【摘 要】
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耕地是一种极其重要的自然资源,其质量与作物产能密切相关,耕地质量的优劣直接影响国家粮食安全及农业产业发展。土地整治是对土地资源合理利用、推动建设高标准农田关键手段。当前土地整治的评价集中在经济效益、绩效评价等方面,对土地整治前后的耕地质量评价工作重视程度不够,不利于耕地保护与现代农业的推动。传统的耕地质量评价方法依赖于实地采样结果,具有主观性强、调查周期长、成本高、“以点带面”的特点。因此,充分发
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耕地是一种极其重要的自然资源,其质量与作物产能密切相关,耕地质量的优劣直接影响国家粮食安全及农业产业发展。土地整治是对土地资源合理利用、推动建设高标准农田关键手段。当前土地整治的评价集中在经济效益、绩效评价等方面,对土地整治前后的耕地质量评价工作重视程度不够,不利于耕地保护与现代农业的推动。传统的耕地质量评价方法依赖于实地采样结果,具有主观性强、调查周期长、成本高、“以点带面”的特点。因此,充分发挥GIS与RS的优势,实现土地整治视角下的耕地质量评价具有重要意义。本研究以红卫农场水田格田改造项目区为研究区,利用大疆精灵4 RTK影像数据完成耕地利用解译以及地面高程提取,采用GF-2高空间分辨率影像计算NDVI,并对采样点数据进行空间化。在田块尺度下,从工程质量、空间质量、地力质量三方面建立基于土地整治视角下耕地质量遥感评价体系,运用阈值法量化指标,结合层次分析法与专家打分法确定指标权重。同时对研究区水田整治前后耕地质量时空变化进行分析,结合2017、2019、2020、2021年长势、土壤养分、地形探讨耕地质量变化影响因素。结果如下:(1)土地整治前耕地质量平均得分为81.04,整治工程实施后平均的得分为84.08,提升了3.04分,耕地质量整体提升。其中,工程质量得分平均上升22.13分,空间质量得分平均上升53.29分,地力质量平均得分下降11.86分,地力质量抑制了耕地质量的提升。(2)耕地质量按照等距离法分为五个等级。土地整治工程实施前,第三等级、第四等级占70%,耕地质量一般。土地整治工程实施后,所有格田均为前三等级,耕地质量良好。在空间分布上,土地整治前后耕地质量较高区域集中在东南角落,既地形较低处。整治前西北区域耕地质量较低,整体分布上与地形类似,具有梯度趋势。土地整治后,梯度趋势并不明显,土地整治对耕地质量影响较大,耕地质量较低的格田主要集中在耕地中部西侧。(3)长势是耕地质量的综合表征,长势异质性可体现格田间及内部作物长势均匀程度,从而进一步体现耕地质量评价单元耕地质量内部均质情况。通过年际间长势异质性对比分析,可体现工程因素对耕地质量的影响。(4)作物长势受土壤肥力影响较大,土地整治前后作物长势与关键土壤指标SOM、TP、AN均在在0.01水平下呈极显著相关,相关系数在0.75左右。但整治工程实施后,由于施工的土壤扰动与大格田管理经营方式不当,相关系数均有所下降,下降幅度在0.05左右。(5)地形影响着土壤养分分布,相关系数在0.65左右,同时影响着作物长势状况,除2020年均具有统计学意义。土地整治可以削弱地形对养分分布的影响,但工程因素中表土剥离、运输、重铺等过程对土壤物理结构有一定的破坏,使土壤养分减少且空间变异系数增大,需要一定的修复期才能恢复耕地质量,这成为地力质量下降的重要影响因素。(6)在土地整治视角下,基于田块尺度的耕地质量遥感评价相比于常规评价手段可突出土地利用方式、田块内部变化与差异。评价结果可为精细化农业发展提供理论基础,为土地整治优化与维护提供建议。
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