县级耕地质量等别更新评价——以固阳县为例

吴 冉

(内蒙古师范大学 地理科学学院，内蒙古 呼和浩特 010000)

耕地是人类赖以生存和发展的物质基础，其数量和质量都与国家的粮食安全密切相关，对维护国家安全和社会稳定方面意义重大[1-2]。耕地是人类赖以生存的重要自然资源，也是粮食产量的最重要保障。然而，在现代化建设过程中，我国耕地资源却在持续减少，严重威胁到我国粮食安全以及18亿亩耕地红线[3]。对此，为有效保护我国的耕地资源，解决我国耕地数量减少以及耕地质量降低问题，我国相关部门自2011年起，相继制定关于开展耕地质量保护工作的通知，并于2014年首次开展了全国范围内的耕地质量等别调查评价与监测工作[4]。

因此现阶段，重新评估固阳耕地的地力质量对于全面调查评估和把握固阳县耕地质量现状，以及弥补农业等部门土壤质量资料短缺、操作管理困难、数据标准不统一、提高耕地管理水平等方面具有重要的现实意义。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

固阳县位于内蒙古包头市正北方向，地处内蒙古阴山山脉中部固阳盆地。东与呼和浩特市武川县交界，西同巴彦淖尔市乌拉特中旗、乌拉特前旗接壤，南与包头市土默特右旗、九原区毗邻，北与包头市达尔罕茂名安联合旗相连。地理坐标为北纬40°42′00″～41°28′58″，东经109°35′00″～110°43′00″。依据固阳县2016年土地利用变更调查，全域土地总面积为484 226.67hm2，其中耕地面积为188 620.27hm2，包括水浇地面积为15 978.23hm2，占耕地总面积的8.5%，旱地172 642.24hm2，占耕地总面积的91.5%，具体见图1。

图1 固阳县耕地分布及位置

1.2 数据来源

本研究主要基础数据：①固阳县耕地质量等别更新与监测项目成果。②固阳县征地统一年产值标准更新项目成果。③固阳县土地利用变更调查数据库。④固阳县乡(镇)级区划图和地质灾害数据，土地整治、矿山治理等数据。⑤固阳县土壤污染治理、水土保持治理、农业土壤肥力改良等数据。

社会经济数据：《固阳县统计年鉴》《包头市统计年鉴》《中国统计年鉴》等。

2 技术方法

笔者主要通过运用ArcGIS软件对收集的数据进行相应处理从而转为数据层，对研究区获取的各项耕地数据进行处理，为后期评价工作的实施提供了较为便利条件。

2.1 新增耕地质量评价

根据调查，本文研究年度内固阳县新增耕地主要是土地整治。新增耕地图斑是在ArcGIS中导入已收集上一年度评价区土地变更调查增量数据包，加载增量包中耕地自然质量等别图层，通过相互叠加分析后导出新增耕地图斑图层。此外，需通过实地调查收集资料等方式来获取新增图斑的缺少属性数据，完成新增耕地的等别评定工作。

2.2 减少耕地质量评价

固阳县减少耕地主要是由农业结构调整而导致。减少耕地图斑是在ArcGIS软件中将研究区上一年度耕地自然质量等别图与研究区上一年度土地变更调查增量数据包中XJFDDY图层进行空间连接分析，提取减少耕地图斑，导出减少耕地图层，随即导入各图层对应的属性数据来分析减少耕地的等别变化情况。

2.3 质量建设耕地质量评价

质量建设耕地图斑在ArcGIS软件中将耕地提质改造图层与DLTB图层叠加相交后提取耕地质量建设所对应的图斑，导出质量建设耕地图层，随后导入应图层对应的属性数据，对质量建设耕地进行等别评定。

ArcGIS软件空间分析后得到以上3个图层，合并形成此次耕地质量更新评价工作图层。

3 耕地质量年度更新评价

3.1 耕地分等基本参数分析

固阳县标准耕作制度在《农用地质量分等规程》(GB/T 28407-2012)指定作物为春小麦，一年一熟；在2010年补充完善成果中指定作物为春小麦，一年一熟。

表1 耕作制度对比分析

根据《内蒙古自治区农用地分等技术报告》，水浇地采用光温生产潜力指数，旱地采用气候生产潜力指数。确定固阳县春小麦光温生产潜力指数及气候生产潜力指数。

表2 光温(气候)生产潜力指数

分等因素及其权重的确定固阳县在《农用地质量分等规程》(GB/T 28407-2012)中一级指标区为内蒙古高原及长城沿线区，二级指标区为阴山丘陵区。评价参数如表3所示。

表3 固阳县指标区分等因素及权重表

3.2 耕地等别计算——自然等

3.2.1 耕地自然质量分计算

(1)

式中：CLij—第i个分等单元的第j种指定作物自然质量分；

Wk—第k种分等因素的权重；

i—分等单元编号；

k—分等因素编号；

fijk—第i个分等单元内第k个分等因素自然质量分。

3.2.2 自然质量等计算

Rij=αij·CLij·βj

(2)

式中：Rij—第i个分等单元第j种指定作物自然质量等指数；

αij—指定作物的光温(气候)生产潜力指数；

βj—指定作物的产量比系数；

CLij—同公式1中CLij。

3.3 耕地等别计算——利用系数和经济系数

3.3.1 农用地土地利用系数计算

(3)

式中：Kl—某样点指定作物土地利用系数；

Y—实际调查获得的样点指定作物实际单产；

Ymax—自治区指定作物最大产量。

3.3.2 农用地土地经济系数计算

(4)

式中：Kc—样点指定作物土地经济系数；

a—样点的指定作物“产量-成本”指数；

A—指定作物自治区最大“产量-成本”指数；

C—实际调查获得的样点指定作物实际成本。

Y—同公式3中Y。

3.4 耕地等别计算——利用等和经济等

3.4.1 利用等计算

Yi=Ri·Kl

(5)

式中：Yi—第i个分等单元指定作物利用等指数；

Ri—第i个分等单元指定作物自然质量等指数；

Kl—同公式3中Kl。

3.4.2 经济等计算

Gi=Yi·Kc

(6)

式中：Gi—第i个分等单元指定作物经济等指数；

Kc—指定作物土地经济系数；

Yi—同公式5中Yi。

4 结果与分析

4.1 固阳县增减耕地质量等别变化情况

固阳县2017年-2018年新增耕地为35.43hm2，图斑个数14个，见图2。

图2 固阳县新增耕地等别评价结果

包头市固阳县2017年-2018年度耕地质量等别更新评价工作中增加耕地共有14个图斑，面积为35.43hm2。增加耕地为水浇地和旱地，其中旱地有11个图斑，面积为34.51hm2，水浇地有3个图斑，面积为0.92hm2。 2017年-2018年度耕地自然质量等为11等，耕地利用等别为14等，耕地经济等别为14等。

固阳县建设占用、农业结构调整等共减少177.08hm2，其中旱地158.06hm2，水浇地19.02hm2，图斑个数619个，见图3。

图3 固阳县减少耕地等别评价结果

包头市固阳县2017年耕地质量等别更新评价工作中减少耕地面积为177.08hm2，共有619个图斑，减少耕地为水浇地和旱地，其中旱地有566个图斑，面积为158.06hm2，水浇地有53个图斑，面积为19.02hm2。

4.2 固阳县耕地质量等别总体变化情况

2017年-2018年度固阳县耕地国家自然质量等别范围为11-15等，耕地国家利用等别范围为12-15等，耕地国家经济等别为10、12、13、14、15等。

4.2.1 国家自然质量等变化情况。国家自然质量等面积：11等水浇地2 109.06hm2，12等水浇地1 530.76hm2，13等水浇地6 651.00hm2，14等水浇地1 933.55hm2，15等水浇地10 049.11hm2，11等旱地8 666.24hm2，12等旱地6 651.00hm2，13等旱地798.46hm2，14等旱地15 540.65hm2，15等旱地14 079.10hm2(见图4)。

图4 国家自然等等别地类 图5 国家利用等等别地类 图6 国家经济等等别地类

固阳县国家自然质量等在固阳县各镇分布均匀，详见表4。

表4 耕地国家自然质量等空间分布情况 (单位：hm2)

4.2.2 国家利用等变化情况。国家利用等面积：12等水浇地402 640.26hm2，13等水浇地581.70hm2，14等水浇地1 948.83hm2，15等水浇地13 460.70hm2，12等旱地243.24hm2，13等旱地3 677.66hm2，14等旱地6 643.53hm2，15等旱地161 882.90hm2(见图5)。

固阳县国家利用等别为12等的耕地主要分布在金山镇，等别为13、14和15等的耕地在各镇分布均匀，详见表5。

表5 耕地国家利用等空间分布情况 (单位：hm2)

4.2.3 国家经济等变化情况。国家经济等面积：10等水浇地40.26hm2，13等水浇地520.29hm2，14等水浇地1 460.71hm2，15等水浇地14 010.24hm2，10等旱地237.68hm2，12等旱地5.56hm2，13等旱地2 720.76hm2，14等旱地6 783.16hm2，15等旱地162 700.16hm2(见图6)。

固阳县国家经济等别为10等的耕地主要分布在金山镇，12、13等的耕地主要分布在金山镇和下湿壕镇，等别为14和15等的耕地在各镇分布均匀，详见表6。

表6 固阳县耕地国家经济等空间分布情况 (单位：hm2)

固阳县2017年-2018年度耕地平均质量等别14.90等，比去年降低了0.01等。

5 结束语

在评估过程中，本文以ArcGIS软件为基础，充分利用计算机和地理信息系统技术对数据进行分析处理，提高了工作效率，保证了评估结果的准确性和完整性。通过对固阳县耕地质量进行年度更新评价，不仅对范围内的耕地质量等别和全年内所有耕地变化情况进行了全面更新和掌握，也保持了耕地质量数据现势性，完善了土地质量、数量和权属调查，以满足社会的经济发展和土地资源的数量和质量管理的需要。