明亮

摘要：以遼寧省鐵嶺市西豐縣為研究對象，對該區(qū)域耕層養(yǎng)分性狀、耕層理化性狀、立地條件和土壤管理等現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和分析，并結(jié)合“3S”技術(shù)，運(yùn)用層次分析法和特爾菲法對該區(qū)域耕地地力進(jìn)行評價(jià)，綜合考慮研究區(qū)土壤、管理和地形等特征，收集整理各縣區(qū)相關(guān)圖件、資料，建立耕地資源數(shù)據(jù)庫，擬選用的基礎(chǔ)評價(jià)單元為土地利用現(xiàn)狀圖中的耕地圖斑，擬選用的評價(jià)因子有地形坡度、坡面構(gòu)型、巖石露頭率、有效土層厚度、土壤質(zhì)地、排水能力、灌溉保證率、有機(jī)質(zhì)、pH、堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鋅。通過模糊評價(jià)法獲取單因素指標(biāo)評語，通過層次分析法獲得單因子指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算耕地地力綜合指數(shù)，采用累積曲線法將研究區(qū)域地力等級分為5級，并繪制耕地地力等級分布圖。

關(guān)鍵詞：地力評價(jià)；層次分析法；特爾菲法；西豐縣

中圖分類號：S158 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）04-0005-04

1 研究區(qū)概況

西豐縣隸屬于鐵嶺市，位于遼寧省的東北部，地處東經(jīng)124°17′—125°06′、北緯42°22′—43°08′之間。東與吉林省東遼、東豐兩縣相連，南與清原縣、西及西南與開原市相毗鄰，北與吉林省梨樹縣相臨。全境為低山丘陵，山峰海拔多為500 m左右，個別山峰可達(dá)800 m，屬遼東山地的一部分，總面積為2 685 km2，屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，全年日照時(shí)數(shù)為2 716 h，有效積溫2 893 ℃，無霜期132 d，年平均降水量為684.4 mm。現(xiàn)有耕地52 067 hm2，其中高產(chǎn)田29 746 hm2，分布在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的山坡地帶和河灘地。全縣總?cè)丝跒?5.00萬人，其中農(nóng)業(yè)人口為28.52萬人，占全縣總?cè)丝诘?1.5%，農(nóng)業(yè)勞動力10.2萬個，按農(nóng)業(yè)人口計(jì)算平均每人占有耕地面積0.18 hm2，每個農(nóng)業(yè)勞力平均負(fù)擔(dān)耕地面積0.47 hm2。

2 資料收集和評價(jià)單元

2.1 資料收集

本研究資料主要是收集西豐縣土壤圖、農(nóng)田水利分區(qū)圖、地貌類型分區(qū)圖、土壤養(yǎng)分圖、地下水位等值線圖、農(nóng)作物種植分區(qū)圖等基礎(chǔ)圖件及土壤志、土種志等相關(guān)文字材料。制定地塊采樣計(jì)劃，進(jìn)行土壤采樣，并針對縣域?qū)嶋H進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定與分析，為后期耕地地力評價(jià)做好充分、可靠的數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)備。

2.2 評價(jià)單元

科學(xué)確定耕地地力評價(jià)單元是做好耕地地力評價(jià)的基礎(chǔ)。主要應(yīng)用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖等基礎(chǔ)圖件確定評價(jià)單元。針對實(shí)際生產(chǎn)需要和測土配方施肥的實(shí)施，選擇1∶10 000大比例尺土地利用現(xiàn)狀圖中的耕地圖斑作為評價(jià)單元，其土地利用現(xiàn)狀圖的地塊空間界限及行政隸屬關(guān)系明確，有準(zhǔn)確的面積，地貌類型及土壤類型一致，利用方式及耕作方法基本相同。

3 評價(jià)過程

3.1 構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)耕地地力評價(jià)因子總集（農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范（試行）修訂稿》），遵循對耕地地力有較大影響、因子在評價(jià)區(qū)域內(nèi)的變異較大、在時(shí)間序列上具有相對穩(wěn)定性、與評價(jià)區(qū)域的大小有密切關(guān)系等原則，集中專家智慧，通過專家技術(shù)組會議商議，選取耕地地力評價(jià)因子。選擇四大類、12個指標(biāo)作為耕地地力評價(jià)的依據(jù)，形成了適合西豐縣的耕地地力評價(jià)指標(biāo)體系（見表1）。

3.2 確定權(quán)重

3.2.1 構(gòu)造判斷矩陣 研究中選用層次分析法（AHP）確定指標(biāo)權(quán)重。判斷矩陣元素的值反映了人們對各因素相對重要性（或優(yōu)劣、偏好、強(qiáng)度等）的認(rèn)識，采用1～9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法。當(dāng)相互比較因素的重要性能夠用具有實(shí)際意義的比值說明時(shí)，判斷矩陣相應(yīng)元素的值則可以應(yīng)用這個比值。根據(jù)專家比較同一層次各因素對上一層次的相對重要性，給出數(shù)量化的評估。專家評估的初步結(jié)果經(jīng)合適的數(shù)學(xué)處理（包括實(shí)際計(jì)算的最終結(jié)果-組合權(quán)重）、反復(fù)研究討論后形成西豐縣層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣（見表2）。

3.2.2 層次單排序及其一致性檢驗(yàn) 建立比較矩陣后，就可以求出各個因素的權(quán)重值。采用和積法計(jì)算出各矩陣的最大特征向量根λmax及其對應(yīng)的特征向量W，并用CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。特征向量W就是各個因素的權(quán)重值。準(zhǔn)則層各指標(biāo)因素的特征向量為[0.180 2，0.234 2，0.269 8，0.315 7]，其最大特征根為4.000 0，CR=CI/RI= 0.000 004 29<0.1，一致性檢驗(yàn)通過，因此判斷矩陣的權(quán)數(shù)分配是合理的。

3.2.3 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重 通過以上的計(jì)算步驟，得出A-B和B-C的權(quán)重值（見表3）。分別將A-B和B-C的權(quán)重值相乘，得出A-C的權(quán)重值（見表4）。

3.3 計(jì)算耕地地力綜合指數(shù)（IFI）

單個評價(jià)單元的綜合指數(shù)采用累加法計(jì)算。

式中：IFI為耕地地力綜合指數(shù)（Integrated Fertility Index）；Fi為第i個因素評語；Ci為第i個因素的組合權(quán)重。

4 評價(jià)應(yīng)用

通過綜合分析，對西豐縣耕地地力進(jìn)行等級劃分應(yīng)用。

4.1 耕地地力等級劃分

通過綜合分析，將全區(qū)耕地分為5個等級，并對評價(jià)的結(jié)果進(jìn)行耕地地力系統(tǒng)分析。根據(jù)綜合地力指數(shù)分布和樣點(diǎn)分布的頻率，采用累積曲線法確定分級方法議案，劃分地力等級，制作耕地地力等級圖。西豐縣耕地地力綜合指數(shù)分等標(biāo)準(zhǔn)見表5。

4.2 各等級地力分述

1） 一等地，綜合地力指數(shù)為≥0.80，耕地面積

5 504.18 hm2，占西豐縣耕地總面積不到10.00%，主要分布在陶然鄉(xiāng)、安民鎮(zhèn)、平崗鎮(zhèn)和房木鎮(zhèn)，這些地區(qū)處在丘陵緩坡地帶，土層較深（幾乎都在100 cm以上），地勢平整，土壤熟化度和養(yǎng)分含量都很高。質(zhì)地為壤土、砂土和黏土，結(jié)構(gòu)為保水、保肥、宜耕性強(qiáng)的團(tuán)粒。這一級別的土壤屬于水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)性好的沒有障礙因素的土壤。土壤pH值大多在4.91～6.01之間，平均為5.31；土壤有機(jī)質(zhì)在21.90～39.63 g/kg之間，平均為31.68 g/kg；土壤堿解氮最小值為94.17 mg/kg，最大值為188.71 mg/kg，平均為148.93

mg/kg；土壤速效磷最大值為103.88 mg/kg，最小值為44.57 mg/kg，平均為71.39 mg/kg；土壤速效鉀最大值為198.38 mg/kg，最小值為83.20 mg/kg，平均為123.49 mg/kg。該區(qū)域主要種植玉米和水稻，且產(chǎn)量很高，其灌溉和排澇條件都很好，是西豐縣重要的高產(chǎn)耕地。此級土壤在日后利用中應(yīng)注意改善水肥條件，培肥土壤，增加灌排設(shè)施，促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。在施大量氮奪高產(chǎn)基礎(chǔ)上，增施有機(jī)肥料，實(shí)行輪作倒茬措施，合理施用磷、鉀肥，以調(diào)整氮磷鉀比例，也是一項(xiàng)重要的增產(chǎn)措施。

2） 二等地，綜合地力指數(shù)為0.73～0.80，耕地面積19 386.94 hm2，占西豐縣耕地總面積的31.60%。主要分布在天德鎮(zhèn)、郜家店鎮(zhèn)、平崗鎮(zhèn)、安民鎮(zhèn)大部和房木鎮(zhèn)大部等。這一級別農(nóng)田特點(diǎn)是土層深厚，養(yǎng)分含量較高，土壤pH值一般在4.87～6.00之間，平均為5.28；土壤有機(jī)質(zhì)在19.44～39.93 g/kg之間，平均為30.20 g/kg；土壤堿解氮最大值為213.28 mg/kg，最小值為91.78 mg/kg，平均為144.42 mg/kg；土壤速效磷最大值為106.16 mg/kg，最小值為37.60 mg/kg，平均為69.15 mg/kg；土壤速效鉀最大值為187.79 mg/kg，最小值為80.04 mg/kg，平均為123.47 mg/kg。這一級別是比較優(yōu)質(zhì)的土地，雖然存在排水能力差、少量漏水漏肥等限制因子，但總的來說肥力相對較好，灌溉和排澇能力較高。

3） 三等地，綜合地力指數(shù)為0.64～0.72，耕地面積22 394.37 hm2，占西豐縣耕地總面積的33.33%以上。三等地零星分布于整個西豐縣，集中在郜家店鎮(zhèn)、西豐鎮(zhèn)、平崗鎮(zhèn)、安民鎮(zhèn)、天德鎮(zhèn)、房木鎮(zhèn)、金星滿族鄉(xiāng)、柏榆鄉(xiāng)、陶然鄉(xiāng)、德興滿族鄉(xiāng)等地。土壤pH值一般在4.86～5.95之間，平均為5.28；土壤有機(jī)質(zhì)最大值為40.29 g/kg，最小值為18.22 g/kg，平均為28.97

g/kg；土壤堿解氮最大值為219.23 mg/kg，最小值為89.19 mg/kg，平均為138.20 mg/kg；土壤有效磷最大值為98.63 mg/kg，最小值為29.07 mg/kg，平均為66.18 mg/kg；土壤速效鉀最大值為193.99 mg/kg，最小值為78.41 mg/kg，平均為116.33 mg/kg。這一級別的土壤地勢平坦，有少量灌溉，肥力中等水平，存在對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的障礙因子。

4） 四等地，綜合地力指數(shù)為 0.57～0.64，耕地面積9 117.42 hm2，占西豐縣耕地總面積的14.86%，主要分布在東部丘陵區(qū)和平原區(qū)，集中在房木鎮(zhèn)大部、振興鎮(zhèn)大部、成平滿族鄉(xiāng)大部、郜家店鎮(zhèn)大部，柏榆鄉(xiāng)大部、金星滿族鄉(xiāng)和安民鎮(zhèn)西部等。土壤pH值最大值為5.96，最小值為4.91，平均為5.27；土壤有機(jī)質(zhì)在19.04～40.30 g/kg之間，平均為29.50 g/kg；水解性氮最大值為204.10 mg/kg，最小值為89.60 mg/kg，平均為140.75 mg/kg；土壤速效磷最大值為105.59

mg/kg，最小值為28.76 mg/kg，平均為65.24 mg/kg；土壤速效鉀最大值為192.96 mg/kg，最小值為78.30 mg/kg，平均為118.57 mg/kg。這一級別土壤養(yǎng)分較為貧瘠，灌溉條件極差，田面坡度大，質(zhì)地較差，土壤中各種障礙因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較重。

5） 五等地，綜合地力指數(shù)為<0.57，耕地面積

4 940.02 hm2，占西豐縣耕地總面積的8.05%。呈零星分布在房木鎮(zhèn)、郜家店鎮(zhèn)、西豐鎮(zhèn)、和隆滿族鄉(xiāng)、成平滿族鄉(xiāng)、明德滿族鄉(xiāng)和更刻鄉(xiāng)等地。土壤pH值一般在4.88～5.90之間，平均為5.28；土壤水解性氮最大值為193.74 mg/kg，最小值為88.81 mg/kg，平均為132.00 mg/kg；土壤有機(jī)質(zhì)最大值為37.82 g/kg ，最小值為18.38 g/kg平均為27.57 g/kg；土壤速效磷最大值為100.02 mg/kg，最小值為34.19 mg/kg，平均為63.06 mg/kg；土壤速效鉀最大值為178.57 mg/kg，最小值為78.33 mg/kg，平均為109.54 mg/kg。這一級別土壤養(yǎng)分極為匱乏，土層淺、沒有灌溉條件甚至沒有水源、巖石裸露、大坡度田面、礫石結(jié)構(gòu)為主等障礙因子嚴(yán)重影響正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使作物產(chǎn)量持續(xù)走低。開墾時(shí)首要完成田間水利工程等基礎(chǔ)性工作，兼顧改良土壤措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 王桂紅，孫繼光，吳瑾.基于GIS的土壤資源管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)，2006（4）：32-34.

[2] 孫繼光，汪景寬.Mapinfo在土壤資源信息管理中的應(yīng)用[M].哈爾濱：哈爾濱地圖出版社，2007.

[3] 周生路.土地評價(jià)學(xué)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2006：289.