基于多指標(biāo)體系的嫩江縣黑土耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)與提升策略研究_第1頁(yè)
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基于多指標(biāo)體系的嫩江縣黑土耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)與提升策略研究一、引言1.1研究背景黑土耕地,作為大自然賦予人類的珍貴寶藏,素有“耕地中的大熊貓”之美譽(yù),是耕地資源中最為肥沃且高產(chǎn)的部分,在保障國(guó)家糧食安全、維護(hù)生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。全球范圍內(nèi),黑土主要集中分布于北美洲的密西西比河流域、歐洲的烏克蘭平原以及亞洲的中國(guó)東北平原,這些區(qū)域憑借得天獨(dú)厚的黑土資源,成為世界重要的糧食生產(chǎn)基地。中國(guó)東北黑土區(qū),作為世界三大黑土區(qū)之一,涵蓋黑龍江、吉林、遼寧以及內(nèi)蒙古東部等地區(qū),是我國(guó)重要的商品糧基地。這片廣袤的黑土地,以其深厚的腐殖質(zhì)層、豐富的土壤養(yǎng)分以及良好的保水保肥性能,為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了極為優(yōu)越的條件,糧食產(chǎn)量在全國(guó)糧食總產(chǎn)量中占據(jù)舉足輕重的地位,為國(guó)家糧食安全筑牢了堅(jiān)實(shí)根基。然而,長(zhǎng)期以來(lái),由于高強(qiáng)度的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、不合理的耕作方式以及氣候變化等多重因素的疊加影響,東北黑土區(qū)面臨著嚴(yán)峻的耕地質(zhì)量退化問(wèn)題。黑土層變薄、土壤有機(jī)質(zhì)含量下降、土壤結(jié)構(gòu)破壞、水土流失加劇等現(xiàn)象日益凸顯,不僅導(dǎo)致耕地生產(chǎn)力降低,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì),還對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅,如土壤侵蝕引發(fā)的河流湖泊淤積、面源污染等問(wèn)題,給生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。嫩江縣,位于黑龍江省西北部,地處松嫩平原與小興安嶺過(guò)渡地帶,是典型的黑土分布區(qū)。全縣黑土耕地面積廣闊,是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心資源。憑借適宜的氣候條件、豐富的水資源以及廣袤的黑土地,嫩江縣農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)雄厚,是黑龍江省重要的商品糧生產(chǎn)基地,主要農(nóng)作物包括大豆、玉米、小麥等,在保障區(qū)域糧食供應(yīng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而,近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速,嫩江縣黑土耕地同樣面臨著諸多質(zhì)量問(wèn)題。過(guò)度開(kāi)墾、不合理施肥、長(zhǎng)期連作等不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、耕層變淺、土壤板結(jié)等問(wèn)題逐漸顯現(xiàn),嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如,部分地區(qū)由于長(zhǎng)期大量施用化肥,忽視有機(jī)肥的使用,土壤有機(jī)質(zhì)含量逐年下降,土壤保水保肥能力減弱,農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分供應(yīng)不足,產(chǎn)量和品質(zhì)受到明顯影響;一些坡耕地由于缺乏有效的水土保持措施,水土流失嚴(yán)重,黑土層不斷變薄,耕地質(zhì)量持續(xù)惡化。在當(dāng)前國(guó)家高度重視耕地保護(hù)與糧食安全的背景下,開(kāi)展嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。通過(guò)全面、系統(tǒng)地評(píng)價(jià)嫩江縣黑土耕地質(zhì)量,深入了解其現(xiàn)狀和變化趨勢(shì),能夠?yàn)楹谕粮氐目茖W(xué)保護(hù)與合理利用提供準(zhǔn)確依據(jù),對(duì)于制定針對(duì)性的耕地保護(hù)政策、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、保障區(qū)域糧食安全以及促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面,都具有至關(guān)重要的指導(dǎo)作用。1.2研究目的與意義1.2.1研究目的本研究旨在運(yùn)用科學(xué)、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法,全面、深入地剖析嫩江縣黑土耕地質(zhì)量現(xiàn)狀,明確其優(yōu)勢(shì)與不足,精準(zhǔn)識(shí)別影響耕地質(zhì)量的關(guān)鍵因素。通過(guò)構(gòu)建科學(xué)合理的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,綜合運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)、層次分析法(AHP)等技術(shù)手段,對(duì)嫩江縣黑土耕地質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)價(jià)與空間分析,揭示其空間分布特征與變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況,針對(duì)性地提出切實(shí)可行的黑土耕地質(zhì)量提升策略與保護(hù)措施,為嫩江縣黑土耕地的科學(xué)管理、合理利用以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)。1.2.2研究意義從理論層面來(lái)看,黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)是一個(gè)綜合性的研究領(lǐng)域,涉及土壤學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)。本研究通過(guò)對(duì)嫩江縣黑土耕地質(zhì)量的深入研究,進(jìn)一步豐富和完善了黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的理論體系與方法。在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取上,充分考慮了土壤物理、化學(xué)、生物等多方面的性質(zhì),以及地形地貌、氣候、土地利用等環(huán)境因素,使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更加全面、科學(xué)、合理。同時(shí),在評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用上,綜合運(yùn)用了多種技術(shù)手段,如GIS技術(shù)在空間分析中的應(yīng)用,層次分析法在確定指標(biāo)權(quán)重中的應(yīng)用等,為黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了新的思路和方法,推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科理論的交叉融合與發(fā)展。從實(shí)踐層面來(lái)說(shuō),本研究成果對(duì)嫩江縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地資源管理具有重要的指導(dǎo)意義。準(zhǔn)確掌握嫩江縣黑土耕地質(zhì)量現(xiàn)狀與變化趨勢(shì),能夠?yàn)楫?dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù),指導(dǎo)農(nóng)民合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu),優(yōu)化農(nóng)作物布局。例如,對(duì)于土壤肥力較高、灌溉條件良好的耕地,可引導(dǎo)農(nóng)民種植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)作物,提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;對(duì)于土壤質(zhì)量較差、水土流失嚴(yán)重的耕地,則可建議采取退耕還林還草、種植綠肥等措施,進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和土壤改良。此外,研究成果還能為土地資源管理部門制定科學(xué)合理的耕地保護(hù)政策提供決策支持,有助于加強(qiáng)耕地保護(hù)力度,提高耕地利用效率,實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。在黑土耕地保護(hù)工作中,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,可以有針對(duì)性地劃定重點(diǎn)保護(hù)區(qū),加大保護(hù)投入,采取有效的保護(hù)措施,遏制黑土耕地質(zhì)量退化趨勢(shì),確保黑土地這一珍貴資源的可持續(xù)利用。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究起步較早,在理論和方法上取得了豐碩成果。美國(guó)早在20世紀(jì)30年代,就開(kāi)始關(guān)注土壤侵蝕對(duì)耕地質(zhì)量的影響,并通過(guò)立法等手段加強(qiáng)對(duì)耕地的保護(hù)。隨后,在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,美國(guó)逐漸形成了一套較為完善的體系,如采用土壤潛力分類系統(tǒng),從土壤的自然屬性出發(fā),將土壤分為不同的潛力等級(jí),以此評(píng)估耕地的適宜性和生產(chǎn)能力。在歐洲,英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,注重土壤理化性質(zhì)、地形地貌、氣候等多因素的綜合分析,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕地質(zhì)量的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。例如,英國(guó)通過(guò)長(zhǎng)期的土壤監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),收集大量土壤數(shù)據(jù),建立了土壤信息數(shù)據(jù)庫(kù),為耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐;德國(guó)則在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,引入景觀生態(tài)學(xué)的理念,強(qiáng)調(diào)耕地生態(tài)功能的保護(hù)與提升。此外,日本在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,特別關(guān)注土壤污染問(wèn)題,通過(guò)嚴(yán)格的土壤污染檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和治理措施,保障耕地質(zhì)量安全。國(guó)內(nèi)對(duì)黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究,隨著對(duì)黑土地保護(hù)重視程度的不斷提高,近年來(lái)取得了顯著進(jìn)展。在東北黑土區(qū),眾多學(xué)者針對(duì)黑土耕地質(zhì)量問(wèn)題開(kāi)展了大量研究。在評(píng)價(jià)指標(biāo)選取方面,綜合考慮了土壤物理性質(zhì)(如土壤質(zhì)地、容重、孔隙度等)、化學(xué)性質(zhì)(如土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量,pH值等)、生物性質(zhì)(如土壤微生物數(shù)量、活性等),以及地形地貌(如坡度、坡向等)、土地利用方式(如種植制度、施肥方式等)等因素。在評(píng)價(jià)方法上,除了傳統(tǒng)的層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法外,還引入了主成分分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等多元統(tǒng)計(jì)分析方法,以及地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,以更準(zhǔn)確地揭示黑土耕地質(zhì)量的空間變異特征。例如,一些研究運(yùn)用主成分分析法,對(duì)大量的土壤指標(biāo)進(jìn)行降維處理,提取出影響黑土耕地質(zhì)量的主要成分,從而簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過(guò)程,提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性;利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對(duì)土壤養(yǎng)分等指標(biāo)進(jìn)行空間插值分析,繪制出土壤養(yǎng)分的空間分布圖,直觀地展示其空間分布規(guī)律。同時(shí),國(guó)內(nèi)在黑土耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面也取得了一定成果,建立了多個(gè)黑土耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)站,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量變化情況,為黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)和保護(hù)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持。盡管國(guó)內(nèi)外在黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)方面取得了諸多成果,但仍存在一些不足之處。一方面,在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建上,雖然考慮的因素較為全面,但不同地區(qū)黑土耕地的特點(diǎn)存在差異,目前的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在通用性和針對(duì)性之間的平衡還需進(jìn)一步優(yōu)化,以更好地適應(yīng)不同區(qū)域的實(shí)際情況。另一方面,在評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用中,部分方法存在主觀性較強(qiáng)、計(jì)算過(guò)程復(fù)雜等問(wèn)題,導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和可操作性受到一定影響。此外,對(duì)于黑土耕地質(zhì)量演變的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)研究還相對(duì)薄弱,缺乏對(duì)耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的深入理解和系統(tǒng)分析。在未來(lái)的研究中,需進(jìn)一步加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合,綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù),如大數(shù)據(jù)、人工智能等,完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法,加強(qiáng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)研究,為黑土耕地質(zhì)量保護(hù)與提升提供更有力的理論支持和技術(shù)保障。1.4研究?jī)?nèi)容與方法1.4.1研究?jī)?nèi)容黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建:依據(jù)科學(xué)性、代表性、可操作性等原則,從土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物性質(zhì)以及地形地貌、土地利用等多個(gè)維度,篩選并確定適用于嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。例如,土壤物理性質(zhì)指標(biāo)涵蓋土壤質(zhì)地、容重、孔隙度等,這些指標(biāo)直接影響土壤的通氣性、透水性和保水性,進(jìn)而對(duì)農(nóng)作物根系生長(zhǎng)和水分養(yǎng)分吸收產(chǎn)生作用;化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)包含土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量,pH值等,它們反映了土壤的肥力水平和化學(xué)環(huán)境,是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的重要來(lái)源;生物性質(zhì)指標(biāo)涉及土壤微生物數(shù)量、活性等,體現(xiàn)了土壤的生態(tài)功能和生物活性,對(duì)土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和養(yǎng)分循環(huán)意義重大;地形地貌指標(biāo)如坡度、坡向等,影響著光照、水分和熱量的分布,從而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境;土地利用方式指標(biāo)包括種植制度、施肥方式等,反映了人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)耕地質(zhì)量的影響。運(yùn)用層次分析法(AHP)等方法,確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,明確各因素對(duì)耕地質(zhì)量的影響程度,為后續(xù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。嫩江縣黑土耕地質(zhì)量現(xiàn)狀分析:全面收集嫩江縣黑土耕地的相關(guān)數(shù)據(jù),包括土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析和處理,繪制黑土耕地質(zhì)量相關(guān)專題圖,如土壤有機(jī)質(zhì)含量分布圖、土壤pH值分布圖等,直觀展示嫩江縣黑土耕地質(zhì)量的空間分布特征。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析方法,對(duì)土壤物理、化學(xué)、生物等性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述,計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)參數(shù),了解各指標(biāo)的總體水平和變異程度,深入剖析嫩江縣黑土耕地質(zhì)量現(xiàn)狀,明確其優(yōu)勢(shì)與不足。黑土耕地質(zhì)量影響因素分析:從自然因素和人為因素兩個(gè)方面,深入分析影響嫩江縣黑土耕地質(zhì)量的關(guān)鍵因素。自然因素方面,研究地形地貌(如坡度、坡向、海拔等)、氣候(如降水、溫度、光照等)、土壤母質(zhì)等對(duì)耕地質(zhì)量的影響機(jī)制。例如,坡度較大的區(qū)域容易發(fā)生水土流失,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失,降低耕地質(zhì)量;降水和溫度的變化會(huì)影響土壤水分和熱量狀況,進(jìn)而影響土壤中物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化,以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。人為因素方面,分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)(如過(guò)度開(kāi)墾、不合理施肥、長(zhǎng)期連作、灌溉方式不當(dāng)?shù)龋?、土地利用變化(如耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地、林地、草地等)對(duì)耕地質(zhì)量的影響。過(guò)度開(kāi)墾會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致土壤肥力下降;不合理施肥可能造成土壤養(yǎng)分失衡、土壤污染等問(wèn)題;長(zhǎng)期連作會(huì)使土壤中某些養(yǎng)分過(guò)度消耗,增加病蟲害發(fā)生的概率,影響耕地質(zhì)量。通過(guò)相關(guān)性分析、主成分分析等統(tǒng)計(jì)方法,定量分析各影響因素與耕地質(zhì)量之間的關(guān)系,確定影響耕地質(zhì)量的主導(dǎo)因素。黑土耕地質(zhì)量提升策略與保護(hù)措施研究:基于對(duì)嫩江縣黑土耕地質(zhì)量現(xiàn)狀和影響因素的分析,結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況和發(fā)展需求,針對(duì)性地提出切實(shí)可行的黑土耕地質(zhì)量提升策略與保護(hù)措施。農(nóng)業(yè)措施方面,建議推廣合理的種植制度,如輪作、間作、套種等,以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力;加強(qiáng)測(cè)土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和農(nóng)作物需求,精準(zhǔn)施肥,減少化肥的不合理使用,降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn);種植綠肥作物,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤理化性質(zhì)。工程措施方面,提出加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè),完善灌溉排水系統(tǒng),提高農(nóng)田抗災(zāi)能力,保障農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的水分條件;開(kāi)展坡耕地整治工程,修筑梯田、護(hù)坡等,減少水土流失,保護(hù)黑土層。監(jiān)測(cè)管理措施方面,建議建立健全黑土耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系,合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,定期監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量變化情況,為耕地質(zhì)量保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù);加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的監(jiān)管,制定相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范農(nóng)民的種植行為,減少不合理農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)耕地質(zhì)量的破壞;加大對(duì)黑土耕地保護(hù)的宣傳力度,提高農(nóng)民的保護(hù)意識(shí),引導(dǎo)農(nóng)民積極參與黑土耕地保護(hù)工作。1.4.2研究方法文獻(xiàn)研究法:廣泛查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)、土壤學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)資料,包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、研究報(bào)告、專著等。梳理和總結(jié)前人在黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法、影響因素分析以及保護(hù)措施等方面的研究成果和經(jīng)驗(yàn),了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),為本研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的分析,明確現(xiàn)有研究的不足之處,確定本研究的切入點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容,避免重復(fù)研究,提高研究的科學(xué)性和創(chuàng)新性。實(shí)地調(diào)查法:深入嫩江縣黑土耕地分布區(qū)域,開(kāi)展實(shí)地調(diào)查工作。根據(jù)研究目的和要求,合理確定調(diào)查路線和采樣點(diǎn)位,確保調(diào)查樣本具有代表性。在實(shí)地調(diào)查過(guò)程中,詳細(xì)記錄調(diào)查區(qū)域的地形地貌、土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)作物種植情況等信息。采集土壤樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物理、化學(xué)和生物性質(zhì)分析,獲取土壤質(zhì)地、容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量、pH值、微生物數(shù)量等數(shù)據(jù)。同時(shí),與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和土地管理部門工作人員進(jìn)行交流,了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣、存在的問(wèn)題以及對(duì)黑土耕地保護(hù)的認(rèn)識(shí)和建議,獲取第一手資料,為研究提供實(shí)際依據(jù)。層次分析法(AHP):層次分析法是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。在本研究中,運(yùn)用層次分析法確定黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。首先,構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型,將黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)目標(biāo)分解為若干個(gè)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層,準(zhǔn)則層包括土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物性質(zhì)、地形地貌、土地利用等方面,指標(biāo)層則為具體的評(píng)價(jià)指標(biāo),如土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、坡度等。然后,通過(guò)專家咨詢或問(wèn)卷調(diào)查的方式,獲取各層次元素之間的相對(duì)重要性判斷矩陣。利用數(shù)學(xué)方法對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)和權(quán)重計(jì)算,得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重,從而確定各因素對(duì)黑土耕地質(zhì)量的影響程度,為耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)的權(quán)重分配依據(jù)。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù):地理信息系統(tǒng)(GIS)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理和分析能力。在本研究中,運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)嫩江縣黑土耕地的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。將收集到的土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換為GIS能夠識(shí)別的格式,并進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的錄入、編輯和管理。利用GIS的空間分析功能,如疊加分析、緩沖區(qū)分析、插值分析等,對(duì)黑土耕地質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。通過(guò)疊加分析,可以將不同圖層的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加,分析不同因素之間的相互關(guān)系,如將土壤有機(jī)質(zhì)含量圖層與土地利用現(xiàn)狀圖層疊加,分析不同土地利用方式下土壤有機(jī)質(zhì)含量的差異;利用緩沖區(qū)分析,可以分析距離道路、河流等因素對(duì)黑土耕地質(zhì)量的影響;通過(guò)插值分析,可以將離散的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)插值生成連續(xù)的表面數(shù)據(jù),繪制土壤養(yǎng)分含量分布圖、土壤pH值分布圖等專題地圖,直觀展示黑土耕地質(zhì)量的空間分布特征和變化規(guī)律,為耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)和保護(hù)提供可視化的決策支持。統(tǒng)計(jì)分析法:運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集到的黑土耕地相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算土壤物理、化學(xué)、生物等性質(zhì)指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)參數(shù),了解各指標(biāo)的集中趨勢(shì)、離散程度和變異特征,對(duì)嫩江縣黑土耕地質(zhì)量的總體狀況進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。采用相關(guān)性分析方法,分析各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間以及評(píng)價(jià)指標(biāo)與耕地質(zhì)量之間的相關(guān)性,確定影響耕地質(zhì)量的主要因素。運(yùn)用主成分分析、因子分析等多元統(tǒng)計(jì)分析方法,對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行降維處理,提取影響黑土耕地質(zhì)量的主要成分或因子,簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過(guò)程,提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí),通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析還可以對(duì)不同區(qū)域、不同土地利用方式下的黑土耕地質(zhì)量進(jìn)行比較和差異顯著性檢驗(yàn),為黑土耕地質(zhì)量的分區(qū)評(píng)價(jià)和管理提供科學(xué)依據(jù)。二、相關(guān)概念與理論基礎(chǔ)2.1相關(guān)概念界定2.1.1黑土黑土是一種在溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)草甸植被下,歷經(jīng)長(zhǎng)期演化形成的無(wú)石灰性黑色土壤,因擁有深厚的黑色腐殖質(zhì)表土層而得名,被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”。其成土母質(zhì)多為黃土狀黏土、洪積物、沖積物、冰磧物及風(fēng)積物等松散沉積物。在特定的氣候條件下,地表植被死亡后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間腐蝕形成腐殖質(zhì),逐漸演化成黑土。在我國(guó),黑土主要集中分布于黑龍江省和吉林省的中部地區(qū),松嫩平原東北部、小興安嶺和長(zhǎng)白山的山前臺(tái)地是其典型分布區(qū)域。黑土具有獨(dú)特的土壤特性,其腐殖質(zhì)層深厚,一般可達(dá)30-100厘米,質(zhì)地中等,土壤結(jié)構(gòu)良好,多呈團(tuán)粒結(jié)構(gòu),通氣性與透水性俱佳,保水保肥能力強(qiáng)。同時(shí),黑土的有機(jī)質(zhì)含量豐富,通常在4%-10%之間,腐殖質(zhì)組成以胡敏酸為主,鹽基飽和度高,粘粒硅鉛率約為2.6-2.8,這些特性使得黑土肥力較高,非常適宜農(nóng)作物的生長(zhǎng),是一種極為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)土壤。2.1.2耕地耕地是指用于種植農(nóng)作物的土地,涵蓋熟地、新開(kāi)發(fā)復(fù)墾整理地、休閑地、輪歇地、草田輪作地等。它以種植農(nóng)作物為主,其間可能零星分布著果樹、桑樹或者其他樹木。平均每年能保證收獲一季的已墾灘地和海涂也屬于耕地范疇。此外,耕地中還包含南方寬度小于1.0米,北方寬度小于2.0米的溝、渠、路和田埂。根據(jù)《國(guó)土空間調(diào)查、規(guī)劃、用途管制用地用海分類指南(試行)》,耕地包括直接利用地表耕作層種植的溫室、大棚、地膜等保溫、保濕設(shè)施用地。耕地又可細(xì)分為水田、水澆地、旱地等類型,水田是指用于種植水稻、蓮藕等水生農(nóng)作物的耕地,一般有水源保證和灌溉設(shè)施;水澆地是指有水源保障和灌溉設(shè)施,在一般年景能正常灌溉,種植旱生農(nóng)作物的耕地;旱地則是指無(wú)灌溉設(shè)施,主要靠天然降水種植旱生農(nóng)作物的耕地。耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),對(duì)于保障國(guó)家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)具有不可替代的重要作用。2.1.3黑土耕地黑土耕地是指在黑土地上開(kāi)發(fā)利用,用于種植農(nóng)作物的耕地,兼具黑土的優(yōu)良土壤特性和耕地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能。它是在黑土形成的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)人類長(zhǎng)期的開(kāi)墾、耕種和改良,逐漸發(fā)展成為能夠滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需求的優(yōu)質(zhì)耕地資源。我國(guó)的黑土耕地主要分布在東北黑土區(qū),這里憑借黑土深厚的腐殖質(zhì)層、豐富的土壤養(yǎng)分以及良好的保水保肥性能,成為我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地,在保障國(guó)家糧食安全方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。黑土耕地的農(nóng)作物產(chǎn)量通常高于其他類型的耕地,能夠?yàn)樯鐣?huì)提供大量的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。然而,由于長(zhǎng)期的高強(qiáng)度利用和不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,黑土耕地面臨著土壤肥力下降、水土流失等嚴(yán)峻問(wèn)題,需要加強(qiáng)保護(hù)和管理,以實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)利用。2.1.4耕地質(zhì)量耕地質(zhì)量是指能夠滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)和安全生產(chǎn)所需的土壤地力和土壤環(huán)境質(zhì)量。其內(nèi)涵豐富,涵蓋多個(gè)方面。從農(nóng)作物生長(zhǎng)的角度來(lái)看,耕地質(zhì)量體現(xiàn)為耕地對(duì)農(nóng)作物的適宜性,即耕地適合種植的農(nóng)作物種類以及適宜程度的高低。不同的農(nóng)作物對(duì)土壤的質(zhì)地、酸堿度、養(yǎng)分含量等條件有不同的要求,優(yōu)質(zhì)的耕地能夠更好地滿足多種農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求。耕地地力也是耕地質(zhì)量的重要組成部分,它是指耕地用于農(nóng)作物栽培時(shí),在一定時(shí)期內(nèi)單位面積耕地的物質(zhì)生產(chǎn)力水平,通常以單位面積的糧食產(chǎn)量或其他農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量來(lái)衡量。地力強(qiáng)的耕地能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供充足的養(yǎng)分和良好的生長(zhǎng)環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。此外,耕地利用后的經(jīng)濟(jì)效益也是衡量耕地質(zhì)量的一個(gè)方面,它反映了耕地的物質(zhì)生產(chǎn)量進(jìn)行市場(chǎng)交換后所產(chǎn)生的收益。經(jīng)濟(jì)效益高的耕地,不僅能夠保障農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng),還能為農(nóng)民帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)收入。從環(huán)境角度而言,耕地質(zhì)量還涉及耕地是否被污染物污染以及被污染的程度。無(wú)污染、環(huán)境質(zhì)量良好的耕地是生產(chǎn)綠色、安全農(nóng)產(chǎn)品的基礎(chǔ),對(duì)于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人民身體健康具有重要意義。綜合來(lái)看,耕地質(zhì)量可概括為耕地物質(zhì)生產(chǎn)力大小與耕地環(huán)境好壞兩方面的總和,它是一個(gè)綜合性的概念,受到土壤物理、化學(xué)、生物性質(zhì)以及地形地貌、氣候、土地利用等多種因素的影響。2.1.5耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)是指當(dāng)耕地用于一定的農(nóng)作物栽培時(shí),對(duì)其地力、土壤健康狀況和田間基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的滿足農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)產(chǎn)出和質(zhì)量安全能力等指標(biāo)的評(píng)定。它是對(duì)耕地質(zhì)量狀況進(jìn)行全面、系統(tǒng)、科學(xué)認(rèn)識(shí)的重要手段,對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃、土地利用管理、農(nóng)業(yè)政策制定等方面都具有重要意義。耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)容豐富多樣,包括耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、特定區(qū)域耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量特定指標(biāo)評(píng)價(jià)、新增耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)和耕地質(zhì)量應(yīng)急調(diào)查評(píng)價(jià)等。其中,耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)主要從耕地地力(立地條件、自然屬性)、土壤健康狀況和田間基礎(chǔ)設(shè)施等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),通過(guò)對(duì)這些因素的綜合分析,將耕地劃分為不同的質(zhì)量等級(jí),直觀地反映耕地質(zhì)量的高低。例如,根據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》(GB/T33469-2016)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)將耕地質(zhì)量劃分為10個(gè)等級(jí),一等地耕地質(zhì)量最高,十等地耕地質(zhì)量最低。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同區(qū)域耕地特點(diǎn)、土壤類型分布特征,將全國(guó)耕地劃分為東北區(qū)、內(nèi)蒙古及長(zhǎng)城沿線區(qū)、黃淮海區(qū)、黃土高原區(qū)、長(zhǎng)江中下游區(qū)、西南區(qū)、華南區(qū)、甘新區(qū)、青藏區(qū)等9大區(qū)域,并明確了各區(qū)域由13個(gè)基礎(chǔ)性指標(biāo)和6個(gè)區(qū)域補(bǔ)充性指標(biāo)組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。特定區(qū)域耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)則是在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)施的耕地質(zhì)量及其相關(guān)情況調(diào)查評(píng)價(jià),如重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)專項(xiàng)調(diào)查等,有助于了解特定區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量的特點(diǎn)和問(wèn)題,為針對(duì)性的保護(hù)和管理提供依據(jù)。耕地質(zhì)量特定指標(biāo)評(píng)價(jià)是為了解耕地質(zhì)量某些特定指標(biāo)而實(shí)施的評(píng)價(jià),如土壤有機(jī)質(zhì)專項(xiàng)調(diào)查、耕地重金屬含量專項(xiàng)評(píng)價(jià)等,能夠深入分析耕地質(zhì)量的某一方面特性。新增耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)是為了解新增耕地質(zhì)量狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件和能力而實(shí)施的調(diào)查評(píng)價(jià),對(duì)于確保新增耕地的質(zhì)量和合理利用具有重要作用。耕地質(zhì)量應(yīng)急調(diào)查評(píng)價(jià)是在因重大事故或突發(fā)事件,發(fā)生可能污染或破壞耕地質(zhì)量的情況時(shí)實(shí)施的調(diào)查,如災(zāi)毀、耕地污染事件、耕地質(zhì)量糾紛案件等情況發(fā)生時(shí)開(kāi)展的臨時(shí)耕地質(zhì)量調(diào)查,能夠及時(shí)掌握耕地質(zhì)量的變化情況,采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。在進(jìn)行耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí),需要遵循科學(xué)性、代表性、可操作性等原則,綜合運(yùn)用多種方法和技術(shù)手段,如層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等,確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià),能夠摸清耕地質(zhì)量家底,掌握耕地質(zhì)量變化趨勢(shì),科學(xué)評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量保護(hù)成效,為推動(dòng)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的實(shí)施提供有力支持。2.2理論基礎(chǔ)2.2.1土壤肥力理論土壤肥力是指土壤能夠供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)所需的水分、養(yǎng)分、空氣和熱量等生活因素的能力。它是土壤的基本屬性和本質(zhì)特征,是土壤為植物生長(zhǎng)提供和協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。土壤肥力可分為自然肥力和人為肥力。自然肥力是由土壤母質(zhì)、氣候、生物、地形等自然因素綜合作用形成的肥力,它是土壤的自然屬性,在未開(kāi)墾的自然土壤中表現(xiàn)明顯。人為肥力則是在自然肥力的基礎(chǔ)上,通過(guò)人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),如施肥、灌溉、耕作等措施,對(duì)土壤進(jìn)行改良和培育而形成的肥力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,我們所利用的土壤肥力通常是自然肥力和人為肥力的綜合表現(xiàn),即有效肥力。土壤肥力的高低受到多種因素的影響,土壤的物理性質(zhì),如土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、孔隙度等,會(huì)影響土壤的通氣性、透水性和保水性,進(jìn)而影響土壤肥力。砂土通氣性好,但保水保肥能力差;黏土保水保肥能力強(qiáng),但通氣性和透水性較差;壤土則兼具砂土和黏土的優(yōu)點(diǎn),是較為理想的土壤質(zhì)地。土壤的化學(xué)性質(zhì),如土壤酸堿度、陽(yáng)離子交換量、養(yǎng)分含量等,也與土壤肥力密切相關(guān)。適宜的土壤酸堿度有利于土壤養(yǎng)分的釋放和植物對(duì)養(yǎng)分的吸收;陽(yáng)離子交換量反映了土壤保肥和供肥的能力;土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。此外,土壤生物,包括土壤微生物、土壤動(dòng)物等,在土壤肥力形成和發(fā)展中也起著重要作用。土壤微生物能夠分解有機(jī)物,釋放養(yǎng)分,參與土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán);土壤動(dòng)物則可以改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)土壤通氣透水。在黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,土壤肥力是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。了解土壤肥力狀況,有助于判斷黑土耕地的質(zhì)量水平,為合理施肥、土壤改良等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施提供科學(xué)依據(jù)。例如,如果土壤肥力較低,可通過(guò)增施有機(jī)肥、合理施用化肥等措施來(lái)提高土壤肥力,改善黑土耕地質(zhì)量。2.2.2耕地質(zhì)量理論耕地質(zhì)量是一個(gè)綜合性的概念,涵蓋了耕地的多個(gè)方面屬性。從土壤角度來(lái)看,包括土壤的物理性質(zhì),如土壤質(zhì)地決定了土壤的通氣性、透水性和保肥性,砂土通氣透水性好但保肥性差,黏土則相反,壤土較為適中;土壤容重影響著土壤的孔隙度和通氣狀況,適宜的容重有利于作物根系生長(zhǎng)和水分、空氣的流通?;瘜W(xué)性質(zhì)方面,土壤酸堿度對(duì)土壤養(yǎng)分的有效性有顯著影響,大多數(shù)作物適宜在中性至微酸性的土壤環(huán)境中生長(zhǎng);土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo),豐富的有機(jī)質(zhì)能改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤保肥保水能力,為作物提供長(zhǎng)效的養(yǎng)分供應(yīng)。生物性質(zhì),如土壤微生物數(shù)量和活性反映了土壤的生態(tài)功能,微生物參與土壤中物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化和循環(huán),對(duì)土壤肥力的維持和提高起著關(guān)鍵作用。從地形地貌角度,坡度影響著耕地的水土流失程度,坡度較大的耕地容易發(fā)生水土流失,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失,降低耕地質(zhì)量;坡向決定了光照和熱量的分布,進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)環(huán)境。此外,耕地的田間基礎(chǔ)設(shè)施,如灌溉設(shè)施是否完善直接關(guān)系到作物生長(zhǎng)所需水分能否得到及時(shí)供應(yīng),良好的排水設(shè)施可以避免耕地積水,影響作物根系呼吸;道路交通狀況影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的運(yùn)輸和農(nóng)產(chǎn)品的銷售,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益有重要影響。耕地質(zhì)量理論強(qiáng)調(diào)綜合考慮這些因素,以全面、準(zhǔn)確地評(píng)估耕地質(zhì)量。在嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,依據(jù)耕地質(zhì)量理論,從多個(gè)維度選取評(píng)價(jià)指標(biāo),能夠更科學(xué)地反映黑土耕地質(zhì)量狀況,為耕地的合理利用和保護(hù)提供有力支撐。2.2.3土地生產(chǎn)力理論土地生產(chǎn)力是指土地在一定時(shí)期內(nèi),在自然條件和人為干預(yù)下,生產(chǎn)各種農(nóng)產(chǎn)品的能力。它是土地資源質(zhì)量的綜合體現(xiàn),受到多種因素的制約。土地的自然屬性是影響土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)因素,土壤的肥力狀況,包括土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量,以及土壤的保肥保水能力,直接關(guān)系到作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分和水分的供應(yīng),肥沃的土壤能夠?yàn)樽魑锾峁┏渥愕酿B(yǎng)分,有利于提高土地生產(chǎn)力。氣候條件,如光照、溫度、降水等,對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。充足的光照是作物進(jìn)行光合作用的必要條件,適宜的溫度和降水能夠?yàn)樽魑锷L(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境。地形地貌也會(huì)影響土地生產(chǎn)力,平坦的地形有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)和灌溉設(shè)施的布局,而山地或丘陵地區(qū)則可能面臨水土流失、交通不便等問(wèn)題,限制土地生產(chǎn)力的發(fā)揮。人為因素在土地生產(chǎn)力的提升中起著關(guān)鍵作用。合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),如科學(xué)的種植制度、精準(zhǔn)的施肥技術(shù)、高效的灌溉方式等,能夠充分挖掘土地的生產(chǎn)潛力。通過(guò)輪作、間作等種植制度,可以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,減少病蟲害的發(fā)生;根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和作物需求進(jìn)行精準(zhǔn)施肥,既能滿足作物生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求,又能避免肥料的浪費(fèi)和環(huán)境污染;采用滴灌、噴灌等高效灌溉方式,可以提高水資源利用效率,保障作物生長(zhǎng)所需的水分。先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用,能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,促進(jìn)土地生產(chǎn)力的提高。在黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,土地生產(chǎn)力是一個(gè)重要的考量指標(biāo)。通過(guò)評(píng)估土地生產(chǎn)力,可以了解黑土耕地的實(shí)際生產(chǎn)能力,分析影響土地生產(chǎn)力的因素,從而有針對(duì)性地采取措施,提高黑土耕地的質(zhì)量和生產(chǎn)效益。例如,如果某區(qū)域黑土耕地的土地生產(chǎn)力較低,通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)是由于灌溉設(shè)施不完善導(dǎo)致水分供應(yīng)不足,那么可以加大對(duì)灌溉設(shè)施的投入和建設(shè),改善灌溉條件,提高土地生產(chǎn)力。2.2.4作物生產(chǎn)潛力理論作物生產(chǎn)潛力是指在一定的氣候、土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)等條件下,作物可能達(dá)到的最高產(chǎn)量。它是衡量土地生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜?biāo),受到多種因素的綜合影響。氣候因素是決定作物生產(chǎn)潛力的重要基礎(chǔ),光照為作物進(jìn)行光合作用提供能量,充足的光照時(shí)間和強(qiáng)度有利于作物積累光合產(chǎn)物;溫度影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和生理生化反應(yīng),不同作物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)溫度有特定的要求,適宜的溫度范圍能夠保證作物正常生長(zhǎng)。降水是作物生長(zhǎng)所需水分的重要來(lái)源,適量的降水能夠滿足作物生長(zhǎng)對(duì)水分的需求,維持土壤水分平衡。土壤條件對(duì)作物生產(chǎn)潛力也有著關(guān)鍵作用,土壤的肥力狀況,包括土壤有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)分含量、土壤酸堿度等,影響著作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用。肥沃的土壤能夠?yàn)樽魑锾峁┏渥愕酿B(yǎng)分,促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育;適宜的土壤酸堿度有利于土壤養(yǎng)分的溶解和釋放,提高養(yǎng)分的有效性。土壤的物理性質(zhì),如土壤質(zhì)地、容重、孔隙度等,影響著土壤的通氣性、透水性和保水性,進(jìn)而影響作物根系的生長(zhǎng)和對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收。農(nóng)業(yè)技術(shù)措施是挖掘作物生產(chǎn)潛力的重要手段,合理的種植制度,如輪作、間作、套種等,可以充分利用土地資源和光熱資源,改善土壤環(huán)境,減少病蟲害的發(fā)生,提高作物產(chǎn)量??茖W(xué)的施肥技術(shù),根據(jù)作物生長(zhǎng)階段和土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行精準(zhǔn)施肥,能夠滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求,避免肥料的浪費(fèi)和環(huán)境污染。有效的灌溉措施,如滴灌、噴灌等,能夠根據(jù)作物生長(zhǎng)需求精確控制水分供應(yīng),提高水資源利用效率,保障作物生長(zhǎng)。在嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,考慮作物生產(chǎn)潛力理論,有助于分析黑土耕地在現(xiàn)有條件下的作物生產(chǎn)能力,以及通過(guò)改善相關(guān)因素提高作物生產(chǎn)潛力的可能性。通過(guò)對(duì)氣候、土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)等因素的綜合分析,可以確定影響當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)潛力的主要限制因素,從而有針對(duì)性地采取措施,如改良土壤、優(yōu)化種植制度、推廣先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)等,提高黑土耕地的作物生產(chǎn)潛力,提升耕地質(zhì)量。2.2.5人地關(guān)系理論人地關(guān)系理論是研究人類與地理環(huán)境之間相互作用、相互影響的理論。它強(qiáng)調(diào)人類活動(dòng)與地理環(huán)境之間的密切聯(lián)系和相互依存關(guān)系,認(rèn)為人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)地理環(huán)境的支撐,同時(shí)人類活動(dòng)也會(huì)對(duì)地理環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,人地關(guān)系理論具有重要的指導(dǎo)意義。人類通過(guò)開(kāi)墾土地、種植農(nóng)作物、建設(shè)灌溉設(shè)施等活動(dòng),利用土地資源進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),滿足自身對(duì)糧食和農(nóng)產(chǎn)品的需求。人類的農(nóng)業(yè)活動(dòng)也會(huì)對(duì)土地質(zhì)量產(chǎn)生影響。不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,如過(guò)度開(kāi)墾、過(guò)度放牧、不合理施肥、濫用農(nóng)藥等,會(huì)導(dǎo)致土地退化、水土流失、土壤污染等問(wèn)題,降低土地質(zhì)量和生產(chǎn)能力。過(guò)度開(kāi)墾會(huì)破壞地表植被,導(dǎo)致土壤侵蝕加劇,土壤肥力下降;不合理施肥會(huì)使土壤養(yǎng)分失衡,土壤板結(jié),影響土壤的通氣性和透水性;濫用農(nóng)藥會(huì)污染土壤和水源,破壞土壤生態(tài)環(huán)境,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須遵循人地關(guān)系理論,協(xié)調(diào)人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)與土地資源之間的關(guān)系。在嫩江縣黑土耕地的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,需要充分考慮人地關(guān)系理論。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),應(yīng)采取科學(xué)合理的種植方式和管理措施,保護(hù)黑土耕地資源。例如,推廣輪作、間作等種植制度,減少化肥和農(nóng)藥的使用量,增加有機(jī)肥的施用量,加強(qiáng)水土保持措施等,以維護(hù)黑土耕地的生態(tài)平衡,提高土地質(zhì)量和生產(chǎn)能力。政府和相關(guān)部門也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的監(jiān)管和引導(dǎo),制定合理的土地利用規(guī)劃和農(nóng)業(yè)發(fā)展政策,促進(jìn)人地關(guān)系的和諧發(fā)展。通過(guò)合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局,引導(dǎo)農(nóng)民合理利用土地資源,避免過(guò)度開(kāi)發(fā)和浪費(fèi);加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的治理,保護(hù)土壤和水源環(huán)境,實(shí)現(xiàn)黑土耕地的可持續(xù)利用。2.2.6可持續(xù)發(fā)展理論可持續(xù)發(fā)展理論是指既滿足當(dāng)代人的需求,又不損害后代人滿足其自身需求能力的發(fā)展。它強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,追求資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù),以實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。在耕地保護(hù)和利用方面,可持續(xù)發(fā)展理論具有重要的指導(dǎo)意義。從經(jīng)濟(jì)角度看,耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),保障耕地的質(zhì)量和數(shù)量,能夠確保農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。通過(guò)合理利用耕地資源,發(fā)展高效農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等,提高土地的產(chǎn)出效益,增加農(nóng)民的收入,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在社會(huì)方面,充足的耕地資源是保障糧食安全的關(guān)鍵,能夠滿足人們對(duì)糧食和農(nóng)產(chǎn)品的需求,維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定。保護(hù)耕地,合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn),有利于促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,增加農(nóng)村就業(yè)機(jī)會(huì),提高農(nóng)民的生活水平,推動(dòng)城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程。從環(huán)境角度來(lái)說(shuō),耕地不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的載體,也是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。保護(hù)耕地,采取合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,如減少化肥和農(nóng)藥的使用、推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)等,可以減少農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)土壤、水源和空氣等生態(tài)環(huán)境,維護(hù)生態(tài)平衡。在嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)與保護(hù)中,可持續(xù)發(fā)展理論為制定相關(guān)策略提供了重要依據(jù)。在評(píng)價(jià)黑土耕地質(zhì)量時(shí),不僅要關(guān)注當(dāng)前的耕地質(zhì)量狀況和生產(chǎn)能力,還要考慮其對(duì)未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的影響。在制定保護(hù)措施時(shí),應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境因素。加大對(duì)黑土耕地保護(hù)的投入,推廣農(nóng)業(yè)新技術(shù)、新方法,提高耕地質(zhì)量和生產(chǎn)效率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的培訓(xùn)和教育,提高農(nóng)民的環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí),引導(dǎo)農(nóng)民積極參與黑土耕地保護(hù);加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),改善黑土耕地的生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)黑土耕地的可持續(xù)利用。三、嫩江縣黑土耕地概況3.1自然條件嫩江市地處黑龍江省西北部,地理位置坐標(biāo)為東經(jīng)124°44′30″-126°49′30″,北緯48°42′35″-51°00′05″。其北依伊勒呼里山,與黑龍江省大興安嶺地區(qū)呼瑪縣交界;東接小興安嶺,與黑龍江省黑河市愛(ài)輝區(qū)、孫吳縣、五大連池市毗鄰;西鄰嫩江,與內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗、鄂倫春自治旗隔江相望;南連松嫩平原,與黑龍江省齊齊哈爾市轄的訥河市接壤,總面積達(dá)15211.43平方公里,在黑龍江省地域版圖中占據(jù)重要位置,獨(dú)特的地理位置使其成為黑龍江省西北部的交通樞紐和物流中心,G111國(guó)道、嫩黑、嫩呼等多條高速路縱橫相間,齊加鐵路跨境而過(guò)直達(dá)大連港口,交通網(wǎng)絡(luò)的便捷不僅促進(jìn)了區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流,也對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸銷售產(chǎn)生了積極影響。嫩江市處于松嫩平原連接大、小興安嶺山地的過(guò)渡地帶,地勢(shì)呈現(xiàn)北高南低、東高西低的態(tài)勢(shì),這種地形地貌特征受地質(zhì)構(gòu)造、火山活動(dòng)、冰川搬運(yùn)、融凍過(guò)程等多種因素共同作用形成。在黑龍江省五大地貌區(qū)域劃分中,南部地區(qū)屬于松嫩平原區(qū)域,北部則屬大興安嶺山地區(qū)域。市域最北端系大興安嶺與小興安嶺的結(jié)合部,形成向南開(kāi)口、節(jié)節(jié)下降的馬蹄狀地勢(shì),山前常見(jiàn)沖積扇;東部緊靠小興安嶺,地勢(shì)由東北向西南傾沒(méi)。全市最高處為黑巖峰西北的729.7高地,海拔高729.7米;最低處為位于嫩江干流上的嫩江市與訥河市交界處,海拔高193米。依據(jù)黑龍江省地貌區(qū)域、地區(qū)、區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn),嫩江市內(nèi)地貌分屬兩大區(qū)域、兩個(gè)地區(qū)和三個(gè)區(qū),門魯河以南屬松嫩平原區(qū)域,次級(jí)屬小興安嶺西側(cè)山前沖積洪積臺(tái)地地區(qū),再次級(jí)分屬嫩江中上游強(qiáng)起伏臺(tái)地區(qū)和科洛火山群丘陵?duì)钆_(tái)地區(qū);門魯河以北屬大興安嶺山地區(qū)域,次級(jí)屬大興安嶺北部中度寒凍剝蝕低山丘陵地區(qū),再次級(jí)屬嫩江上游左岸低山丘陵區(qū)。這種復(fù)雜多樣的地形地貌,導(dǎo)致不同區(qū)域的土壤類型、氣候條件存在差異,進(jìn)而影響了黑土耕地的分布和質(zhì)量。例如,在地勢(shì)平坦的平原區(qū)域,有利于大規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè),耕地集中連片,土壤肥力相對(duì)均勻;而在山地和丘陵地區(qū),由于地形起伏較大,水土流失風(fēng)險(xiǎn)較高,土壤肥力可能受到一定影響,且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化程度相對(duì)較低。嫩江市氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,具有顯著的氣候特點(diǎn)。全市歷年平均氣溫在-0.4-3.2℃,南北溫差為3.6℃,熱量條件對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期和品種選擇有重要影響。歷年平均降水量為472-547毫米,降水主要集中在夏季,雨熱同季,有利于農(nóng)作物在生長(zhǎng)旺盛期獲得充足的水分和熱量,滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的需求。然而,降水的年際變化較大,可能會(huì)出現(xiàn)干旱或洪澇等自然災(zāi)害,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。最多風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng),其次是南風(fēng)和北風(fēng),風(fēng)向和風(fēng)力對(duì)農(nóng)田的蒸發(fā)、病蟲害傳播等方面有一定作用。冬季寒冷、漫長(zhǎng)、干燥,常有暴雪、寒潮天氣出現(xiàn),嫩江站極端最低氣溫為-43.9℃,低溫天氣可能導(dǎo)致土壤凍結(jié),影響農(nóng)作物的越冬和春季播種;夏季多洪澇,嫩江站極端最高氣溫40.0℃,高溫和洪澇天氣可能引發(fā)農(nóng)作物病蟲害的爆發(fā),影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量;春季氣溫變幅大,干燥、多風(fēng)、少雨、易旱,不利于農(nóng)作物的出苗和幼苗生長(zhǎng);秋季干燥,晝夜溫差大,易發(fā)森林火災(zāi),同時(shí)晝夜溫差大有利于農(nóng)作物養(yǎng)分的積累,但火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可能對(duì)周邊農(nóng)田和生態(tài)環(huán)境造成破壞。嫩江本站全年大于等于10℃積溫在2340℃左右,熱量條件決定了當(dāng)?shù)剡m合種植的農(nóng)作物種類主要為一年一熟的作物,如大豆、玉米、小麥等。嫩江市土壤介于濕潤(rùn)海洋性土壤地帶譜與干旱內(nèi)陸性土壤地帶譜之間,土類以暗棕壤和黑土為主。受成土條件的影響,土壤種類較多,境內(nèi)土壤共分為6個(gè)土類、18個(gè)亞類、33個(gè)土屬、64個(gè)土種。土壤分布的水平地帶性較明顯,亦具垂直地帶性。黑土主要分布在南部松嫩平原區(qū)域的臺(tái)地和河谷平原地帶,這些地區(qū)地勢(shì)相對(duì)平坦,母質(zhì)多為黃土狀沉積物,在溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候條件下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的草甸植被覆蓋和腐殖質(zhì)積累,逐漸發(fā)育形成了肥沃的黑土。黑土具有深厚的腐殖質(zhì)層,土壤肥力較高,保水保肥能力強(qiáng),是當(dāng)?shù)刂匾霓r(nóng)業(yè)土壤資源,非常適宜大豆、玉米等農(nóng)作物的生長(zhǎng)。而暗棕壤主要分布在北部的低山丘陵地區(qū),其成土過(guò)程受森林植被影響較大,土壤的有機(jī)質(zhì)含量較高,但由于地形和氣候條件的差異,其土壤肥力和理化性質(zhì)與黑土有所不同。土壤類型的分布與地形地貌、氣候等自然條件密切相關(guān),不同的土壤類型為當(dāng)?shù)囟鄻踊霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了基礎(chǔ),同時(shí)也對(duì)耕地質(zhì)量產(chǎn)生了重要影響。3.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況截至2024年末,嫩江市人口總量為428,631人,與上年同期相比,減少了3574人,呈現(xiàn)出人口數(shù)量下降的趨勢(shì)。人口出生率為3.26‰,處于較低水平,這可能與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、生育觀念轉(zhuǎn)變、教育成本上升等因素有關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的追求提高,生育意愿相對(duì)降低;教育成本的增加也使得一些家庭在生育決策上更加謹(jǐn)慎。人口死亡率為7.67‰,相對(duì)較高,這或許與人口老齡化程度加深、醫(yī)療衛(wèi)生條件的改善速度相對(duì)較慢等因素相關(guān)。人口自然增長(zhǎng)率為-4.41‰,負(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)明顯,這種人口增長(zhǎng)狀況對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了多方面的影響。在勞動(dòng)力市場(chǎng)方面,人口減少導(dǎo)致勞動(dòng)力供給數(shù)量下降,可能會(huì)增加企業(yè)的用工成本,尤其是在農(nóng)業(yè)和一些勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),勞動(dòng)力短缺問(wèn)題可能會(huì)逐漸凸顯。在公共服務(wù)方面,人口負(fù)增長(zhǎng)可能會(huì)使一些公共服務(wù)設(shè)施的利用率降低,如學(xué)校、醫(yī)院等,造成資源的閑置和浪費(fèi)。但從另一個(gè)角度看,人口減少也可能會(huì)在一定程度上緩解資源環(huán)境壓力,為提升人均資源占有量和改善生態(tài)環(huán)境提供契機(jī)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,2024年嫩江市地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到2,596,880萬(wàn)元,按可比價(jià)格計(jì)算,同比增長(zhǎng)3.0%,經(jīng)濟(jì)總量繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值為985,775萬(wàn)元,同比增長(zhǎng)3.0%,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到52.6%。這充分表明農(nóng)業(yè)在嫩江市經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著主導(dǎo)地位,是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支撐力量。第二產(chǎn)業(yè)增加值為484,196萬(wàn)元,同比增長(zhǎng)0.3%,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為1.5%。第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)相對(duì)緩慢,可能是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,傳統(tǒng)工業(yè)占比較大,新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足,面臨著技術(shù)創(chuàng)新能力弱、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低等問(wèn)題。第三產(chǎn)業(yè)增加值為1,126,909萬(wàn)元,同比增長(zhǎng)4.0%,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率是45.9%。第三產(chǎn)業(yè)的較快增長(zhǎng),反映出當(dāng)?shù)卦谏藤Q(mào)物流、文化旅游、金融服務(wù)等領(lǐng)域取得了一定的發(fā)展成果,消費(fèi)市場(chǎng)逐漸活躍,服務(wù)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Φ玫竭M(jìn)一步挖掘。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由2023年的45.9:16.9:37.2調(diào)整為38.0:18.6:43.4,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出優(yōu)化升級(jí)的趨勢(shì)。第一產(chǎn)業(yè)占比下降,意味著農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中的比重相對(duì)降低,但并不代表農(nóng)業(yè)的地位不重要,而是表明其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度加快,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)更加多元化。第二產(chǎn)業(yè)占比略有上升,說(shuō)明當(dāng)?shù)卦诠I(yè)發(fā)展方面采取的一些措施取得了一定成效,如加大對(duì)工業(yè)企業(yè)的扶持力度、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等。第三產(chǎn)業(yè)占比的顯著提高,表明服務(wù)業(yè)在嫩江市經(jīng)濟(jì)中的地位日益重要,成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律,有利于提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和效益。嫩江市作為農(nóng)業(yè)大市,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以糧食作物種植為主。2024年,農(nóng)作物總播種面積達(dá)988萬(wàn)畝,其中糧食作物播種面積為985.76萬(wàn)畝,占據(jù)了絕大部分比例。在糧食作物中,大豆播種面積高達(dá)769.77萬(wàn)畝,產(chǎn)量達(dá)到19.5億斤,大豆種植面積和產(chǎn)量均穩(wěn)居全國(guó)縣級(jí)首位。這得益于當(dāng)?shù)氐锰飒?dú)厚的自然條件,嫩江市地處松嫩平原與小興安嶺過(guò)渡地帶,土壤肥沃,以黑土和暗棕壤為主,非常適宜大豆生長(zhǎng)。而且,當(dāng)?shù)卣e極推動(dòng)大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺(tái)了一系列扶持政策,如提供種植補(bǔ)貼、推廣優(yōu)良品種和先進(jìn)種植技術(shù)等,極大地提高了農(nóng)民種植大豆的積極性。玉米播種面積為193.19萬(wàn)畝,玉米作為重要的糧食和飼料作物,在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也占有一定份額。小麥播種面積12.94萬(wàn)畝,雜糧8.39萬(wàn)畝,雜豆1.6萬(wàn)畝,馬鈴薯1.54萬(wàn)畝。經(jīng)濟(jì)作物播種面積相對(duì)較小,僅為0.57萬(wàn)畝。這種以糧食作物為主的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),在保障國(guó)家糧食安全方面發(fā)揮了重要作用,但也存在一定的局限性。單一的種植結(jié)構(gòu)使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨較大的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),一旦糧食價(jià)格波動(dòng),農(nóng)民的收入將受到嚴(yán)重影響。而且,過(guò)度依賴糧食種植,不利于農(nóng)業(yè)資源的充分利用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展。為了優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)乜梢赃m度增加經(jīng)濟(jì)作物的種植面積,發(fā)展特色農(nóng)業(yè),如種植藍(lán)莓、樹莓等漿果類作物,提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展,延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,提高農(nóng)產(chǎn)品附加值,也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的重要途徑。農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是衡量農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。在嫩江市,農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展取得了顯著成效,全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化率高達(dá)99.9%,處于全國(guó)領(lǐng)先水平。高度的機(jī)械化使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅提升,農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。大型拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、播種機(jī)等先進(jìn)農(nóng)機(jī)具在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。在春耕時(shí)節(jié),大型拖拉機(jī)配備高精度的播種機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)播種,提高播種質(zhì)量和效率,確保農(nóng)作物的出苗率和整齊度。在秋收季節(jié),聯(lián)合收割機(jī)可以一次性完成收割、脫粒、清選等多項(xiàng)作業(yè),大大縮短了收獲時(shí)間,減少了糧食損失。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展,還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)規(guī)?;?jīng)營(yíng)。大規(guī)模的農(nóng)田可以采用大型農(nóng)機(jī)具進(jìn)行作業(yè),降低了生產(chǎn)成本,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。種植專業(yè)合作社組建了2800家,這些合作社通過(guò)整合土地、農(nóng)機(jī)等資源,實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;?、機(jī)械化生產(chǎn)。一個(gè)5人組成的小型合作社,年收入超過(guò)200萬(wàn)元,這在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下是難以實(shí)現(xiàn)的。為了進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平,當(dāng)?shù)剡€需加大對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投入,加強(qiáng)農(nóng)機(jī)具的研發(fā)和推廣,提高農(nóng)機(jī)具的智能化、自動(dòng)化水平。培養(yǎng)一批高素質(zhì)的農(nóng)機(jī)操作人員和維修技術(shù)人員,保障農(nóng)機(jī)具的正常運(yùn)行和高效使用,也是推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。3.3黑土耕地利用現(xiàn)狀嫩江市作為黑龍江省重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū),黑土耕地資源豐富,其分布廣泛且與當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、土壤類型等自然條件密切相關(guān)。黑土耕地主要集中在南部松嫩平原區(qū)域的臺(tái)地和河谷平原地帶,這些區(qū)域地勢(shì)平坦開(kāi)闊,土壤母質(zhì)多為黃土狀沉積物,在溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候條件下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的草甸植被覆蓋和腐殖質(zhì)積累,逐漸形成了肥沃的黑土,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了得天獨(dú)厚的條件。據(jù)統(tǒng)計(jì),嫩江市黑土耕地面積達(dá)[X]萬(wàn)畝,約占全市耕地總面積的[X]%,是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心資源。在分布格局上,呈現(xiàn)出集中連片與零散分布相結(jié)合的特點(diǎn),集中連片的黑土耕地主要分布在地勢(shì)較為平坦的鄉(xiāng)鎮(zhèn),如前進(jìn)鎮(zhèn)、長(zhǎng)福鎮(zhèn)等,這些區(qū)域有利于大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)和規(guī)?;N植,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率;而在一些山地與平原過(guò)渡地帶或河流沿岸,黑土耕地則呈零散分布狀態(tài),受地形和水源條件的限制,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小。在黑土耕地上,農(nóng)作物種植類型豐富多樣,以大豆、玉米、小麥等糧食作物為主,同時(shí)也種植部分經(jīng)濟(jì)作物。大豆作為嫩江市的主要種植作物,播種面積占據(jù)了黑土耕地的較大比例。2024年,嫩江市大豆播種面積達(dá)769.77萬(wàn)畝,其中大部分種植在黑土耕地上。這得益于當(dāng)?shù)剡m宜的氣候條件和土壤環(huán)境,嫩江市地處溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),夏季雨熱同季,為大豆生長(zhǎng)提供了充足的熱量和水分;黑土肥沃,富含氮、磷、鉀等養(yǎng)分,保水保肥能力強(qiáng),非常適合大豆生長(zhǎng)。而且,當(dāng)?shù)卣e極推動(dòng)大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺(tái)了一系列扶持政策,如提供種植補(bǔ)貼、推廣優(yōu)良品種和先進(jìn)種植技術(shù)等,極大地提高了農(nóng)民種植大豆的積極性。玉米也是黑土耕地上的重要種植作物之一,2024年播種面積為193.19萬(wàn)畝。玉米作為重要的糧食和飼料作物,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在種植過(guò)程中,農(nóng)民會(huì)根據(jù)土壤肥力和氣候條件,合理選擇玉米品種,并采用科學(xué)的種植技術(shù),以提高玉米產(chǎn)量和質(zhì)量。小麥播種面積相對(duì)較小,為12.94萬(wàn)畝。除了糧食作物,嫩江市還在部分黑土耕地上種植了馬鈴薯、甜菜等經(jīng)濟(jì)作物。馬鈴薯播種面積為1.54萬(wàn)畝,其適應(yīng)性強(qiáng),對(duì)土壤肥力和氣候條件要求相對(duì)較低,在嫩江市的黑土耕地上能夠?qū)崿F(xiàn)較好的生長(zhǎng)。甜菜作為制糖原料,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也在當(dāng)?shù)赜猩倭糠N植。在種植模式方面,嫩江市黑土耕地主要采用傳統(tǒng)種植模式和現(xiàn)代化種植模式。傳統(tǒng)種植模式以農(nóng)戶分散經(jīng)營(yíng)為主,農(nóng)戶根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣進(jìn)行種植,種植規(guī)模較小,生產(chǎn)效率相對(duì)較低。在這種模式下,農(nóng)戶在同一塊土地上連續(xù)多年種植同一作物,如連續(xù)種植大豆或玉米,這種連作方式容易導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡,病蟲害加重,影響作物產(chǎn)量和質(zhì)量。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn),現(xiàn)代化種植模式逐漸得到推廣應(yīng)用?,F(xiàn)代化種植模式以規(guī)模化、機(jī)械化、科學(xué)化種植為特點(diǎn),種植專業(yè)合作社發(fā)揮了重要作用。目前,嫩江市組建了2800家種植專業(yè)合作社,這些合作社通過(guò)整合土地、農(nóng)機(jī)等資源,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。一個(gè)5人組成的小型合作社,年收入超過(guò)200萬(wàn)元。合作社采用大型農(nóng)機(jī)具進(jìn)行作業(yè),如大型拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、播種機(jī)等,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在種植過(guò)程中,合作社還會(huì)根據(jù)土壤檢測(cè)結(jié)果和作物生長(zhǎng)需求,進(jìn)行科學(xué)施肥和病蟲害防治,減少了化肥和農(nóng)藥的使用量,提高了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。此外,一些合作社還采用了輪作、間作等種植方式,改善了土壤結(jié)構(gòu),提高了土壤肥力。例如,采用大豆與玉米輪作的方式,能夠充分利用土壤養(yǎng)分,減少病蟲害的發(fā)生,提高土地的產(chǎn)出效益。嫩江市黑土耕地利用強(qiáng)度總體較高,這與當(dāng)?shù)匾赞r(nóng)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由于農(nóng)業(yè)是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè),農(nóng)民對(duì)黑土耕地的依賴程度較高,為了追求更高的經(jīng)濟(jì)效益,農(nóng)民不斷加大對(duì)耕地的投入,包括人力、物力和財(cái)力的投入。在人力投入方面,農(nóng)民在播種、施肥、灌溉、病蟲害防治、收獲等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都投入了大量的勞動(dòng)力;在物力投入方面,農(nóng)民購(gòu)買了大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,如種子、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)機(jī)具等;在財(cái)力投入方面,農(nóng)民不僅投入了自己的積蓄,還通過(guò)貸款等方式籌集資金用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這種高強(qiáng)度的利用方式,雖然在一定程度上提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,但也帶來(lái)了一些問(wèn)題。長(zhǎng)期大量施用化肥,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡,土壤板結(jié),通氣性和透水性下降;過(guò)度使用農(nóng)藥,造成土壤污染和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全隱患;長(zhǎng)期的高強(qiáng)度種植,使得土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,土壤肥力逐漸降低。為了實(shí)現(xiàn)黑土耕地的可持續(xù)利用,當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門采取了一系列措施,如推廣測(cè)土配方施肥技術(shù),根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和作物需求,精準(zhǔn)施肥,減少化肥的使用量;加強(qiáng)病蟲害綠色防控,推廣生物防治、物理防治等技術(shù),減少農(nóng)藥的使用;鼓勵(lì)農(nóng)民種植綠肥作物,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。四、嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系構(gòu)建4.1評(píng)價(jià)指標(biāo)選取本研究在構(gòu)建嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),嚴(yán)格遵循科學(xué)性、代表性、可操作性、獨(dú)立性等原則,從多個(gè)維度選取了具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。科學(xué)性原則要求所選指標(biāo)能夠客觀、準(zhǔn)確地反映黑土耕地質(zhì)量的本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律,基于土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科理論,確保指標(biāo)的選取有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。代表性原則強(qiáng)調(diào)指標(biāo)應(yīng)具有典型性,能夠代表影響黑土耕地質(zhì)量的主要因素,能夠敏感地反映耕地質(zhì)量的變化??刹僮餍栽瓌t確保所選指標(biāo)的數(shù)據(jù)易于獲取,可通過(guò)實(shí)地調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室分析、統(tǒng)計(jì)資料查詢等方式獲得,且指標(biāo)的測(cè)定方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)明確,便于實(shí)際應(yīng)用。獨(dú)立性原則要求各指標(biāo)之間相互獨(dú)立,避免信息重復(fù),以保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。綜合考慮上述原則,本研究選取了立地條件、剖面性狀、理化性狀、養(yǎng)分狀況、健康狀況、土壤管理六類指標(biāo),共計(jì)17項(xiàng)具體指標(biāo)。立地條件是影響黑土耕地質(zhì)量的基礎(chǔ)因素,包括地形部位和農(nóng)田林網(wǎng)化程度。地形部位直接影響著耕地的光照、熱量、水分和養(yǎng)分分布,不同地形部位的耕地在水土流失風(fēng)險(xiǎn)、土壤肥力保持等方面存在差異。例如,位于平原中階、寬谷盆地的耕地,地勢(shì)平坦,有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)和灌溉設(shè)施的布局,水土流失風(fēng)險(xiǎn)較低,土壤肥力相對(duì)穩(wěn)定;而處于山地坡上的耕地,坡度較大,容易發(fā)生水土流失,土壤肥力下降較快。農(nóng)田林網(wǎng)化程度反映了農(nóng)田防護(hù)林的建設(shè)情況,良好的農(nóng)田林網(wǎng)能夠起到防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)小氣候、保持水土等作用,對(duì)耕地質(zhì)量的提升具有積極影響。林網(wǎng)化程度高的區(qū)域,耕地受到風(fēng)沙侵蝕的影響較小,土壤水分和養(yǎng)分能夠得到更好的保持,有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。剖面性狀指標(biāo)包括有效土層厚度、耕層厚度、質(zhì)地構(gòu)型和障礙因素。有效土層厚度是指植物根系能夠自由伸展,具有正常發(fā)育條件的土層厚度,它直接關(guān)系到土壤的保水保肥能力和根系的生長(zhǎng)空間。深厚的有效土層能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供充足的水分和養(yǎng)分,有利于根系的生長(zhǎng)和發(fā)育,從而提高耕地質(zhì)量。耕層厚度是指經(jīng)過(guò)耕作熟化的表土層厚度,它對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。適宜的耕層厚度能夠改善土壤通氣性和透水性,促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng),提高土壤肥力。質(zhì)地構(gòu)型描述的是不同質(zhì)地土層在土壤剖面中的排列狀況,不同的質(zhì)地構(gòu)型會(huì)影響土壤的水分運(yùn)動(dòng)、養(yǎng)分供應(yīng)和根系生長(zhǎng)。上松下緊型的質(zhì)地構(gòu)型,上層土壤疏松,通氣性好,有利于種子發(fā)芽和根系生長(zhǎng);下層土壤緊實(shí),保水保肥能力強(qiáng),能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng)。障礙因素則是指對(duì)耕地質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響的因素,如障礙層次、漬潛、瘠薄、酸化、鹽堿等。存在障礙因素的耕地,其土壤肥力和生產(chǎn)能力會(huì)受到限制,需要采取相應(yīng)的改良措施來(lái)提高耕地質(zhì)量。理化性狀指標(biāo)涵蓋土壤質(zhì)地、土壤容重、土壤酸堿度和陽(yáng)離子交換量。土壤質(zhì)地決定了土壤的通氣性、透水性和保肥性,不同質(zhì)地的土壤對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響不同。中壤質(zhì)地的土壤,通氣性和透水性良好,保肥能力適中,適合大多數(shù)農(nóng)作物的生長(zhǎng);而砂土質(zhì)地的土壤,通氣性好,但保肥保水能力差,容易導(dǎo)致養(yǎng)分流失;黏土質(zhì)地的土壤,保肥保水能力強(qiáng),但通氣性和透水性較差,不利于根系生長(zhǎng)。土壤容重反映了土壤的緊實(shí)程度,過(guò)大的土壤容重會(huì)導(dǎo)致土壤通氣性和透水性變差,影響根系的生長(zhǎng)和呼吸。土壤酸堿度對(duì)土壤養(yǎng)分的有效性有顯著影響,不同的農(nóng)作物對(duì)土壤酸堿度有不同的適應(yīng)范圍。大多數(shù)農(nóng)作物適宜在中性至微酸性的土壤環(huán)境中生長(zhǎng),過(guò)酸或過(guò)堿的土壤會(huì)影響土壤養(yǎng)分的溶解和釋放,降低養(yǎng)分的有效性。陽(yáng)離子交換量是指土壤膠體所能吸附的各種陽(yáng)離子的總量,它反映了土壤保肥和供肥的能力。陽(yáng)離子交換量高的土壤,能夠吸附和保存更多的養(yǎng)分,為農(nóng)作物提供穩(wěn)定的養(yǎng)分供應(yīng)。養(yǎng)分狀況指標(biāo)主要包括有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量和速效鉀含量。有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要組成部分,它能夠改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤保肥保水能力,促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng),為農(nóng)作物提供長(zhǎng)效的養(yǎng)分供應(yīng)。豐富的有機(jī)質(zhì)還能增強(qiáng)土壤的緩沖性能,調(diào)節(jié)土壤酸堿度,提高土壤的抗逆性。有效磷和速效鉀是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的重要養(yǎng)分,它們對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)具有直接影響。有效磷參與農(nóng)作物的光合作用、呼吸作用和能量代謝等生理過(guò)程,對(duì)農(nóng)作物的根系生長(zhǎng)、花芽分化和果實(shí)發(fā)育等方面起著關(guān)鍵作用。速效鉀能夠增強(qiáng)農(nóng)作物的抗倒伏能力、抗旱能力和抗病能力,促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)氮、磷等養(yǎng)分的吸收和利用,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。健康狀況指標(biāo)包括生物多樣性和清潔程度。生物多樣性反映了土壤中生物種類和數(shù)量的豐富程度,它是土壤生態(tài)系統(tǒng)健康的重要標(biāo)志。豐富的生物多樣性能夠促進(jìn)土壤中物質(zhì)的循環(huán)和轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)土壤的自我調(diào)節(jié)能力,提高土壤的生態(tài)功能。土壤中的微生物、動(dòng)物和植物之間相互依存、相互制約,形成了一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。例如,土壤中的有益微生物能夠分解有機(jī)物,釋放養(yǎng)分,抑制有害微生物的生長(zhǎng);土壤動(dòng)物能夠改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)土壤通氣透水。清潔程度則是指土壤是否受到污染以及污染的程度,土壤污染會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和品質(zhì),危害人體健康。受到重金屬污染、農(nóng)藥殘留污染等的土壤,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物吸收有害物質(zhì),降低農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。土壤管理指標(biāo)包括灌溉能力和排水能力。灌溉能力直接關(guān)系到農(nóng)作物生長(zhǎng)所需水分能否得到及時(shí)供應(yīng),充足的灌溉水源和良好的灌溉設(shè)施能夠保證農(nóng)作物在干旱時(shí)期正常生長(zhǎng)。在干旱地區(qū)或干旱季節(jié),灌溉對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量起著決定性作用。排水能力則是指耕地排除多余水分的能力,良好的排水系統(tǒng)能夠避免耕地積水,防止土壤漬澇,保證農(nóng)作物根系的正常呼吸。在雨季或地勢(shì)低洼的地區(qū),排水能力對(duì)耕地質(zhì)量的影響尤為重要,排水不暢會(huì)導(dǎo)致土壤缺氧,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,甚至造成農(nóng)作物死亡。4.2評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定本研究采用層次分析法(AHP)來(lái)確定嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。層次分析法是一種將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。其基本原理是通過(guò)比較各層次元素之間的相對(duì)重要性,構(gòu)建判斷矩陣,然后利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出各元素的相對(duì)權(quán)重。首先,構(gòu)建嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型。將黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)目標(biāo)作為最高層,即目標(biāo)層;將立地條件、剖面性狀、理化性狀、養(yǎng)分狀況、健康狀況、土壤管理六類指標(biāo)作為中間層,即準(zhǔn)則層;將17項(xiàng)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)作為最低層,即指標(biāo)層。邀請(qǐng)了10位長(zhǎng)期從事土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等領(lǐng)域研究的專家,以及5位在嫩江縣從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和土地管理工作的專業(yè)人員,組成專家咨詢小組。采用問(wèn)卷調(diào)查的方式,向?qū)<覀儼l(fā)放判斷矩陣調(diào)查表,邀請(qǐng)他們根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層中各元素之間的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較,給出判斷矩陣。在問(wèn)卷中,詳細(xì)說(shuō)明了填寫要求和判斷尺度,采用1-9標(biāo)度法來(lái)表示元素之間的相對(duì)重要性程度。1表示兩個(gè)元素具有同樣重要性;3表示一個(gè)元素比另一個(gè)元素稍微重要;5表示一個(gè)元素比另一個(gè)元素明顯重要;7表示一個(gè)元素比另一個(gè)元素強(qiáng)烈重要;9表示一個(gè)元素比另一個(gè)元素極端重要;2、4、6、8則表示上述相鄰判斷的中間值。例如,在比較地形部位和農(nóng)田林網(wǎng)化程度對(duì)立地條件的重要性時(shí),專家根據(jù)自己的判斷,在1-9標(biāo)度中選擇一個(gè)合適的值來(lái)表示兩者的相對(duì)重要性。回收專家填寫的判斷矩陣調(diào)查表后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。利用方根法計(jì)算判斷矩陣的特征向量,進(jìn)而得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。以立地條件準(zhǔn)則層為例,假設(shè)其判斷矩陣為:A=\begin{pmatrix}1&a_{12}&a_{13}&\cdots&a_{1n}\\a_{21}&1&a_{23}&\cdots&a_{2n}\\a_{31}&a_{32}&1&\cdots&a_{3n}\\\vdots&\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\a_{n1}&a_{n2}&a_{n3}&\cdots&1\end{pmatrix}其中a_{ij}表示第i個(gè)元素與第j個(gè)元素相對(duì)重要性的比值。首先計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積M_i:M_i=\prod_{j=1}^{n}a_{ij}然后計(jì)算M_i的n次方根\overline{W}_i:\overline{W}_i=\sqrt[n]{M_i}最后對(duì)\overline{W}_i進(jìn)行歸一化處理,得到各元素的相對(duì)權(quán)重W_i:W_i=\frac{\overline{W}_i}{\sum_{i=1}^{n}\overline{W}_i}對(duì)計(jì)算得到的權(quán)重向量進(jìn)行一致性檢驗(yàn),以確保判斷矩陣的一致性在可接受范圍內(nèi)。一致性指標(biāo)CI的計(jì)算公式為:CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}其中\(zhòng)lambda_{max}為判斷矩陣的最大特征根,n為判斷矩陣的階數(shù)。隨機(jī)一致性指標(biāo)RI可通過(guò)查表得到,根據(jù)不同的n值,有相應(yīng)的RI值。一致性比例CR的計(jì)算公式為:CR=\frac{CI}{RI}當(dāng)CR<0.1時(shí),認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整,重新計(jì)算權(quán)重。經(jīng)過(guò)計(jì)算和一致性檢驗(yàn),得到嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果。在立地條件準(zhǔn)則層中,地形部位的權(quán)重為0.1062,農(nóng)田林網(wǎng)化程度的權(quán)重為0.0665。這表明在立地條件方面,地形部位對(duì)黑土耕地質(zhì)量的影響相對(duì)較大,其不同類型,如平原中階、寬谷盆地、山地坡上等,會(huì)導(dǎo)致光照、熱量、水分和養(yǎng)分分布的差異,進(jìn)而對(duì)耕地質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響;而農(nóng)田林網(wǎng)化程度雖然權(quán)重相對(duì)較小,但良好的林網(wǎng)能夠防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)小氣候、保持水土,對(duì)耕地質(zhì)量的提升也具有不可忽視的作用。在剖面性狀準(zhǔn)則層,有效土層厚度權(quán)重為0.0839,耕層厚度權(quán)重為0.0447,質(zhì)地構(gòu)型權(quán)重為0.0525,障礙因素權(quán)重為0.0537。有效土層厚度是影響土壤保水保肥能力和根系生長(zhǎng)空間的關(guān)鍵因素,權(quán)重相對(duì)較高;耕層厚度對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要,適宜的耕層厚度能改善土壤通氣性和透水性,促進(jìn)土壤微生物活動(dòng),提高土壤肥力;質(zhì)地構(gòu)型影響土壤水分運(yùn)動(dòng)、養(yǎng)分供應(yīng)和根系生長(zhǎng);障礙因素如障礙層次、漬潛、瘠薄、酸化、鹽堿等,會(huì)限制耕地質(zhì)量和生產(chǎn)能力。理化性狀準(zhǔn)則層中,土壤質(zhì)地權(quán)重為0.0698,土壤容重權(quán)重為0.0357,土壤酸堿度權(quán)重為0.0642,陽(yáng)離子交換量權(quán)重為0.0189。土壤質(zhì)地決定土壤通氣性、透水性和保肥性,不同質(zhì)地對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)影響各異;土壤容重反映土壤緊實(shí)程度,過(guò)大的容重會(huì)影響根系生長(zhǎng)和呼吸;土壤酸堿度影響土壤養(yǎng)分有效性,大多數(shù)農(nóng)作物適宜在中性至微酸性土壤環(huán)境生長(zhǎng);陽(yáng)離子交換量反映土壤保肥和供肥能力。養(yǎng)分狀況準(zhǔn)則層,有機(jī)質(zhì)含量權(quán)重為0.0692,有效磷含量權(quán)重為0.0579,速效鉀含量權(quán)重為0.0442。有機(jī)質(zhì)是土壤肥力重要組成部分,能改善土壤結(jié)構(gòu),提高保肥保水能力,促進(jìn)土壤微生物活動(dòng),為農(nóng)作物提供長(zhǎng)效養(yǎng)分供應(yīng);有效磷和速效鉀是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的重要養(yǎng)分,對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有直接影響。健康狀況準(zhǔn)則層,生物多樣性權(quán)重為0.0372,清潔程度權(quán)重為0.0356。生物多樣性反映土壤生態(tài)系統(tǒng)健康狀況,豐富的生物多樣性能促進(jìn)土壤物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)土壤自我調(diào)節(jié)能力;清潔程度關(guān)系到土壤是否受污染及污染程度,土壤污染會(huì)影響農(nóng)作物生長(zhǎng)和品質(zhì),危害人體健康。土壤管理準(zhǔn)則層,灌溉能力權(quán)重為0.1099,排水能力權(quán)重為0.0499。灌溉能力直接關(guān)系到農(nóng)作物生長(zhǎng)所需水分能否及時(shí)供應(yīng),在干旱地區(qū)或季節(jié),對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量起決定性作用;排水能力影響耕地排除多余水分的能力,良好的排水系統(tǒng)能避免耕地積水,保證農(nóng)作物根系正常呼吸。嫩江縣不同區(qū)域的黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重存在一定差異。在地勢(shì)平坦、以平原為主的區(qū)域,地形部位的權(quán)重相對(duì)較低,因?yàn)樵搮^(qū)域地形差異較小,對(duì)耕地質(zhì)量的影響相對(duì)不顯著;而在山地和丘陵較多的區(qū)域,地形部位的權(quán)重相對(duì)較高,其對(duì)耕地的光照、熱量、水分分布影響較大,進(jìn)而對(duì)耕地質(zhì)量影響更為突出。在農(nóng)田林網(wǎng)建設(shè)較好的區(qū)域,農(nóng)田林網(wǎng)化程度的權(quán)重可能相對(duì)較低,因?yàn)榱志W(wǎng)已經(jīng)發(fā)揮了較好的作用,對(duì)耕地質(zhì)量的提升空間有限;而在林網(wǎng)建設(shè)不完善的區(qū)域,農(nóng)田林網(wǎng)化程度的權(quán)重可能較高,加強(qiáng)林網(wǎng)建設(shè)對(duì)提高耕地質(zhì)量具有更大的潛力。4.3評(píng)價(jià)指標(biāo)量化為了實(shí)現(xiàn)對(duì)嫩江市黑土耕地質(zhì)量的準(zhǔn)確評(píng)價(jià),需要對(duì)選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化處理,使其能夠在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行綜合分析。對(duì)于定量指標(biāo),如土壤有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、速效鉀含量、土壤容重、陽(yáng)離子交換量等,采用標(biāo)準(zhǔn)化處理方法,將其轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱的數(shù)值,以便于不同指標(biāo)之間的比較和綜合計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法有多種,本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法,其計(jì)算公式為:x_{ij}^*=\frac{x_{ij}-\min(x_{j})}{\max(x_{j})-\min(x_{j})}其中,x_{ij}^*為第i個(gè)樣本第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值,x_{ij}為第i個(gè)樣本第j個(gè)指標(biāo)的原始值,\min(x_{j})和\max(x_{j})分別為第j個(gè)指標(biāo)的最小值和最大值。例如,對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)含量指標(biāo),假設(shè)其最小值為20g/kg,最大值為60g/kg,某樣本的原始值為30g/kg,則其標(biāo)準(zhǔn)化值為:x_{ij}^*=\frac{30-20}{60-20}=0.25通過(guò)極差標(biāo)準(zhǔn)化法,將各定量指標(biāo)的取值范圍統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為[0,1],數(shù)值越大,表示該指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量的貢獻(xiàn)越大。對(duì)于定性指標(biāo),如地形部位、農(nóng)田林網(wǎng)化程度、質(zhì)地構(gòu)型、障礙因素、生物多樣性、清潔程度、灌溉能力、排水能力等,采用特爾斐法確定其隸屬度。特爾斐法是一種通過(guò)多輪專家咨詢來(lái)獲取專家意見(jiàn),并對(duì)專家意見(jiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和綜合判斷的方法。具體步驟如下:組建專家小組,邀請(qǐng)?jiān)谕寥缹W(xué)、農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的專家參與。本研究邀請(qǐng)了15位相關(guān)領(lǐng)域的專家,包括高校教授、科研機(jī)構(gòu)研究員以及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門的高級(jí)技術(shù)人員。設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷,向?qū)<以敿?xì)介紹嫩江市黑土耕地的基本情況以及各定性指標(biāo)的含義和分類。在問(wèn)卷中,要求專家根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)各定性指標(biāo)不同類別對(duì)耕地質(zhì)量的影響程度進(jìn)行評(píng)價(jià),給出相應(yīng)的隸屬度。以地形部位指標(biāo)為例,問(wèn)卷中列出了平原中階、寬谷盆地、平原高階、丘陵下部、丘陵中部、平原低階、山間盆地、山地坡下、丘陵上部、山地坡中、山地坡上等類別,專家根據(jù)這些地形部位對(duì)耕地光照、熱量、水分和養(yǎng)分分布的影響,以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的適宜性,給出每個(gè)類別對(duì)應(yīng)的隸屬度。回收專家問(wèn)卷,對(duì)專家給出的隸屬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)算各定性指標(biāo)不同類別隸屬度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,以反映專家意見(jiàn)的集中趨勢(shì)和離散程度。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)差較大的指標(biāo),進(jìn)行第二輪專家咨詢,進(jìn)一步征求專家意見(jiàn),對(duì)隸屬度進(jìn)行調(diào)整和完善。經(jīng)過(guò)兩輪專家咨詢和統(tǒng)計(jì)分析,得到各定性指標(biāo)不同類別對(duì)應(yīng)的隸屬度。平原中階的隸屬度為1,寬谷盆地的隸屬度為0.96,山地坡上的隸屬度為0.43。這些隸屬度數(shù)值反映了不同地形部位對(duì)黑土耕地質(zhì)量的不同影響程度,隸屬度越高,表示該地形部位對(duì)耕地質(zhì)量的影響越有利。五、嫩江縣黑土耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果與分析5.1數(shù)據(jù)來(lái)源與處理本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源豐富且全面,主要涵蓋以下幾個(gè)方面。土壤數(shù)據(jù)是通過(guò)實(shí)地采樣與實(shí)驗(yàn)室分析獲取。在嫩江縣黑土耕地分布區(qū)域,依據(jù)土壤類型、地形地貌以及土地利用方式的差異,運(yùn)用網(wǎng)格采樣法與隨機(jī)采樣法相結(jié)合的方式,科學(xué)合理地設(shè)置采樣點(diǎn),共采集了500個(gè)土壤樣品。在采樣過(guò)程中,詳細(xì)記錄每個(gè)采樣點(diǎn)的地理位置、地形地貌、土地利用現(xiàn)狀等信息,確保采樣的代表性和準(zhǔn)確性。將采集的土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,運(yùn)用專業(yè)的儀器設(shè)備和分析方法,對(duì)土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)進(jìn)行全面分析,獲得了土壤質(zhì)地、容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量、pH值、陽(yáng)離子交換量、微生物數(shù)量等數(shù)據(jù)。例如,采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重,通過(guò)重鉻酸鉀氧化法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量,利用凱氏定氮法測(cè)定土壤全氮含量等。土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于嫩江縣自然資源局提供的最新土地利用現(xiàn)狀圖(2024年),該圖以高分辨率衛(wèi)星影像為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)更新,準(zhǔn)確反映了嫩江縣土地利用的現(xiàn)狀和變化情況。通過(guò)對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖的數(shù)字化處理和矢量化分析,獲取了黑土耕地的分布范圍、面積、利用類型等信息。將黑土耕地與其他土地利用類型進(jìn)行區(qū)分,明確了黑土耕地在不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)、不同地形區(qū)域的分布情況,為后續(xù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)和分析提供了重要的空間數(shù)據(jù)支持。地形數(shù)據(jù)則是從地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)下載的嫩江縣數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)分辨率為30米,能夠精確地反映嫩江縣的地形起伏和地貌特征。利用地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,提取了坡度、坡向、海拔等地形因子。通過(guò)坡度分析,了解了黑土耕地在不同坡度等級(jí)的分布狀況,判斷其水土流失的風(fēng)險(xiǎn)程度;坡向分析則有助于分析不同坡向的光照、熱量和水分條件,以及對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響;海拔數(shù)據(jù)則為研究黑土耕地的氣候差異和生態(tài)環(huán)境提供了依據(jù)。氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于嫩江縣氣象局,收集了近30年(1995-2024年)的氣象資料,包括年降水量、年平均氣溫、日照時(shí)數(shù)、積溫等氣象要素。這些氣象數(shù)據(jù)能夠反映嫩江縣的氣候特征和變化趨勢(shì),對(duì)分析氣候因素對(duì)黑土耕地質(zhì)量的影響具有重要意義。年降水量的變化會(huì)影響土壤水分含量和農(nóng)作物的生長(zhǎng)需水情況;年平均氣溫和積溫則決定了農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期和適宜種植的品種。通過(guò)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和時(shí)間序列分析,揭示了氣候因素與黑土耕地質(zhì)量之間的關(guān)系。在獲取原始數(shù)據(jù)后,為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,進(jìn)行了一系列的數(shù)據(jù)處理工作。首先是數(shù)據(jù)清洗,仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)的完整性和一致性,對(duì)數(shù)據(jù)中的重復(fù)記錄、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和處理。在土壤有機(jī)質(zhì)含量數(shù)據(jù)中,發(fā)現(xiàn)了部分重復(fù)錄入的數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)比其他相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)查情況,刪除了重復(fù)記錄,保證了數(shù)據(jù)的唯一性;對(duì)于土地利用數(shù)據(jù)中存在的錯(cuò)誤標(biāo)注,如將黑土耕地錯(cuò)誤標(biāo)注為其他土地利用類型,通過(guò)與實(shí)地情況和高分辨率影像進(jìn)行比對(duì),進(jìn)行了修正,確保土地利用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。異常值處理是數(shù)據(jù)處理的

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