漯河市耕地质量等别划分与评价

李志芳，沈新磊，王 锐

（1河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作454000；2漯河市土壤肥料站，河南漯河462300）

0 引言

耕地是中国最为宝贵的资源，而耕地质量等级评价是耕地质量建设和管理的基础。目前，中国现行耕地质量评价主要有原国土资源部2012年发布的《农用地质量分等规程》(GB/T28407—2012)及《农用地定级规程》(GB/T28405—2012)和原农业部2012年发布的《耕地质量等级》(GB/T33469—2016)二套体系。前者从自然因素、利用水平和经济投入等确定评价指标；后者从农业生产角度出发，对耕地地力、土壤健康状况和田间基础设施构成的满足农产品持续产出和质量安全的能力进行评价。2个评价体系虽有较大的差别，但各自的评价结果在实践中仍具有可比性和指导性。

中国学者基于耕地质量提升潜力[1-3]、土地整治效益分析[4-5]、基本农田划定[6-7]、耕地资源保护和可持续利用[8-10]等不同目的，以区域[11-15]、地块[16]等多个层次构建了耕地质量评价体系，对耕地质量进行了大量研究，其评价体系大多是以农用地质量分等定级为基础。在国务院机构改革后，现农业农村部负责耕地及永久基本农田质量保护工作。因此，推动全国耕地质量评价技术标准统一，将有利于摸清耕地质量家底，掌握耕地质量变化趋势，科学评价耕地质量保护成效，推动耕地资源可持续利用。

河南省是中国的产粮大省，漯河市位于河南省中部平原地区，农业生产条件较好，在河南农业主产县市中具有一定的典型性和代表性。本研究选取河南省漯河市为研究区域，以《耕地质量等级》(GB/T33469—2016)评价体系为依据，综合评估漯河市耕地质量，分析不同等别耕地的数量及空间分布状况，查明耕地生产限制因素，并提出针对性建议，以期为加强耕地质量建设提供参考和依据。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

漯河市位于河南省中部偏南，地理坐标为东经113°27′—114°16′，北纬 33°24′—33°59′，辖临颍、舞阳两县，郾城、源汇、召陵三区。地处华北平原西南边缘地带，西部为伏牛山，东部为平原，总体地势西高东低，有少量黄土岗分布。属于温暖过渡型季风气候，全市多年平均气温为14.6℃，无霜期为216～225天，日照时数为2187～2359 h，年均降水量为749.2～845.2 mm，集中在7—9月份。土壤质地以壤质为主，肥力水平相对较高，农业基础条件较好。

1.2 数据来源

数据时间节点以2016—2017年，主要包括：（1）图件资料，主要有土地利用现状变更图、地形图、土壤普查图及行政区矢量图等；（2）数据资料，主要有土壤有机质含量、土壤pH、土壤全氮、有效磷、速效钾、土壤容重、耕层厚度、农田林网化率、盐渍化程度、污染物含量以及生物多样性、灌溉排水能力等。

1.3 研究方法

基于全面性、代表性、区域差异性的原则选择评价指标，从土壤理化性质、农田基础建设、立地条件3个角度分别选取17个指标构建耕地质量综合评价体系，其中13个基础性指标，4个区域性指标，未考虑田面坡度和海拔高度。土壤理化性质是农业生产的基础，对耕地产出高低有着决定性作用，本文选取有机质含量、土壤容重、耕层质地、土壤养分状况、酸碱度、盐渍化程度6个能够直接体现土壤自身条件的指标，其中土壤养分状况以土壤全氮、有效磷、速效钾含量具体表示；农田基础建设是指人类采取一定措施，通过自身行为改善耕作环境、建设田间设施的能力，本文选取灌溉能力、排水能力、农田林网化程度、生物多样性4个指标综合反映人类行为对耕地质量的提升作用；立地条件指对土壤质量和耕地利用水平产生影响的外部自然环境因素，本文选取地形部位、有效土层厚度、质地构型、障碍因素、耕层厚度、地下水埋深、清洁程度7个指标来综合反映。

2 结果与分析

2.1 耕地质量评价单元划分

耕地质量评价单元是指用于完成耕地质量评价的独立单位，是由耕地质量评价要素构成的具有专门特征的耕地单元，是耕地质量等级划分的重要基础[17]。评价单元的划分要遵循便于操作、边界清晰、内部性质相对一致的原则，在此基础上根据实际情况合理划分评价单元。将漯河市村级行政区划图和耕地分布图在软件ArcGIS中叠加，然后进行细小多边形合并和字段内容标准化处理。最终划分出590个耕地质量评价单元（图1），其行政隶属关系明确，土壤类型相同，土地利用方式基本一致。

图1 采样点及评价单元分布图

2.2 确定各指标权重

耕地质量受所选指标的影响程度并不一致，确定各个因素的影响程度大小时，必须遵从全局性和整体性的原则，综合衡量各指标的影响程度，本文运用层次分析法确定各个指标权重值。

（1）构造判断矩阵。采用一致矩阵法分别构建准则层和指标层判断矩阵，即不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较，采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，提高精确度。判断矩阵是比较本层所有因素针对上一层某一个因素的相对重要性的比较，判断矩阵元素用1～9标度方法给出；

（2）计算指标权重值。计算判断矩阵的最大特征值λmax对应的特征向量Wi，即为权重值，并用CR=CI/RI进行一致性检验，满足CR＜0.1，则具有良好的一致性。基于由上到下逐层确定的原则，首先计算准则层相对于目标的权重值以及指标层相对于准则层的权重值，即层次单排序，再基于此结果计算指标最终权重值，即层次总排序。

漯河市耕地质量评价指标权重值如表1所示。

表1 评价指标权重值

2.3 指标隶属度计算

影响耕地质量的指标因子包括定性和定量2种，其中定性指标为无量纲描述性指标，定量指标其数值存在无量纲和量纲不一致的情况。因此分别根据指标的定量和定性属性构建数值型和概念型两大类隶属度函数：数值型指标通过样本数据拟合出相应函数，概念型指标通过特尔斐法直接得出相对于独立值的隶属度[17]。本文综合评价漯河市耕地质量，选取17个评价指标，根据各个指标属性及对耕地质量的影响不同，建立不同类型的隶属函数，依据各样点实测值或者调查情况，分别用各自隶属函数计算求得各评价单元隶属度。具体评价指标的隶属函数类型及表达式如表2所示。

表2 评价指标隶属函数

2.4 耕地质量综合指数计算

根据耕地质量评价单元每个指标因子的权重值及隶属度，通过加法计算出每个评价单元的耕地质量综合指数。计算公式如(1)所示。

式中，IFI表示耕地质量综合指数；Fi代表第i个因子隶属度；Ci代表第i个因子的组合权重。

2.5 耕地质量等别划分

依据《耕地质量等级》(GB/T 33469-2016)标准，采用自然断点法将耕地质量综合指数分为10个等别，各等别分别代表不同耕地质量水平，1等质量最好，10等质量最差。图2为耕地质量等别空间分布情况。

图2 耕地质量等别分布图

按照自然断点法划分等别，漯河市1～2等耕地面积为2.66×104hm2，占比的12.48%，主要分布于临颍县东北部、源汇区南部、召陵区西北部等地；3～5等耕地面积为8.36×104hm2，占比39.28%，主要分布于临颍县中部、郾城区中部及东部、源汇区中部及北部、舞阳县南部、召陵区西北部等地；6～8等耕地面积为8.21×104hm2，占比38.58%，主要分布于临颍县西部、郾城区西部、舞阳县西部、召陵区中部及东部等地；9～10等耕地面积为2.06×104hm2，占比9.67%，主要分布于舞阳县西南部（表3）。

表3 耕地质量等别分布情况表

从分等结果可以看出，漯河市耕地质量等别大致呈东北向西南递减，其中临颍县、郾城区、源汇区耕地质量水平较高，舞阳县和召陵区耕地质量水平相对较差。漯河市耕地质量绝大部分为中高水平，优质耕地不足，耕地质量水平有待进一步提高。

2.6 耕地质量分布特征及建设与保护对策

将漯河市耕地归并为优等地（1～2等）、高等地（3～5等）、中等地（6～8等）、低等地（9～10等），分别分析其优势条件和限制因素，并就限制因素提出针对性措施和建议。

（1）优等地主要分布在源汇区、郾城区和临颍县中北部的平原、山麓河积平原区，地形平坦，农田基础设施较为完善，具备良好的农业生产条件。限制因素为土壤养分状况，尤其是土壤中氮和磷的缺乏，影响耕地质量，在生产活动中，农户应继续保持良好的耕作习惯，增施氮肥、磷肥，丰富土壤养分，培肥地力。同时要进一步完善田间基础设施，更新排灌设施，拓宽田间道路，为下一步机械化耕作做好准备；对农田周边环境积极进行改善，建设生态良好、环境健康的农田生态系统，力争将本区优等地建成集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强的高标准基本农田。

（2）高等地主要分布在郾城区、源汇区、临颍县西部和南部，土壤养分和有机质含量基本满足作物生长需求。限制因素主要为农田基础设施条件，需要增强耕地管理水平，完善灌排系统，提高林网化程度，可适当增加复种指数或实行间作套种制度，充分挖掘耕地生产潜力，逐步达到优等地水平。

（3）中等地主要分布在召陵区和舞阳县，限制因素为土壤障碍因子，砂姜层、黏盘层的存在制约作物生长，可采用深耕、深松等措施消除土壤障碍层；也可通过工程技术手段增加有效土层厚度，改善和满足作物根系生长需求，提高土壤保水保肥能力。

（4）低等地主要分布在舞阳县、召陵区北部，限制因素为耕层质地和质地构型，该区域土壤多为质地黏重的砂姜土和黄褐土，结构性差，干时坚硬易龟裂，湿时黏重泥泞，耕作困难，加之田间设施不完善，严重影响耕地产出。应加强对土壤自身条件的改善，挖掘肥源，增加土壤有机质，同时实施测土配方施肥，平衡土壤养分；因地制宜，种植生长期长、生命力顽强的作物，实施秸秆还田，逐步培肥地力，努力提高质量较差耕地的产出能力。

3 结论

（1）漯河市耕地质量等别大致呈东北向西南递减，临颍县、郾城区、源汇区以及召陵区大部分地区的耕地质量水平较高，舞阳县西南部及召陵区北部耕地质量相对较差。

（2）按照自然断点法划分，优等地、高等地、中等地、低等地占比分别为12.48%、39.28%、38.58%、9.67%，漯河市耕地绝大部分为中高水平，优质耕地不足，耕地质量水平有待进一步提高。

（3）漯河市耕地质量水平有较大提升空间，根据各等地的质量表现性状，基于其主要限制因素采取针对性措施。优等地主要限制因素为土壤养分状况，可配方施肥，合理增施氮肥、磷肥，进一步完善田间基础设施；高等地主要限制因素为农田基础设施建设，需完善田间设施条件，并适当增加复种指数或实行间作套种制度，充分挖掘耕地生产潜力；中等地限制因素为土层障碍因子，建议采用深耕、深松等措施消除土壤障碍层，提升耕地质量；低等地限制因素为耕层质地和质地构型，应加强对土壤自身条件的改善，增施有机肥，实施测土配方施肥，逐步培肥地力。

4 讨论

影响耕地质量的因素很多，通常根据影响程度的大小选取稳定性强、能确切反映耕地质量差异的因子来评价，本文依据漯河市土壤条件和耕地利用现状，选取了17个具体指标，分析漯河市不同等别耕地的数量及空间分布特征。对于不同自然条件和耕地利用状况的区域进行耕地质量评价，应该在反映耕地质量基本特征的基础上选择具有一定地域特殊性的指标。

漯河市耕地质量评价等别划分采用自然断点法，具有一定的相对性，仅适合于漯河市内耕地质量对比，与黄淮海区划分标准存在较大偏差，需要相对统一的分级标准，便于相近自然气候条件和耕地立地条件下的综合对比。