基于GIS的2018年塔城市耕地地力评价研究

杜玉婷 武红旗 董庆国 杨强军

摘  要：此次研究通过收集2018年塔城市农业生产有关的历年统计年鉴、第二次土壤普查报告及图件、土地利用现状图、塔城市遥感影像、塔城市数字高程模型等资料，利用新疆维吾尔自治区建立的县级耕地地力评价模型，应用ArcGIS Desktop10.2软件，利用综合指数法和对塔城市2018年耕地地力进行评价。结果表明：2018年塔城市平均耕地地力指数0.701，最大耕地地力指数0.812，最小耕地地力指数0.582。一级地占比0.04%，二级地占比3.99%，三级地占比11.56%，四级地占比23.53%，五级地占比26.03%，六级地占比最多，为34.84%。优质耕地分布在塔城市城建区、喀拉哈巴克乡、恰夏乡，处于冲洪积扇中部。

关键词：塔城市  耕地地力  评价  GIS

1  研究背景和意义

1.1 研究背景

塔城市在1958和1980年分别开展了两次土壤普查工作。通过对比两次的调查数据，基本掌握了塔城市的土壤状况，例如土壤的肥力情况、土壤的理化性质、土壤类型分布等情况。但在第二次土壤普查后，塔城市并没有再进行过针对土壤的全面调查，随着塔城市近年来农业的快速发展，塔城市耕地利用方式、农业耕作制度、农作物产量等都发生了较大变化。尤其是2008年以来进行的农田测土配方施肥、农田有机质提升、农田减肥减药、耕地地力评价、耕地质量变更调查与评价等项目的开展与实施，使得农田土壤养分和耕地地力出现了不同程度的改变，这就需要对耕地地力进行持续评价。通过监测土壤的各种理化性质，分时期对耕地地力进行评价，就可发现土壤质量的变化特征，为合理利用耕地资源和制定科学的耕作制度提供数据支持理论依据[1-3]。

1.2 研究意义

（1）明确塔城市的耕地地力现状，为塔城市日后合理利用耕地提供依据。（2）完成塔城市耕地地力评价模型及方法的制定。（3）通过摸清耕地地力情况，指导当地农业生产。

2  材料与方法

2.1 研究区概况

塔城市位于新疆的西北部，总面积4356.6km2，三面环山，属于温带大陆干旱气候，四季交替不明显，春季气温不稳定，夏季短暂且炎热，秋季干燥且早晚温差大，冬季持续时间较长且寒冷。塔城市内的水资源极其丰富，有数十条河流沟溪。塔城市境内耕地主要分布在额敏河洪积冲积平原上，南部冲积平原降水约300mm。

2.2 数据来源与处理

2.2.1 图件与空间数据

收集塔城市第二次土壤普查的土壤类型分布图、2018年土地利用现状图和2018年遥感影像图等专题地理信息。另一方面收集塔城市境界线、行政区划、道路、水系等基础地理信息。

2.2.2 土壤基础数据

2018年耕地土壤调查点位数据来源于农业农村部耕地质量变更調查项目共183个采样点。2018年所有采样点均记录有经纬度，生成的矢量点位与塔城市耕地分布图结合，制作获得2018年塔城市采样点分布图（见图1）。

2.3 研究方法

2.3.1 评价单元划分

评价单元是根据评价目标和评价方法的需要，将评价对象分成若干个、确定范围的单元。评价单元确定后先对每一个评价单元进行评价，然后再综合为整个区域的评价。评价单元的正确划分直接关系到整个评价是否能顺利实施。此次评价单元是利用2018年土地利用现状图（土地利用划分到二级利用类型）、行政区划图（行政隶属划分到村）、土壤类型分布图（土壤类型划分到土种）在ArcGIS Desktop 10.2中利用叠加分析的功能，经最小图斑（面积为300m2）处理后形成评价单元4442个，其空间界线和行政隶属关系明确，有准确的面积，土种类型和土地利用方式一致。

2.3.2 评价因子与权重确定

参照农业部NY/T 1634—2008耕地地力调查与质量评价技术规程[4]，依据塔城市耕地地力评价工作的要求，选定综合指数和法作为本次评价的评价方法。指数是指每个参评指标的分值和权重的乘积，要确定指数就先要确定耕地地力评价的指标。指标必须是稳定的、重要的、有差异的、易获取的。新疆农业厅土壤肥料工作站邀请了本土农业领域的16位专家，通过调研与讨论，结合自治区实际，从全国耕地地力评价指标体系64个指标中选择出了自治区级耕地地力评价指标20个。此次研究在自治区20个耕地地力评价指标中依据塔城市的实际情况，邀请专家通过会议、问卷等形式选择出11个耕地地力评价指标作为塔城市耕地地力评价指标体系，并确定了评价指标及权重、隶属度函数和专家评估值等，见表1、表2。

2.3.3 参评因素隶属函数的建立

在11项评价指标中的6项为数量型指标，5项指标是非数量型的概念型指标。利用专家给出的各评价指标与耕地地力的重要程度以及相关性，概念性地将这些指标量化，并且结合专家经验给出隶属度，利用隶属度函数计算获得评估值。

采用累加法将上述确定的评价指标隶属度和权重，计算各评价单元耕地地力综合指数（Integrated fer-tility index）IFI：IFI=ΣFi×Ci（i=1，2，3，…，n）式中，IFI为耕地地力综合指数，Fi为第i个评价因子的隶属度，Ci为第i个评价因子的组合权重。

3  结果分析

3.1 地力等级划分及面积统计

2018年塔城市平均耕地地力指数0.701，最大耕地地力指数0.812，最小耕地地力指数0.582。六级地占比最多，为34.84%，五级地占比26.03%，四级地占比23.53%，三级地占比11.56%，二级地占比3.99%，一级地最少，所占比例仅为0.04%（见图2）。

3.2 耕地地力空间分析

（1）一级地49.2hm2，占全市耕地面积的0.04%，面积极少，一级地减少速度最快，主要在恰夏乡和也门勒乡分布。

（2）二级地4405.0hm2，占全市耕地面积的3.99%。主要分布在二工乡北部、也门勒乡西部、喀拉哈巴克乡中部、恰夏尔中部。

（3）三级地12777.3hm2，占全市耕地面积的11.56%。主要分布在阿西尔达斡尔乡、阿布都拉乡东南部、恰夏乡中南部、塔城市国有草场东北部、二工乡中部及喀拉哈巴克乡边缘。

（4）四级地26001.2hm2，占全市耕地面积的23.53%，主要分布在阿西尔达斡尔乡、恰合吉牧场、恰夏乡西北部、博孜达克农场北部、喀拉哈巴克乡、也门勒乡北部与南部、二工乡西部与北部、也克苏牧场北部。

（5）五级地28767.8hm2，占全市耕地面积的26.03%，各乡镇都有分布;阿西尔达斡尔乡、阿布都拉乡中部、地区种牛场、恰夏乡北部与南部、博孜达克农场中部及南部、喀拉哈巴克乡北部与南部、二工乡西南部，也克苏牧场有大量分布。

（6）六级地38502.6m2，占全市耕地面积的34.84%，占比最大，各地都有分布;阿西尔达斡尔乡、二工乡北部、博孜达克农场、恰夏鄉南北部、阿布都拉乡东部与西部、地区种牛场都有大量分布。

4  结语

2018年塔城市平均耕地地力指数0.701，最大耕地地力指数0.812，最小耕地地力指数0.582。一级地占比0.04%，二级地占比3.99%，三级地占比11.56%，四级地占比23.53%，五级地占比26.03%，六级地占比最多，为34.84%。优质耕地分布在塔城市城建区、喀拉哈巴克乡、恰夏乡，处于冲洪积扇中部。

参考文献

[1] 王丽，李阳煦，王培法，等.基于生态位和模糊数学的冬小麦适宜性评价[J].生态学报，2016，36（14）：4465-4474.

[2] 张立江，汪景宽，裴久渤，等.东北典型黑土区耕地地力评价与障碍因素诊断[J].中国农业资源与区划，2017，38（1）：115-122.

[3] 范协裕，邢世和，杨荔阳，等.基于OGC标准的耕地地理信息共享服务[J].国土资源遥感，2017，29（3）：229-235.

[4] 农业部.NY/T 1634—2008，耕地地力调查与质量评价技术规程[S].北京：中国农业出版社，2008.