耕地地力評價及其成果報告編寫的探討.ppt

1、耕地地力評價及其成果報告編寫的探討2010-11-16,浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 章明奎（E-mail:,2008年測土配方施肥項目縣,報告內(nèi)容,耕地地力評價原理與方法 耕地地力評價報告的編寫（含成果總結(jié),1、耕地地力評價的概念； 2、耕地地力評價的目的與任務(wù); 3、耕地地力評價的程序; 4、評價指標(biāo)的選取； 5、權(quán)重確定的方法； 6、評價指標(biāo)體系的建立; 7、評價方法簡介； 8、指標(biāo)體系的驗證,耕地地力評價原理與方法,耕地地力是指在特定氣候區(qū)域以及地形、地貌、成土母質(zhì)、土壤理化性狀、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施及培肥水平等要素綜合構(gòu)成的耕地生產(chǎn)能力，由立地條件、土壤條件、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件及培肥水平等因素影響并

2、決定。是耕地內(nèi)在的、基本素質(zhì)的綜合反映。因此，耕地地力也就是耕地的綜合生產(chǎn)能力。 耕地地力評價是以利用方式為目的，評估耕地生產(chǎn)潛力和土地適宜性的過程，主要揭示生物生產(chǎn)力的高低和潛在生產(chǎn)力，其實質(zhì)是對耕地生產(chǎn)力高低的鑒定。 耕地地力評價的對象是耕地的生產(chǎn)能力，是一種一般目的的評價,1、耕地地力評價的概念,耕地地力評價是土壤肥料工作的基礎(chǔ)，是加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè)、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的前提；是摸清區(qū)域耕地資源狀況，提高耕地利用效率，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作。 按照農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于做好耕地地力評價工作的通知（農(nóng)辦農(nóng)200766號）、農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)耕地地力評價工作的通知（農(nóng)辦農(nóng)200875

3、號）以及項目縣與農(nóng)業(yè)部簽訂的“測土配方施肥資金補(bǔ)貼項目”合同要求，各項目縣應(yīng)抓緊做好耕地地力評價工作,2-1、耕地地力評價的目的,2-2、耕地地力評價的任務(wù),1）對測土配方施肥數(shù)據(jù)、第二次土壤普查空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化管理； （2）利用縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)，編制數(shù)字化土壤養(yǎng)分分布圖、耕地地力等級圖、中低產(chǎn)田類型分布圖等。 （3）在此基礎(chǔ)上，編寫縣域耕地地力評價工作報告、技術(shù)報告以及耕地改良利用、作物適宜性評價和種植業(yè)布局等專題報告。 （4）項目縣耕地地力評價成果最終體現(xiàn)： 一個系統(tǒng)：即XX縣城耕地資源管理信息系統(tǒng)，包括耕地地力分級圖、耕地養(yǎng)分圖以及屬性、空間數(shù)據(jù)庫； 一套圖件：包括X

4、X縣耕地地力分級圖、XX縣XX養(yǎng)分圖等； 一組數(shù)據(jù)：包括耕地地力分級面積統(tǒng)計、中低產(chǎn)田類型與面積統(tǒng)計、耕地養(yǎng)分分級面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)； 一批報告：技術(shù)報告、工作報告、專題報告(內(nèi)容自擬)； 一本專著：即xx縣耕地(可不正式出版,3、耕地地力評價程序,程序,1）建立縣域耕地資源數(shù)據(jù)庫 收集整理所有相關(guān)歷史數(shù)據(jù)和測土配方施肥數(shù)據(jù)，建立以縣為單位的耕地資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。包括屬性數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫兩類。 （2）建立耕地地力評價指標(biāo)體系 一是評價指標(biāo)：即從國家或省耕地地力評價因素中選取用于本縣的評價指標(biāo)； 二是評價指標(biāo)的權(quán)重和組合權(quán)重； 三是單指標(biāo)的隸屬度，即每一指標(biāo)不同表現(xiàn)狀態(tài)下的分值,3）確定評價單元 耕地

5、地力評價單元是指潛在生產(chǎn)能力近似且邊界封閉具有一定空間范圍的耕地。根據(jù)耕地地力評價技術(shù)規(guī)范的要求，此次耕地地力評價單元采用縣級土壤圖（到土種級）和土地利用現(xiàn)狀圖疊加，進(jìn)行綜合取舍和技術(shù)處理后形成不同的單元。 用土壤圖（土種）和土地利用現(xiàn)狀圖(含有行政界限)疊加產(chǎn)生的圖斑作為耕地地力評價的基本單元，使評價單元空間界線及行政隸屬關(guān)系明確，單元的位置容易實地確定，同時同一單元的地貌類型及土壤類型一致，利用方式及耕作方法基本相同,程序,4）建立縣域耕地資源管理信息系統(tǒng) 將建立的各類屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)按照“縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)”的要求導(dǎo)入。并建立空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫聯(lián)接，建成縣域耕地資源管理信息系

6、統(tǒng)。 （5）評價指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與評價單元賦值 根據(jù)空間位置關(guān)系將單因素圖中的評價指標(biāo)提取并賦值給評價單元。 （6）綜合評價 采用隸屬函數(shù)法或其它方法對所有評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行隸屬度計算，算出每一單元的耕地地力指數(shù)。采用耕地地力指數(shù)累積曲線法劃分耕地地力等級,程序,耕地地力評價中的幾個關(guān)鍵問題,評價的指標(biāo)體系建立； 評價的方法選擇； 評價單元確定（前面已講）； 田間調(diào)查與采樣（已經(jīng)完成,4、評價指標(biāo)的選擇,評價指標(biāo)可分為： 定性指標(biāo)（描述性指標(biāo)）:簡單的分成差、一般和好等3個等級或獲得土壤的部分描述性指標(biāo)，如坡度、坡位和質(zhì)地。 定量指標(biāo)（分析、測定指標(biāo)）:分成4方面:化學(xué)指標(biāo)、物理指標(biāo)、生物學(xué)指標(biāo)和

7、其它非土壤方面的指標(biāo),可用于耕地地力評價的指標(biāo)很多，但選用的指標(biāo)越多，工作量越大，評價越復(fù)雜。 如果能選用最少指標(biāo)數(shù)來評價土壤質(zhì)量，是最為理想的。這就是最小數(shù)據(jù)集（因為許多指標(biāo)之間有相互聯(lián)系的，信息可以相互替代的,最小數(shù)據(jù)集問題,選擇起主導(dǎo)作用的因子，初始因子的選擇不宜過多，過多的因子將使得因子的區(qū)分困難，影響因子的簡化； 考慮土地的差異，體現(xiàn)評價土地的特點； 選取比較穩(wěn)定的因子； 選擇差異性較大（空間上有明顯變化）、相關(guān)性較小的因子等,評價指標(biāo)選擇的一般原則,1）生產(chǎn)性原則:野外診斷指標(biāo)應(yīng)選取那些影響農(nóng)用地生產(chǎn)性能的土地性質(zhì)。 （2）標(biāo)準(zhǔn)化原則:最好是采用國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便獲取或利用已

8、有的數(shù)據(jù)資料;如耕地分類根據(jù)土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程，地形坡度按照土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)，土壤鹽化程度根據(jù)全國第二次土壤普查鹽漬土分級標(biāo)準(zhǔn)。 （3）區(qū)域性原則：根據(jù)區(qū)域特點選取指標(biāo)、指標(biāo)分級、指標(biāo)賦值、指標(biāo)權(quán)重。我國地域遼闊，土地類型復(fù)雜，影響土地質(zhì)量的因素各不相同。 （4）簡單、易獲取原則：所選指標(biāo)應(yīng)盡可能是野外可以鑒別的，或是可以從已有的土地資源調(diào)查成果資料或相關(guān)成果資料中提取的,耕地地力評價指標(biāo)選擇的其它原則,根據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計，我國在土壤質(zhì)量評價中，所選取的土壤的指標(biāo)范圍很廣，涵蓋了土壤質(zhì)量的各個方面，其中土壤物理性質(zhì)的因子達(dá)到22個，環(huán)境指標(biāo)和肥力因子分別是17和10個，而生物指標(biāo)僅有2個。

9、 最常用的頻率由高至低依次為：有機(jī)質(zhì)(100%)、速效鉀(65%)、速效磷(65%)、pH(63%)、全氮(60%)、土壤質(zhì)地(58%)、土層厚度(50%)、全鉀(45%)、全磷(45%)、CEC(43%)、水解氮(40%)、水分(38%)、粘粒(30%)、地貌(28%)、成土母質(zhì)(25%)、容重(18%)、孔隙度(18%)、地下水埋深(12%)、土體構(gòu)型(15,我國土壤質(zhì)量評價研究中所選取的指標(biāo)情況,實際工作中如何選取耕地地力評價指標(biāo),盡可能選擇少的指標(biāo)；選擇的指標(biāo)能反映區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量的差異（相對差異）；指標(biāo)之間相關(guān)性較小。重點可考慮按以下原則進(jìn)行： （1）根據(jù)穩(wěn)定性原則選取指標(biāo)； （2）根據(jù)

10、生產(chǎn)性原則選取指標(biāo)； （3）根據(jù)空間變異性原則選取指標(biāo)（與尺度有關(guān)）； （4）根據(jù)主導(dǎo)性原則選取指標(biāo),即選擇相對穩(wěn)定的性狀作為指標(biāo)（長期影響）。 特征響應(yīng)時間大于10000年的土壤障礙層；特征響應(yīng)時間大于1000年的土壤質(zhì)地和由不同質(zhì)地變化組合的剖面土體構(gòu)型；特征響應(yīng)時間在100-1000年之間的土層厚度；特征響應(yīng)時間為10100年之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量等作為農(nóng)用地分等野外診斷指標(biāo)。 而特征響應(yīng)時間小于10年的土壤性質(zhì)，如土壤速效養(yǎng)分含量、養(yǎng)分形態(tài)等可以作為小范圍耕地分級診斷指標(biāo)。 此外 ，地形坡度、地表巖石露頭度、灌溉條件、排水條件等也是相對穩(wěn)定的農(nóng)用地質(zhì)量影響因素,根據(jù)穩(wěn)定性原則選取指標(biāo),大

11、量研究結(jié)果證明，土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量，以及由不同質(zhì)地的土層組成的土壤剖面構(gòu)型對土壤的水、肥、氣、熱影響重大; 有效土層厚度不但影響作物根系立地條件，并通過對土壤水分而間接影響作物生長; 土壤鹽漬化程度影響作物生長;土壤pH影響植物營養(yǎng)元素，特別是微量元素的有效性; 地形坡度影響水土流失;地表巖石露頭影響耕作的難易; 灌、排水條件對土地生產(chǎn)力的影響比土壤、地形等自然因素更大。它們都是影響農(nóng)用地生產(chǎn)力的因素。,根據(jù)生產(chǎn)性原則選取指標(biāo),診斷指標(biāo)在空間上變異應(yīng)該越大越好。因為空間變異越大，越能區(qū)分出不同耕地質(zhì)量。 空間變異大的土地質(zhì)量因素有:坡度、質(zhì)地、土層厚度、pH、鹽漬化程度等等。 可通過計算變異

12、系數(shù)，進(jìn)行比較。 CV% = 標(biāo)準(zhǔn)差*100%/平均值,根據(jù)空間變異性原則選取指標(biāo)（與尺度有關(guān),依土壤學(xué)知識可知: 土壤質(zhì)地影響著土壤結(jié)構(gòu)、土壤結(jié)持性、土壤耕性、土壤陽離子交換量、土壤容重、土壤空隙狀況等;土壤質(zhì)地還影響吸濕水含量和土粒密度;礦物化學(xué)組成和原始礦物組成與土壤質(zhì)地有關(guān);因此，選擇土壤質(zhì)地作為農(nóng)用地分等定級的主導(dǎo)因素。 土壤有機(jī)質(zhì)含量也影響土壤結(jié)構(gòu)、土壤結(jié)持性、土壤耕性、土壤陽離子交換量、土壤容重、土壤空隙狀況和土壤養(yǎng)分等,根據(jù)主導(dǎo)性原則選取指標(biāo),根據(jù)相關(guān)分析:土壤內(nèi)排水狀況或滲透性與土壤質(zhì)地、地形坡度、剖面構(gòu)型相關(guān)，所以不將土壤內(nèi)排水狀況作為診斷指標(biāo)，而將后三者作為診斷指標(biāo); 地

13、下水埋深影響著土壤排水和鹽漬化，既然已經(jīng)考慮了排水和鹽漬化，地下水埋深可以不再考慮; 土壤鹽漬化受地下水埋深和地下水的礦化度影響，考慮到鹽漬化度數(shù)據(jù)資料容易獲取，就將其作為診斷指標(biāo)，而不要再考慮地下水礦化度,根據(jù)主導(dǎo)性原則選取指標(biāo),評價指標(biāo)選用時應(yīng)注意區(qū)域特征,由于不同地區(qū)土壤質(zhì)量分異規(guī)律不同，在評價不同地區(qū)土壤質(zhì)量時，選用的評價指標(biāo)也有所不同。 不同縣的專業(yè)人員可根據(jù)自己對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)土壤存在的問題來選擇指標(biāo),空間越大，土壤質(zhì)量異化越復(fù)雜，許多指標(biāo)都有差異，而且變化規(guī)律有所不同；空間越小，土壤質(zhì)量的異化越簡單，主要體現(xiàn)在個別質(zhì)量指標(biāo)上?？h域的評價指標(biāo)一般要比省級的少。 用主成分分析表明，較小的評

14、價空間土壤質(zhì)量可用較少的指標(biāo)來區(qū)分，而大的空間土壤質(zhì)量需要較多的指標(biāo)來區(qū)分,評價指標(biāo)選用時也應(yīng)注意評價尺度,首先，從全國耕地地力評價因子總集66個因子中初步選取對當(dāng)?shù)乇容^重要的評價因子作為擬評因子；或從省確定的指標(biāo)中選擇（或增加）；然后逐一進(jìn)行分析，對不合適的因子進(jìn)行排除，最后確定一定數(shù)量（一般是812個因子以上）作為本縣的評價因子。 一個縣范圍較小，氣候因素可以不考慮,縣域評價指標(biāo)體系的建立,選擇評價因素的數(shù)學(xué)方法,主成分分析 逐步回歸分析 多元回歸分析 相關(guān)系數(shù)檢驗 灰色關(guān)聯(lián)度分析等,5、權(quán)重確定的方法,所謂指標(biāo)權(quán)重是指各項診斷指標(biāo)對農(nóng)用地質(zhì)量影響的大小。 權(quán)重越大，說明該性質(zhì)對農(nóng)用地質(zhì)量的影響越大； 權(quán)重越小，說明該性質(zhì)對農(nóng)用地質(zhì)量的影響越小,權(quán)重確定的數(shù)學(xué)方法,確定各因素的權(quán)重：層次分析、多元回歸分析、主成分分析、逐步回歸分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析等； 其它方法：專家直接打分法,幾種確定指標(biāo)方法對比表,層次分析法,層次分析法(AHP 法)的基本原理，是把所研究的復(fù)雜問題看作一個大系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)的多個因素的分析，劃分出各因素間相互聯(lián)系的有序?qū)哟危?再請專家對每一層次的各因素進(jìn)行可靠的判斷后，相應(yīng)地給出相對重要性的定量表示； 進(jìn)而建立數(shù)學(xué)