Zoning of Cultivated Land Quality Improvement Based on Cultivated Land Quality Grade and Limiting Factors: A Case Study of Qingyang County in Anhui Province
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摘要: 了解耕地质量现状是耕地质量提升的基础,明确限制因子是进行耕地改良的关键。利用空间自相关分析和障碍度模型,揭示青阳县耕地质量现状及空间分布特征,识别地块限制因子类型并判定改良难度,在此基础上划分耕地质量等级提升分区。结果表明:研究区耕地质量等级以4~6等地为主,呈现北高南低的空间分布特征,且表现出较强的空间相关性;受地形部位、灌溉能力限制的耕地分布面积最大,限制因子改良难度整体呈现南高北低的态势;基于耕地质量评价与限制因子诊断结果,将青阳县耕地划分为重点提升区、综合提升区、一般提升区、保护提升区和限制提升区,针对分区特点提出相关策略。研究结果可为耕地质量提升工程的重点和方向提供依据。Abstract: Understanding the status quo of cultivated land quality is the basis for improving the quality of cultivated land, and defining the limiting factor is the key to improving cultivated land. Using spatial autocorrelation analysis and obstacle degree model to reveal the status quo and spatial distribution characteristics of cultivated land quality in Qingyang County, identify the types of land block constraints and determine the difficulty of improvement, and on this basis, divide cultivated land quality grade improvement zones. The results show that: The quality grade of cultivated land in the study area was mainly in grades 4 ~ 6, showing the spatial distribution characteristics of high in the north and low in the south, and showing strong spatial correlation. The distribution area of cultivated land limited by terrain location and irrigation capacity is the largest, and the difficulty of improving the limiting factor is generally higher in the south and lower in the north. Based on the results of cultivated land quality evaluation and restriction factor diagnosis, the cultivated land in Qingyang County was divided into key promotion areas, comprehensive promotion areas, general promotion areas, protected promotion areas and restricted promotion areas, and the relevant strategies were proposed according to the characteristics of these areas. The research results can provide a basis for the focus and direction of the cultivated land quality improvement project.
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Key words:
- cultivated land quality /
- limiting factor /
- quality improvement /
- zoning
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表 1 青阳县耕地质量评价指标体系及指标权重
目标层 准则层 因子权重 指标层 组合权重 耕地质量 立地条件 0.17273 地形部位 0.14034 农田林网化 0.03239 剖面性状 0.14895 有效土层厚 0.05229 质地构型 0.05393 障碍因素 0.04273 理化性质 0.18539 pH 0.06603 土壤容重 0.04379 耕层质地 0.07557 土壤养分 0.22196 有效磷 0.05725 速效钾 0.05676 有机质 0.10795 农田管理 0.20243 灌溉能力 0.13766 排水能力 0.06477 土壤健康状况 0.06845 清洁程度 0.02782 生物多样性 0.04072 表 2 限制因子可改良属性分类
可改良性 特征 限制因子类型 容易改良 响应时间较短、且人为干扰程度较高,限制因子被消除或建设难度小 速效钾、有效磷、农田林网化、清洁程度、灌溉能力、排水能力、土壤容重、酸碱度、有机质 难以改良或
不可改良响应时间较长、且人为干扰程度较低,限制因子被消除或建设难度大 有效土层厚、生物多样性、地形部位、耕层质地、障碍因素、质地构型 表 3 研究区耕地质量限制因子排序及主导限制因子诊断
图斑编号 第一限制因素 第二限制因素 第三限制因素 高限制因素个数 主导限制因素类型 1 地形部位 灌溉能力 排水能力 0 无主导限制因素 2 地形部位 灌溉能力 排水能力 0 无主导限制因素 ··· ··· 15932 地形部位 灌溉能力 pH 2 地形部位—灌溉能力 15933 地形部位 pH 灌溉能力 2 地形部位—pH 15934 地形部位 pH 灌溉能力 3 地形部位—pH—灌溉能力 ··· ··· 28900 灌溉能力 pH 速效钾 1 灌溉能力 28901 地形部位 灌溉能力 pH 2 地形部位—灌溉能力 表 4 青阳县限制因子改良难度分区限制因子类型汇总表
难度分区 主导限制因子类型 面积/hm2 一级区 无主导限制因子 3918.77 灌溉能力 420.15 速效钾 166.56 有机质 65.89 pH 59.91 速效钾—有机质 16.04 酸碱度—有机质 2.59 灌溉能力—排水能力 1.98 小计 4651.88 二级区 地形部位—灌溉能力 11517.17 地形部位—酸碱度 2509.28 地形部位—速效钾 1135.04 地形部位—有机质 473.56 地形部位—酸碱度—灌溉能力 379.37 地形部位—排水能力 98.36 地形部位—灌溉能力—速效钾 33.15 地形部位—有效磷 29.97 地形部位—酸碱度—有机质 15.73 地形部位—酸碱度—速效钾 4.81 地形部位—灌溉能力—排水能力 3.47 质地构型—速效钾 2.92 地形部位—质地构型—灌溉能力 2.29 地形部位—酸碱度—质地构型 0.08 小计 16205.21 三级区 地形部位—质地构型 3786.71 质地构型 74.97 地形部位—质地构型—耕层地质 20.71 小计 3882.40 总计 24739.49 -
[1] 张杰, 赵瑞东, 田超, 等. 基于限制程度排序的卢龙县耕地质量提升重点区域划定研究[J]. 中国生态农业学报, 2017, 25(3): 429. DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.160747. [2] 孙晓兵, 孔祥斌, 温良友. 基于耕地要素的耕地质量评价指标体系研究及其发展趋势[J]. 土壤通报, 2019, 50(3): 739. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2019.03.33. [3] 陈正发, 龚爱民, 张刘东, 等. 基于质量评价的省域尺度坡耕地质量调控体系构建[J]. 农业工程学报, 2021, 37(20): 136. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.20.015. [4] 李志芳, 王锐, 沈新磊. 基于质量指数和空间自相关分析的耕地保护分区研究[J]. 土壤通报, 2021, 52(4): 785. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2020090201. [5] 熊昌盛, 栾乔林, 韦仕川. 基于空间自相关的耕地质量分布格局[J]. 地域研究与开发, 2016, 35(5): 128. DOI: 10.3969/j.issn.1003-2363.2016.05.023. [6] 李子杰, 高沪宁, 丁琪洵, 等. 基于Moran’ s I的安徽省太湖县耕地质量时空格局分析[J]. 水土保持通报, 2021, 41(3): 350. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.03.045. [7] 赵海乐, 徐艳, 张国梁, 等. 基于限制因子改良与耕地质量潜力耦合的耕地整治分区[J]. 农业工程学报, 2020, 36(21): 272. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.033. [8] 董婷, 杨朝现, 钟守琴, 等. 山地丘陵区耕地质量可提升潜力空间分布及保护分区: 以重庆市江津区为例[J/OL]. 农业资源与环境学报:1−15.[2022 − 11 − 11]. DOI: 10.13254/j.jare.2021.0679. [9] 郭力娜, 张凤荣, 曲衍波, 等. 基于分等因素组合的农用地整理类型分区[J]. 农业工程学报, 2010, 26(9): 308. DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2010.09.051. [10] 王珂, 李玲, 黎鹏. 基于生态安全和粮食安全的高标准农田建设研究[J]. 生态与农村环境学报, 2021, 37(6): 706. DOI: 10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0781. [11] 曾吉彬, 邵景安, 谢德体. 基于遥感影像的重庆高标准基本农田建设难度与时序分析[J]. 农业工程学报, 2018, 34(23): 267. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.035. [12] 陈正发, 史东梅, 何伟, 等. 基于“要素−需求−调控”的云南坡耕地质量评价[J]. 农业工程学报, 2020, 36(12): 236. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.12.029. [13] 肖碧林, 陈印军, 卢布, 等. 当前我国耕地质量评价类型与问题分析[J]. 资源与产业, 2008(4): 58. DOI: 10.3969/j.issn.1673-2464.2008.04.013. [14] 邵雅静, 员学锋. 基于限制因子分析的耕地质量提升潜力分区[J]. 生态学杂志, 2019, 38(8): 2442. DOI: 10.13292/j.1000-4890.201908.026. [15] 宋戈, 刘燕妮, 张文琦, 等. 基于可改良限制因子的耕地质量等别提升潜力研究[J]. 农业工程学报, 2019, 35(14): 261. [16] 孙妍芳, 裴久渤, 张立江, 等. 辽宁棕壤耕地质量评价及障碍因素类型分区研究[J]. 中国农业资源与区划, 2017, 38(11): 130. [17] 王考, 姚云峰, 包玉海, 等. 内蒙古农牧交错带县域耕地健康评价及障碍因素分区研究[J]. 东北师大学报(自然科学版), 2020, 52(1): 153. DOI: 10.16163/j.cnki.22-1123/n.2020.01.027. [18] 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): 110. DOI: 10.7621/cjarrp.1005-9121.20170117. [19] 李保国. 土壤变化及其过程的定量化[J]. 土壤学进展, 1995, 23(2): 33. [20] 孙晓兵, 孔祥斌, 张青璞, 等. 基于指标综合特征的耕地遗传质量和动态质量评价[J]. 农业工程学报, 2020, 36(22): 254. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.22.029. [21] TOBLER W R. A computer movie simulating urban growth in the Detroit region[J]. Economic geography, 1970, 46(2): 234. DOI: 10.2307/143141. [22] 杨开忠, 冯等田, 沈体雁. 空间计量经济学研究的最新进展[J]. 开发研究. 2009(2): 7. DOI: 10.13483/j.cnki.kfyj.2009.02.004. [23] 刘洋, 余建新, 向冬蕾, 等. 基于局部空间自相关的思茅区耕地利用保护综合分区[J]. 水土保持研究, 2020, 27(1): 183. DOI: 10.13869/j.cnki.rswc.2020.01.026. [24] 胡辉, 谢梅生, 蔡斌, 等. GIS技术在县级土地利用总体规划修编基本农田划定中的应用: 以江西省安义县为例[J]. 中国土地科学, 2009, 23(12): 28. DOI: 10.3969/j.issn.1001-8158.2009.12.005. [25] 杨建宇, 徐凡, 赵龙, 等. 基于综合质量空间自相关性分析的耕地保护分区方法[J]. 农业机械学报, 2017, 48(3): 156. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.03.020. -