【文献分享学习】黄土高原区耕地质量评价 ———以陕西省延川县为例
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原名：Evaluation of cultivated land quality in Loess Plateau——A case study of Yanchuan County ,Shaanxi Province
译名：黄土高原区耕地质量评价 ———以陕西省延川县为例
原文地址：https://10.13869/j.cnki.rswc.2021.02.046
发表期刊：水土保持研究
发表年份：2021年
通讯作者：孔祥斌
通讯作者单位：中国农业大学
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亮点
采用纵横对比法，依据改进前后的指标体系进行耕地质量评价，结合区域实际情况和评价结果精确性，提出指标体系的改进意见。
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文章简介
我国气候、地貌、土壤条件复杂多 样，区域耕地资源禀赋差异大，迫切需要建立更加符合不同生态区耕地质量特点的评价指标体系，并验证自然资源部《耕地质量调查监测评价（试用稿）》中评价指标体系的科学性。本研究在对黄土高原 区实地调研的基础上，以延川县耕地图斑为研究对象，结合改进前后的评价指标体系进行对比研究，以期为建立一套适合黄土高原区耕地质量评价的指标体系提供参考和借鉴。
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研究方法
1. 指标体系改进
（1）土壤性状维度，根据延川县实地调查结果表明，障碍层距地表深度普遍在60cm 以上，指标得分为１００分，且《农用地分等规程》中并未考虑该指标，因此，剔除了障碍层距地表深度指标。黄土高原区水土流失较严重，延川县作为黄河中 上游水土流失重点县之一，长期的水土侵蚀造成土壤中有机质和有益元素大量流失，因此，增加了土壤侵蚀程度指标，表示土壤侵蚀发展相对阶段或相对强度的差异，用单位面积和单位时间内土壤的流失量来表示。因此，土壤性状维度最终保留有效土层厚度、有机质含量、耕层质地、土体构型、土壤容重、土壤养分状况、土壤ｐＨ值、土壤侵蚀程度指标。
（2）耕作条件维度中，田块状况指标包括田块形状指数、田块内部高差和田块规模３个因子，地形特征维度中的田面坡度指标对田块内部高差有较大影响，相关系数为0.54；田块形状指数对耕作效率影响较小，且延川县田块形状较规整；地块破碎度表示耕地地块的破碎化程度，黄土高原区耕地支离破碎且延川县耕地破碎化指数（FS）为0.13～0.53，耕地较破碎，因此，将原来的田块状况指标替换为田块规模，并增加地块破碎度指标。区域内排水设施较差，但黄土高原区降雨少，且土质疏松，自然排水能力较强，因此，将排水条件指标替换为排水能力，表示农田保证作物正常生长，及时排除地表积水，有效控制和降低地下水位的能力。耕作条件维度最终包括灌溉保证程度、田块规模、地块破碎度、排水能力、田间道路通达度和耕作距离６个指标。
2. 指标权重确定
运用层次分析法和专家打分法综合确定指标权重。根据地形特征、土壤性状和耕作条件的相对重要 性构建判断矩阵，求取判断矩阵的最大特征值及该特征值所对应的特征向量，该特征向量即为这一层次的元素所对应的权重值；再采用两两比较的方式确定各层次内要素相对重要性，从而构建判断矩阵确定评价指标权重；同时结合专家打分法确定的指标权重 对层次分析法获得的量化结果进行修正，最终得到各指标层的权重。
3.评价方法
（1）地形特征、土壤性状、耕作条件指数计算利用指数和法，分别计算地形特征指数、土壤性状指数、 耕作条件指数。计算公式如下：
式中：Ｇ 为地形特征指数；Ｓ 为土壤性状指数；Ｔ 为耕 作条件指数；Ｗｉ为第ｉ个指标权重；Ｆｉ为第ｉ个指标 的分值；ｎ 为每个维度评价指标个数。
（2）健康状况系数计算考虑到土壤重金属和灌溉水环境质量在一定的范围内不会使作物减产，但是 会显著降低农产品品质、污染环境，并沿着食物链进入人体，危害人体健康。因此，耕地质量评价中的耕地健康系数（Ｈ）采用“１＋Ｘ”的累加模型，即以未受到污染的耕地为基准“１”，依据土壤重金属和灌溉水 环境质量对应分级标准进行累加。土壤重金属污染采用内梅罗综合指数法计算。计算公式如下：
式中：Ｐ 为土壤重金属污染指数；Ｐｉ为土壤中重金属ｉ的单因子指数；Ｃｉ为重金属ｉ的实测含量（ｍｇ／ｋｇ）；Ｏｉ为重金属ｉ的评价标准值（ｍｇ／ｋｇ）；ｎ 为土壤重金属元素的个数。
灌溉水环境质量采用单因子法进行计算。计算公式如下：
式中：Ｋｉ为评价指标ｉ的灌溉水水质评价指数；Ｕｉ为 灌溉水中评价指标ｉ的实测含量（ｍｇ／ｋｇ）；Ｒｉ为灌溉水中评价指标ｉ的评价标准值（ｍｇ／ｋｇ）。
（3）生物特性系数计算
式中：Ｂ为生物特性系数；ａｉ为第ｉ个地块生物特性综合值。
（4）耕地质量指数计算采用乘积法，将耕地质量指标分层综合，地形特征、土壤性状、耕作条件构成自然质量层，作为耕地质量评价的基础，生物特性和健康状况作为系数修订层，修订自然质量层。计算公式如下：
式中：Ｑ为耕地质量指数；Ｇ为地形特征指数；Ｓ为土壤性状指数；Ｔ为耕作条件指数；Ｈ为耕地健康系数；Ｂ为生物特性系数。
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研究结论
结合黄土高原区土层深厚、粱峁起伏、耕地支离 破碎、降雨少且土质疏松、水土流失严重等特点，改进了《试用稿》中的耕地质量评价指标体系：增加了地块破碎度和土壤侵蚀程度指标，删去了障碍层距地表深度指标，将田块状况和排水条件指标替换为田块规模和排水能力。改进后的评价指标体系更加符合黄土 高原区典型特征以及研究区实际情况。纵向对比指标体系改进前后的耕地质量指数及 其与国家自然等指数的相关系数可知，耕地质量指数 面积加权平均值由19.09增加到19.43，最 优 相 关 系 数由0.80增加到0.88；横向对比指标体系改进后的耕地质量指数归一化值和国家自然等指数归一化值的差距，差距主要为极小差距、小差距和中差距，占耕地总面积的比例分别为56.67%，38.87%，4.46%。田面坡度、地形部位、有机质含量、灌溉保证程度、田块规模和生物特性是延川县耕地质量的主要限制因子。未来应实施土地整治工程来修复耕地质量障碍因子，提升耕地质量。