广西耕地质量年度监测评价方法探讨

陈兰康，任 艳，尹秋月，段正松，尹晋磊

（广西壮族自治区国土测绘院，广西南宁530023）

广西耕地质量年度监测评价方法探讨

陈兰康，任 艳*，尹秋月，段正松，尹晋磊

（广西壮族自治区国土测绘院，广西南宁530023）

做好耕地质量监测工作，对摸清耕地质量变化情况，实现耕地保护和粮食安全具有重要意义。广西于2015年首次开展了耕地质量年度监测工作，文章在广西已有监测工作的基础上，详细论述了耕地质量监测工作的技术流程和方法，并就需要完善的地方进行了探讨和建议，以期为进一步完善、优化广西耕地质量监测评价方法提供参考。

耕地质量；监测评价；耕地保护；广西

引言

耕地是人类生存和发展的基础，我国人口多，耕地少，人地矛盾突出。广西作为我国南方典型的喀斯特石山区，多丘陵和山地，人均耕地面积较少，土层较薄，耕地质量整体水平较差，耕地后备资源不足。如何摸清耕地质量变化情况，实现耕地质量保护和管理、提高粮食综合生产能力，是我们当前急需解决的问题[1]。2011年，广西在农用地分等成果的基础上，开展了耕地质量补充完善工作，全面查清了耕地质量等级及分布状况，摸清了耕地资源家底[2]。其后，为全面、及时掌握耕地质量等别的动态变化，从2014年开始每年开展耕地质量年度更新工作，实时掌握年度内耕地现状变化及耕地质量建设引起的耕地等别变化情况，保持耕地的现势性[3]。然而，由于耕地条件受自然环境因素和宏观经济政策因素影响，耕地等别及产能相对稳定或缓慢变化，仅年度更新工作还不能全面了解耕地质量的这种缓慢变化情况，通过监测引起耕地质量渐变的主导因素，分析其变化趋势、分布规律以及对耕地质量的影响程度，为实施耕地数量质量并重管理和政策制定提供数据支撑[4]。2015年广西首次开展了耕地质量年度监测工作，本文在广西已有监测工作的基础上，详细论述了耕地质量监测工作的技术流程和方法，并就需要完善的地方进行了探讨和建议，以期为进一步完善和优化广西耕地质量监测评价方法提供参考。

1 广西耕地质量监测开展情况

2014年3月国土资源部下发了《国土资源部办公厅关于部署开展2014年全国耕地质量等别调查评价与监测工作的通知》（国土资厅发〔2014〕8号）文，在全国部署31个省（区、市）开展耕地质量等别年度监测评价试点工作。2015年4月，广西完成了扶绥县耕地质量年度监测评价试点工作，研究提出了耕地质量年度监测评价方法和技术流程，2015年10月，在试点工作的基础上，首次开展了全区耕地质量年度监测工作，于2016年6月全面完成。新一年度监测工作正准备开始，总结上一年度监测工作的技术流程及方法体系，探讨新一年度监测工作，为完善年度监测工作、优化年度监测方法具有重要意义。

2 广西耕地质量监测流程

广西耕地质量监测工作是以县级为单位开展，主要包括监测指标确定、渐变类型及主导因素选取、渐变类型分布范围划定、监测单元布设及评价四个部分内容[4-6]。其技术流程见图1。首先，收集整理国土、农业、水利等各个部门资料，通过资料分析找出影响广西耕地质量的因素指标，提出监测指标；其次，根据监测指标及县域实际情况，并咨询相关专家意见，确定县域耕地质量等别渐变类型集；然后，根据渐变类型及其驱动因素，找出渐变类型的主导因素，并结合县级耕地质量等别更新成果划分耕地等别渐变类型分布范围，渐变类型分布范围在划分上要根据土壤、耕地利用方式等条件的不同遵循地域分异原则，使渐变类型分布范围内部主要因素具有相似性，不同渐变类型分布范围之间具有差异性。接着，在耕地等别渐变类型分布范围内的各国家级利用等别至少布设一个耕地等别固定监测单元，每年配合固定监测单元，选择5到10个分等单元作为随机监测单元，保证监测的精度，实现以点带面监测；最后，根据其主导因素性质的不同采取外业实地调查、取样化验等方式对耕地等别渐变监测单元进行长期监测，分析监测结果，评价监测主导因素对耕地质量等别的影响，结合区域内各耕地等别的升降和面积消长，对区域耕地质量评价等别和耕地产能变化做出评价。

图1 技术路线

3 广西耕地质量监测方法

3.1 监测指标的确定

影响耕地质量的因素指标较多，主要包括自然因素、社会经济因素。自然因素通过耕地自身自然属性及其所处自然环境，来影响耕地的自然生产能力。主要有局部气候差异、地形地貌、土壤条件、水资源状况等因素。社会经济因素通过影响耕地经营管理水平而影响耕地质量，是耕地实现其生产功能的必要保障条件[6]，主要包含区位条件、交通条件、耕地基础建设情况、土地利用状况等因素。将影响耕地质量的因素指标分为两类，分等参数指标和分等因素指标，如表1所示。

表1 广西耕地质量监测指标汇总表

3.1.1 分等参数指标

分等参数指标的目的是通过调查一定时段内与分等参数相关指标的变化进行分析，为下一轮耕地等别的参数体系更新提供基础数据。其包含自然因素中的温度、降水、光照等条件，社会经济因素中耕地的投入产出以及经济效益情况，通过对这些指标进行调查登记，分析指标的变化情况作为区域光温（气候）潜力指数、产量比系数、土地利用系数和土地经济系数调整的依据，服务于下一轮参数更新。

3.1.2 分等因素指标

分等因素指标是通过监测影响耕地质量等别变化的相关分等因素，来监测评价耕地质量等别变化情况。分等因素指标直接继承农用地分等成果中的因素指标。根据广西现有农用地分等成果，引起耕地质量等别变化的分等因素主要包括表层质地、有机质含量、土壤酸碱度、有效土层厚度、土壤含盐量、灌溉保证率、地下水埋深、土壤排水等[7]。通过监测分等因素指标的变化来评价耕地质量的变化情况。

3.2 渐变类型及主导因素选取

耕地质量渐变类型是在区域地形地貌、土壤、水资源空间分布以及种植情况等因素的基础上，结合县级耕地质量等别年度更新评价成果和耕地地力评价成果来确定耕地质量的渐变类型，并根据渐变类型情况在广西耕地质量监测指标汇总表中找出引起该耕地等别渐变的主导因素指标，最终确定区域的渐变类型及主导因素。

3.3 渐变类型分布范围划定

广西渐变类型分布范围主要采用时序比较和专家咨询确定。该方法是跟据收集到的地力评价资料、年度更新成果、监测定点等资料，通过比较具备一定时间跨度的耕地质量主导因素变化情况，采取定量分析的方法将耕地质量主导因素存在缓慢变化的区域提取出来作为监测区域范围的一种耕地质量等别监测渐变分布范围的划分方法。由于耕地质量等别评价成果的分等因素和评价依据均为上世纪90年代形成的土壤调查数据；农业部门耕地地力评价为2010年左右完成，该成果包含耕地质量分等常规的土壤肥力因素值。因此，基于耕地质量分等成果和地力评价成果，通过对比2套成果的对比分析，找出主导因素发生变化的区域作为初步耕地质量监测渐变类型分布范围。然后，通过咨询相关专家意见和实地核实，对分布范围进行完善，最终确定耕地质量等别渐变类型分布范围。

3.4 监测单元布设及评价

监测单元包含了固定监测单元和随机监测单元。固定监测单元作为渐变类型的代表单元，选取在空间有代表性，单元面积较大的单元作为固定监测单元。为保证固定监测单元实现以点带面全面监测，配合固定监测单元还需选择一定数量的随机监测单元进行监测。通过对监测单元外业实地调查和采样化验，将得到的随机监测单元与固定监测单元属性的平均值作为监测单元值来进行监测评价，实现渐变分布范围的长期监测，并根据主导因素的变化情况分析其对耕地质量等别及产能的影响。

4 总结与探讨

文章介绍了广西耕地质量等别监测评价工作开展情况，分析了广西耕地质量等别监测的技术路线和流程，并从监测指标确定、渐变类型及主导因素选取、渐变类型分布范围划定、监测单元布设及评价四个方面对广西耕地质量等别监测流程和方法进行了论述。但是，随着第一年全面开展耕地质量监测，其方法技术还不够成熟，新一年的监测应在上一年的监测成果上不断对渐变监测范围及主导因素进行逐步完善，使最终符合广西各个地方的实际。

4.1 总结

4.1.1 监测渐变类型及分布范围还需完善

通过总结上一年监测流程及方法，发现部分县份渐变类型监测不全，分布范围划分还需调整，其监测工作主要包括三方面需调整：（1）完善渐变类型。由于年度监测工作开展第一年，存在部分资料收集不全，对于可能存在的渐变类型未纳入监测范围。例如，北海市、钦州市等属于沿海区域，沿海区域由于海水倒灌等，可能存在盐渍化渐变类型，但实际工作中并未纳入监测。下一年监测需进一步核实这些渐变类型是否存在，在哪些区域，对监测渐变类型进行完善。（2）调整渐变分布范围。广西监测工作有几家单位完成，由于各个单位分布范围划分方法不一，存在部分县份监测范围划分过大，甚至一些县份全县耕地全部属于一个渐变分布范围，这种情况有一定的不合理性。新一年监测需进一步核实分布范围，对于不合理的分布范围进行调整完善。（3）补充固定监测单元。第一年的年度监测中，存在县域内同一渐变类型同一等别的不同分布范围只布设了一个固定监测单元，下一年需补充监测单元，保证不同分布范围内各等别都有固定监测单元。

4.1.2 适时全面更新耕地质量分等成果

第一年耕地质量监测成果显示，参数调查中，平乐县、恭城县和临桂县的种植结构与指标区标准种植制度不一致，在分等成果中这三县旱地的作物组成为甘蔗，但在本次标准耕地制度调查中三县旱地种植大宗作物为早玉米和晚玉米；其次，部分区域监测指标变化较大，例如有机质变化量甚至超过10g/kg；从数据上看似乎有一定的不合理性。这是由于第一年度监测所采用基础数据虽然是2013年年度更新成果，但是这套成果是在2004年完成的1：5万-1：10万比例尺县级农用地分等成果基础上，经2011年耕地质量补充完善成果更新形成的，并未更新耕地质量评价参数，其基础数据大多源自90年代形成的土壤图和其他农业、气象资料，和广西壮族自治区农业生产现状已有较大差距，这些基础资料的数据精度也无法满足1：1万耕地质量等级成果需求。因此，全面更新耕地质量分等成果是很有必要的。

4.1.3 耕地质量年度监测数据需要长期积累

耕地质量年度监测的目的是根据县域参数调查和对监测单元信息进行监测评价，为农用地分等国家级参数调整提出建议，包括标准耕作制度分区、作物光温（气候）生产潜力指数、以及国家利用系数、国家经济系数。由于耕地质量监测工作处于起步阶段，没有相关的数据积累，而作为基础数据的耕地质量等别成果又存在基础数据较老，精度不足等问题，仅通过基础资料和监测样点采集的数据进行分析和对比，很难提出科学的建议。因此对于监测工作，县级应立足于数据采集与积累，通过每年的年度监测形成一套精度高、现势性强的监测数据成果；而自治区级主管部门则应长远规划，在自治区级层面进行统筹，为全面更新耕地质量等级成果打下基础。

4.2 探讨

4.2.1 监测指标的全面性

广西第一年监测工作中发现，某些区域提出的渐变类型不能作为监测评价指标。例如苍梧县相关专家提出添加水土流失型，引起水土流失的主导因素主要为有效土层厚度，但该区域耕地质量评价中无有效土层厚度指标，无法进行定量评价。因此，针对这种情况，建议每年对水土流失型这类指标实地调查，通过多年数据的监测积累，分析该指标与耕地质量的相关性。如果多年监测结果显示，这类指标对耕地质量影响较大，可建议纳入耕地质量分等因素中；如果多年监测结果显示，某些分等因素指标已与耕地质量无相关性，可建议去除该分等因素指标，最终服务于下一轮耕地质量全面更新评价工作。

4.2.2 耕地质量监测指标周期

从土壤学理论观点来看，土壤的物化性状应该是相对稳定的，由于监测评价的对象为耕地质量等别渐变区域的耕地（不包含实施土地整治项目，移土移肥等突变区），为方便每年快速、全面的获取监测指标，减少不必要工作，实现常态化监测，可将影响耕地质量的因素分为受自然环境与宏观经济在短时间很难发生变化的相对稳定因素与在短时间内容易发生变化的相对易变因素，对于易变因素建议每年监测，而相对稳定因素可采取隔年监测的方法，从而降低监测成本，保证监测质量。

4.2.3 根据区域典型性特征增设监测单元，辅助监测评价

当前由于耕地受重金属污染，特别是隔、铅、汞的污染在全国比较普遍，广西以无机污染物为主，其中隔和砷超标最严重。全区土壤环境状况还需进一步改善，在现有监测内容的基础上，增加土壤环境监测，尤其是土壤重金属污染的监测，通过监测重金属污染分析重金属对耕地质量及产能的影响是很有必要的。

4.2.4 耕地质量监测评价方法拓展

在广西耕地质量监测评价中，是将随机监测单元与固定监测单元的属性平均值作为固定监测单元属性值的方式实现以点带面监测。由于广西的监测评价指标主要是一些土壤指标，如土壤有机质含量、土壤酸碱度等，这些指标大多在空间上具有相关性[8，9]。为提高监测工作的精度，当监测单元达到一定数量时，可根据监测单元在空间上的相关性和地统计学相关理论方法，以已知监测单元属性来预测未知监测单元属性的方式实现以点带面全域监测，提高监测精度。

4.2.5 质量建设项目区

耕地质量年度更新是对耕地质量发生占用、新增及质量建设的突变区进行更新，年度监测是对土壤条件受自然和社会影响发生缓慢渐变的区域来监测。目前要求耕地质量建设项目区不纳入年度监测范围，这样会导致监测了几年的区域由于耕地质量建设而将区域舍弃。近年来，特别是广西实施了土地整治工程和高标准基本农田建设工程，部分县通过3-5年可能实现全县大部分耕地都进行了质量建设，按这个原则最后即无监测范围。耕地质量建设区虽是突变区域，但一旦建设完成，即成为缓变区，因此，建议保留已纳入监测范围的质量建设区，当监测范围内某一年进行了质量建设，需在报告中说明情况后继续监测，这样当有多年数据累积分析时，可将质量建设年为拐点分时段分析，评价质量建设前和建设后质量恢复期及建设效果，为选择较优的耕地质量建设技术提供建议。

[1]刘永金.基于GIS对县域耕地质量分等的研究[D].山东农业大学，2013.

[2]黄发秀，段正松，陈兰康，等.广西耕地质量等级补充完善工作有关问题探讨与建议[J].国土与自然资源研究，2014（2）：4-6．

[3]尹晋磊，任艳，陈兰康，等.广西鹿寨县耕地质量等别调查与评价[J].安徽农业科学，2016，44（25）：189-190，195．

[4]魏巍，廖丽君，余建新.县域耕地质量等级变化监测区划定及监测点布控技术研究[J].安徽农业科学，2013，41（10）：4641-4642，4646．

[5]刘燕红，万平，彭正涛，等.西南山区耕地质量动态监测样点布控体系研究—以重庆丰都为例[J].南方农业学报，2014，45（4）：609-614．

[6]马建辉，吴克宁，赵华甫，等.我国耕地质量监测指标体系的构建[J].广东农业科学，2012（21）：74-78．

[7]GB/T 28407-2012，农用地质量分等规程．

[8]庄雅婷，陈训争，范胜龙，林常永，申琪，王慧敏，李云辉.基于Kriging插值的高效耕地质量监测点布设方式研究—以建瓯市为例[J].亚热带水土保持，2013，25（2）：17-22．

[9]王倩.县域耕地等别质量监测点布设方法研究[D].中国地质大学（北京），2013．

[10]伍育鹏，郧文聚，李武艳.用标准样地进行耕地质量监测与预警探讨[J].中国土地科学，2006，20（4）：40-45．

[11]何江华，周明中.基于标准样地的耕地质量监测研究[J].河北农业科学，2010，14（9）：125-127．

A study on the methods of Guangxi cultivated land quality annual monitoring and evaluation

CHEN Lan-kang et al
(Land Surveying and Mapping Institute,Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530023,China)

Cultivated land quality monitoring is of great significance which in order to find out the change of cultivated land quality,andachievefarmlandprotectionandfoodsecurity. Guangxi carried out the first annual monitoring of the cultivated land quality in 2015.Based on the existing monitoring work in Guangxi,this paper discusses the technical process and methods of cultivated land quality monitoring work,and discusses and advises on the need of perfecting.Finally,this paper hopes to provide references for the further improvement and optimization of the methods of Guangxi cultivated land quality monitoring and evaluation.

Cultivated land quality;Monitoring and evaluation; Farmland protection;Guangxi

P964

B

陈兰康（1973-），女，广西博白人，高级工程师，学士。主要研究方向耕地质量调查评价与地理信息技术。

任艳（1988-），女，四川剑阁人，工程师，硕士。主要研究方向土地评价与地理信息技术研究。

（2016-10-25收稿刘晓佳编辑）

1003-7853（2016）06-0007-04