杨梅 胡腾胜 吴僭 侯春华

摘要以黔东南州为研究区域，选取大于10 ℃积温、剖面构型、排水能力、耕层厚度、地形部位、灌溉能力、有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH、海拔、成土母质、抗旱能力这14个因素作为评价指标，应用ArcGIS软件，利用各县土壤图、土地利用现状图和行政区划图确定评价单元，从评价单元中获取数据，计算所选因子权重，采用累加法等方法对各黔东南州耕地地力进行评价。结果表明：黔东南州耕地总面积425 806.1 hm2，分为8个地力等级，一级地面积16 605.2 hm2，占3.90%；二级地面积37 157.1 hm2，占8.73%；三级地面积57 481.5 hm2，占13.5%；四级地面积81 065.4 hm2，占19.04%；五级地面积94 845.4 hm2，占22.27%；六级地面积941 405 hm2，占14.74%，七级地面积890 504.0 hm2，占13.94%，八級地面积16 524.3 hm2，占3.88%。

关键词耕地地力评价；影响因素；模糊评价；GIS

中图分类号文献标识码A文章编号0517-6611（2017）21-0188-06

Evaluation of Cultivated Land Fertility in Qiandongnan Prefecture

YANG Mei，HU Tengsheng，WU Jian et al

（Qiandongnan Soil and Fertilizer Station，Kaili，Guizhou 556000）

AbstractTook Qiandongnan Prefecture as a research area，choosing the above 10 ℃ accumulated temperature，profile configuration， drainage capacity， tillage thickness， terrain parts， irrigation capacity， organic matter， total nitrogen， available phosphorus， available potassium，the pH， the altitude， the soil parent material， the drought resistance these 14 factors as the evaluation index， by the use of ArcGIS software， the use of the county soil map， land use status and administrative divisions to determine the evaluation unit， from the evaluation unit to obtain data，we calculated the selected factor weight， using the method of accumulation and other methods to evaluate the fertility of cultivated land in Qiandongnan Prefecture.The results showed that the total yield of cultivated land was 425 806.1 hm2， which was divided into eight grades， and the level 1 area was 16 605.2 hm2，accounting for 3.90% of the total cultivated land area； the level 2 area was 37 157.1 hm2， accounting for 8.73% of the total cultivated land area； the level 3 was 57 481.5 hm2， accounting for 13.5% of the total cultivated land area； the level 4 area was 81 065.4 hm2， accounting for 19.04%； level 5 area was 94845.4 hm2， accounting for 22.27%； the level 6 area was 941 405 hm2， accounting for 14.74%；the level 7 area was 890 504.0 hm2， accounting for 13.94%；the level 8 area was 16 524.3 hm2， accounting for 3.88% of the total cultivated land area.

Key wordsEvaluation of cultivated land fertility；Influencing factors；Fuzzy evaluation；GIS

黔東南州自2006年在黄平县率先实施测土配方施肥资金补贴项目以来，到2009年全州16个县（市）相继进行了项目实施，在全州建设了14个土肥化验室，总面积0.405 hm2，配备了现代化的检测仪器设备220台（套）；全州各级土肥部门累计采集土样6.8万余个，植株样品0.6万个，分析化验23万项次；设置各类作物“3414”肥效试验311个，同田对比试验和肥料验证试验352个，收集试验参数4 000余个，完成农户投肥调查5 467户（次），基本摸清了全州耕地的养分含量和配肥参数；累计推广测土配方施肥825 613.33 hm2，示范面积40 233.33 hm2；项目实施以来，黔东南州累计新增粮食总产46.39万t，总增产节支2.64亿元，化肥利用率平均提高了6.8百分点。笔者结合黔东南州耕地地力调查与质量评价工作，利用GIS技术对黔东南州的耕地地力进行了研究，为黔东南州耕地地力基础信息数据库、耕地地力评价指标体系的建立提供科学依据[1]。

1数据来源与研究方法

1.1研究区概况

黔东南州位于贵州省东南部，长江水系与珠江水系分水岭，贵州、广西、湖南交界处，东与湖南省怀化市毗邻，南与广西壮族自治区柳州市接壤，西连黔南布依族苗族自治州，北抵遵义、铜仁2市。黔东南州地属中亚热带季风湿润气候区，具有冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季的特点。全州年平均气温14～18 ℃，最冷月1月平均气温5～8 ℃；最热月7月平均气温24～28 ℃。年日照时数为1 068～1 296 h，无霜期270～330 d，年降雨量1 000～1 500 mm，平均相对湿度为78%～84%。由于地理位置和地势的不同，各地气温有一定差异，总体趋势是：南部气温高于北部，东部气温高于西部，南部降雨多余北部。黔东南州地处云贵高原向湘桂丘陵盆地过渡地带，境内可划分为岩溶地貌区和剥蚀、侵蚀地貌区。州境总体地势是北、西、南3面高而东部低。黔东南州有耕地面积425 806.1 hm2，其中水田258 063.3 hm2，旱地167 742.9 hm2，分别占耕地面积的60.61%和39.39%。全州土壤有红壤、黄壤、黄红壤、红色石灰土、黑色石灰土、紫色土、粗骨土、沼泽土、潮土、山地草甸土、水稻土11个土类，25个亚类，68个土属，222个土种，分属7个土纲[2]。

1.2数据来源

耕地地力评价收集获取的资料主要包括：①基础及专题图件资料。包括最新的行政区划图（乡镇行政区划图和村级行政区划图）、土地利用现状图、二次土壤普查的县土壤图和地形图（1∶5万比例尺）等。②野外调查资料。通过野外调查和遥感数据，获取地理位置、地貌类型、地形部位、地面坡度、田面坡度、坡向、通常地下水位、最高地下水位、最深地下水位、常年降雨量、常年有效积温、常年无霜期、农田基础设施、排水能力、灌溉能力、水源条件、输水方式、灌溉方式、熟制、典型种植制度、常年产量水平、土壤类型、成土母质、剖面构型、土壤质地、土壤结构、障碍因素、侵蚀程度、耕层厚度、采样深度、肥力等级等资料。同时开展农户施肥情况调查，调查内容包括作物名称、品种名称、播种时间、收获时间、产量水平，作物生长季节降水、灌溉、灾害及施肥情况等。③室内化验分析资料。包括大、中、微量元素养分和pH，大量元素包括有机质、全氮、碱解氮、有效磷、缓效钾、速效钾，中量元素包括交换性钙镁、有效硫、有效硅，微量元素包括铜、锌、铁、锰、有效硼[3]。

1.3研究方法

1.3.1评价原理。利用累加模型计算耕地地力综合指数（IFI），即对应于每个单元的综合评语[3]。

IFI=Fi×Ci（i=1，2，3，…）

式中，IFI代表耕地地力指数；Fi代表第i个因素的评价评语；Ci代表第i个因素的组合权重。计算参评因子的隶属度进行加权组合得到每个评价单元的综合评价分值，以其大小表示耕地地力的优劣。

1.3.2评价因素的选取。

根据黔东南州农业生产实际情况及耕地资源特点及前人的研究成果，选取大于10 ℃积温、剖面构型、排水能力、耕层厚度、地形部位、灌溉能力、有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH、海拔、成土母质、抗旱能力这14个因素作为评价指标[4]。

2结果与分析

2.1指标权重对各层次进行总排序，并进行一次性检验，结果具有满意的一致性。同时，由于层次总排序结果即为评价因子的组合权重的排序，所以计算得到的组合权重即为耕地地力评价因子的权重（表1）。对各评价因子权重进行排序，从中可以看出，各评价因子对地力的影响程度由小到大综合排序如下：排水能力、全氮、抗旱能力、pH、有效磷、耕层厚度、海拔、速效钾、灌溉能力、剖面构型、成土母质、地形部位、有机质、大于10 ℃积温。根据专家意见，大于10 ℃积温对黔东南州耕地地力影响最大。

2.2黔东南州耕地地力评价结果

按照“1.3.1”的评价原理，根据评价指标，应用ArcGIS软件，利用各县土壤图、土地利用现状图和行政区划图确定评价单元，从评价单元中获取数据，计算所选因子权重，采用累加法等方法对各单元进行评价，得出各单元评价结果数据，对各单元数据进行统计分析就得出了耕地地力评价结果[4]，黔东南州耕地地力被划分为8个等级，各地力等级面积和比例见表2。

2.3评价结果分析

2.3.1空间分布情况。从行政区域看，黔东南州的耕地地力呈东南高、西北低的总体趋势，这与黔东南州大于10 ℃积温、海拔、成土母质和地形地貌存在较大的相关性[5]，这也决定了土壤类型的分布和土壤理化性状的差异。表3对黔东南州16个县市不同地力等级耕地面积以及不同地力等级面积占全州同等级面积比例进行了详细的统计。

安徽农业科学2017年

2.3.2耕地资源情况。 由表4可知，黔东南州有耕地面积425 806.1 hm2，占全州土地总面积的14.04%，耕地中水田258 063.3 hm2，旱地167742.8 hm2，分别占耕地面积的6061%和39.39%。耕地面积最大的是黄平县，为46 285.4 hm2，占全州耕地總面积的10.87%，耕地面积最小的是台江县，为11 395.1hm2，仅占全州耕地总面积的268%。水田面积最大的是黎平县，为37 873.3 hm2，占全州水田面积14.68%，占本县耕地面积的86.95%，水田面积最小的是台江县，为8 073.6 hm2，占全州水田面积3.13%，占本县耕地面积的70.85%。旱地面积最大的是黄平县，為20 459.0 hm2，占全州旱地面积的12.2%，占本县耕地面积的44.2%，旱地面积最小的是台江县，为3 321.5 hm2，占全州旱地面积的1.98%，占本县耕地面积的29.15%。州内西部及西北部，成土母质以白云岩、石灰岩风化物为主的凯里、麻

江、施秉、镇远、三穗等地的旱地比例较大，旱地面积均占本

县耕地面积的50%以上，其中以凯里市比例最高，接近60%；在州内南部及东南部，成土母质以砂页岩、泥页岩为主的黎平、榕江、从江等地的水田比例较大，均占本县耕地面积的70%以上，其中黎平县接近80%[6]。全州耕地保有量379 500.0 hm2，保有率89.12%。耕地中基本农田面积322 953.3 hm2，占耕地总面积的75.85%。

2.3.3不同耕地地力等级立地条件情况。

2.3.3.1大于10 ℃积温。由表5可知，一级地和二级地都没有积温小于4 400 ℃的耕地，大多都超过4 800 ℃；三级地和四级地的有效积温主要集中在>4 800～5 400 ℃；五级地和六级地的有效积温主要集中在>4 600～5 200 ℃；七级地和八级地的有效积温主要集中在>4 400～4 800 ℃。

2.3.3.2海拔。由表6可知，一级地的海拔高度主要集中在>600～800 m，面积117 162 hm2，占本级耕地面积的47.04%，海拔超过1 000 m的一级地分布很少，面积只占本级耕地的0.25%；二级地、三级地和四级地在各个海拔段的分布大致相同，主要集中在>400～800 m，分别占本级耕地面积的69.95%、66.66%和65.92%；五级地、六级地和七级地主要集中在>600～1 000 m，分别占本级耕地面积的7053%、73.83%和68.52%；八级地主要集中在>800～1 200 m，占本级耕地面积的81.24%。总体上看，随着海拔的升高，耕地等级呈下降趋势。

2.3.3.3地形部位。由表7可知，坝地中分布的一级地、二级地和三级地比较多，这3个等级的耕地占到了坝地面积的55.1%，说明黔东南州的好田好土主要集中在坝地上，这对于保护与开发坝地提供了重要的理论依据；低山是黔东南州耕地比较集中的地形，各级耕地均广泛分布，以四级地、五级地和八级地居多[7]，分别占本级耕地面积的72.38%、72.90%和72.99%；在中山地形上，六级地和七级地所占的比例较高，分别占本级耕地面积的39.68%和44.38%。

2.3.3.4成土母质。由表8可知，一级地的成土母质主要由泥页岩发育而来[8]，占本级耕地面积的68.00%，在此等级耕地上，没有白云岩和砂岩发育的母质，石灰岩和紫色岩也非常少，仅占本级耕地面积的0.43%；二级地和三级地的成土母质也主要由泥页岩发育而来，分别占本级耕地面积的61.59%和50.22%，也没有砂岩发育的母质，白云岩和石灰岩发育的母质所占比例也较小，分别占本级耕地面积的196%和7.72%；四级地到七级地主要由泥页岩和砂页岩发育而来[9]，分别占本级耕地面积的72.66%、82.53%、8438%和56.33%；八级地主要由白云岩发育而来，面积占本级耕地面积的78.13%。

2.3.4不同耕地地力等级土壤理化性状。一级地的土壤有机质含量主要集中在≥40 g/kg，有效磷主要集中在20～40 mg/kg，二级地的土壤有机质含量主要集中在≥30 g/kg，有效磷主要集中在10～40 mg/kg，三级地、四级地、五级地、六级地和七级地的土壤有机质主要集中在20～40 g/kg，土壤有效磷主要集中在10～20 mg/kg，一级地、二级地、三级地、四级地和五级地土壤全氮含量主要集中在≥2.0 g/kg，面积分别为15 290.7、29 487.4、42 594.4、54 364.5和53 244.7 hm2，一级地、二级地、三级地、四级地、五级地、六级地的土壤速效钾都主要集中在50～150 mg/kg，面积分别为6 742.1、17 416.9、24 116.8、29 107.2、30 662.1、17 605.3 hm2。黔东南州没有强碱性的耕地，一级地至六级地的土壤pH主要集中在4.5～5.5。

3结论与讨论

3.1结论黔东南州耕地总面积425 806.1 hm2，分为8个等级，一级地面积16 605.2 hm2，占3.90%；二级地面积37 157.1 hm2，占8.73%；三级地面积57 481.5 hm2，占135%；四级地面积81 065.4 hm2，占19.04%；五级地面积94 845.4 hm2，占22.27%；六级地面积941 405 hm2，占1474%，七级地面积890 504.0 hm2，占13.94%，八级地面积16 524.3 hm2，占3.88%。

3.2讨论黔东南州山地切割破碎，山高坡陡，相对高差大，中低产田土面积较大，占全州总耕地面积的73.87%，且耕地土壤酸、黏、瘦、薄，全州耕地耕层土壤pH<5.5（酸性、强酸性）的面积245 800.0 hm2，占全州总耕地面积的57.73%，全州耕层土壤质地为黏土的耕地面积180 794.7 hm2，占全州总耕地面积的42.46%，全州较瘦的耕地面积7 000 hm2（水稻土有机质<20 g/kg、旱地有机质<15 g/kg面积之和），占全州总耕地面积的1.64%。全州耕地耕层厚度<15 cm的面积为139 733.3 hm2，占全州总耕地面积的32.81%。全州水田耕层土壤全氮含量<2.0 g/kg面积为111 266.7 hm2，占全州水田面积的43.11%，旱地耕层土壤全氮含量<1.5 g/kg面积为44 200 hm2，占全州旱地面积的26.36%。土壤养分不平衡也是一个较大的特点，全州水田耕层土壤全氮含量<2 g/kg面积为111 266.7 hm2，占全州水田面积的43.11%，旱地耕层土壤全氮含量<1.5 g/kg面积为44 200.0 hm2，占全州旱地面积的26.36%。全州耕地耕层土壤有效磷含量<10 mg/kg的耕地面积90 266.7 hm2，占全州总耕地面积的21.19%。全州耕地耕层土壤速效钾含量<100 mg/kg的耕地面积190 066.7 hm2，占全州总耕地面积的44.64%。针对上述特点，黔东东南州要利用好国家实施的耕地保护与质量提升、测土配方施肥、节水农业、保护性耕作、控污修复、治理酸性土壤、有机肥增施工程等项目，围绕耕地质量建设，普遍提高耕地地力等级，实施集约化耕作，确保在减少化肥投入的同时，提高种植科技含量，提高耕地单位产出水平，在一定程度上弥补耕地数量的不足。

该研究未选择土壤质地和坡度作为参评指标，并不是其对耕地地力的影响力不大，而是在黔东南州的特定区域中，黔东南州土壤质地在重壤至轻黏级别的耕地占到耕地总面积的72.7%，坡度15°以上的耕地占耕地总面积近80%，其指标过于集中，差异性不大，不符合差异性的原则。

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