多因素分析研究篩選耕地質量限制因素
——以河南省濮陽縣為例

樂志軍 徐永良

(河南省資源環境調查四院，河南 鄭州 450000)

引言

耕地是最寶貴的農業資源和重要的生產要素，是生產糧食的載體[1]。耕地質量關乎國家的糧食安全、農產品安全以及農業生態環境安全，提升耕地質量是有效促進糧食生產、農業環境可持續發展的重要手段[2]。我國城市化進程持續加快發展，隨之而來耕地面積則逐漸減少，其中更是占用了大量的優質耕地，加上出現的生態環境污染問題以及其他人類工程活動，使得我國耕地質量總體維持中等偏下水平[3-5]，因此，在有限的耕地資源現狀下，提高耕地質量從而保障糧食和農作物產量與質量迫在眉睫[6]。

近年來，雖然我國政府陸續出臺了眾多的保護耕地數量和質量的政策，也實施了眾多的整治工程、提升改造工程，但在城鎮化快速發展過中由于基礎設施、廠房建筑和居民住宅等建設時占用了大量的耕地，導致我國耕地數量和質量負載現象依然存在[7，8]。尤其是實施的整治工程，往往地理位置相對偏僻、整治后的耕地質量低等，這些都導致了我國耕地質量呈現了下降趨勢。因此，必須通過高質量實施整治工程及質量保護工作，實現真正意義的耕地質量“占補平衡”[9，10]，使耕地朝著“優質、集中、連片”的方向發展。因此，分析研究并查明耕地質量的限制因素就有重要的現實意義。本文以濮陽縣為研究對象，以濮陽縣農用地分等成果、第三次國土調查成果以及野外調查數據補充為基礎，研究耕地質量主導限制因素。

1 研究區概況

1.1 地理位置

研究區為河南省濮陽市濮陽縣，位于河南省的東北部，黃河從其西南邊界處穿過，處于河南省及山東省的交界處。濮陽縣東西長48km，南北寬36km，行政區劃包括11個鎮、9個鄉，共995個行政村，11個居委會，總面積1382km2。

1.2 分地類耕地數量分布

2021年濮陽縣全縣耕地總面積為98008.27hm2，其中水田面積為11836.03hm2，占全縣耕地總面積的12.1%，水澆地面積為86172.24hm2，占全縣耕地總面積的87.9%。濮陽縣耕地沒有旱地。

1.3 耕地質量等級

濮陽縣耕地質量國家利用等別主要分布在5等、6等、7等、8等，高于全國平均等別，其中6等和7等耕地最多，分別為50188.95hm2和35553.58hm2，占濮陽縣全部耕地的51.2%和36.3%，其次為7等耕地，為10405.12hm2，占濮陽縣全部耕地的10.6%，5等耕地最少，為1860.62hm2，占濮陽縣全部耕地的1.9%。濮陽縣耕地質量等別基本服從正態分布規律，主要集中在6等和7等，見表1。

表1 濮陽縣各鄉鎮耕地質量國家利用等別

2 研究區耕地質量保護限制因素選取

2.1 耕地質量限制因素識別

依據《農用地質量分等規程》(GB/T 28407-2012)，以及濮陽縣的標準耕地制度，從耕地的自然本底條件和建設條件2個方面[11-13]，分別選擇表層土壤質地、鹽漬化程度、剖面構型、土壤有機質含量、土壤酸堿度、排水條件、灌溉保證率共7個因素綜合分析[14]。

2.2 耕地限制因素理想值得確定

為了更加科學地確定研究區內耕地限制因素理想值，選取河南濮陽平原區耕地限制因素的平均水平作為本次研究的參考分值，并且根據實際情況調整相關限制因素的分值，不人為夸大或者忽略某一限制因素，以便更合理地評價研究區耕地質量水平。見表2、表3。

表2 濮陽縣耕地各分等因素理想值

表3 豫東北低洼平原區指定作物-分等因素-質量分記分表

3 限制因素限制程度測算

3.1 限制因素測算模型選定

為了科學地分析及測算研究區耕地質量限制因素的限制程度，本次選擇的測算模型為“限制性指數”。該模型的測算原理是將選定的7種可能影響研究區耕地質量的限制因素，對其現行實際的農用地分等數值與濮陽平原區域內耕地的平均數值(理想數值)進行對比，實際值與理想值的差額占理想值的百分比大小則反映出選定的該類限制因素的限制程度大小[15]。“限制性指數”模型公式見式(1)～(3)：

(1)

(2)

(3)

式中，Lik為選定評價限制因素測算出的限制程度；Rik為選定評價限制因素等指數理想值；rik為選定評價限制因素等指數實際值；wjk為選定評價限制因素權重；Fijk為選定評價限制因素理想值；fijk為選定評價限制因素實際值；αj為選定評價地塊耕地的生產潛力指數；βj為選定評價地塊的產量比系數；k為選定評價地塊限制因素編號。Wjk和αj、βj的取值見表4、表5。

表4 濮陽縣冬小麥和夏玉米的生產潛力指數表

表5 濮陽縣農用地分等因素權重統計表

3.2 限制因素限制程度測算結果分析

將各參數值代入公式計算，得出選定的7個限制因素的限制程度值，其值越大，表示評價的限制因素其限制程度越高。采用應用等距法，將限制程度劃分為4個級別，即無限制、輕度限制、中度限制和重度限制，見表6。

表6 限制因素的限制程度劃分表

3.2.1 表層土壤質地限制程度

通過測算，濮陽縣耕地表層土壤質地的限制程度為無和輕度2種程度，沒有中度和重度，其中限制程度為無的耕地占比較大，共有圖斑18837塊，面積為89097.66hm2，占全縣耕地總面積的90.9%；限制程度為輕度的耕地占比較小，共有圖斑2107塊，面積為8910.61hm2，占全縣耕地總面積的9.1%。即濮陽縣耕地的表層土壤質地條件好，對耕地質量不造成影響。見表7、圖1。

圖1 濮陽縣表層土壤質地限制程度分布圖

表7 濮陽縣表層土壤質地限制程度情況表

3.2.2 土壤有機質含量限制程度

通過測算，濮陽縣土壤有機質含量的限制程度為輕度和中度，沒有無和重度。其中限制程度為中度的耕地面積為57043.57hm2，占全縣耕地總面積的58.2%，共有圖斑12594塊，主要分布在濮陽縣中部、西部和西南部。限制程度為輕度的耕地面積為40964.70hm2，占全縣耕地總面積的41.8%，共有圖斑8350塊，主要分布在濮陽縣東部、中北部和中南部。即濮陽縣耕地的土壤有機質含量條件較差，是濮陽縣耕地的重要限制因素，對耕地質量影響較大。見表8、圖2。

圖2 濮陽縣土壤有機質含量限制程度分布圖

表8 濮陽縣土壤有機質含量限制程度情況表

3.2.3 土壤酸堿度限制程度

通過測算，濮陽縣土壤酸堿度限制程度為無和輕度，沒有中度和重度。其中輕度限制的耕地面積為53562.52hm2，占全縣耕地總面積的54.7%，共有圖斑11596塊，主要分布在東南部、南部和中北部。限制程度為無的耕地面積為44445.75hm2，占全縣耕地總面積的45.3%，共有圖斑9348塊，主要分布在西部和東部，中部和南部有零星分布。即濮陽縣土壤酸堿度的整體條件較好，對耕地質量影響較小。見表9、圖3。

圖3 濮陽縣土壤酸堿度限制程度分布圖

表9 濮陽縣土壤酸堿度限制程度情況表

3.2.4 灌溉保證率限制程度

通過測算，濮陽縣耕地灌溉保證率的限制程度為無和輕度，沒有中度和重度。其中限制程度為無的耕地，面積為97457.86hm2，占全縣耕地總面積的99.4%，共有圖斑20801塊。限制程度為無的耕地面積為550.41hm2，僅占全縣耕地總面積的0.6%，只有圖斑143塊。即濮陽縣灌溉保證率非常高，灌溉水源有極好的保障，對耕地質量不造成影響。見圖4、表10。

圖4 濮陽縣灌溉保證率限制程度分布圖

表10 濮陽縣灌溉保證率限制程度情況表

從圖4可看出，濮陽縣灌溉保證率僅在東部的王稱堌鄉和戶部寨鄉有少量的輕度限制區，其他鄉鎮以無限制。

3.2.5 鹽漬化程度限制程度

通過測算，濮陽縣耕地鹽漬化程度的限制程度為無和輕度，沒有中度和重度限制。限制程度為輕度的耕地面積為80798.59hm2，占全縣平原耕地總面積的82.4%，共有圖斑17136塊。限制程度為無的耕地面積為17209.68hm2，占全縣耕地總面積的17.6%，共有圖斑3808塊。即濮陽縣耕地土壤受到鹽漬化影響，但影響程度不大。見表11、圖5。

圖5 濮陽縣鹽漬化程度限制程度分布圖

表11 濮陽縣鹽漬化程度限制程度情況表

從圖5可以看出，濮陽縣耕地土壤受鹽漬化影響區域主要分布在中部、南部、西部和東部，限制程度為輕度；其他鄉鎮限制程度以無為主，局部地塊為輕度限制。

3.2.6 排水條件限制程度

經測算，濮陽縣耕地排水條件的限制程度為無和輕度，沒有中度和重度限制。其中限制程度為無的耕地面積為56565.75hm2，占全縣平原耕地總面積的57.7%，共有圖斑11780塊。限制程度為輕度的耕地面積為41442.52hm2，占全縣平原耕地總面積的42.3%，共有圖斑9164塊。即濮陽縣耕地排水條件整體較好，對耕地質量影響較小。見表12、圖6。

圖6 濮陽縣排水條件限制程度分布圖

表12 濮陽縣排水條件限制程度情況表

從圖6可以看出，濮陽縣耕地排水條件受限制的區域主要分布在南部和中部，限制程度為輕度；其他鄉鎮限制程度以無為主，局部地塊受輕度限制。

3.2.7 剖面構型限制程度

經測算，濮陽縣耕地剖面構型的限制程度包括無、輕度和中度限制，沒有重度限制。限制程度為輕度的耕地面積占比最大，面積為46698.36hm2，占全縣平原耕地總面積的47.7%，共有圖斑9314塊。其次是中度限制程度，面積為39654.26hm2，占全縣平原耕地總面積的40.4%，共有圖斑8400塊。限制程度為無的耕地面積為11655.65hm2，占全縣平原耕地總面積的11.9%，共有3230塊。即濮陽縣耕地剖面構型的整體條件較差，將近88%的耕地受到了限制，而且是集中連片分布，剖面構型是濮陽縣耕地的重要限制因素，對耕地質量影響較大。見表13、圖7。

圖7 濮陽縣剖面構型限制程度分布圖

表13 濮陽縣剖面構型限制程度情況表

從圖7可以看出，濮陽縣耕地受剖面構型限制的區域分布在除了東北部和西北部的范圍之外，并且輕度限制區域主要分布在中部、北部和南部，中等限制區域主要分布在西部、東部和南部。

4 主導限制因素分析

濮陽縣耕地7種限制因素的限制程度測算結果見表14。

表14 濮陽縣耕地質量限制因素的限制程度測算結果表

從表14可以看出，表層土壤質地和灌溉保證率的限制程度以無限制為主，少量地塊為輕度限制，即濮陽縣耕地表層土壤質地和灌溉保證率整體條件好，對耕地質量不造成影響；土壤酸堿度和排水條件的限制程度包括無限制和輕度限制，并且2個程度占比相當，沒有中度和重度限制，即濮陽縣耕地土壤酸堿度和排水條件整體條件較好，對耕地質量影響較小；鹽漬化程度的限制程度以輕度限制為主，受鹽漬化影響的耕地面積比率達82.4%，僅局部地段未受鹽漬化影響，即濮陽縣耕地鹽漬化整體條件一般，廣泛受到鹽漬化影響，影響程度較輕；土壤有機質含量的限制程度全部為輕度和中度，其中中度限制耕地面積比率達58.2%，而土壤剖面構型的限制程度以輕度和中度為主，僅少量地塊為無限制，輕度和中度限制耕地面積比率達82.4%，并且中度占比超過了40%，即濮陽縣耕地土壤有機質含量和土壤剖面構型整體條件較差，對耕地質量影響較大。

綜上所述，濮陽縣耕地質量主導限制因素為土壤有機質含量和土壤剖面構型，并且這兩項限制因素對耕地質量影響較大。

5 結論

本文以地類圖斑為研究尺度，從而科學構建耕地質量等級評價指標體系，對濮陽縣耕地質量現狀、限制因素、限制程度進行了詳細的分析研究[16]。通過本次研究，可以發現濮陽縣耕地質量條件總體較好，耕地限制因素的限制程度主要為輕度限制和中度限制，其中，輕度限制共有4種限制因素，即表層土壤質地、土壤酸堿度、灌溉保證率和耕地排水條件和鹽漬化程度，但鹽漬化現象較普遍，即濮陽縣耕地表層土壤質地和灌溉保證率條件整體好，濮土壤酸堿度和排水條件整體較好，而鹽漬化整體條件一般，耕地廣泛受到鹽漬化影響，但影響較輕；中度限制程度共有2種限制因素，即剖面構型和土壤有機質含量，并且中度限制耕地面積比率較高，即濮陽縣耕地土壤有機質含量和剖面構型整體條件較差，對耕地質量影響較大。

綜上分析，確定濮陽縣耕地主導限制因素為土壤有機質含量和剖面構型，對耕地質量影響較大，其他限制因素限制程度較輕，對耕地質量不造成影響或者影響較輕。