耕地精细化管理

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第1篇

土地生态质量（LandEcologicalQuality）指在生态系统范围内，维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物及人类健康和居住，以及保护改善大气、水等生态环境问题的能力。是土地质量内涵的重要组成，与土地的自然质量、社会经济属性共同构成土地的价值和质量。随经济和文明的发展，人们越来越重视食品安全和土地生态质量。目前，国土资源部已基本完成全国范围的农用地分等，它是在土地自然质量基础上综合考虑生产条件、土地利用和经济水平而进行土地质量分等定级，向土地数量-质量并重管理迈进了重要一步。根据国务院以及总理对未来国土资源管理提出了“数量、质量（生态）并重管理”的要求，土地生态质量调查上升到国家层面和高度。浙江省国土资源厅开展了土地生态质量调查工作，选择慈溪市为试点之一，通过调查探索土地数量和质量-生态并重的精细化管理方法技术，为新世纪的土地质量调查和管理提供技术支撑。

2方法和材料

慈溪市土地生态质量调查对象为土壤、灌溉水、大气沉降物和农产品，2007～2009年开展调查，内容以土壤地球化学调查为主，灌溉水、大气、农产品质量和土地自然特征、生产环境调查为辅，其中土壤地球化学调查精度为1︰5万，样品4件/km2，分析测试全量27项、有效态15项、有机污染物2项。进行了土壤养分、环境质量、土壤污染程度、灌溉水质量、农产品安全、富硒土地资源等评价，按中国地质调查局《土地质量地球化学评估技术要求》（DD2008-06）进行了土地质量地土地生态质量调查和评估———以慈溪市为例刘军保陈智渊潘卫丰谢少娟（浙江省地质调查院，浙江杭州311203）摘要：土壤、大气、水和农产品是土地生态质量的基础组成，通过慈溪市基本农田质量调查试点项目的开展，以土壤地球化学评估为基础开展的大气、水、农产品综合评估，实现了土地生态质量评价，为国土资源特别是基本农田的数量、质量和生态管护并重的精细化管理提供技术支撑。关键词：土地生态质量；地球化学评估；大气；灌溉水；农产品质量InvestigationandEvaluationofLandEcologicalQuality———TheCixiCityLIUJun-bao,CHENZhi-yuan,PanWEI-feng,XIEShao-juan(ZhejiangInstituteofGeologicalSurvey,Xiaoshan311203,China)球化学评估，结合大气、水、农产品质量调查完成对慈溪土地生态质量的评估。

3土地质量地球化学评估

土地质量地球化学评估依据土地有益元素、有毒有害元素和有机污染物含量水平，及其对土地基本功能的影响程度而进行的土地质量级别评定。其内涵包括了土地基础肥力、环境和土壤健康质量评估。评估模型构建包括指标筛选、权重赋值、隶属函数模型建立、指数计算等内容。

3.1指标筛选

肥力因子：N、P、K、有机质是土地肥力的主导因素，依据主导性原则都应入选。但N和有机碳关联性较好，相关系数达0.92，具有较好的线性函数关系（图1），依据独立性和空间分异原则二者选择OrgC。P、K真正对土地质量影响的是它们的有效态，依据慈溪土壤有效态评价速效K和有效P都处于缺乏和比较缺乏情况，因此选择速效K、有效P作为参评指标。土壤微量有益元素有效态Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B元素有效态地方分级评价，慈溪土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、B都处于丰富和相对丰富状态，因此选择有效Mo为参评指标。环境因子：土壤环境质量评价显示有毒有害的重金属元素Cd、Hg、情况突出，DDT在局部残留已也超标，因此根据主导性原则选择Cd、Hg、DDT为有害元素参评指标。另外，慈溪为滨海平原区，pH和含盐量是土地质量的重要理化指标，根据系统性原则选择pH和含盐量参评。健康因子：I、F、Se环境健康指标中，I、F都虽处于高背景下，但地方生态没发现威胁。Se作为土壤健康的重要指标，调查显示慈溪分布大面积的富硒土壤和杨梅、水稻等富硒农产品，因此选择Se为参评指标。综上所述，建立了慈溪土地质量地球化学评估的指标体系（表1）。

3.2权重赋值

评价指标权重值的大小，实质是该项指标对土地质量影响程度的衡量，对土地质量的影响主要是由元素对作物生长和安全质量的贡献大小、研究区的丰缺程度以及空间的变异情况等决定的。慈溪市土地质量地球化学评估指标权重赋值采用层次分析法（AHP）进行。层次构建：土地质量地球化学评估指标体系共分三个层次：第一层为目标层，即土地质量地球化学评估；第二层为决策层，包含土壤养分要素、土壤环境要素等；第三层为指标层，包含pH、orgC、P、K、Cd、Hg、Se、有效Mo、含盐量等评估指标。矩阵判断：层次分析法通过两两比较构建判断矩阵，如在肥力指标层中，有机碳是决定土地基本质量的主要因素，绝对重要；P、K比较P的缺乏比例大于K，P比较重要；有害元素中Cd的污染比重大于Hg、DDT，Cd比较重要。pH和含盐量，pH相对重要。权重分析：通过层次构建和矩阵判断，通过计算构建层次指标的权重值见表2。

3.3隶属函数模型

隶属函数模型共有戒上型、戒下型和峰值型三种［1］（见图2）。OrgC、速效K、有效P、有效Mo等肥力指标采用戒上型。由于研究区硒元素较为缺乏，因此也采用戒上型模型。镉、汞、DDT采用戒下型，含盐量考虑到本地区靠近海域，含盐量普遍较高，已普遍构成影响慈溪土地质量的重要因素，采用戒下型模型。pH采用峰型模型。

3.4隶属函数计算

应用研究区L、U、O1、O2阈值确定采用背景值法［1］。指标的隶属函数归属采用慈溪土壤背景20%、40%、60%、80%累积频率分级；但肥力指标参考第二次土壤普查肥力分级标准，有害元素参考GB15618-95标准，pHO1、O2根据慈溪实际农业生产格局和作物耐受适应情况采用值6.0-8.0（表3）。

3.5评估指数模型

根据指标筛选、隶属度函数值计算模型和权重值结果，采用加法模型，对各参评指标的实测值进行权重和隶属度计算，获得土壤肥力和土壤环境地球化学综合指数P。P＝Σfi×Ci（i=1，2，3，4……n）式中：P为综合指数；fi为第i个评估指标的隶属函数值；Ci为第i个评估指标的权重；评估指标为表征土地肥力和土地环境健康的各类指标。

3.6评估方案

依据土地肥力综合参数（P肥综）和土地环境综合参数（P环综）分别进行土地肥力和土地环境等级划分，分为3等。每等对应的综合参数值见表4。依据土地肥力质量等级和土地环境质量等级评估结果，采用表5所示的分等方案，对评估图斑进行土地质量地球化学分等评估。#p#分页标题#e#

3.7评估结果

慈溪土地质量综合评估结果为：优质一等地面积22.7km2，占评估区耕地面积的3.4%，分布于横河、匡堰等一塘内水网平原区；优良二等地面积537.9km2，占评估面积80.65%；良好三等地主要零散分布在一塘-七塘之间，面积105.9km2，占15.87%；中等四等地面积0.5km2，占0.08%。五等地未现（图3）。总体土地质量地球化学评估显示良好。

4土地生态质量评估

在土地质量地球化学评估基础上，综合考虑大气、水、农产品等生态质量构成土地的生态质量评估。大气、水、农产品等评估是专项生态评价基础上进行等级评估，采用表6的方案。土地生态质量综合评估具体方案采用叠加法，既在不影响土地质量地球化学评估分等基础上叠加，在土地质量地球化学评估上，叠加上不同代号表示不同级和生态评估的指标种类。用数字表达评估结果，第一位1～5组成，分别表示土地质量地球化学评估的5个等别。第二位表示大气，第三位表示灌溉水，第四位表示农作物安全。每位数字由0～3组成，分别表示不同参评因素所划分出的评估结果。图示和说明见表7。慈溪市土地生态质量评估结果统计见表8。从表8中可以看出，慈溪市土地生态质量总体良好，但局部土壤、大气、水和农产品存在生态威胁，影响土地生态质量，应引起高度重视。