的定期監(jiān)測(cè)；因不可預(yù)見的自然、人為破壞等引起質(zhì)量突變的耕地，在災(zāi)害和破壞行為發(fā)生時(shí)即時(shí)監(jiān)測(cè)。

表4　陜西省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系

(三)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源。耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的資料來(lái)源一般有兩種形式：一種是遙感資料、一種是定位監(jiān)測(cè)資料。遙感用航攝飛機(jī)飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達(dá)910km左右，從而，可及時(shí)獲取大范圍的信息。遙感獲取信息的速度快、周期短，獲取信息受條件限制少，獲取信息的手段多、信息量大。兩種監(jiān)測(cè)資料相結(jié)合,每個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家制定的《農(nóng)用地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程》中的技術(shù)規(guī)范或參考相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。土壤因素中的指標(biāo)數(shù)據(jù)等可從最新的農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)中查找。

五、結(jié)論

本研究在對(duì)影響耕地質(zhì)量因素理論分析的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)相關(guān)的監(jiān)測(cè)體系經(jīng)驗(yàn)和陜西省耕地質(zhì)量分等因素，構(gòu)建陜西省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系研究。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括自然因素、社會(huì)因素和環(huán)境因素等指標(biāo)。建立一個(gè)綜合的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。

本研究?jī)H僅從指標(biāo)選取、監(jiān)測(cè)周期和數(shù)據(jù)來(lái)源方面進(jìn)行探討，并沒有對(duì)各個(gè)指標(biāo)的精確度、指標(biāo)評(píng)價(jià)閾值方面考慮，存在一定的局限性。今后應(yīng)深入從指標(biāo)閾值、3S技術(shù)方面對(duì)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系引導(dǎo)方面做研究。