耕地是农业生产的基础,也是人类生存和发展不可或缺的资源,而粮食安全关系着整个社会的发展,耕地是确保粮食安全的根本。目前,安徽省已全面完成县域耕地地力评价工作,但地市级的地力评价正在探索中,进行地市级耕地地力评价不但能够掌握土壤养分空间变异情况、摸清生产潜力,对各县(区)耕地地力的比较、建立市级测土配方数据库也有着重要的意义。本研究以芜湖市为例,在GIS支持下,采用特尔菲法选取了16个耕地地力评价指标,运用层次分析法创建判断矩阵,计算出每个评价指标的权重,根据模糊数学原理,构建隶属函数,确定每个评价指标的隶属度,最后运用加法模型计算出耕地地力综合指数,并采用累计曲线法划分耕地地力等级,在耕地地力评价过程中,对芜湖市主要土壤养分进行了空间变异性研究。所得结果如下:(1)土壤养分空间变异性。对芜湖市土壤有机质、有效磷和速效钾进行了空间变异性研究,利用克里金插值法和GIS制图技术制作出各土壤养分的空间变异分布图。其结果表明:有机质、有效磷和速效钾的变异系数分别为67.48%、50.49%和26.36%,均表现出中等变异强度。变异系数大小为有效磷>速效钾>有机质。从半方差分析结果可知,有机质、有效磷和速效钾的块金值与基台值比值[C0/(C0+C)]分别为51.10%、91.84%和63.01%,在区域范围内都存在空间相关性,其中有机质和速效钾的C0/(C0+C)值介于25%~75%,具有中等程度的空间相关性,受到结构性因素和随机因素共同影响。而有效磷的C0/(C0+C)值大于75%,其空间相关性很弱,空间变异主要来自随机因素。另外,土壤养分的空间分布有所差异。其中,土壤有机质在芜湖市中东部含量最高,其次是中部和西南部,而东北和西北部含量较低;有效磷分布规律为,东部高于西部,具有较强的均质性,只有西部少数地区含量很低;速效钾则表现为,中北部和东部局部区域含量相对较高,西南和中东部局部区域含量较低。(2)土壤养分状况评价。在土壤养分空间分布格局研究的基础上,根据全国第二次土壤普查养分分级标准,对土壤有机质、有效磷和速效钾进行了评价,结果表明:土壤有机质总体含量在中等水平以上;土壤有效磷总体来看处于中、低水平;而速效钾含量总体处于较低水平。且随着耕地利用方式的不同,土壤养分状况表现不一。(3)芜湖市耕地地力等级划分与评价。根据评价单元的个数和耕地地力综合指数的关系曲线,将芜湖市耕地划分成五个等级,利用Arcgis9.3绘制耕地地力等级分布图并统计出每个等级的实际耕地面积。结果为,一等地面积39553.83公顷,占芜湖市总耕地面积的14.76%;二等地面积为74942.83公顷,占27.96%;三等地面积为95456.25公顷,占35.62%;四等地面积为37473.19公顷,占13.98%;五等地面积为20594.94公顷,占7.68%,各耕地地力等级面积大小为三等地>二等地>一等地>四等地>五等地。针对各等级耕地情况,分析了耕地地力差异的原因及耕地地力在地形部位、土壤类型及成土母质等评价因子上的变化规律,并给出相应的利用对策。总体上看,随着地形部位在平原圩区—岗洼地—山地丘陵这一方向发生变化、成土母质由河流冲积物—长江冲积物—下属黄土—坡洪积物—泥质岩类残坡积物发生变化,以及土壤类型沿着水稻土—红壤—黄棕壤过渡,芜湖市耕地地力在不断减弱。