陜西省耕地質量監測指標體系研究

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一、引言

耕地作為特殊的公共資源產品，其數量、質量與國家糧食安全密切相關，在維護國家安全、社會穩定方面意義重大。從土地詳查、變更調查，到第二次全國土地大調查，陜西省已經基本構建了比較完整的技術支撐體系。目前，陜西省已完成了全國農用地(耕地)分等工作，建立了比較完整的耕地質量本底數據。為建立起完整的耕地質量管理工作，對耕地質量進行動態監測是必不可少的，耕地質量監測是一項全新工作，需要從檢測樣點布設、監測指標選取、指標采集、指標評價方面進行研究，建立科學的耕地質量監測體系。在借鑒國內外耕地質量相關監測體系經驗及耕地質量監測理論分析的基礎之上。本研究從耕地質量監測指標選取出發，結合陜西省自然社會經濟因素、農用地質量分等指標，指標周期進行探討，初步建立陜西省耕地質量監測指標體系。

二、國內外研究進展

(一)國外概況

1.美國國家資源清單(national resources inventory)：是一項具有嚴密科學性和取樣調查程序的長期多元監測計劃，檢測目標覆蓋耕地、濕地、牧場、城市與建設用地，旨在調查統計土壤、水和其他自然資源的狀況并對其變化趨勢進行評價，為政府制定保護政策、規劃自然資源項目提供科學依據，在美國農業部自然保護局的領導之下，國家資源清單項目得到了約323000個監測樣本地塊和844000個監測樣本點在土地利用與覆蓋、土壤侵蝕、濕地、生物多樣性、保護措施和相關資源分布的情況。

2.歐盟土壤環境評價檢測項目(The Environmental Assessment of Soil for Monitoring Project)：歐盟官方確認當前影響歐洲土壤質量的八大威脅是侵蝕、有機物含量下降、污染、土壤壓實、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土壤的威脅之一。綜合考慮土壤威脅評價的先后順序、指標的適用性、政策目標以及歐盟政策背景等方面內容，最終從60個候選指標中選出九大威脅相關的前三位指標，共27各主要指標。

3.加拿大：世界上最早開展耕地土壤質量監測的國家。由于水土流失(水蝕、風蝕)、土壤結構惡化、鹽漬化、酸化等耕地退化問題日趨明顯和嚴重。1989年起，加拿大農業部國家基準項目中加進了監測農業土壤健康狀況變化，同時確定了23個基準點，構成基準監測網絡，其指標包括：農場歷史、地形條件、土壤顏色、結構、質地、結構性、PH值、土壤持水力、粘土礦物性質、總表面積、陽離子代換量等物理化學性狀指標。

(二)國內概況

1.耕地土壤監測：我國耕地土壤(也叫耕地地力)監測工作始于1986年，由全國農業技術推廣服務中心負責管理運行。

2.農業環境監測 我國農業環境監測是對進入農業環境中的污染物進行經常性監測，監測內容包括農田大氣監測、農用水質監測、農田土壤(環境)監測和農產品監測，是國家環境監測網點的一部分，由農業部主管，具體在農業環境保護主管部門統一規劃、組織和協調下進行。

3.耕地等級監測試點2011年，國土資源部下發《國土資源部辦公廳關于開展耕地質量等級監測試點工作的通知》(國土資廳函[2011]5號)，在全國選擇15個基本農田示范縣開展耕地等級監測試點工作。

4.2012年發布《耕地質量等別調查評價與監測工作的方案》(國土資廳發[2012]60號)文件。全國范圍內的耕地質量監測工作逐步進行。

三、影響耕地質量的因素分析

耕地質量是自然因素和社會經濟因素共同綜合作用下形成的支持農業生產的能力。自然因素是主導耕地質量變化的內在影響因素，而社會經濟因素主要影響耕地的現實生產能力。

(一)陜西省耕地數量分布情況

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

表1　全省3大區域耕地面積匯總表　　　　104hm2

(二)農用地分等指標分析

根據農用地質量分等規程(GB/T 28407-2012),陜西省農用地分等指標包括有效土層厚度、表層土壤質地、土壤鹽漬化程度、土壤有機質含量、灌溉保證率、灌溉水源、土壤剖面構型、土壤侵蝕程度、排水條件、地形坡度、地表巖石露頭度、PH值、土壤剖面構型共13個指導性指標。全省各指標區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區采用的分等因素

(三)自然因素指標的選取。自然因素直接影響作物的生長發育,對糧食產量起決定性作用。耕地自然條件的優劣可以通過氣候因素、地形因素、水文地質因素、植被因素來表示。

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的對流層，即與地球表面產生直接水熱交換的大氣層。大氣中光、溫、水、風等幾個方面對耕地質量產生影響。光能是綠色植物進行光合作用和生物運動發展的主要能源。水分狀況主要是指降水量，一個地區降水多少、降水的季節分配、降水強度、降水變率等都直接影響耕地的生產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的再分配地形主要通過海拔和坡向影響太陽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，到一定高度后達到極大值，之后又隨海拔的升高而減少。在小的區域，由于地勢的高、低、陡、緩的起伏而形成的各個地段稱為地貌部位或地貌形態組合單元。地貌部位的差異首先是對地表水的排蓄狀況、潛水的流動性和深埋等有重要影響；其次是引起外動力地質地貌過程的作用方式、強度和物質遷移狀況的差異；再次是引起成土母質的類型及其礦物成分和化學成分等的變異。

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

4.植被因素。植被具有調節氣候、增加降水蓄水、保持水土、改良土壤、防風固沙、凈化空氣、減弱風力的作用。

(四)社會經濟因素

社會經濟因素通過人對耕地的投入與管理改變耕地自然性狀而作用于耕地質量。在我國普遍存在土壤肥力以城鎮居民點為中心,呈同心圓式分布,越向中心肥力越高的分布規律;同時良好的社會經濟條件有利于農田基本設施建設,有效調節不確定氣候因素及地形地貌因素對耕地生產能力的影響。

四、耕地質量監測指標體系的建立

(一)指標的選取

耕地質量的實質是耕地生產能力與耕地生態質量因素的綜合反映。參照農用地質量分等規程(GB/T28407-2012)，以陜西省農用地分等成果為依托,充分分析耕地質量影響因素,篩選出在一定時間內存在變化且對影響耕地質量及其產能的主要自然因素、社會經濟因素作為監測指標,構建陜西省耕地質量監測指標(見表3)。

表3　陜西省耕地質量監測指標

(二)指標監測周期的確定

耕地質量監測指標應能全面地反映自然、社會經濟、環境健康等影響耕地質量的因素。不同類別的耕地質量監測指標，其性質變化具有不同的時間尺度。依據耕地質量監測指標，按照其時間變化尺度，可劃分為穩定因素、相對穩定因素和易變因素三類(見表4)。不同的監測層次或不同的監測尺度，其耕地利用監測目標、方法及內容具有明顯的差異，因此監測周期應于監測工作的層次與空間尺度相協調。對未經土地整治工程等重大人為干擾的存量耕地，指標監測周期依據其穩定性確定;對進行土地整治、農業綜合開發、農田水利建設等重大工程改造過的耕地，進行一年一次的定期監測；因不可預見的自然、人為破壞等引起質量突變的耕地，在災害和破壞行為發生時即時監測。

表4　陜西省耕地質量監測指標體系

(三)指標數據來源。耕地質量動態監測的資料來源一般有兩種形式：一種是遙感資料、一種是定位監測資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。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。兩種監測資料相結合,每個監測指標數據的獲取應嚴格按照國家制定的《農用地質量動態監測規程》中的技術規范或參考相關行業標準執行。土壤因素中的指標數據等可從最新的農用地分等數據庫中查找。

五、結論

本研究在對影響耕地質量因素理論分析的基礎上，借鑒國內外耕地質量監測相關的監測體系經驗和陜西省耕地質量分等因素，構建陜西省耕地質量監測指標體系研究。監測指標包括自然因素、社會因素和環境因素等指標。建立一個綜合的耕地質量監測指標體系。

本研究僅僅從指標選取、監測周期和數據來源方面進行探討，并沒有對各個指標的精確度、指標評價閾值方面考慮，存在一定的局限性。今后應深入從指標閾值、3S技術方面對耕地質量監測指標體系引導方面做研究。