吳 冉

(內蒙古師范大學 地理科學學院，內蒙古 呼和浩特 010000)

耕地是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，其數量和質量都與國家的糧食安全密切相關，對維護國家安全和社會穩(wěn)定方面意義重大[1-2]。耕地是人類賴以生存的重要自然資源，也是糧食產量的最重要保障。然而，在現代化建設過程中，我國耕地資源卻在持續(xù)減少，嚴重威脅到我國糧食安全以及18億畝耕地紅線[3]。對此，為有效保護我國的耕地資源，解決我國耕地數量減少以及耕地質量降低問題，我國相關部門自2011年起，相繼制定關于開展耕地質量保護工作的通知，并于2014年首次開展了全國范圍內的耕地質量等別調查評價與監(jiān)測工作[4]。

因此現階段，重新評估固陽耕地的地力質量對于全面調查評估和把握固陽縣耕地質量現狀，以及彌補農業(yè)等部門土壤質量資料短缺、操作管理困難、數據標準不統(tǒng)一、提高耕地管理水平等方面具有重要的現實意義。

1 研究區(qū)概況及數據來源

1.1 研究區(qū)概況

固陽縣位于內蒙古包頭市正北方向，地處內蒙古陰山山脈中部固陽盆地。東與呼和浩特市武川縣交界，西同巴彥淖爾市烏拉特中旗、烏拉特前旗接壤，南與包頭市土默特右旗、九原區(qū)毗鄰，北與包頭市達爾罕茂名安聯合旗相連。地理坐標為北緯40°42′00″～41°28′58″，東經109°35′00″～110°43′00″。依據固陽縣2016年土地利用變更調查，全域土地總面積為484 226.67hm2，其中耕地面積為188 620.27hm2，包括水澆地面積為15 978.23hm2，占耕地總面積的8.5%，旱地172 642.24hm2，占耕地總面積的91.5%，具體見圖1。

圖1 固陽縣耕地分布及位置

1.2 數據來源

本研究主要基礎數據：①固陽縣耕地質量等別更新與監(jiān)測項目成果。②固陽縣征地統(tǒng)一年產值標準更新項目成果。③固陽縣土地利用變更調查數據庫。④固陽縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級區(qū)劃圖和地質災害數據，土地整治、礦山治理等數據。⑤固陽縣土壤污染治理、水土保持治理、農業(yè)土壤肥力改良等數據。

社會經濟數據：《固陽縣統(tǒng)計年鑒》《包頭市統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》等。

2 技術方法

筆者主要通過運用ArcGIS軟件對收集的數據進行相應處理從而轉為數據層，對研究區(qū)獲取的各項耕地數據進行處理，為后期評價工作的實施提供了較為便利條件。

2.1 新增耕地質量評價

根據調查，本文研究年度內固陽縣新增耕地主要是土地整治。新增耕地圖斑是在ArcGIS中導入已收集上一年度評價區(qū)土地變更調查增量數據包，加載增量包中耕地自然質量等別圖層，通過相互疊加分析后導出新增耕地圖斑圖層。此外，需通過實地調查收集資料等方式來獲取新增圖斑的缺少屬性數據，完成新增耕地的等別評定工作。

2.2 減少耕地質量評價

固陽縣減少耕地主要是由農業(yè)結構調整而導致。減少耕地圖斑是在ArcGIS軟件中將研究區(qū)上一年度耕地自然質量等別圖與研究區(qū)上一年度土地變更調查增量數據包中XJFDDY圖層進行空間連接分析，提取減少耕地圖斑，導出減少耕地圖層，隨即導入各圖層對應的屬性數據來分析減少耕地的等別變化情況。

2.3 質量建設耕地質量評價

質量建設耕地圖斑在ArcGIS軟件中將耕地提質改造圖層與DLTB圖層疊加相交后提取耕地質量建設所對應的圖斑，導出質量建設耕地圖層，隨后導入應圖層對應的屬性數據，對質量建設耕地進行等別評定。

ArcGIS軟件空間分析后得到以上3個圖層，合并形成此次耕地質量更新評價工作圖層。

3 耕地質量年度更新評價

3.1 耕地分等基本參數分析

固陽縣標準耕作制度在《農用地質量分等規(guī)程》(GB/T 28407-2012)指定作物為春小麥，一年一熟；在2010年補充完善成果中指定作物為春小麥，一年一熟。

表1 耕作制度對比分析

根據《內蒙古自治區(qū)農用地分等技術報告》，水澆地采用光溫生產潛力指數，旱地采用氣候生產潛力指數。確定固陽縣春小麥光溫生產潛力指數及氣候生產潛力指數。

表2 光溫(氣候)生產潛力指數

分等因素及其權重的確定固陽縣在《農用地質量分等規(guī)程》(GB/T 28407-2012)中一級指標區(qū)為內蒙古高原及長城沿線區(qū)，二級指標區(qū)為陰山丘陵區(qū)。評價參數如表3所示。

表3 固陽縣指標區(qū)分等因素及權重表

3.2 耕地等別計算——自然等

3.2.1 耕地自然質量分計算

(1)

式中：CLij—第i個分等單元的第j種指定作物自然質量分；

Wk—第k種分等因素的權重；

i—分等單元編號；

k—分等因素編號；

fijk—第i個分等單元內第k個分等因素自然質量分。

3.2.2 自然質量等計算

Rij=αij·CLij·βj

(2)

式中：Rij—第i個分等單元第j種指定作物自然質量等指數；

αij—指定作物的光溫(氣候)生產潛力指數；

βj—指定作物的產量比系數；

CLij—同公式1中CLij。

3.3 耕地等別計算——利用系數和經濟系數

3.3.1 農用地土地利用系數計算

(3)

式中：Kl—某樣點指定作物土地利用系數；

Y—實際調查獲得的樣點指定作物實際單產；

Ymax—自治區(qū)指定作物最大產量。

3.3.2 農用地土地經濟系數計算

(4)

式中：Kc—樣點指定作物土地經濟系數；

a—樣點的指定作物“產量-成本”指數；

A—指定作物自治區(qū)最大“產量-成本”指數；

C—實際調查獲得的樣點指定作物實際成本。

Y—同公式3中Y。

3.4 耕地等別計算——利用等和經濟等

3.4.1 利用等計算

Yi=Ri·Kl

(5)

式中：Yi—第i個分等單元指定作物利用等指數；

Ri—第i個分等單元指定作物自然質量等指數；

Kl—同公式3中Kl。

3.4.2 經濟等計算

Gi=Yi·Kc

(6)

式中：Gi—第i個分等單元指定作物經濟等指數；

Kc—指定作物土地經濟系數；

Yi—同公式5中Yi。

4 結果與分析

4.1 固陽縣增減耕地質量等別變化情況

固陽縣2017年-2018年新增耕地為35.43hm2，圖斑個數14個，見圖2。

圖2 固陽縣新增耕地等別評價結果

包頭市固陽縣2017年-2018年度耕地質量等別更新評價工作中增加耕地共有14個圖斑，面積為35.43hm2。增加耕地為水澆地和旱地，其中旱地有11個圖斑，面積為34.51hm2，水澆地有3個圖斑，面積為0.92hm2。 2017年-2018年度耕地自然質量等為11等，耕地利用等別為14等，耕地經濟等別為14等。

固陽縣建設占用、農業(yè)結構調整等共減少177.08hm2，其中旱地158.06hm2，水澆地19.02hm2，圖斑個數619個，見圖3。

圖3 固陽縣減少耕地等別評價結果

包頭市固陽縣2017年耕地質量等別更新評價工作中減少耕地面積為177.08hm2，共有619個圖斑，減少耕地為水澆地和旱地，其中旱地有566個圖斑，面積為158.06hm2，水澆地有53個圖斑，面積為19.02hm2。

4.2 固陽縣耕地質量等別總體變化情況

2017年-2018年度固陽縣耕地國家自然質量等別范圍為11-15等，耕地國家利用等別范圍為12-15等，耕地國家經濟等別為10、12、13、14、15等。

4.2.1 國家自然質量等變化情況。國家自然質量等面積：11等水澆地2 109.06hm2，12等水澆地1 530.76hm2，13等水澆地6 651.00hm2，14等水澆地1 933.55hm2，15等水澆地10 049.11hm2，11等旱地8 666.24hm2，12等旱地6 651.00hm2，13等旱地798.46hm2，14等旱地15 540.65hm2，15等旱地14 079.10hm2(見圖4)。

圖4 國家自然等等別地類 圖5 國家利用等等別地類 圖6 國家經濟等等別地類

固陽縣國家自然質量等在固陽縣各鎮(zhèn)分布均勻，詳見表4。

表4 耕地國家自然質量等空間分布情況 (單位：hm2)

4.2.2 國家利用等變化情況。國家利用等面積：12等水澆地402 640.26hm2，13等水澆地581.70hm2，14等水澆地1 948.83hm2，15等水澆地13 460.70hm2，12等旱地243.24hm2，13等旱地3 677.66hm2，14等旱地6 643.53hm2，15等旱地161 882.90hm2(見圖5)。

固陽縣國家利用等別為12等的耕地主要分布在金山鎮(zhèn)，等別為13、14和15等的耕地在各鎮(zhèn)分布均勻，詳見表5。

表5 耕地國家利用等空間分布情況 (單位：hm2)

4.2.3 國家經濟等變化情況。國家經濟等面積：10等水澆地40.26hm2，13等水澆地520.29hm2，14等水澆地1 460.71hm2，15等水澆地14 010.24hm2，10等旱地237.68hm2，12等旱地5.56hm2，13等旱地2 720.76hm2，14等旱地6 783.16hm2，15等旱地162 700.16hm2(見圖6)。

固陽縣國家經濟等別為10等的耕地主要分布在金山鎮(zhèn)，12、13等的耕地主要分布在金山鎮(zhèn)和下濕壕鎮(zhèn)，等別為14和15等的耕地在各鎮(zhèn)分布均勻，詳見表6。

表6 固陽縣耕地國家經濟等空間分布情況 (單位：hm2)

固陽縣2017年-2018年度耕地平均質量等別14.90等，比去年降低了0.01等。

5 結束語

在評估過程中，本文以ArcGIS軟件為基礎，充分利用計算機和地理信息系統(tǒng)技術對數據進行分析處理，提高了工作效率，保證了評估結果的準確性和完整性。通過對固陽縣耕地質量進行年度更新評價，不僅對范圍內的耕地質量等別和全年內所有耕地變化情況進行了全面更新和掌握，也保持了耕地質量數據現勢性，完善了土地質量、數量和權屬調查，以滿足社會的經濟發(fā)展和土地資源的數量和質量管理的需要。