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摘要 为全面、准确地摸清桂林市五城区耕地地力状况，提高耕地综合生产力，促进现代农业发展，通过建立GIS支持下的耕地资源信息管理系统，采用累积曲线法确定耕地地力等级。结果显示：桂林市五城区7 739 hm2耕地划分为6个等级，其中一级地459 hm2，二级地1 677 hm2，三级地2 437 hm2，四级地2 031 hm2，五级地829 hm2，六级地306 hm2，分别占耕地总面积的5.93%、21.67%、31.49%、26.24%、10.71%、3.95%。结合五城区实际情况，针对不同等级的耕地，采取不同的改良措施，以完善农业基础设施，提升耕地地力等级。
关键词 耕地；地力评价；GIS；广西桂林；五城区
中图分类号 S155 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）08-0233-03
桂林农业在广西农业生产中具有举足轻重的地位，素有“桂北粮仓”的美誉[1]。对桂林市五城区开展耕地地力评价，摸清耕地的生产潜力，准确掌握其耕地地力的空间分布情况，对加强“农业稳市”、保证全区粮食安全具有重要的现实意义。在国内，仅1980年第二次土壤普查期间，桂林市郊区农牧渔业局对桂林市郊区土壤状况及理化性质进行了测定普查，将郊区土地评定为八级，此后近30年来，一直未开展耕地地力评价；蒋毅敏，朱华龙等对桂林市不同城区的耕地研究主要集中在耕地养分变化、测土配方施肥等方面[2-4]，未对五城区耕地地力进行评价。该文结合桂林市五城区测土配方施肥项目的实施，科学评价五城区不同等级耕地综合生产力，为推进本地区农业产业结构调整提供决策依据，为广西耕地资源的科学管理和可持续利用提供对策与建议。
1 材料与方法
1.1 桂林市五城区基本概况
桂林市五城区位于广西东北部，湘、桂走廊的通道上，地处北纬25°00′～25°22′，东经110°13′～110°29′，下辖象山、秀峰、叠彩、雁山和七星5个城区，总人口75.72万人，耕地面积7 740 hm2，其中水田4 985 hm2，占耕地面积的64.41%，旱地2 755 hm2，占耕地面积的35.59%，农作物以种植水稻为主，兼有水果及其他经济作物。
1.2 研究方法
建立GIS支持下的耕地资源信息管理系统，以土地利用现状图为评价单元，运用模糊评价法确定评价因子的隶属度，运用层次分析法确定评价因子的权重值，利用累加模型计算每个评价单元的综合地力指数，计算公式如下：
IFI=Σ（Fi×Ci）
式中：IFI代表耕地地力综合指数，表示耕地地力的优劣，Fi为第i个因子隶属度，Ci为第i个因素的组合权重。
利用上述模型，在桂林市五城区县域耕地资源管理信息系统中选择“耕地生产潜力评价”功能进行耕地地力综合指数的计算，最终采取累积频率曲线分级法形成桂林市五城区耕地地力等级图。
2 结果与分析
利用ArcGIS软件，对耕地资源管理单元图关联的属性数据表和评价结果表进行分析，计算出各耕地地力等级的面积。将桂林市五城区耕地地力分为六等，具体见图1。
如图1，通过图鉴的叠置和检索，桂林市五城区耕地共分为1 420个评价单元，其中，以第三等级耕地评价单元455个最多，占地面积2 437 hm2；第6等级耕地评价单元48个最少，占地面积306 hm2。按照评价单元由多到少的顺序排序为第3等级耕地>第2等级耕地>第4等级耕地>第5等级耕地>第1等级耕地>第6等级耕地。
2.1 一级耕地分布及属性特征
2.1.1 面积与分布。由表1可知，一级耕地459 hm2，占耕地总面积的5.93%。其中，水田面积350 hm2，占水田总面积的7.03%；旱地面积109 hm2，占旱地总面积的3.97%。由表2、3可知，五城区一级耕地地形部位分布以丘陵缓坡地带为主，行政分布除叠彩区大埠乡、象山区二塘乡、七星区朝阳乡外，其他乡（镇、场）均有分布。
2.1.2 主要属性特征分析。由图1可知，一级耕地综合评价指数大于0.84，耕作熟化度较高，基础设施完善，一直是桂林市五城区重要的双季稻和蔬菜种植区。典型的轮作方式是稻—稻—菜、稻—菜—菜，耕地土壤成土母质多为河流冲积物、砂页岩，质地以壤土为主。由表4可知，土壤pH值在5.5～8.3之间，有机质平均值37.9 g/kg，全氮平均值2.76 g/kg，有效磷平均值31.20 mg/kg，速效钾平均值66.00 mg/kg。
2.2 二级耕地分布及主要特征
2.2.1 面积与分布。由表1可知，二级耕地面积1 677 hm2，占耕地总面积的21.67%，其中，水田面积1 029 hm2，占水田总面积的20.64%；旱地面积648 hm2，占旱地总面积的23.52%。由表2、3可知，五城区二级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和河流宽谷阶地，行政分布除七星区朝阳乡外，其他乡（镇、场）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，七星区穿山乡面积最小。
2.2.2 主要属性特征分析。由图1可知，二级耕地综合评价指数为0.79～0.84，土壤质地以砂壤和壤土为主，农田排水、灌溉设施较完善，生产能力较强，由表4可知，土壤pH值在5.3～8.5之间，有机质平均值为35.5 g/kg，全氮平均值为2.4 g/kg，有效磷平均值为29.3 mg/kg，速效钾平均值为65.0 mg/kg，有效铁、锰、铜、锌、硫含量较丰富，是发展无公害、绿色农产品生产的优质土壤之一。
2.3 三级耕地分布及主要特征
2.3.1 面积与分布。由表1可知，三级耕地2 437 hm2，占耕地总面积的31.49%，其中，水田面积1 839 hm2，占水田总面积的36.89%；旱地面积598 hm2，占旱地总面积的21.71%。由表2、3可知，五城区三级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和河流宽谷阶地，行政分布除七星区朝阳乡、华侨农场外，其他乡（镇）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，七星区穿山乡的面积最小。 2.3.2 主要属性特征分析。由图1可知，三级耕地综合评价指数为0.75～0.79，是桂林市五城区农业生产中举足轻重的一类耕地，此类耕地的面积最大，成土母质以石灰岩、第四纪红土为主，土壤质地较黏，排灌方便、适种性广，宜耕期长，由表4可知，土壤pH值在5.5～8.4之间，有机质平均值为36.3 g/kg，全氮平均值为2.3 g/kg，有效磷平均值为29.2 mg/kg，速效钾平均值为65.0 mg/kg，有效铁、铜、锌、硫含量较丰富，有效锰含量中等。
2.4 四级耕地分布及主要特征
2.4.1 面积与分布。由表1可知，四级耕地面积2 031 hm2，占耕地总面积的26.24%，其中，水田面积为1 494 hm2，占水田总面积的29.97%；旱地面积为537 hm2，占旱地总面积的19.50%。由表2、3可知，五城区四级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和峰林平原或山间平地，行政分布除七星区华侨农场、穿山乡没有外，其他乡（镇）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，秀峰区甲山乡面积最小。
2.4.2 主要属性特征分析。由图1可知，四级耕地综合评价指数为0.70～0.75，耕地的面积较大，障碍因素较多，灌溉排水能力一般，基础设施基本完善，水田作物以水稻为主，旱地多种植瓜果、马铃薯、大豆、玉米、花生。典型的轮作方式是稻-稻，耕地成土母质以石灰岩、砂页岩为主，质地多砂壤，由表4可知，pH值在5.4～8.4之间，有机质平均值为36.6 g/kg，全氮平均值为2.2 g/kg，有效磷平均值为38.8 mg/kg，速效钾平均值为76.0 mg/kg。
2.5 五级耕地分布及主要特征
2.5.1 面积与分布。由表1可知，五级耕地829 hm2，占耕地总面积的10.71%，其中，水田111 hm2，占水田总面积的2.22%；旱地718 hm2，占旱地总面积的26.07%。从表2、3可知，五城区五级耕地地形部位主要分布峰林平原或山间平地和丘陵缓坡地带，行政分布除七星区华侨农场、穿山乡外，其他乡（镇）均有分布，其中象山区二塘乡面积最大，雁山区雁山镇的面积最小。
2.5.2 主要属性特征分析。由图1可知，五级耕地综合评价指数为0.65～0.70，耕地土壤类型以旱地为主，农业生产条件较差，障碍因素较多，基础设施不太完善，多为水田、旱地的一些低产耕地土壤，成土母质以第四纪红土、石灰岩为主，土壤质地类型分布相对均匀，耕作制度多为一年一熟（玉米、花生、西红柿），由表4可知，pH值在5.4～8.3之间，有机质平均值为34.4 g/kg，全氮平均值为2.1 g/kg，有效磷平均值为26.0 mg/kg，速效钾平均值为77.0 mg/kg。
2.6 六级耕地分布及主要特征
2.6.1 面积与分布。由表1可知，六级耕地306 hm2，占耕地总面积的3.95%，其中，水田162 hm2，占水田总面积的3.25%；旱地144 hm2，占旱地总面积的5.24%。由表2、3可知，五城区六级耕地地形部位主要分布于丘陵坡麓和峰林平原或山间平地，行政主要分布于七星区朝阳乡、雁山区大埠乡、草萍乡、象山区二塘乡、叠彩区大河乡。
2.6.2 主要属性特征分析。由图1可知，六级耕地综合评价指数为<0.65，全部为无灌溉条件农田，耕地灌溉主要靠降水，农田基础设施薄弱，障碍因素较多，耕层浅薄，黏、砂、酸性重，是水田、旱地的一些低产耕地土壤，质地多为砂壤，成土母质以第四纪红土、洪积物为主。由表4可知，pH值在5.2～8.2之间，有机质平均值为28.2 g/kg，全氮平均值为1.9 g/kg，有效磷平均值为27.7 mg/kg，速效钾平均值为61.0 mg/kg。
3 结论与讨论
本研究分析了第二次土壤普以来桂林市五城区耕地地力现状，在6个耕地地力等级中，以三级地耕地面积最大，占耕地总面积的31.49%，一、五、六级耕地面积较小，分别占耕地总面积的5.93%、10.71%、3.95%；五城区耕作土壤有机质和全氮含量总体上处于丰富水平，但实际耕地养分增加缓慢，虽然近几年农户注重增施含钾肥料，但总体速效钾仍处于中等水平，微量元素含量整体属于较丰富水平。结合耕地地力水平、土壤属性、耕作制度、种植作物等因素，评价结果符合五城区实际。
针对桂林市五城区6个级别的耕地土壤特点，应采取不同的管理措施，对于一、二级耕地的管理，主要是坚持用养结合的原则，保证其生产能力的可持续性。三、四级耕地主要是实行改、用、养相结合的综合治理办法，加强土壤合理利用，推行冬种绿肥及秸秆还田，增施农家肥、磷钾等方法培肥地力。五、六级耕地的管理，重点是是针对不同障碍层次的耕地，采取不同的改良措施，在推广测土配方施肥技术的同时，大力加强以农田水利为主的农业基础设施建设力度，有条件的地方应开展旱地坡改梯及土地平整等工作。
综上所述，桂林市五城区耕地地力评价的研究对其宏观区域土壤特点、农作物种植结构的调整及微观土壤空间养分变化规律的研究具有承上启下的作用，同时也为桂林市土地综合利用及推进我国现阶段的新型耕地地力评价信息系统提供具体实践经验。
4 参考文献
[1] 王建毅.桂林：农业大市转型农业强市的科学思路与对策举措[J].广西经济，2012（6）：29-31.
[2] 蒋毅敏，朱华龙，赵昀，等.桂林市郊区水稻 “3414”肥料效应田间试验[J].广西农学报，2011（6）：1-3.
[3] 朱华龙，蒋毅敏，杨培权，等.桂林市雁山区马铃薯种植区土壤养分现状及建议[J].现代农业科技，2013（17）：243-244.
[4] 朱华龙，蒋毅敏，杨培权.桂林市五城区水田资源现状与发展马蹄生产分析[J].广西农学报，2013（4）：39-42.
关键词 耕地；地力评价；GIS；广西桂林；五城区
中图分类号 S155 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）08-0233-03
桂林农业在广西农业生产中具有举足轻重的地位，素有“桂北粮仓”的美誉[1]。对桂林市五城区开展耕地地力评价，摸清耕地的生产潜力，准确掌握其耕地地力的空间分布情况，对加强“农业稳市”、保证全区粮食安全具有重要的现实意义。在国内，仅1980年第二次土壤普查期间，桂林市郊区农牧渔业局对桂林市郊区土壤状况及理化性质进行了测定普查，将郊区土地评定为八级，此后近30年来，一直未开展耕地地力评价；蒋毅敏，朱华龙等对桂林市不同城区的耕地研究主要集中在耕地养分变化、测土配方施肥等方面[2-4]，未对五城区耕地地力进行评价。该文结合桂林市五城区测土配方施肥项目的实施，科学评价五城区不同等级耕地综合生产力，为推进本地区农业产业结构调整提供决策依据，为广西耕地资源的科学管理和可持续利用提供对策与建议。
1 材料与方法
1.1 桂林市五城区基本概况
桂林市五城区位于广西东北部，湘、桂走廊的通道上，地处北纬25°00′～25°22′，东经110°13′～110°29′，下辖象山、秀峰、叠彩、雁山和七星5个城区，总人口75.72万人，耕地面积7 740 hm2，其中水田4 985 hm2，占耕地面积的64.41%，旱地2 755 hm2，占耕地面积的35.59%，农作物以种植水稻为主，兼有水果及其他经济作物。
1.2 研究方法
建立GIS支持下的耕地资源信息管理系统，以土地利用现状图为评价单元，运用模糊评价法确定评价因子的隶属度，运用层次分析法确定评价因子的权重值，利用累加模型计算每个评价单元的综合地力指数，计算公式如下：
IFI=Σ（Fi×Ci）
式中：IFI代表耕地地力综合指数，表示耕地地力的优劣，Fi为第i个因子隶属度，Ci为第i个因素的组合权重。
利用上述模型，在桂林市五城区县域耕地资源管理信息系统中选择“耕地生产潜力评价”功能进行耕地地力综合指数的计算，最终采取累积频率曲线分级法形成桂林市五城区耕地地力等级图。
2 结果与分析
利用ArcGIS软件，对耕地资源管理单元图关联的属性数据表和评价结果表进行分析，计算出各耕地地力等级的面积。将桂林市五城区耕地地力分为六等，具体见图1。
如图1，通过图鉴的叠置和检索，桂林市五城区耕地共分为1 420个评价单元，其中，以第三等级耕地评价单元455个最多，占地面积2 437 hm2；第6等级耕地评价单元48个最少，占地面积306 hm2。按照评价单元由多到少的顺序排序为第3等级耕地>第2等级耕地>第4等级耕地>第5等级耕地>第1等级耕地>第6等级耕地。
2.1 一级耕地分布及属性特征
2.1.1 面积与分布。由表1可知，一级耕地459 hm2，占耕地总面积的5.93%。其中，水田面积350 hm2，占水田总面积的7.03%；旱地面积109 hm2，占旱地总面积的3.97%。由表2、3可知，五城区一级耕地地形部位分布以丘陵缓坡地带为主，行政分布除叠彩区大埠乡、象山区二塘乡、七星区朝阳乡外，其他乡（镇、场）均有分布。
2.1.2 主要属性特征分析。由图1可知，一级耕地综合评价指数大于0.84，耕作熟化度较高，基础设施完善，一直是桂林市五城区重要的双季稻和蔬菜种植区。典型的轮作方式是稻—稻—菜、稻—菜—菜，耕地土壤成土母质多为河流冲积物、砂页岩，质地以壤土为主。由表4可知，土壤pH值在5.5～8.3之间，有机质平均值37.9 g/kg，全氮平均值2.76 g/kg，有效磷平均值31.20 mg/kg，速效钾平均值66.00 mg/kg。
2.2 二级耕地分布及主要特征
2.2.1 面积与分布。由表1可知，二级耕地面积1 677 hm2，占耕地总面积的21.67%，其中，水田面积1 029 hm2，占水田总面积的20.64%；旱地面积648 hm2，占旱地总面积的23.52%。由表2、3可知，五城区二级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和河流宽谷阶地，行政分布除七星区朝阳乡外，其他乡（镇、场）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，七星区穿山乡面积最小。
2.2.2 主要属性特征分析。由图1可知，二级耕地综合评价指数为0.79～0.84，土壤质地以砂壤和壤土为主，农田排水、灌溉设施较完善，生产能力较强，由表4可知，土壤pH值在5.3～8.5之间，有机质平均值为35.5 g/kg，全氮平均值为2.4 g/kg，有效磷平均值为29.3 mg/kg，速效钾平均值为65.0 mg/kg，有效铁、锰、铜、锌、硫含量较丰富，是发展无公害、绿色农产品生产的优质土壤之一。
2.3 三级耕地分布及主要特征
2.3.1 面积与分布。由表1可知，三级耕地2 437 hm2，占耕地总面积的31.49%，其中，水田面积1 839 hm2，占水田总面积的36.89%；旱地面积598 hm2，占旱地总面积的21.71%。由表2、3可知，五城区三级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和河流宽谷阶地，行政分布除七星区朝阳乡、华侨农场外，其他乡（镇）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，七星区穿山乡的面积最小。 2.3.2 主要属性特征分析。由图1可知，三级耕地综合评价指数为0.75～0.79，是桂林市五城区农业生产中举足轻重的一类耕地，此类耕地的面积最大，成土母质以石灰岩、第四纪红土为主，土壤质地较黏，排灌方便、适种性广，宜耕期长，由表4可知，土壤pH值在5.5～8.4之间，有机质平均值为36.3 g/kg，全氮平均值为2.3 g/kg，有效磷平均值为29.2 mg/kg，速效钾平均值为65.0 mg/kg，有效铁、铜、锌、硫含量较丰富，有效锰含量中等。
2.4 四级耕地分布及主要特征
2.4.1 面积与分布。由表1可知，四级耕地面积2 031 hm2，占耕地总面积的26.24%，其中，水田面积为1 494 hm2，占水田总面积的29.97%；旱地面积为537 hm2，占旱地总面积的19.50%。由表2、3可知，五城区四级耕地地形部位主要分布于丘陵缓坡地带和峰林平原或山间平地，行政分布除七星区华侨农场、穿山乡没有外，其他乡（镇）均有分布，其中雁山区雁山镇面积最大，秀峰区甲山乡面积最小。
2.4.2 主要属性特征分析。由图1可知，四级耕地综合评价指数为0.70～0.75，耕地的面积较大，障碍因素较多，灌溉排水能力一般，基础设施基本完善，水田作物以水稻为主，旱地多种植瓜果、马铃薯、大豆、玉米、花生。典型的轮作方式是稻-稻，耕地成土母质以石灰岩、砂页岩为主，质地多砂壤，由表4可知，pH值在5.4～8.4之间，有机质平均值为36.6 g/kg，全氮平均值为2.2 g/kg，有效磷平均值为38.8 mg/kg，速效钾平均值为76.0 mg/kg。
2.5 五级耕地分布及主要特征
2.5.1 面积与分布。由表1可知，五级耕地829 hm2，占耕地总面积的10.71%，其中，水田111 hm2，占水田总面积的2.22%；旱地718 hm2，占旱地总面积的26.07%。从表2、3可知，五城区五级耕地地形部位主要分布峰林平原或山间平地和丘陵缓坡地带，行政分布除七星区华侨农场、穿山乡外，其他乡（镇）均有分布，其中象山区二塘乡面积最大，雁山区雁山镇的面积最小。
2.5.2 主要属性特征分析。由图1可知，五级耕地综合评价指数为0.65～0.70，耕地土壤类型以旱地为主，农业生产条件较差，障碍因素较多，基础设施不太完善，多为水田、旱地的一些低产耕地土壤，成土母质以第四纪红土、石灰岩为主，土壤质地类型分布相对均匀，耕作制度多为一年一熟（玉米、花生、西红柿），由表4可知，pH值在5.4～8.3之间，有机质平均值为34.4 g/kg，全氮平均值为2.1 g/kg，有效磷平均值为26.0 mg/kg，速效钾平均值为77.0 mg/kg。
2.6 六级耕地分布及主要特征
2.6.1 面积与分布。由表1可知，六级耕地306 hm2，占耕地总面积的3.95%，其中，水田162 hm2，占水田总面积的3.25%；旱地144 hm2，占旱地总面积的5.24%。由表2、3可知，五城区六级耕地地形部位主要分布于丘陵坡麓和峰林平原或山间平地，行政主要分布于七星区朝阳乡、雁山区大埠乡、草萍乡、象山区二塘乡、叠彩区大河乡。
2.6.2 主要属性特征分析。由图1可知，六级耕地综合评价指数为<0.65，全部为无灌溉条件农田，耕地灌溉主要靠降水，农田基础设施薄弱，障碍因素较多，耕层浅薄，黏、砂、酸性重，是水田、旱地的一些低产耕地土壤，质地多为砂壤，成土母质以第四纪红土、洪积物为主。由表4可知，pH值在5.2～8.2之间，有机质平均值为28.2 g/kg，全氮平均值为1.9 g/kg，有效磷平均值为27.7 mg/kg，速效钾平均值为61.0 mg/kg。
3 结论与讨论
本研究分析了第二次土壤普以来桂林市五城区耕地地力现状，在6个耕地地力等级中，以三级地耕地面积最大，占耕地总面积的31.49%，一、五、六级耕地面积较小，分别占耕地总面积的5.93%、10.71%、3.95%；五城区耕作土壤有机质和全氮含量总体上处于丰富水平，但实际耕地养分增加缓慢，虽然近几年农户注重增施含钾肥料，但总体速效钾仍处于中等水平，微量元素含量整体属于较丰富水平。结合耕地地力水平、土壤属性、耕作制度、种植作物等因素，评价结果符合五城区实际。
针对桂林市五城区6个级别的耕地土壤特点，应采取不同的管理措施，对于一、二级耕地的管理，主要是坚持用养结合的原则，保证其生产能力的可持续性。三、四级耕地主要是实行改、用、养相结合的综合治理办法，加强土壤合理利用，推行冬种绿肥及秸秆还田，增施农家肥、磷钾等方法培肥地力。五、六级耕地的管理，重点是是针对不同障碍层次的耕地，采取不同的改良措施，在推广测土配方施肥技术的同时，大力加强以农田水利为主的农业基础设施建设力度，有条件的地方应开展旱地坡改梯及土地平整等工作。
综上所述，桂林市五城区耕地地力评价的研究对其宏观区域土壤特点、农作物种植结构的调整及微观土壤空间养分变化规律的研究具有承上启下的作用，同时也为桂林市土地综合利用及推进我国现阶段的新型耕地地力评价信息系统提供具体实践经验。
4 参考文献
[1] 王建毅.桂林：农业大市转型农业强市的科学思路与对策举措[J].广西经济，2012（6）：29-31.
[2] 蒋毅敏，朱华龙，赵昀，等.桂林市郊区水稻 “3414”肥料效应田间试验[J].广西农学报，2011（6）：1-3.
[3] 朱华龙，蒋毅敏，杨培权，等.桂林市雁山区马铃薯种植区土壤养分现状及建议[J].现代农业科技，2013（17）：243-244.
[4] 朱华龙，蒋毅敏，杨培权.桂林市五城区水田资源现状与发展马蹄生产分析[J].广西农学报，2013（4）：39-42.