閩西北丘陵地區耕地質量監測應用研究
——以福建省光澤縣為例

蘇梅琳

(福建省地質測繪院，福建福州 350000)

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

1 研究區概況

光澤縣地處福建省西北部，屬于東部丘陵山地區，是一個農業大縣。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 技術路線及外業調查方法

2.1技術路線光澤縣耕地質量等別年度監測主要任務有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主導因素及驅動因子；二是確定固定監測單元并布設監測樣點；三是基于監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。根據監測工作主要任務，制定了監測技術路線：收集資料(縣統計年鑒、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、土地規劃、耕地地力成果、地災防治規劃、耕地連片情況、水利資源等)→內業整理(掌握監測區基本情況)→初步確定耕地漸變類型和范圍→初步確定固定監測單元及布設樣點→外業論證(外業踏勘及咨詢當地專家)→制定方案→方案論證(縣、市、省專家)→外業采樣監測→耕地監測成果。

2.2外業調查方法光澤縣耕地質量監測外業詳細調查，主要包括所在圖斑的位置(包括所在鄉鎮、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、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)、周邊環境(周邊植被情況、工礦企業情況、交通便利度情況)、水土保持措施等，并拍攝現場照片。

3 監測技術過程分析

3.1監測類型篩分及驅動因子確定福建省監測評價工作組為指導各地監測工作，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剔除監測類型。

(1)逐步干旱型。光澤縣境屬亞熱帶季風濕潤氣候區，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域。光澤縣位于福建省西北山間盆地，屬丘陵山地區，96.79%的耕地為水田。根據光澤縣區位特征，剔除鹽化堿化型、沙化型。

(3)酸化型。酸化型存在于易發生酸雨的區域，或長期大量施用化肥的耕地，或引用受工礦企業酸性排水污染的水源。光澤縣屬農業大縣，工業較少，歷史上未出現酸雨等情況，農業耕作有施用化肥，但外業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生區。光澤縣水土流失主要集中在地形較陡山區，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、陡坡無植被覆蓋區域以及易崩塌、滑坡區域，較少涉及到耕地區域，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測類型。

3.1.2確定監測類型。

(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。農村勞動力占鄉鎮農村總人口比重小于60%的鄉鎮是杭川鎮、寨里鎮及李坊鄉，光澤縣土壤貧瘠耕地主要分布在止馬鎮、華橋鄉及李坊鄉，占全縣貧瘠耕地總面積的80.01%。綜上分析及外業調查，確定李坊鄉、華橋鄉、寨里鎮等鄉鎮中土壤貧瘠、設施老化的偏遠山區，以及河流兩岸設施被毀，肥力流失區域作為肥力衰退區，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土地管理水平較好，集約利用度較高。土地整治項目區內田塊較平整，交通水利設施條件好，是肥力提升潛在區域。綜上分析及外業調查，確定整治區且煙草、水稻輪作區作為肥力提升區。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，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，但是隨著自然環境的變化，還是不能滿足排水要求的區域。綜上，確定山垅田潛育水稻土或鹽漬水稻土區中排水不暢耕地作為逐步漬澇型區，驅動因子是地形地貌、排水條件、土壤條件。

3.2漸變區域劃定及固定監測單元選擇

3.2.1漸變區劃定原則。

(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，所選取的監測單元能代表各耕地等別漸變類型的主要特征，所監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域，結果會出現不同類型重合的部分，這時要考慮區域內主導漸變類型。

(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。劃分的監測片區選取耕地圖斑集中連片的區域，對于耕地圖斑零散分布、面積小的區域不予以考慮，方便實際監測工作的開展。

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

(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域，縮小監測片區劃分的范圍，其劃分結果需要進行實地調查，核實片區范圍內的耕地情況，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，同時根據外業進行查缺補漏。

3.2.2漸變區劃定方法及監測區確定。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、國土、林業、水利及環保等方面專家采用特爾非法確定權重。計算各片區分值，根據分析結果，請相關專家商議是否劃定為監測范圍，意見一致的確定為監測區，意見不一致的予以剔除。最終確定光澤縣漸變監測區面積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 耕地質量監測片區劃分結果

圖1 耕地質量監測片區分布Fig.1 Distribution of cultivated land monitoring area

3.3固定監測單元確定對于不同漸變類型的固定監測單元，在劃定的漸變范圍內，根據漸變類型驅動因子和監測指標的差異性，選擇面積較大、種植結構常年相對穩定、具有代表性的地塊作為固定監測單元。光澤縣劃分監測單元1 155個，確定固定監測單元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監測樣點布設及采樣監測樣點要求均勻分布在固定監測單元上，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測單元規定。

3.5主導監測因素及監測周期根據光澤縣劃定的漸變型監測區域，肥力提升型及肥力衰退型監測因素是有機質、產量，逐步漬澇型監測因素排水條件、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，監測片區11片，固定監測單元75個，樣點79個。耕地質量監測工作流程和研究方法對類似區域耕地質量等別年度監測具有重要意義，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，缺少精度檢驗，我們將在以后工作中進一步研究。

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