梁志妹，童江云*，蘇 虹， 楊 偉， 錢(qián) 玲， 田云霞

(1.昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 資源環(huán)境研究所，云南昆明 650118；2.昆明市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，云南昆明 650118)

0 引言

【研究意義】耕地質(zhì)量是國(guó)家糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)安全的保障[1-3]，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[4-6]，了解耕地質(zhì)量的數(shù)量和質(zhì)量空間分布特征是保護(hù)和提升耕地質(zhì)量的重要前提。滇池流域耕地面積19.92萬(wàn)hm2，流域內(nèi)人口密集，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式以粗放型為主，對(duì)耕地質(zhì)量的影響較大。因此，對(duì)滇池流域耕地質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)，了解滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)時(shí)空分布特征具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)，對(duì)滇池流域的研究主要集中在流域的土地利用方式對(duì)水環(huán)境的影響[7-9]、滇池流域土壤肥力和養(yǎng)分[10-11]、氮磷流失[12-15]等方面。鐘雄等[16]對(duì)滇池流域坡耕地土壤的氮磷流失效應(yīng)進(jìn)行研究，明確控制坡耕地氮、磷流失應(yīng)綜合考慮多種因素；王啟名等[17]研究滇池流域土地利用變化圖譜的地形梯度效應(yīng)；董茸茸等[18]利用3S技術(shù)研究滇池周邊土地利用對(duì)水環(huán)境的影響，并提出治理對(duì)策；譚海燕等[19]對(duì)滇池片區(qū)耕地土壤養(yǎng)分含量的空間分布及變化情況進(jìn)行分析。在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究方面，使用《耕地質(zhì)量等級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耕地質(zhì)量等級(jí)方面的評(píng)價(jià)研究較少，姚東恒等[20-21]使用國(guó)標(biāo)分別對(duì)東北典型黑土區(qū)、干旱區(qū)的耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)進(jìn)行研究?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，尚未有滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)相關(guān)的研究。因此，以2008年和2018年的昆明市滇池流域耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建滇池流域耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)滇池流域耕地質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)，對(duì)比分析滇池流域耕地質(zhì)量平均等級(jí)時(shí)空變化特征?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】揭示滇池流域十年間耕地質(zhì)量平均等級(jí)在數(shù)量和空間上的變化，為滇池流域耕地質(zhì)量保護(hù)和提升提供決策支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

滇池流域位于昆明壩子中央，東經(jīng)102°36′～102°47′，北緯24°40′～25°02′，地處長(zhǎng)江、珠江和紅河三大水系分水嶺地帶，地形為北高南低的南北向狹長(zhǎng)的山間盆地。耕地土壤類(lèi)型共分為10個(gè)土類(lèi)，17個(gè)亞類(lèi)，49個(gè)土屬，105個(gè)土種。氣候?yàn)榈湫偷母咴撅L(fēng)氣候。研究涉及區(qū)域包括五華區(qū)、西山區(qū)、官渡區(qū)、盤(pán)龍區(qū)、呈貢區(qū)、晉寧區(qū)、嵩明縣和尋甸縣，共6區(qū)2縣。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院資源環(huán)境研究所2008年農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥調(diào)查項(xiàng)目、2018年農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)價(jià)項(xiàng)目及歷年耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)。其中，2008年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)面積為22.04萬(wàn)hm2, 2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)面積為19.92萬(wàn)hm2。

1.3 研究方法

采用特爾斐法和層次分析法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重和評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》(GB/T33469-2016)采用累加法計(jì)算各管理單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，使用等距法將昆明市滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)由高到低依次劃分為1～10級(jí)。其中，1級(jí)地耕地質(zhì)量最好，10級(jí)地耕地質(zhì)量最差，1～3級(jí)為高等地，4～6級(jí)為中等地，7～10級(jí)為低等地。耕地質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算公式如下：

P=∑(Fi×Ci)

式中，P為耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，F(xiàn)i為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，Ci為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

采用Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用ArcGIS 10.2對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)劃分

2.1.1 2008年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)

由表1可知，滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)從1級(jí)到10級(jí)均有分布，集中分布在3～7級(jí)，面積為165 169.79 hm2，占總面積的74.93%(所占比例均超過(guò)10%)。其中5級(jí)地面積最大，為45 247.13 hm2，占比最大，達(dá)20.53%。1級(jí)、2級(jí)、8級(jí)、9級(jí)和10級(jí)所占比例較小，其中10級(jí)地面積最少，為3 445.09 hm2，占比為1.56%。總體看，2008年滇池流域耕地質(zhì)量以中等級(jí)耕地為主，面積為105 049.50 hm2，占比為47.66%；高等級(jí)耕地和低等級(jí)耕地面積差異不大，面積分別為60 199.41 hm2和55 156.17 hm2，占比分別為27.32%和25.02%。

表 1 2008年和2018年昆明市滇池流域不同耕地質(zhì)量等級(jí)的面積及比例

2.1.2 2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)

由表1可知，滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)從1級(jí)到10級(jí)均有分布，集中分布在1～6級(jí)，面積為169 080.60 hm2，占總面積的84.89%(所占比例均超過(guò)10%)，且以3級(jí)、4級(jí)和5級(jí)居多，所占比例分別為17.18%、16.18%和16.44%；7級(jí)、8級(jí)、9級(jí)和10級(jí)所占比例較小，都在10%以下，且所占比例逐漸降低，分別為7.37%、3.66%、2.30%和1.77%(10級(jí)比例有所增加，來(lái)源于占補(bǔ)平衡補(bǔ)充耕地等)。總體看，2018年滇池流域耕地質(zhì)量以中、高等級(jí)耕地為主；低等級(jí)耕地所占比例較小，占總面積的15.10%。

2.1.3 2008—2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)變化 2008年滇池流域耕地質(zhì)量平均等級(jí)為4.92級(jí)，2018年滇池流域耕地質(zhì)量平均等級(jí)為4.23級(jí)，比2008年提升0.69級(jí)。表明，經(jīng)過(guò)10年改造，滇池流域耕地質(zhì)量有所改善，耕地質(zhì)量等級(jí)有所提高，土壤肥力和土壤生態(tài)環(huán)境朝著好的方向發(fā)展。

2.1.4 2008—2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)數(shù)量變化 從表2可知，2008年-2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)變化較大，高等級(jí)耕地所占比例有較大幅度提升，由2008年的27.32%升至2018年的40.87%，提升13.55百分點(diǎn)；中等級(jí)耕地所占比例變化不大，略有下降，由2008年的47.66%降至2018年的44.03%，下降3.63百分點(diǎn)；低等級(jí)耕地所占比例有所下降，由2008年的25.02%降至2018年的15.1%，下降9.92百分點(diǎn)。說(shuō)明滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，由2008年的以中等級(jí)耕地為主轉(zhuǎn)變?yōu)?018年的以中、高等級(jí)地為主。

表 2 2008年和2018年昆明市滇池流域不同質(zhì)量等級(jí)的耕地面積及比例

2.2 滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)的空間分布

2.2.1 2008年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)空間分布 從表3可見(jiàn)，2008年高等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣和嵩明縣，尋甸縣高等級(jí)耕地面積為14 402.79 hm2，占滇池流域耕地總面積的65.35%；嵩明縣高等級(jí)耕地面積為11 126.37 hm2，占滇池流域耕地總面積的50.48%。中等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣、嵩明縣和晉寧區(qū)，尋甸縣中等級(jí)耕地面積為43 901.98 hm2，占滇池流域耕地總面積的19.92%；嵩明縣中等級(jí)耕地面積為23 381.7 hm2，占滇池流域耕地總面積的10.61%；晉寧區(qū)中等級(jí)耕地面積為15 534.54 hm2，占滇池流域耕地總面積的7.05%。低等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣，面積為44 889.38 hm2，占滇池流域耕地總面積的20.37%。

表 3 2008年和2018年滇池流域不同縣區(qū)各質(zhì)量等級(jí)耕地的面積

2.2.2 2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)空間分布 2018年高等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣和嵩明縣，尋甸縣的高等級(jí)耕地面積為22 297.38 hm2，占滇池流域耕地總面積的11.20%；嵩明縣高等級(jí)耕地面積為20 717.26 hm2，占滇池流域耕地總面積的10.40%。中等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣、嵩明縣和晉寧區(qū)，尋甸縣中等級(jí)耕地面積為51 600.29 hm2，占滇池流域耕地總面積的25.91%；嵩明縣中等級(jí)耕地面積為15 433.13 hm2，占滇池流域耕地總面積的7.75%；晉寧區(qū)中等級(jí)耕地面積為13 694.1 hm2，占滇池流域耕地總面積的6.88%。低等級(jí)耕地主要分布在尋甸縣，面積為27 432.51 hm2，占滇池流域耕地總面積的13.77%(表3)。

2.2.3 2008—2018年滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)空間變化 滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)空間分布2018年和2008年變化不大，高等級(jí)耕地均主要分布在尋甸縣和嵩明縣，中等級(jí)耕地均主要分布在尋甸縣、嵩明縣和晉寧區(qū)，低等級(jí)耕地均主要分布在尋甸縣。高、中、低等級(jí)耕地10年間空間分布變化小，主要是受地形地貌影響，耕地集中分布在耕地面積較大的壩區(qū)。

2.2.4 滇池流域耕地質(zhì)量等級(jí)縣域分布變化 從表4可知，2008年滇池流域各縣區(qū)平均耕地質(zhì)量等級(jí)呈貢區(qū)>官渡區(qū)>西山區(qū)>五華區(qū)>盤(pán)龍區(qū)>晉寧區(qū)>嵩明縣>尋甸縣。2018年滇池流域各縣區(qū)平均耕地質(zhì)量等級(jí)呈貢區(qū)>西山區(qū)>五華區(qū)>官渡區(qū)>盤(pán)龍區(qū)>嵩明縣>晉寧區(qū)>尋甸縣。十年間，平均耕地質(zhì)量等級(jí)提升幅度最大的是五華區(qū)，由2008年的3.81級(jí)提升至2.31級(jí)，提升1.5級(jí)；其次為西山區(qū)，由3.52級(jí)提升至2.11級(jí)，提升1.41級(jí)；呈貢區(qū)、盤(pán)龍區(qū)和嵩明區(qū)的平均耕地質(zhì)量等級(jí)提升幅度也較大，分別提升1.16級(jí)、1.07級(jí)和1.07級(jí)；尋甸縣、晉寧區(qū)和官渡區(qū)平均耕地質(zhì)量等級(jí)提升幅度相對(duì)較小，分別為0.67級(jí)、0.44級(jí)和0.38級(jí)。由此可見(jiàn)，10年間滇池流域各縣區(qū)的平均耕地質(zhì)量等級(jí)均有所提升，耕地質(zhì)量明顯改善。

表 4 滇池流域各縣區(qū)的耕地質(zhì)量等級(jí)

3 討論

近10年來(lái)，國(guó)家及云南省、昆明市等各級(jí)政府采取各項(xiàng)措施保護(hù)滇池，對(duì)滇池流域的耕地進(jìn)行保護(hù)和提升，但是滇池流域的耕地質(zhì)量現(xiàn)狀與之前對(duì)比發(fā)生了變化，目前尚未有明確的研究，本研究正好彌補(bǔ)了此方面的空白。研究使用《耕地質(zhì)量等級(jí)》(GB/T33469-2016)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建不同年份滇池流域耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和構(gòu)成更為規(guī)范，為指標(biāo)權(quán)重和隸屬度的計(jì)算打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)結(jié)果更為嚴(yán)謹(jǐn)、客觀。研究在評(píng)價(jià)過(guò)程中使用的數(shù)據(jù)分別為2008年和2018年數(shù)據(jù)，在10年間，滇池流域的耕地面積發(fā)生變化，由2008年的220 405.08 hm2變化為2018年的199 154.19 hm2，為使評(píng)價(jià)結(jié)果更接近實(shí)際，在評(píng)價(jià)的過(guò)程中沒(méi)有將2個(gè)年份的耕地面積調(diào)整為相同面積，而是使用相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行不同年份的比較，得出滇池流域耕地質(zhì)量時(shí)空變化特征，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀。研究同時(shí)對(duì)滇池流域的耕地質(zhì)量進(jìn)行了區(qū)域性及縣級(jí)評(píng)價(jià)，區(qū)域性評(píng)價(jià)和縣級(jí)評(píng)價(jià)在耕地質(zhì)量等級(jí)數(shù)量和空間分布方面的變化表現(xiàn)出相同趨勢(shì)，進(jìn)一步論證研究的客觀性和合理性。

4 結(jié)論

從地形部位、有效土層厚度、有機(jī)質(zhì)、耕層質(zhì)地、土壤養(yǎng)分、生物多樣性、障礙因素、灌溉能力、排水能力、清潔程度、酸堿度和海拔等耕地質(zhì)量指標(biāo)對(duì)滇池流域進(jìn)行研究，構(gòu)建相同的指標(biāo)體系分別對(duì)滇池流域2008年和2018年的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)指標(biāo)權(quán)重和隸屬度進(jìn)行計(jì)算，分析同一區(qū)域不同年份平均耕地質(zhì)量等級(jí)分布特征，并進(jìn)行對(duì)比分析，得出如下結(jié)論： 1) 2008—2018年10年來(lái)，滇池流域耕地質(zhì)量平均等級(jí)提升0.69級(jí)，耕地質(zhì)量等級(jí)結(jié)構(gòu)由2008年的以中等級(jí)耕地為主轉(zhuǎn)變?yōu)?018年的以中、高等級(jí)耕地為主。2) 滇池流域耕地質(zhì)量各縣區(qū)平均等級(jí)均有所提升，提升幅度最大的是五華區(qū)，提升1.5級(jí)，提升幅度最小的是官渡區(qū)，提升0.38級(jí)。3) 滇池流域平均耕地質(zhì)量等級(jí)空間分布無(wú)明顯變化，變化主要體現(xiàn)在各等級(jí)耕地面積和占比方面。