耕地自然质量等级与土壤主要肥力指标的关系

【目的】研究耕地自然质量等级与土壤肥力指标间的关系.【方法】基于化州市耕地质量等级监测工作,将化州市耕地分为4个监测分区,布设38个采样点,调查测定耕地质量监测指标和主要土壤肥力指标,并对其关系进行研究.【结果和结论】耕地自然质量等级指数(y)与土壤主要肥力指标[pH(x1)、碱解氮含量(x2)]间存在如下数学关系式:y=1 300.15+630.33 x1+3.24x2.pH、碱解氮含量与耕地自然质量等级的10个原始监测指标均具有显著相关性,与自然质量等指数也具有显著的线性关系.

东北地区耕地自然质量和利用质量评价

耕地质量是耕地各种性质的综合反映,耕地质量的构成要素主要包括自然因素和社会经济因素。本文参考已有的评价模式,以东北地区为例,利用"3S"技术,着重应用GIS空间分析优势开展耕地自然质量评价与耕地利用质量评价,并分别分析了高产田、中产田和低产田中耕地自然质量、耕地利用质量与粮食单产的关系。结果表明:研究区域的耕地自然质量大都处在中等或中上等水平,耕地投入水平基本处于中等或中等偏下。中高产田的粮食单产与适当的社会经济投入有很大关系,而低产田的耕地自然质量对粮食单产具有较大影响。主攻高产田,抓好中低产田改造,有计划地开发并保护好有限的宜农荒地资源,是目前东北地区增加粮食产量的最大潜力所在。本次研究为东北地区耕地资源可持续利用与管理提供依据,为完善耕地质量评价研究提供了方法参考。

基于多尺度的祥云县县域耕地自然质量空间分布特征分析

为了解云南省大理州祥云县耕地自然质量的空间分布特征,为耕地质量监测和保护提供参考,本文采用统计分析法、空间自相关分析法等,对祥云县农用地分等年度更新成果在不同尺度上的空间分布特征进行了分析。结果表明:由于地形差异明显,各乡镇耕地自然质量加权等差异较大,位处坝区(盆地)的乡镇耕地加权自然等高于全县平均水平;耕地自然质量低-低空间聚集区主要位于祥云县南部地区,应作为土地整治项目立项的重点区域,低-高、高-低空间孤立的行政村应作为耕地质量监测、更新数据核查的重点区域;累积概率对面积、相关距离的分析表明:耕地自然质量受到人为因素的影响,通过土地整治工程扩大田块规模、改善配套设施状况,将提升耕地自然质量。

土壤有机质空间变异与农用地自然质量关系研究

该文以广州市花都区赤坭镇为试验区,根据典型农用地类型的土壤采样基于Cokriging方法进行土壤有机质精确插值与空间变异分析,并将结果与农用地分等成果进行相关分析。结果表明,以土壤有机质和农用地类型为协因子的球状模型Cokriging总体插值精度最高,试验区内土壤有机质分布格局是四周丘陵和水库区含量较低,巴江河两岸的平原地区、西南角的山前冲积平原含量较高,这也是灌溉水田密集的区域;试验区内土壤有机质含量菜地分布比较均匀、空间相关性很强,而水浇地分布差异较大、空间变异性较高;土壤有机质分布在南北、东北-西南两个方向相关性较强具有各向同性特征,在东南-西北、东西方向具有各向异性特征,受到随机因素的影响变异性较大。土壤有机质Cokriging插值结果与试验区内农用地自然质量等指数的相关性很显著,菜地与农用地自然质量等指数相关性最强,灌溉水田其次,旱地最差。

农用地分等中最大自然质量等指数可比性探讨

最大自然质量等指数综合反映区域间气候因子差异性,是农用地分等指数横向可比的关键。①对最大自然质量等指数可比性影响因素分析表明,β系数的产量比算法具有条件性,国家提供的光温潜力指数与重庆实际存在一定偏差,不同两熟标准耕作制度间作物生育期存在重叠长短差异,导致最大自然质量等指数偏差;②尝试对最大自然质量等指数模型进行改进,β系数采用同能量标准粮折算与光温潜力匹配;引入光温潜力协调系数γ,以调整作物间光温潜力偏差和协调不同耕作制度间最大自然质量等指数偏差;③以重庆市为例,通过改进的算法获得5种作物中稻、冬小麦、玉米、甘薯、油菜的β系数为1、0.99、1.04、0.23、1.66,γ系数为1、1.11、0.90、0.86、1.05;用改进的算法与《农用地分等规程》算法分别计算最大自然质量等指数,对比分析表明:改进的算法有效实现了4个2级区水田和旱地最大自然质量等指数的可比,有机整合了各作物光温潜力对不同区域农用地质量的贡献,验证了方法的合理性。

云南省不同海拔梯度耕地自然质量等特征分析

针对农用地分等规程中未将海拔作为分等因素的情况,以云南省为例,探明耕地自然质量等随海拔梯度变化的规律。通过采用传统数理统计分析和统计学空间分析相结合的方法,综合分析耕地自然质量与海拔梯度的相关性。结果表明:自然质量等总体上呈现随海拔升高而降低的趋势,但海拔梯度在1 500~2 000m和3 500m以上的区域内有轻微的回升。因此,海拔层面的垂直分布直接影响到区域耕地结构,准确反映不同海拔区域耕地资源配置状况,对合理利用和保护耕地资源,挖掘资源潜力,提高农业资源利用效率,促进经济社会的可持续发展有着重要的现实意义。

云南省耕地自然质量等流域空间分布特征研究

合理利用耕地资源的首要问题是明确耕地自然质量状况,掌握其数量、质量和空间分布。以云南省129个县农用地分等省级数据为基础,结合该省流域分布现状,分析了全省耕地自然质量等别、质量等级在空间上的分布特征。结果表明:(1)云南省耕地自然质量等呈典型偏正态分布,以6—11等为主,占比高达67.69%;伊洛瓦底江流域耕地随自然质量等别变化呈波浪式起伏分布,其他流域耕地自然质量等别均呈偏正态分布。(2)云南省耕地自然质量等总体水平趋于中等偏低,其平均等为9.8等。伊落瓦底江流域耕地平均自然质量等最高,为12.7等;金沙江流域最低,为8.9等;优等地平均自然质量等最高,为24.1等;低等地最低,为6.0等。6大流域耕地自然质量等级平均等发展趋势与全省平均等一致。(3)云南省耕地以中、低等地为主,所占比例高达88.29%,其中金沙江流域分布中、低等地比例最高,红河与南盘江流域则主要分布中等地;优等地主要分布在金沙江流域,占流域耕地总面积76.38%,但仅占全省0.81%;高等地除在伊洛瓦底江流域占比较高外,其他5大流域分布占比相对均匀。

基于MODIS影像的农用地自然质量动态快速监测研究

利用遥感技术动态并快速地监测农用地自然质量时空上的变化信息,是当前农用地质量研究的热点问题。以MODIS影像和江苏省农用地分等属性数据为基础,综合应用GIS,RS技术以及统计学原理,以宜兴市为研究区进行遥感影像灰度值与农用地自然质量指数的相关性分析,借助回归分析建立农用地自然质量遥感的MODIS数据模型,并利用该模型对无锡市农用地分等单元进行验证。结果证明,该模型拟合程度较好,利用MODIS数据模型对农用地自然质量时空上的变化信息进行监测是可行的。最后探讨了MODIS影像反演农用地自然质量产生误差的原因,对进一步利用遥感技术进行农用地自然质量动态监测具有一定的启示意义。

农用地分等中指标区间的自然质量分可比性研究——以河南省为例

农用地分等是具有全国(首先保证省内)可比的土地质量调查工程,其中土地本底(自然)质量的量化是以指标区(分等因素或因素组合相对一致的区域)为单元计算的。结合河南省农用地分等的实践,就指标区间的自然质量分可比性问题进行了探讨。通过分析《农用地分等规程》中自然质量分的计算方法,分析了自然质量分的可比对分等成果可比的作用,同时指出了其存在的问题,提出利用所建立的标准样地体系,进行自然质量分可比性研究的方法。

县域耕地地力与农用地自然质量等级差异及关联性研究

探寻县域耕地地力评价与农用地自然质量分等的联系与差异,有助于二者可比衔接。采用叠置法划分评价单元,系统聚类法确定评价的定量指标,特尔菲法筛选影响评价结果的定性指标,层次分析法确定评价指标权重,模糊数学法建立各参评指标与评价级别的关系模型,分别进行了湖南省衡东县县域耕地地力与农用地自然质量等级划分;采用GIS叠加分析法得到等别转移分布,并对等别转移分布规律及原因进行了研究。结果表明:衡东县农用地自然质量前5个级别所占面积比例达91.29%,而耕地地力只有74.37%,总体上耕地地力低于农用地自然质量1个级别;耕地地力和农用地自然质量高、中、低级别面积比例分别为32∶42∶26和33∶43∶24,均呈两头小、中间大的分布规律;耕地地力相应级别在水田和旱地的分布比例具有明显差异,高等级(1、2、3级)基本分布在水田,而农用地自然质量比例比较稳定;两种评价结果的等别转移量能清楚地显示二者对应地块级别的差异程度及空间分布,呈平地区>丘岗区>山地区的变化规律。评价对象的不同及布点采样的差异导致同一图斑上的评价结果出现一定差异,评价指标及权重的差异是二者评价结果差异的主要原因。

农用地自然质量等级划分的可拓评价方法

农用地自然质量等级划分是农用地分等的前提和基础,其划分合理与否直接关系到农用地分等能否顺利进行,但现有研究方法难以全面反映农用地自然质量的差异性及其性质的可变性。依据浙江省的地形地貌等自然条件差异,将其划分为六大区域,并选择性地构建了不同的农用地自然质量等级划分的因素指标(基础肥力、土壤质地、有机质、耕层厚度、灌溉、排涝、pH、地下水位、坡度等)和评分标准,在此基础上基于可拓理论建立了农用地自然质量等级划分的可拓评价模型,并运用模型对水稻、小麦和油菜作物分别进行可拓评价及多作物综合分等,最终得到浙江省农用地自然质量分等结果。研究表明,可拓评价方法能反映农用地自然质量等级的动态性和可变性,使评价更为精细化和客观化,结果更符合浙江省农用地实际情况。

耕地自然质量与景观指数耦合研究

【目的】耕地是人类赖以生存的重要资源,也是土地资源中的精华。【方法】本文以Arc GIS10.1及其插件Patch Analyst为技术平台,对蒲阳镇在不同海拔高度下耕地景观格局特征进行了分析,并以2010年土地利用变更数据和耕地自然质量等别补充完善数据为基础,结合SPSS和Geo Da软件,进一步探讨了耕地自然质量与景观指数之间的耦合关系。【结果】(1)蒲阳镇耕地随海拔升高而斑块数量减少,平均规模变大,破碎化程度越低;这是因为海拔较低的区域地形相对平坦,人类耕作便利,生产活动频繁。(2)耕地自然质量与景观格局之间存在不同程度的相关性,耕地自然质量与斑块数呈现为显著的正相关,与景观百分比存在极弱的负相关性,仅-0.178;耕地自然质量与斑块平均大小、平均斑块形状指数均表现为显著的负相关。(3)耕地自然质量与景观格局具有一定的空间耦合性,斑块数量与耕地自然质量在空间上呈现局部空间的相似集聚性,景观百分比、斑块平均大小和平均斑块形状指数与耕地自然质量则呈现局部空间异质性,其中通过显著性检验的单元主要集中分布于蒲阳镇南部、北部以及西北方向。【结论】景观指数随着海拔变化出现规律性变化,耕地自然质量与各景观指数相关程度存在差异,二者呈现出空间同质性与异质性并存的现象。

GIS支持下山东省土地自然质量评价研究

在地理信息系统 (GIS)的支持下 ,结合 Visual Foxpro5 .0及农业实用多元分析程序包 (APMP)对山东省土地自然质量进行了评价。以 GIS叠加分析模型 ,通过图形与其属性库的对应统一 ,利用 APMP程序包 ,以回归分析、主成分分析、聚类分析等定量模型 ,实现评价单元的划分、参评因素的筛选及权重的确定 ,基本实现了土地评价的自动化流程 。

万柏林区农用地分等自然质量分求算方法

以山西省太原市万柏林区农用地分等为例,采用分区法和不分区法在县域内进行计算农用地自然质量分的比较研究。结果表明:为确保万柏林区内农用地分等结果的可比性,宜采用不分区的方法计算农用地自然质量分。

基于耦合协调度模型量化耕地自然质量与立地条件协同关系

耕地自然质量条件与立地系统共同决定了耕地可持续的生产能力,测算二者之间的协同比例关系可为耕地资源的保护分区提供理论和方法借鉴。该文以辽宁省不同地貌区为例,通过构建不同地貌区耕地自然质量评价系统与耕地立地条件评价系统,运用耦合协调度模型量化分析二者之间的协同关系,最后依据二者之间协同关系特征建立耕地资源保护分区。研究结果表明:在辽宁省西部的丘陵地貌区、中部的平原地貌区以及东部的山地地貌区,耕地资源保护优势条件特征存在区域差异,3个地貌区耕地自然质量条件与立地条件协同关系比值分别为4:6、6:4和5:5,应遵循耕地资源条件的地域差异特征实行协同保护。在此基础上,依据耕地资源优势条件特征将辽宁省耕地区域划分为核心保护区、优势整治区以及重点调控区,并提出不同区域耕地资源差异化的利用和保护措施。该研究结果体现了不同地貌区耕地资源优势保护条件特征的差异性与规律性,可为省域尺度耕地资源的永续利用提供参考借鉴。

基于粒子群优化BP神经网络的耕地自然质量分计算模型

针对常规农用地分等方法中因子权重计算存在人为因素干扰及BP神经网络模型自身优化过程中易陷入局部极小值的情况,通过粒子群算法的全局搜索能力对BP神经网络进行优化,建立耕地自然质量分计算的粒子群BP神经网络模型(PSO-BP网络模型)。对湖北省荆门市沙洋县进行实证研究,结果证明PSO-BP网络模型能避免常规方法因子权重确定的人为干扰,同时具有较高的优化效率,应用效果较好。

基于正负权重的农用地自然质量分计算方法研究

针对农用地分等中因素法计算农用地自然质量分时各因素权重确定的问题,传统方法只引入正权重,导致对自然质量分起到负向影响的因素实质上也起到"加分"的作用。为解决该问题,通过分析参与计算的各因素特点与重要程度,将对自然质量分起"减分"作用的因素引入负权重计算,并详细分析正负权重的比重分配问题,设定正负权重的比重区间,为农用地自然质量分的计算提供理论依据。以北京市大兴区为例,分别在未应用负权重与应用负权重两种情况下结合层次分析法计算分值并对结果进行对比分析。研究结果表明:加入负权重使计算的分值区间增大,增加了评价或决策结果的内容,增强了对于结果的可描述性。

农田投入在不同自然质量耕地上的响应分析

为揭示农田投入对不同质量耕地粮食产量及经济效益的影响,以太行山北段冀中山前平原冬小麦、夏玉米一年两熟区为例,运用农用地分等成果,借助因素组合、假设检验及回归分析等方法对农田投入在不同质量耕地上的响应程度进行分析。结果显示:同一因素组合类型耕地,投入较低时,科学合理地增加农田投入,可提高粮食产量;科学合理的农田投入可使研究区自然质量较差耕地达到高产目的;产投效益最大值和粮食产量最大值之间的投入区间为最合理农田投入区间;同一农田投入水平下,据耕地自然因素对粮食产量的不同影响及耕地因素组合类型,合理调整投入方向,粮食增产效果更显著。

基于GA-BP神经网络的耕地自然质量计算模型研究

在常规耕地分等的方法中由于人为因素会干扰评价因子的权重及BP神经网络模型自身优化过程中容易陷入局部极小值的情况,通过遗传算法全局搜索最优权值的能力对BP神经网络进行优化,建立耕地自然质量计算的遗传算法优化的BP神经网络模型(GA-BP网络模型)。以黑龙江省绥化市明水县进行实证研究,结果证明,GA-BP网络模型能有效地避免常规方法评价因子确定权重时的人为干扰,同时具有较高的优化效率及泛化能力,能够更加快速智能地计算耕地的自然质量分,从而确定耕地的自然等别,应用效果相对较好。

基于农用地质量动态监测的耕地自然质量变化分析

耕地自然质量是耕地质量评价中最重要的参数之一。为了及时地了解耕地自然质量的变化特征及成因,本文基于农用地质量动态监测,采用综合指数法和统计分析法,对县域耕地自然质量变化特征及成因进行分析。以自然质量等作为耕地自然质量变化的评价成果,研究结果表明:寻甸县耕地自然质量总体变化为先波动降低后趋向平缓,其中,水田和旱地中小麦的自然质量分值均高于水稻和玉米的自然质量分值;水田自然质量等总体变化呈先波动后趋向平缓;旱地自然质量等总体变化降低。本研究可为耕地质量等级更新和耕地质量变化监测提供参考。