基于GIS的县级行政区域甜叶菊种植适宜性等级评价

苏斌，王祎#，李绍辉，王进保

（1.甘肃省武威市凉州区农业技术推广中心，武威733000；2.甘肃省古浪县农业技术推广中心，古浪733100）

甜叶菊为菊科，原产南美亚热带地区，抗逆性强，病虫害少，适应性广，我国南北方都可种植，对土壤要求不严，喜温耐湿怕旱，其根系较浅，栽培以肥沃潮湿且排灌方便的沙壤土为宜。目前，国内相继运用GIS（Geographic Information System）技术对县域内作物适宜性方法和体系进行评价。本研究依托甘谷县测土配方施肥项目，利用甘谷基础图件、自然及经济统计数据，结合GIS建立空间数据库和属性数据库，以土壤图、土地利用现状图、行政区划图和地貌类型分区图叠加形成评价对象，应用层次分析法，通过综合计算研究甜叶菊适宜性等级。其研究意义在于能对掌握研究区内甜叶菊种植提供科学依据。对基层农业技术推广人员、农民科技员、种植大户、广大农民提供宏观决策参考，保障研究区域内的农业持续发展[1-4]。

1 研究区概况

甘谷县地处东经104°58′～105°31′，北纬34°31′～35°03′，位于甘肃省东南部，天水市西北部，渭河上游。东邻秦安县、麦积区，南接秦州区、礼县，西与武山县接壤，北与通渭县相连。全县南北长60km，东西宽49km，总面积1572.6km2。全县辖5镇10乡，405个村委，2210个村民小组，6个社区，97个居民小组，城乡共15.2万户，总人口61.62万人。

2 材料与方法

表1 各个因素的组合权重计算结果准则层 指标层 权重 组合权重∑CiAi立地条件0.5038 地貌类型 0.6142 0.3095层次总排序一致性检验：CI=4.73549456543002E-02耕层养分0.1487 机质 724 1077耕层厚度 0.55 0.019气候0.0865 年降水量 5666 490有效磷 0.2755 0.01灌溉保证率 0.2999 0.025≥10℃积温 1335 133剖面性状0.2610 质地构型 724 18坡向 0.159 0.0634度 28 109 RI=0.544577743387229；CR=CI/RI=0.08695718＜0.1；

2.1 选取评价指标及建立层次模型

针对影响研究区甜叶菊种植的主要因素和各试验区土壤管理经验，按照 《全国耕地地力调查与质量评价技术规程》所列气象条件、养分状况、理化性状、剖面性状、立地条件、土壤管理6个方面64项指标要求，由种植业方面的8位专家，在充分考虑到区域特征、数据资料等多方面情况下，经过反复的商讨和反馈，采用特尔斐法，选取了10个评价指标（表1）。

通过求各判断矩阵的特征向量就可以得到准则层和指标层的权重系数，同时可以求得每个评价指标对适宜性等级的组合权重，即每个指标对相应准则层的权重系数乘以准则层对适宜性等级的权重系数。由层次分析结果（表1）可以看出，各评价因子对研究区甜叶菊适宜性等级的影响程度从大到小依次为：地貌类型、质地构型、≥10℃积温、坡度、有机质、耕层厚度、坡向、年降水量、有效磷、灌溉保证率。

2.2 模糊数学法确定因子隶属度

质地构型、地貌类型、坡向等概念型因素，考虑其对地力的影响程度，采用专家打分的方法分别给予赋值即以特征值作为其隶属函数（表2）。对于定量化的指标，采取特尔斐法确定指标的隶属函数。经过归纳、反馈、逐步收缩、集中，建立指标的隶属函数（见表2）。

质地构型 夹壤粘土 均质轻壤 均质中壤 砂底中壤 均质重壤 粘身轻壤 粘身重壤 粘身中壤 壤底粘土 壤底重壤 壤身砂壤隶属度 0.70375 0.9125 1 0.705 0.7925 0.73125 0.65 0.77125 0.64375 0.75125 0.75375≥10℃积温/℃ 2450 2550 2650 2750 2850 2950 3050 3150 3250 3380表2 10个评价因子的隶属度或评分专家评分 0.5250 0.5800 0.6330 0.6960 0.7600 0.7930 0.8413 0.8880 0.9480 0.9863有效磷/（mg/kg） 5.5 8.0 10.5 13.0 15.5 18.0 20.5 23.0 25.5 28.0专家评分 0.38630 0.49900 0.57900 0.64380 0.68625 0.74880 0.81100 0.88800 0.94380 1坡向 平地 南 东南 东 西南 东北 西 西北 北隶属度 1 0.60250 0.52375 0.61750 0.53375 0.65000 0.62625 0.61375 0.91375年降水量/mm 330 360 390 420 450 480 510 540 570专家评分 0.750 0.4563 0.540 0.610 0.6963 0.7788 0.8600 0.9300 0.9750坡度/。 0 6 12 18 21 30 36 45 50专家评分 1 0.9090 0.709 0.5210 0.4560 0.270 0.1357 0.0510 0.0430耕层厚度/cm 10 12 14 16 18 20 22 24专家评分 0.4890 0.5513 0.680 0.730 0.7713 0.8338 0.9010 0.9840有机质/（g/kg） 7 8.5 10 11.5 13 14.5专家评分 0.48630 0.60100 0.7400 0.8370 0.92125 0.99400灌溉保证率/% 0 20 40 60 80 100专家评分 0.375 0.0 0.260 0.275 0.275 0.9510地貌类型 高山 高黄土峁梁 低黄土峁梁 冲积平原 河漫滩隶属度 0.38125 0.56625 0.66125 0.99750 0.7525

2.3 适宜性等级综合指数计算

在地理信息系统软件中，按照累计曲线分级法，调节比例划分等级，其中计算甜叶菊种植适宜性等级的公式为：IFI=∑Fi×Ci，式中：IFI（Integrated Fertility Index）代表耕地生产力综合指数；F=第i个因素评语；Ci=第i个因素的组合权重。

表3耕地力等级 地力综合指数(IFI)高度适宜区 ＞0.8029 7305.80 9.39研究区甜叶菊种植适宜性等级划分标准面积/hm 点总耕地面积/%适宜区 0.736-0.8029 5037.39 6.47勉强适宜区 0.6511-0.0.736 30131.77 38.71不适宜区 ＜0.6511 35366.96 45.43

3 结果与分析

表3结果表明，研究区甜叶菊适宜性分级标准取值范围为：＞0.8029、0.736～0.8029、0.6511～0.0.736、＜0.6511。根据每个评价单元的综合指数和《全国耕地类型区、耕地生产力等级划分》(NYPT 309-1996)标准，将研究区甜叶菊种植划分为4个等级，分别为高度适宜、适宜、勉强适宜、不适宜（见表3）。

3.1 高度适宜区域

由表4和图1可知，由各个适宜性等级在不同乡镇所占面积比例，高度适宜区域面积比例较高的是新兴镇、磐安镇、大像山镇，面积分别为1989.31 hm2、1825.56 hm2和1255.50 hm2；其次为六峰镇和安远镇，面积分别为849.47 hm2、520.10 hm2；面积较小的乡镇是谢家湾乡、大庄乡、礼辛乡，面积分别为250.42hm2、212.98 hm2、169.30 hm2；面积最少的是武家河乡，面积为71.52 hm2。

3.2 适宜区域

适宜区域面积最高的是安远镇，所占面积为1495.43 hm2，其次是磐安镇和新兴镇，所占面积分别为1138.65 hm2和879.01 hm2；面积较小的乡镇是大石乡、大像山镇、大庄乡、礼辛乡，面积分别为424.37 hm2、396.75 hm2、380.82 hm2、309.48 hm2。面积最小的是八里湾乡和武家河乡，其面积分别为9.19 hm2和3.69 hm2。

3.3 勉强适宜区域

勉强适宜区域各乡镇均有分布，其所占面积较小的乡镇是六峰镇、大像山镇、西坪乡和古坡乡，其面积分别为544.13、633.62、702.45和853.65 hm2，其余乡镇勉强适宜面积都大于1500 hm2，面积最大的是安远镇。

表4研究区各乡镇甜叶菊适宜性等级面积统计安远镇 520.10 1495.43 3519.30 2565.69乡镇 高度适宜面积/hm 适宜面积八里湾乡 19 19709 38005白家湾乡 2045.45 1171.38大石乡 161.64 424.37 1383 247像山镇 125550 3965 63.62 513.11大庄乡 212.98 380.82 2147.30 3833.63古坡 85365 97587金山乡 2605.40 3988.41礼辛 169.30 309.48 311931 1707六峰镇 849.47 544.13 1192.21磐安 12556 1138.65 31779 3773武家河乡 71.52 3.69 1613.33 1389.74西坪乡 70245 57662谢家湾乡 250.42 2329.09 2433.9新兴镇 1989.31 879.01 2491.59 935.61 /hm 勉强适宜面积/hm 不适宜面积/hm

3.4 不适宜区域

不适宜区域所占面积较高的乡镇是西坪乡、金山乡、大庄乡、八里湾乡和磐安镇，面积分别为5766.72 hm2、3988.41 hm2、3833.63 hm2、3800.56 hm2和3772.13 hm2，其余各乡镇均有分布，面积相对稍小，大概分布面积情况是：安远镇为2565.69 hm2、谢家湾乡为2433.29 hm2、礼辛乡为1780.74 hm2、武家河乡为1389.74 hm2、大石乡为1247.87 hm2、六峰镇为1192.21 hm2、白家湾乡为1171.38hm2、古坡乡为975.87 hm2和新兴镇为935.61 hm2。面积最少的乡镇是大像山镇，所占面积仅为513.11 hm2。

4 结论与讨论

研究区耕地总面积为77841.92hm2，甜叶菊各适宜性等级面积比例差异较大，不适宜区域面积最大，占到了总耕地面积的45.43%；其次是勉强适宜区域，占到总耕地面积的38.71%；高度适宜区域面积占总耕地面积的9.39%，适宜区域面积占耕地面积6.47%。

甘谷县甜叶菊高度适宜区域主要分布在渭河河谷平原、散度河、清溪河两岸。适宜区域属中产田，主要分布在南北两山的坪、湾水平梯田及河谷川的河漫滩地。勉强适宜区域主要分布在渭河南、北黄土梁峁沟壑山区的山坡地，坡度较大，一般在10～25°。属雨养型农业用地。不适宜区域主要分布在渭河南北黄土梁峁沟壑和秦岭山系的海拔1700～2200m的沟壑侧坡及山梁上，在秦岭山系海拔2000m以上地区以及南北两山海拔2000m以下的荒山荒坡。

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[2]李国清，马磊，石岩.不同钾肥处理对甜叶菊生长发育及叶产量的影响[J].中国糖料，2011，33（1）：36-38.

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