中图分类号：F323.21 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）12-2250-07
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.013
The Monitoring and Evaluation Research of the Cultivated Land Quality in Dunhua City
LIANG Zhen-wei， LI Shu-jie， MA Xiao-wei
（College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun 130061，China）
Abstract： In order to implemente requirements for deepening both the quantity of farmland resource and the quality of the management， the quality of cultivated land in Dunhua city were monitored and evaluated based on the evaluation results of cultivated land quality in 2014. Meanwhile， three factors which influenced the quality of cultivated land were analysed. The results showed that there were two gradation types： Acidification type and fertility promoting type respectively. However， both two gradation trends were not obvious. The mountain area was hard to improve the quality of cultivated land. And the slope of cultivated land could improving soil fertility and leading to soil acidification at the same time. The cultivated land in the area where the tillage distance between 500 to 1 000 m and between 1 000 to 1 500 m were easy to improve the quality.
Key words： Dunhua city； cultivated land； monitoring evaluation
土地资源特别是耕地资源是确保中国经济社会可持续发展的重要资源[1]。长期以来，中国注重土地资源的数量管理，忽视质量管理，这对于土地资源的投入――产出能力和综合利用效益带来了负面影响[2-4]。考虑到耕地质量变化导致的耕地存量隐形损失[5]，在高强度开发背景和耕地数量持续减少的态势下，开展敦化市耕地质量等别监测评价研究具有重要的现实意义。
通过抽样监测敦化市域范围内受自然环境因素和宏观经济政策等的影响而等别及产能发生缓慢变化的耕地，全面掌握敦化市耕地等别渐变类型分布范围及等别变化情况，分析耕地等别和产能变化趋势，做到耕地质量动态监测，实现耕地质量的宏观精准管理，并服务于敦化市土地管理的日常工作，为制定相关的耕地保护政策提供依据[6]。
1 研究区概况
敦化市隶属于延边朝鲜族自治州，是延边州的“西大门”，下辖11个镇、5个乡、4个街道办事处和1个省级经济开发区[7]。截至2014年，全市地区生产总值实现183.7亿元，社会消费品零售总额实现96.0亿元，经济发展势头迅猛。
截至2014年年末，敦化市土地总面积118万 hm2。敦化市土地利用结构中农用地比例最大，其他用地次之，建设用地比例最小。其中，农用地构成以林地为主，林地占农用地总面积比例达84%，耕地严重不足，总面积仅为17万hm2。在耕地面积中，肥沃土壤较少，瘠薄土壤面积大，因此，敦化市耕地保护工作具有迫切性[8]。
2 数据来源
数据主要来源于敦化市国土资源局、农业局、气象局、林业局、环保局、统计局等部门，包括耕地质量等别评定成果、测土配方施肥数据及产能核算成果等相关资料。
3 研究方法
在敦化市2014年度耕地质量等别年度更新评价成果的基础上，确定敦化市耕地质量等别渐变类型及其分布范围，对各个监测单元耕地质量等别变化的主导因素进行监测，进而分析主导因素变化对敦化市全部耕地质量等别产生的影响。其中，对主导因素变化进行监测，采用插值法对各因素分值进行赋分，计算国家利用等指数，对国家利用等指数进行插值，计算国家利用等别[9-11]。
4 敦化市耕地质量等别渐变情况分析
4.1 敦化市渐变耕地现状分析 由图1可知，至2014年年末，敦化市耕地总面积16.7万hm2，耕地质量等别渐变类型主要有肥力提升型和酸化型两类。肥力提升型位于敦化市中部，共涉及青沟子乡、额穆镇、黑石乡、秋梨沟镇、沙河沿镇、大桥乡、翰章乡、红石乡、贤儒镇及江源镇10个乡镇，共8.1万hm2；酸化型位于敦化市西部的黄泥河镇及敦化市东部的大石头镇，共2.5万hm2；敦化市的大蒲柴河镇、江南镇、雁鸣湖镇及官地镇未发生耕地质量渐变，共6.1万hm2。
4.2 敦化市耕地等别渐变监测单元统计
敦化市存在肥力提升型及酸化型两种耕地质量等别渐变类型，共布设6个监测单元，64个监测样点，其中包括6个固定监测样点及64个辅助监测样点。将各监测样点监测值的平均值赋予固定监测样点，其余分等参数（包括因素指标体系―权重―计分规则、标准耕作制度、光温生产潜力、产量比系数、土地利用系数、土地经济系数、等指数与等别对应关系等在内的分等参数）采用2013年度耕地质量等别更新评价数据库中的参数，计算该固定监测样点的年末国家利用等指数及年末国家利用等别，该固定监测样点的等指数及等别变化情况将代表该渐变类型的监测结果。根据布设的监测单元主导因素数据及监测数据，对监测单元等指数及等别变化情况进行统计分析，结果见表1。由表1可知，酸化型一区12等旱地的国家利用等指数降低了0.71，酸化型二区13等旱地的国家利用等指数降低了1.02，肥力提升型12等旱地的国家利用等指数提高了7.32，国家利用等别除6号监测单元提高0.1等外，均未发生明显变化。
4.3 敦化市渐变耕地质量等别监测
按要求将固定监测样点监测主导因素的年末、年初变化值赋予该渐变类型区域内的全部耕地，再采用插值法进行计算，得到2015年度该渐变类型区域内所有耕地等别渐变情况。
4.3.1 肥力提升型渐变耕地等别渐变情况 肥力提升型渐变耕地由于施用农家肥、合理轮作、改变土地利用方式及秸秆还田等原因，土壤有机质含量提高，土壤肥力提升。敦化市肥力提升型渐变耕地总面积为81 158.03 hm2，占全市耕地面积的48.56%。按照耕地等别渐变监测单元选取要求，在肥力提升型渐变耕地区域范围内共设置2个固定监测样点，23个随机监测样点。
敦化市肥力提升型渐变耕地国家利用等指数及等别变化空间变化情况见图2。由图2可知，国家利用等指数及国家利用等别有较大变化的耕地集中分布在黑石乡和额穆镇，沙河沿镇、青沟子乡、红石乡、江源镇及贤儒镇有零星分布，翰章乡肥力提升渐变现象最不明显。
敦化市肥力提升型渐变耕地具体渐变情况见表2。由表2可知，敦化市肥力提升型渐变耕地渐变趋势存在但不明显，国家利用等指数变化值低于6，国家利用等别变化值低于0.05。
4.3.2 酸化型渐变耕地等别渐变情况 敦化市酸化型渐变耕地国家利用等指数及等别变化、空间变化情况见图3。由图3可知，敦化市酸化型渐变耕地主要分布在黄泥河镇和大石头镇，由于两个乡镇不相邻，因此将酸化型划分为酸化型一区（黄泥河镇）和酸化型二区（大石头镇）。按照耕地等别渐变监测单元选取要求，在酸化型渐变耕地区域范围内共设置4个固定监测样点，41个随机监测样点。
由表3可知，敦化市酸化型渐变耕地渐变趋势存在但不明显，国家利用等指数变化值低于1，国家利用等别变化值低于0.05。
4.4 敦化市渐变耕地质量等别变化影响因素
4.4.1 地形地貌 地形地貌是影响耕地开发利用的自然因素，在宏观尺度上控制了耕地开发利用的难易程度[12]。依据山间平原、河谷台地、低山丘陵、中山山地4种地形地貌类型，分别统计耕地质量等别渐变区域内土壤有机质含量、pH及国家等指数变化幅度，从而探索地形地貌在敦化市耕地开发利用及质量提升中的影响。
1）地形地貌与耕地土壤有机质含量变化
基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地土壤有机质含量变化占比（表4、图4）。由表4和图4可知，敦化市渐变区域内耕地主要分布于河谷台地区，面积为118 391.58 hm2，占耕地?面积的70.84%；其次为山间平原区，面积为32 923.69 hm2，占耕地总面积的19.70%；低山丘陵区和中山山地区内耕地分布面积分别为15 743.21和66.85 hm2，分别占耕地总面积的9.42%和0.04%。渐变区域内耕地土壤有机质含量发生了较大范围的变化，土壤有机质含量提高的耕地面积为127 583.48 hm2，占耕地总面积的76.34%。各类地貌区域内，中山山地区40.09%的耕地土壤有机质含量提高，低山丘陵区67.09%的耕地土壤有机质含量提高，河谷台地区71.07%的耕地土壤有机质含量提高，山间平原区99.77%的耕地土壤有机质含量提高。因此，从地形地貌角度来看，敦化市耕地肥力提升难度依次为中山山地>低山丘陵>河谷台地>山间平原。
2）地形地貌与耕地土壤pH变化
基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地土壤pH变化（表5、图5）。由表5和图5可知，渐变区域内耕地土壤pH在一定范围内发生了变化，土壤pH变化的耕地面积为39 174.18 hm2，占总耕地面积的23.44%。其中，土壤pH发生变化的耕地主要分布在河谷台地区，面积为33 917.01 hm2，占土壤pH发生变化总面积的86.58%。
各类地貌区域内，中山山地区耕地土壤pH发生变化的耕地面积占本区耕地总面积的59.91%，面积比重最大；其次为低山丘陵区，pH发生变化的耕地面积比重为32.79%；河谷台地区土壤pH发生变化的耕地面积比重为28.65%；山间平原区最低，仅为0.14%。因此，从地形地貌角度来看，敦化市耕地土壤pH发生变化的难易程度依次为中山山地>低山丘陵>河谷台地>山间平原。
3）地形地貌与国家利用等指数变化 基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地质量等别指数（国家利用等指数）变化情况（表6、图6）。由表6、图6可知，渐变区域内耕地质量等别指数（国家利用等指数）普遍提高。国家利用等指数提高的耕地面积为131 577.77 hm2，占总耕地面积的78.73%。其中，山间平原区内国家利用等指数提高的耕地占本地貌单元内耕地总面积的99.86%；其次为河谷台地区，国家利用等指数提高的耕地占本地貌单元内耕地总面积的74.11%；低山丘陵区内国家利用等指数提高的耕地占本地貌单元内耕地总面积的69.44%；中山山地区内国家利用等指数提高的耕地占本地貌单元内耕地总面积的比重最低，仅为40.09%。
从耕地质量等别指数提升程度来看，主要集中在4～5之间。耕地国家利用等指数提升在4～5范围内的耕地面积为74 190.65 hm2，占国家利用等指数提高的耕地总面积的56.39%。因此，从地形地貌角度来看，敦化市耕地质量等别提升难度依次为中山山地>低山丘陵>河谷台地>山间平原。
4.4.2 坡度 地形坡度是影响耕地开发利用的自然因素，在微观尺度上决定耕地水土保持的难易程度[13]。依据二调规程中对耕地坡度的五级分类标准，分别统计耕地质量等别渐变区域内土壤有机质含量、pH及国家等指数变化幅度，从而探索地形坡度在敦化市耕地开发利用及质量提升中的影响。
1）地形坡度与耕地土壤有机质含量变化。基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地土壤有机质含量变化（表7、图7）。由表7、图7可知，敦化市渐变区域内耕地坡度主要为一级和二级，面积为141 237.62 hm2，占耕地总面积的84.51%；其次为三级，面积为20 355.87 hm2，占耕地总面积的12.18%；坡度为四级和五级的耕地分布面积为5 531.84 hm2，仅占耕地总面积的3.31%。土壤有机质含量提高的耕地从绝对数量上来看，主要为坡度一级和二级的耕地，面积分别为37 275.88和31 383.81 hm2，分别占有机质含量提高耕地总面积的45.93%和38.67%。从相对数量上来看，坡度为三级的耕地土壤有机质含量提高最为普遍，占该坡度总耕地面积的81.48%；其次是坡度为一级的耕地，占总耕地面积的77.36%。
综上所述，从耕地肥力提升的角度来看，敦化市易提升肥力的耕地坡度为一级；其他各级别坡度，尽管耕地土壤有机质含量变化与坡度存在一定关系，但作为易发生改变的微观因素，在年度内对耕地肥力的影响差别不明显。
2）地形坡度与耕地土壤pH变化。基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地土壤pH变化（表8、图8）。由表8、图8可知，渐变区域内耕地土壤pH在一定范围内发生了变化。从绝对数量上来看，发生土壤pH变化的耕地主要为坡度一级和二级的耕地，面积分别为37 332.47和35 003.49 hm2，分别占pH变化耕地总面积的43.44%和40.73%。而坡度为四级的耕地土壤pH变化最为普遍，占该坡度总耕地面积的45.06%；其次是坡度为二级的耕地，占该坡度总耕地面积的24.36%。
从耕地酸化的角度来看，敦化市易发生pH变化的耕地坡度为二级；其他各级别坡度，在年度内对耕地土壤pH变化的影响差别并不明显。
3）地形坡度与国家利用等指数变化。基于ArcGIS平台，进行空间分析，统计各类地貌类型与耕地质量等别指数（国家利用等指数）变化情况（表9、图9）。由表9、图9可知，国家利用等指数提高的耕地主要为坡度为一级和二级的耕地，面积分别为39 686.18和33 478.48 hm2，分别占利用等别指数提高耕地总面积的30.16%和25.44%。而二级坡度的耕地，等别指数提高最为普遍，占比为84.14%；其次为一级和五级，占比分别为79.10%和71.61%。
综上所述，可以看出耕地坡度具有提升土壤肥力和导致土壤pH变化的双重作用。
4.4.3 耕作距离
1）耕作距离与耕地土壤有机质含量。基于ArcGIS平台，提取敦化市居民点图层，以500 m为间距，进行缓冲分析，数据统计结果见表10。由表10可知，敦化市耕地主要集中在耕作距离为1 500 m范围内。其中，耕作距离为500～1 000 m范围内的耕地约占1/2（46.31%）。
?挠谢?质含量变化来看，耕作距离为500～1 000、1 000～1 500 m范围内的耕地土壤有机质含量提高比较普遍，分别占各耕作距离内耕地总面积的78.71%和77.90%。
2）耕作距离与耕地土壤pH。基于ArcGIS平台，叠加耕作距离与耕地土壤pH图层，数据统计结果见表11。
从耕地土壤pH变化幅度来看，耕作距离为2 000～2 500 m范围内的耕地土壤pH变化比较普遍，其余各耕作距离范围内耕地土壤pH变化比重无明显差别。
3）耕作距离与国家利用等指数。基于ArcGIS平台，叠加耕作距离与国家利用等指数变化图层，数据统计结果见表12。
由表12可知，从耕作距离角度来看，国家利用等指数提高较为普遍的耕地主要为耕作距离为500～1 000 m和1 000～1 500 m的耕地，分别占各自耕作距离内耕地总面积的81.24%和80.53%。从绝对规模上来看，耕作距离为500～1 000 m和1 000～ 1 500 m范围内，国家利用等指数提高的耕地的面积分别为41 203.62和21 244.13 hm2，分别占国家利用等指数提高的耕地总面积的31.32%和16.15%。因此，耕作距离为500～1 000 m和1 000～1 500 m范围内的耕地质量等别易于提升。
5 小结与建议
1）敦化市渐变类型为酸化型与肥力提升型两种，肥力提升型位于敦化市中部，共涉及青沟子乡、额穆镇、黑石乡、秋梨沟镇、沙河沿镇、大桥乡、翰章乡、红石乡、贤儒镇及江源镇10个乡镇，共81 158.03 hm2；酸化型位于敦化市西部的黄泥河镇及敦化市东部的大石头镇，共24 921.06 hm2；敦化市的大蒲柴河镇、江南镇、雁鸣湖镇及官地镇未发生耕地质量渐变，共6万hm2。肥力提升型渐变耕地在敦化市耕地面积中所占比重最大。 2）在敦化市发生肥力提升型或酸化的渐变耕地渐变趋势均不明显，国家利用等指数变化平均值低于20，国家利用等别变化低于0.1。虽然敦化市政府通过推广施用农家肥、合理轮作、改变土地利用方式及秸秆还田等方式提高耕地质量等别，但效果不明显。
3）从地形地貌、坡度及耕作距离三方面对敦化市渐变耕地质量等别变化影响因素进行分析，从地形地貌角度来看，敦化市耕地质量等别提升难度依次为中山山地>低山丘陵>河谷台地>山间平原；从耕地坡度角度来看，耕地坡度具有提升土壤肥力和导致土壤酸化的利弊双重性；从耕作距离角度来看，耕作距离为500～1 000 m和1 000～1 500 m范围内的耕地质量等别易于提升。
4）基于上述结论，敦化市在未来耕地保护及利用工作中，应进一步加强科学技术在作物种植中的作用，提高耕地总体质量，同时增强农村土地规模经营的紧迫感，推进高效农业规模化经营[14，15]。
