滨海地区耕地质量监测分析应用——以福州市马尾区为例

官紫玲

(福建农林大学东方学院， 福建 福州 350715)

耕地质量是影响粮食安全的主要因素，与经济社会发展稳定紧密联系。执行最严格的耕地保护制度一直以来是我国的基本国策。近些年来，国内耕地质量研究逐渐得到普遍重视，不少学者从耕地质量评价[2-4]、耕地质量时空演变[5-7]、耕地景观生态安全[8]、耕地质量提升[9-10]等方面进行研究。但目前对耕地质量监测的研究仍然不多，尤其针对渐变类型片区的划分及驱动力分析的实证研究方面甚少。本研究以福州马尾区为例，进行滨海地区耕地质量渐变监测的应用研究。

1 研究区概况

马尾区位于福州市东南部、距离市区约20 km，地处我国东南沿海、闽江下游北岸，是福建省的军商要港，福州的水上门户。东南隔江相望长乐市，东北毗邻连江县，西与晋安区接壤，全区辖马尾、亭江、琅岐三镇及罗星街道。

马尾区地形总趋势呈西北高，东南低。琅岐岛上则为中间高，四周低。马尾区属典型的亚热带海洋季风气候，全年冬短夏长，年均气温19℃，年降水量1 382 mm，地表水资源丰富。区内气候类型多样，一般分为山区气候型(亭江西北山区)、城市气候型(罗星街道)、平原气候型(马尾青州快安)、海岛气候型(琅岐)和沿海气候型(亭江南部)。

2 研究方法与数据来源

采用2014年度土地变更调查成果，叠加2013年度耕地质量等别年度更新评价成果作为工作底图。结合2015年度遥感影像、耕地地力调查成果、土壤图、土地利用总体规划、土地整治规划、20 hm2以上集中连片耕地、土壤图、DEM数据以及近3～5年开展的土地整治项目等资料数据，借助ARCGIS软件平台，确定耕地等别渐变类型及分区范围，布设监测单元和样点，确定监测因素，通过外业实地调查进行调整和完善，核实渐变类型及分布范围的合理性，并邀请熟悉当地实际情况的土壤、土地、农业、水利、气候等方面的专家进行论证，并修改完善监测成果。

3 监测技术过程分析

3.1 渐变类型划分

从全省耕地等别渐变类型集中逐个排除了5种不符渐变类型(水土流失型、沙化型、酸化型、逐步渍涝型、逐步干旱型)，并通过外业实地调查与专家论证，最终确定适合马尾区的3种耕地质量等别渐变类型，即肥力衰退型、肥力提升型、盐化型。

3.1.1肥力衰退型 (1)选取劳动力不足粗放型种植区域，或种植结构不合理区域；选取保水差、易滑坡的地质灾害易发的区域耕地；(2)选取道路通达度较差，有机质大于10 g·kg-1的耕地；(3)选取坡度大于15°的耕地；(4)根据耕地地力数据中氮、磷、钾、镁、锌、硼等元素部分有限制的耕地。根据以上筛选条件，确定马尾区肥力衰退型耕地主要分布在交通不便、劳动力缺少的偏远山区，共2个片区，分布在亭江镇牛项村、亭江镇香炉村。

3.1.2肥力提升型 (1)选取近3～5年农业综合开发、土地整理或高标准基本农田项目，或者土地流转由专业公司或种植专业户利用的耕地，或冬闲种植绿肥、长期秸秆还田、实行水旱轮作的区域；(2)选取集中连片20 hm2以上区域耕地，且该区域耕地属于基本农田；(3)选取交通通达度高、灌溉排水条件好、劳动力富足片区。根据以上筛选条件，确定马尾区肥力提升型主要分布在交通便捷、灌溉排水条件好、劳动力丰富、耕地集中连片集约化经营的区域，共3个片区，分别分布在琅岐镇龙台村、凤窝村，琅岐镇上岐经济管理区、红旗经济管理区和吴庄村，琅岐镇海屿村、云龙村。

3.1.3盐化型 (1)滨海围垦区内排水不畅的区域耕地；(2)耕地土壤含盐量>0区域耕地；(3)易长期发生海水倒灌的区域耕地。根据以上筛选条件，确定马尾区盐化型耕地主要分布在琅岐东北侧沿海易受海水倒灌影响的区域，共1个片区，该片区属琅岐镇金沙经济管理区。

3.2 驱动因子分析

以2014年度土地变更调查确定的土地利用现状图，叠加马尾区2013年耕地质量等别年度更新成果作为工作底图，依此确定各渐变类型范围的基本要求，最终划定耕地渐变类型范围共6个片区，面积共695.71 hm2，占马尾区耕地总面积的33.27%。

3.2.1肥力衰退型 片区1(亭江镇牛项村)。该片区位于亭江镇牛项村(马尾区最北侧)，远离马尾城区等人口密集区，面积为24.83 hm2，土壤类型为渗育水稻土和红壤，耕地地类以水田为主，兼有零星水浇地和旱地，水稻为主要种植作物。农用地分等定级主要为10等，少量耕地为12等。该片区的坡度基本都在15°以上，其灌溉保证率为4级，缺少必要的灌溉设施。多崎岖山路、交通闭塞，耕地坡度大，肥力低，经济效益也低，距离集镇较远，缺少灌溉设施，目前只有部分耕地种植水稻、蔬菜等作物，部分耕地已经荒废，村庄较破落闭塞，村民较少，导致很多耕地无人耕种，水稻每667 m2产量在375 kg左右。部分耕地遭受野猪等动物破坏，进一步导致耕地荒废。近年来，牛项村很多年轻劳动力都离开村子进城务工，导致一些耕地无人耕种，甚至一些偏远区域的耕地已经抛荒很久。

片区2(亭江镇香炉村)。该片区面积为11.07 hm2。土壤类型主要为渗育水稻土和红壤，耕地地类以水田为主，兼有少量水浇地和旱地，主要种植水稻。农用地分等定级分布在10等和12等。该片区的耕地坡度多大于15°，灌溉保证率为4级，缺少灌溉设施。该片区村庄附近均为山地丘陵，交通不便。耕地虽较集中连片，但耕地坡度大、土壤肥力不高,主要为固肥能力差、不利于耕种的黄泥田和黄泥砂田。与牛项村一样，香炉村也面临着严重的劳动力流失。香炉村海拔高、坡度大，山路崎岖、交通不便，灌溉设施老化。近年来，由于大量年轻劳动力外出打工，造成许多耕地荒废，经济效益低，水稻每667 m2产量在400 kg左右。

综上所述，以上2个片区主要驱动因子是劳动力不足、土壤条件差，交通条件差。根据当地专家的意见及实地调查，均划为肥力衰退型耕地。

3.2.2肥力提升型 片区1(琅岐镇龙台村和凤窝村)。该片区面积为28.32 hm2，靠近海域部分指标区类型为滨海围垦区，土壤类型主要为盐渍水稻土。远离海域部分指标区类型为沿海平原区，土壤类型是渗育水稻土和红壤。耕地地类主要为水田和水浇地，主要种植水稻、葡萄等经济作物。该片区国家利用等7等，耕地集中连片且平坦，具有完善的道路及排灌系统。该片区村民也多以耕作为部分生活收入来源，耕作积极性很高，施肥量较高，较好地提升了土壤肥力，水稻每667 m2产量在500 kg左右。

片区2(琅岐镇上岐经济管理区、红旗经济管理区和吴庄村)。该片区位于琅岐镇上岐经济管理区、红旗经济管理区和吴庄村，面积为309.44 hm2，属滨海围垦区。土壤类型主要为潴育水稻土。水田、水浇地为主要耕地地类。农用地分等定级主要是7等，部分耕地6等。该片区耕地灌溉保证率为1级，灌溉条件极好。该片区地势平坦、耕地集中连片，土壤类型主要为熟化度、肥力高的潴育水稻土。土地利用集约度高，耕地集约化经营，且有完善的灌排设施。主要种植的经济作物有蔬菜瓜果，兼有水稻，经济效益相当高，该片区的瓜果在福州市区乃至福建省都负有盛名。当地农民极其重视农业发展，对耕地的投入量大，施用有机肥的比例高。该片区具有完善的灌排设施，交通也极为便利，水稻每667 m2产量在550 kg左右。

片区3(琅岐镇海屿村和云龙村)。该片区位于琅岐镇海屿村和云龙村，面积为160.68 hm2，属沿海平原区。土壤类型主要为潴育水稻土，耕地地类以水田、水浇地为主，水稻是主要种植物。农用地分等定级分布在6等和7等。该片区灌溉保证率主要为1级，灌溉条件极好。该片区地势平坦，耕地集中连片程度很高，集约化利用程度很高。该片区道路交通十分便利，且有完善的灌排设施，之前还做过土地整理项目。当地居民耕作施用大量的有机肥，加上部分区域耕地采用集约化蔬菜大棚种植模式，使得土壤肥力在一定时间段内得到提高，水稻每667 m2产量在550 kg左右。

综上所述，以上3个片区的驱动因子是交通条件好、地块集中连片、灌排设施完善。根据当地专家意见和外业实地调查，均划为肥力提升型。

3.2.3盐化型 该片区位于琅岐镇金沙经济管理区，面积为161.37 hm2，属滨海围垦区。土壤类型主要为盐渍水稻土。耕地地类以水田、水浇地为主，兼有少量旱地，主要种植水稻、蔬菜和部分经济树种。该片区农用地分等定级集中在7等。该片区靠近海域，极易发生海水倒灌现象，排水条件相对较差，水稻每667 m2产量在500 kg左右。根据地力相关数据表明，该片区主要为盐渍水稻土，土壤含盐量较高。盐分在耕地土壤中累积，再加上该片区排水条件差，使得土壤呈现盐渍化趋势。

该片区的驱动因子是含盐量、排水条件、地下水位等，根据当地专家意见和外业实地调查情况，该片区划为盐化型。

3.3 固定监测单元及样点布设

将马尾区3种耕地质量渐变类型分布范围图与遥感影像、DEM数据、土壤图、耕地地力数据库、最新耕地质量等别成果中耕地图斑进行叠加，按照布设要求依据监测类型范围空间分布、主要等别、耕地规模、地形条件及土壤状况，在每个分布范围中选取典型的耕地图斑作为监测单元，总共1 586个，其中肥力衰退型66个、肥力提升型1 238个、盐化型282个。再在监测单元上布置对应的固定监测单元和样点，均为30个，其中肥力衰退型8个、肥力提升型16个、盐化型6个。具体详见表1。

表1 马尾区耕地质量监测片区划分结果

3.4 监测指标及周期

开展渐变耕地的质量等别抽样监测工作，在耕地质量渐变范围内，调查、监测相关驱动因子的属性变化。依据马尾区确定的耕地等别渐变类型，按照《技术指南》中“福建省耕地等别渐变类型集、划分参考条件及主导监测因素”，确定马尾区各耕地等别渐变类型监测因素。各监测类型受主导监测因素的制约，在一定的评定时间上有所不同，结合福建省整理中心专家意见，制定了各监测指标的具体评价周期。具体详见表2。

表2 马尾区耕地等别渐变类型监测指标及周期

4 结论

结合外业调查和专家论证，综合马尾区气候、水文、地形、社会经济、交通条件以及耕作方式等因素，确定马尾区主要渐变类型为肥力衰退型、肥力提升型和盐化型，监测片区6片，监测单元数1 586个，固定监测单元30个，布设样点30个。耕地质量监测工作流程和方法技术对滨海地区耕地质量等别年度监测具有重要意义，可为该项工作开展提供直接参考。 但由于部分资料的获取性不足，基础数据分析存在一定的局限，通过指标体系及其划分方法提取的全部渐变类型典型区缺少精度检验，有待今后工作实践的进一步研究。