長江中下游平原區(qū)耕地質(zhì)量定級方法應(yīng)用比較研究

陳維治 王海燕 馮莉莉

摘 要：為深入探討耕地質(zhì)量定級方法，滿足當前耕地占補平衡、土地整治成效分析等現(xiàn)實需求，以揚州市江都區(qū)為研究區(qū)，分別運用因素法、修正法和樣地法對研究區(qū)進行耕地質(zhì)量定級評價，對三種方法的定級過程、應(yīng)用特點、適用范圍及定級結(jié)果的合理性進行分析，并通過空間區(qū)分度（分異性）分析、空間重疊度（相同性）分析、樣點相關(guān)性分析和耕地質(zhì)量等、級銜接分析，從不同方面對三種方法進行了比較研究，認為因素法定級結(jié)果更加符合長江中下游平原地區(qū)實際。

關(guān)鍵詞：長江中下游;平原區(qū);耕地質(zhì)量;定級方法;比較

中圖分類號：F323.211? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2019）29-0033-08

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深入推進，耕地后備資源不斷減少，實現(xiàn)耕地占補平衡、占優(yōu)補優(yōu)的難度日趨加大。目前，激勵約束機制尚不健全，耕地質(zhì)量建設(shè)和管理有待進一步強化，耕地保護面臨多重壓力[1-3]。同時，已有耕地質(zhì)量分等評價已不能及時反映土地整治等工程措施對于耕地質(zhì)量以及糧食生產(chǎn)能力的影響。根據(jù)國家《農(nóng)用地定級規(guī)程》，農(nóng)用地定級有因素法、修正法和樣地法3種方法[4-6]。因素法是農(nóng)用地定級中常用的方法，在開展農(nóng)用地定級的地區(qū)可根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，選擇因素加權(quán)求和計算定級指數(shù)，確定級別。修正法是在農(nóng)用地等別劃分的基礎(chǔ)上，對分等指數(shù)進行各種系數(shù)修正，從而計算農(nóng)用地定級指數(shù)，確定農(nóng)用地級別。樣地法是以標準樣地為基礎(chǔ)進行比較和分值加減計算定級指數(shù)，確定農(nóng)用地級別。其中，樣地法自成體系[7]。因素法和修正法的原理基本相同，兩種定級方法的基礎(chǔ)原理均為多因素綜合評定法，其定級結(jié)果必然有內(nèi)在的統(tǒng)一性;但兩者又存在明顯的不同之處，針對同一區(qū)域所得到的定級結(jié)果也會有所差異[8]。

本文以揚州市江都區(qū)為例，以服務(wù)于耕地占補平衡為導(dǎo)向，以適用于耕地質(zhì)量提升工程為重點，探討因素法、修正法和樣地法三種定級方法的特點和適用范圍，對比分析三種方法的定級結(jié)果，進一步驗證相關(guān)理論，對適用于長江中下游平原區(qū)的耕地質(zhì)量定級思路進行有益的探索，促進耕地數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)三位一體保護。

一、研究區(qū)概況與研究方法

（一）研究區(qū)概況

江都區(qū)位于揚州市東部，地處北緯32°17′51″～32°48′00″，東經(jīng)119°27′03″～119°54′23″之間。土地總面積1 332.54平方千米。地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫14.9℃，降水量978.7毫米，四季分明，無霜期較長。江都地處蘇中—蘇北盆地高郵凹陷南半部，境內(nèi)地勢平坦，中部較高，南北兩側(cè)較低，屬江灘沖擊平原，平均海拔5米左右，地面真高1.6～9.9米，傾斜坡度小于6度，適合發(fā)展多種農(nóng)業(yè)，是典型的長江中下游平原城市區(qū)。

（二）數(shù)據(jù)來源

本研究所使用和參考的數(shù)據(jù)主要包括《揚州市江都區(qū)耕地質(zhì)量等別更新數(shù)據(jù)庫》（2016年）、江都區(qū)土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫（2016年）、江都區(qū)土壤志、江都區(qū)耕地地力評價成果、江都區(qū)水利志以及江都區(qū)統(tǒng)計年鑒（2016年）。

二、耕地質(zhì)量定級

（一）因素法定級

根據(jù)江都這實際情況和特點，在服務(wù)于耕地占補平衡為定級目的導(dǎo)向下，以適用于耕地質(zhì)量提升工程為重點，構(gòu)建江都區(qū)耕地質(zhì)量定級指標體系，并采用特爾斐法和成對比較法來確定各因素因子及其權(quán)重（表1）;參照《農(nóng)用地定級規(guī)程》，以分等單元為基礎(chǔ)，采用“地塊法”對江都區(qū)共劃分定級單元144 445個，面積65 120.57公頃。運用Arcgis 疊加定級單元各因素分值，加權(quán)求和計算定級指數(shù)，分值在65～100分之間，且集中于70～90分之間。計算單元定級指數(shù)發(fā)生頻率，以頻率曲線的拐點為分界點，將江都區(qū)耕地質(zhì)量分為6級。

（二）修正法定級

修正法是在用因素法定出農(nóng)用地分等指數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)定級目的，選擇耕作便利條件、基礎(chǔ)設(shè)施條件等因素計算修正系數(shù)，對分等成果進行修正，從而評定農(nóng)用地級別的方法。修正因素是指在分等因素之外需補充選取的、在定級范圍內(nèi)具有明顯差異的、對農(nóng)用地級別有顯著影響的因素。根據(jù)服務(wù)耕地占補平衡的定級目的，結(jié)合《農(nóng)用地定級規(guī)程》及江都區(qū)自然、社會、經(jīng)濟等方面情況，選取田間道路通達度、田間建筑物配套率和田塊規(guī)整度為修正因子。修正法定級所選用的各修正因素因子的權(quán)重采用特爾斐法確定（表2）。利用已有的各分等評價單元的利用等指數(shù)，通過基礎(chǔ)設(shè)施條件、耕作便利度修正，計算定級指數(shù)。

（三）樣地法定級

1.定級因素因子體系建立

依據(jù)農(nóng)用地定級標準樣地設(shè)置原則及要求，選取江都區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合質(zhì)量最好的26個水田和旱地分等單元作為標準樣地。依據(jù)定級目的和江都區(qū)實際情況，設(shè)計樣地法定級因素因子體系，并使用特爾斐法進行權(quán)重確定（表3）。

2.因素分級記分規(guī)則表的編制

設(shè)置一個虛擬標準樣地作為1號標準樣地，該標準樣地各項因素特征值均為最優(yōu)，分值為100分。通過走訪農(nóng)學專家、土壤專家、肥料專家以及經(jīng)驗豐富的當?shù)剞r(nóng)民，結(jié)合實際的定級因素變異對農(nóng)作物的影響情況，最終將各定級因素均分成為六級并確定各級的上下限。根據(jù)各因素的性質(zhì)不同采用不同的方式編制定級因素記分規(guī)則表。一般情況下，限制性定級因素采用非等差方式，而非限制性定級因素則采用等差方式（見表4）。

三、定級結(jié)果及對比分析

（一）級別面積集中度分析

面積集中度（C）是衡量級別面積分布集中程度的指標，其原理是利用各級面積比率從大到小排序后累計值曲線與面積均勻分布比率累計值之間的面積差作為集中度大小的標志[9]。

計算方法為：C=∫（fi-f0）。其中，fi為各級別面積比率曲線縱坐標值，f0為面積均勻分布比率累計值曲線縱坐標值。C值理論變化在0～0.5之間，C越大，說明級別面積集中程度越大。若C=0.5，說明全部面積分布在一個級別之內(nèi);若C=0，說明各級別面積均等。經(jīng)近似計算，因素法定級Cy=0.32;修正法定級Cx=0.37;樣地法定級Cd=0.39。比較3種方法的集中度曲線和計算結(jié)果可以看出，以樣地法定級結(jié)果集中度最大，因素法定級集中度最小，但3者總體差異不大。

（二）級別面積分析

在本研究中，參與耕地質(zhì)量定級的江都區(qū)耕地面積為65 120.57公頃，共劃分為6個級別。從表5和圖1可以看出，三種方法定級結(jié)果中不同級別耕地面積占比相對集中。因素法定級的耕地面積主要分布在2—5級，占全區(qū)耕地總面積的82.76%，各級別面積分布成正態(tài)分布。修正法定級的耕地面積主要分布在2—5級，占全區(qū)耕地總面積的79.72%，各級別面積分布成雙峰分布。樣地法定級的耕地面積主要分布在2—4級，各級別面積分布成正弦曲線分布。其中，因素法、修正法定級結(jié)果中，同一級別面積比例相差在8%以內(nèi);因素法、樣地法的比例相差在12%以內(nèi)，修正法、樣地法的比例相差在10%以內(nèi)。

（三）級別空間重疊率分析

級別空間重疊是指運用不同定級方法所獲得的定級結(jié)果中相同空間位置的定級單元的級別相同情況，即同地同級率[10]。利用GIS系統(tǒng)，將3種定級結(jié)果圖相互疊置，提取統(tǒng)計單元個數(shù)及其分布信息加以統(tǒng)計，考慮到相鄰級別的互容性，鄰級相合（容合）可同樣視作具有同一性。通過級別空間重疊率分析可知，修正法-樣地法的重疊率為29.08%，容合重疊率為71.69%;樣地法-因素法的重疊率達36.04%，容合重疊率為83.45%;修正法-因素法的重疊率為49.48%，容合重疊率為94.52%。通過重疊率分析，證明修正法-因素法2種方法的同級別單元在數(shù)量和分布上存在同一性。

由圖2可知，三種方法定級結(jié)果具有相似的空間分布規(guī)律，即中間相對較高、南北相對較低的地域分布規(guī)律。一、二級耕地主要分布在新通揚運河以南、京滬高速公路以北的區(qū)域，邵伯河以東、三陽河以西的地區(qū)，以及新通揚運河以北、三陽河兩側(cè)的地區(qū)，地勢平坦，土壤肥沃，河網(wǎng)密布，耕地質(zhì)量高。三、四級耕地主要分布在鹽邵河、昭關(guān)自灌總渠兩側(cè)的西部地區(qū)，鹽邵河以北三陽河以西的北部地區(qū)，三陽河與野田河中間的中部地區(qū)，老通揚運河兩側(cè)的南部地區(qū)，水源充足，土壤特性一般，耕地質(zhì)量一般。五、六級耕地主要集中在京滬高速公路以南的沿江圩區(qū)，鹽邵河以西戚墅河以東的西北部區(qū)域，紅旗河與老通揚運河交匯的區(qū)域，以及北部沼澤洼地的里下河地區(qū)，地勢較低洼，耕地質(zhì)量較差。

但在部分區(qū)域，三種定級結(jié)果存在些許差異。比如，在真武鎮(zhèn)，采用因素法和樣地法定級，鎮(zhèn)域內(nèi)大部分為四級地，而采用修正法定級大部分為五級地;吳橋鎮(zhèn)也存在同樣的情況。究其原因，主要是各種方法采用的權(quán)重、分級的不同方法導(dǎo)致的，但是從總體來看，是符合耕地質(zhì)量實際情況的。

（四）等、級銜接分析

耕地的“等、級”都反映了耕地的內(nèi)在質(zhì)量，其結(jié)果應(yīng)具有相關(guān)性和統(tǒng)一性特征。但因兩者評價目的、方法和側(cè)重點不同，在趨勢一致的前提下，各自表現(xiàn)出局部的變化。通過對耕地質(zhì)量分等成果與定級成果的分析，檢驗兩者的銜接情況。

1.定級指數(shù)與分等指數(shù)相關(guān)性分析

相關(guān)性分析是指對兩個或多個具備相關(guān)性的變量因素進行分析，從而衡量變量因素之間的相關(guān)密切程度。采用SPSS軟件對定級指數(shù)和分等指數(shù)進行Pearson相關(guān)性分析，由表3—3可知，因素法耕地定級指數(shù)與國家自然等、利用等和經(jīng)濟等指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.912、0.680和0.500，修正法的相關(guān)系數(shù)分別為0.568、0.560和0.484，樣地法的相關(guān)系數(shù)分別為0.490、0.365和0.313，可以看出，因素法定級指數(shù)與分等指數(shù)之間為相關(guān)性較強，修正法和樣地法的定級指數(shù)與分等指數(shù)之間相關(guān)性相對較弱。

2.級別序列與等別序列銜接情況分析

統(tǒng)計每個級別內(nèi)等別的分布情況，以國家利用等別為例（如圖3所示），可以發(fā)現(xiàn)，從總體上來看，級別序列與等別序列高低一致，耕地質(zhì)量級別越高，對應(yīng)的國家利用等別越高;從不同方法來看，因素法、樣地法每個級別均最多對應(yīng)2個等別，而修正法有部分級別對應(yīng)三個等別，說明因素法、樣地法能更好地區(qū)分耕地質(zhì)量定級結(jié)果。

四、結(jié)論

第一，從耕地質(zhì)量定級工作服務(wù)于占補平衡的目的來看，要求及時快速評定，“即用即評”。因素法有較強的理論基礎(chǔ)，滿足“即用即評”的工作方式，在省域范圍內(nèi)可比，比例尺大、精度高，時效性強。修正法不能滿足“即用即評”的工作方式。樣地法的標準樣地確立、記分規(guī)則的建立等把握難度較大，同時，樣地法建立的標準樣地地塊特征無法完全涵蓋非標準地塊的主要特征，容易導(dǎo)致結(jié)果的偏差。

第二，從三種方法耕地質(zhì)量定級的實證結(jié)果分析來看，三種方法定級面積結(jié)果、定級單元結(jié)果和定級結(jié)果空間分布總體上一致，定級結(jié)果互相驗證。其中，因素法定級面積分布更符合正態(tài)分布，并且比其他兩種方法定級結(jié)果同一性更高，空間分布也更貼近江都區(qū)實際情況。

第三，從三種方法耕地質(zhì)量定級結(jié)果與耕地分等的結(jié)果銜接情況來看，三種方法的定級指數(shù)與分等指數(shù)之間都有一定的相關(guān)性，級別序列與等別序列高低一致。其中，因素法定級指數(shù)與分等指數(shù)的相關(guān)性更強，級別序列與等別序列的銜接更好。

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Comparative study on the Application of cultivated Land quality grading methods in the Plain area of the Middle and Lower reaches of the Yangtze River

——Based on the empirical study of Jiangdu district，Yangzhou city

CHEN Wei-zhi1，WANG Hai-yan2，F(xiàn)ENG Li-li2

（1.Jiangsu Su Di Renhe Information Technology Service Co.，Ltd.，Nanjing 210029，China;

2.Jiangsu province Land Development and consolidation Center，Nanjing 210017，China）

Abstract：In order to deeply explore the grading method of cultivated land quality，to meet the current demand of cultivated land occupation and compensation balance，land remediation effect analysis and other practical needs，taking Jiangdu District of Yangzhou City as the study area，using factor method，correction method and sample plot method to evaluate the quality of cultivated land in the study area，and to the grading process and application characteristics of the three methods，The scope of application and the rationality of the grading results are analyzed，and through the spatial discrimination（differentiation）analysis，the spatial overlap degree（similarity）analysis，the sample point correlation analysis and the cultivated land quality analysis，and the grade connection analysis，the three methods are compared and studied from different aspects，and it is considered that the factor classification results are more in line with the reality of the middle and lower reaches of the Yangtze River plain area.

Key words：middle and lower reaches of the Yangtze River;plain area;cultivated land quality;grading method;comparison

[責任編輯 柯 黎]

收稿日期：2019-07-12

作者簡介：陳維治（1993-），男，安徽人滁州人，工程師，從事土地評價研究。