基于ArcGIS的江山市玉米种植适宜性评价及建议

仇轶歆

[摘 要] 利用ArcGIS软件，对浙江省江山市种植玉米的适宜性进行评价，旨在为耕地的科学管理及可持续利用提供参考依据。通过收集资料，将土壤图、土地利用现状图和行政区划图叠加确定评价单元，结合层次分析法，选取土壤供水、土壤供肥、土壤侵蚀、土壤供氧4项指标，对江山市种植玉米适宜性进行定量评价。

[关键词] 玉米种植；ArcGIS；适宜性评价；江山市

[中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）14-91-2

玉米属于禾本科一年生草本植物，是世界上分布最广泛的粮食作物之一，其种植面积仅次于水稻和小麦，是全世界总产量最高的农作物。由于玉米具有生育期短、产量高、抗病能力强、生长发育快等优势，深受我国广大农民的青睐，同时还能为农民带来非常可观的收入，因此种植及推广意义重大。

本文以浙江省江山市为研究区域，借助地理信息系统技术ArcGIS等相关软件，采用层次分析等评价法对种植玉米适宜性进行评价，旨在为该地土壤资源的科学管理和可持续利用提供保障，为农业生产活动、种植结构布局、农业经济发展等提供依据。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

江山市地处浙闽赣三省交界处，是浙江省的西南门户和钱江源头之一，位于东经118°22′37″～118°48′48″、北纬28°15′26″～28°53′27″。东临遂昌县，南邻福建省浦城县，西接江西省玉山县和广丰县，北连衢州市、衢江、柯城。总面积2 019 km2，地形多样，以山地丘陵为主，素有“七山一水二分田”之称，地势东南高、西北低，中部为河谷地带。地处亚热带季风气候区，受地形影响，兼有盆地气候的某些特点。夏季高温多雨，冬季温和少雨，热量充足，降雨丰富，雨热同期。港江是当地主要河流，受降水变化影响明显。

1.2 数据来源

本研究数据来自2005年以来的浙江省土地利用类型调查资料（包括基本耕种情况、土壤分析数据）、江山市基本情况以及相关数据资料和文本资料。空间数据包括浙江省土地利用类型图、江山市土壤类型、江山市行政边界图以及土地利用现状图、江山市DEM高程图。

2 研究方法

2.1 评价单元的确定

评价单元是对土地质量具有关键影响的各土地要素组成的空间实体，是土地评价的最基本单位、对象和基础图斑。评价单元的确定直接关系到土地评价质量和工作量的大小及评价结果的应用。为使评价单元空间界线与行政隶属关系、土地利用类型及土壤类型一致，利用ArcGIS软件的Intersect工具，将土地利用现状图、土壤图和行政区划图进行叠加分析，并提取出土地利用类型为水田、旱地的部分，将这两部分土地作为耕地，以此为评价单元，共生成446个评价单元[1]。

2.2 评价指标的选择

由于研究区域范围较小，气候要素相对一致，因此，耕地适宜性评价可以根据该区域耕地的自然环境要素、土壤理化性质等要素的综合特征揭示其潜在生产力。在选择评价指标时，综合考虑江山市的地域特点，结合实际情况，依据针对性、主导型、稳定性、可操作性等原则，运用专家经验法，确定了土壤供水、土壤肥力、土壤侵蚀、土壤供氧4项指标，具体包括水源、土层厚度、土壤有机质、土壤孔隙度、土壤质地及地形坡度等因子。

2.3 评价指标权重的计算

由于各个评价指标对玉米种植适宜性有着不同的影响，不同因素有不同的权重分配，不同级别的因素对评价对象的贡献函数也不同。各个评价指标权重采用层次分析法确定。本文结合研究区的实际情况，依据4个评价指标方面要素间的实际关系计算权重：

Wi=Ui/[i=1mUi]

W4=1/（1+1+2+2×4）=0.083

W3=1/12=0.083

W2=0.083×2=0.170

W1=0.170×4=0.670

贡献函数值也就是P值，由不同影响因素的级别进行判定。通常将贡献函数值在各个因子最合适时定为100，在各因子最不合适时定为0，并依据与函数值按各参与因子与贡献函数值的线性关系计算和确定相应的数值[2]。

就供水条件对种植玉米适宜性影响而言，可将供水为一级时，认为非常适合的指标贡献函数是P1i=100；将供水为二级时，认为比较适合的指标贡献函数为P2i=67；将供水为三级时，认为不适合的指标贡献函数为P3i=33；将供水为四级时，认为非常不适合的指标贡献函数为P4i=0。

2.4 综合指数的计算与分级方式

为基于栅格单元计算出相应的评价分值R（T），可以将不同土地等级的质量数据文件转换为与评价指标等级相对应的指标值，具体计算表如表1所示。

3 结果与分析

江山市非常不适宜及不适宜的耕地面积占了大部分，较适宜及适宜的面积较少。通过具体计算，江山市适宜玉米生长的耕地面积为78.42 hm2，占总面积的2.15%；较适宜的耕地面积为114.90 hm2，占到3.14%；不适宜的耕地面积为349.51 hm2，占到9.56%；非常不适宜的耕地面积为3 111.97 hm2，占到85.14%。可知，江山市绝大部分耕地不适宜种植玉米。

4 对策及建议

对于适宜种植的区域，应充分利用该区域玉米种植生产的优势，在原有的基础上进一步扩大玉米种植范围，选择稳定性好的优良品种，采用高产栽培技术。玉米植株高大，要求精耕细作，科学管理。例如，根据玉米的生长情况，继续增施有机肥料，增加土壤有机质含量，同时提高化肥利用率，防止土壤酸化。同时及时灌溉，进行科学的田间管理，争取稳产的基础上提高产量水平。

对于较适宜种植的区域，在高产玉米种植要求土质深厚、疏松透气、结构良好的情况下，由于江山市丘陵较多，因此要平整地块，选择土壤质地疏松及深厚的土层。施肥时要注意氮、磷、钾等微量元素的科学搭配，深施基肥，增施氮肥，以满足玉米幼苗的生长需要。总之，遵循因地制宜的原则，通过各种技术手段促进玉米产量的提高，并在此基础上扩大玉米的种植面积。

对于不适宜种植的区域，可以在播种前进一步考察土壤情况，根据玉米生长的需要，创造一个优良的土地条件，为玉米生长打下基础。玉米的生长对水分的需求量较大，除苗期应适当控水外，其他时期要及时满足玉米生长过程中对水分的需求，可以采取节水灌溉等灌溉方式。而在降水偏多的时候，会影响光照，引发病害，导致倒伏和杂草等危害，进而影响玉米产量和品质。因此，要加强建设水利工程，完善基础配套设施。同时还要协调氮磷钾及微肥比例，实行有机无机结合，改良土壤理化性状。

对于非常不适宜种植的区域，对水源、土层厚度、土壤有机质、土壤孔隙度、土壤质地及地形坡度等进行综合分析，尽量创造条件进行耕作，尽可能满足玉米的生长需求。

总之，通过收集资料，将土壤图、土地利用现状图和行政区划图叠加确定评价单元，结合层次分析法，选取土壤供水、土壤供肥、土壤侵蚀、土壤供氧4项指标，对江山市种植玉米适宜性进行了定量评价，可以不断扩大玉米种植面积，推广玉米种植技术，可以提高玉米产量，增加玉米种植户的经济收入。

参考文献

[1]钟德燕，常庆瑞.基于GIS的黄土丘陵沟壑区耕地地力评价研究[J].农机化研究，2012（6）：13-18.

[2]王路明，常庆瑞，白雪娇.基于GIS的陕西省定边县耕地种植玉米适宜性評价[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2014（3）：105-110.