关键词:
地貌形态
耕地景观格局
耕地质量
相关性
摘要:
耕地作为一种珍贵的农用资源,它的质量直接影响到了粮食和农业生产的状况。只有对耕地质量进行全面的调查、监测与评价,才能进一步夯实农业生产。当前,随着人口增长和粮食安全问题日益凸显,不同地区的耕地质量差异显著,有必要对其进行系统分析。在此基础上,开展多个地区的耕地质量动态监测,可为改善耕地生态环境质量,实现可持续发展,为确保国家粮食安全奠定基础。同时,通过对大数据的分析,可以为国家在农业生产中的决策提供重要的依据,对保障我国的粮食安全具有重要意义。耕地是支撑社会经济发展的重要土地资源,随着中国的城市化进程加快,耕地质量受到了严重的威胁,耕地质量评价研究有助于实现农业科学现代化,对实现耕地数量与质量的同步向好具有重要意义。而江西省是我国一个重要的粮食生产大省,因此其粮食产量及耕地质量的研究显得尤为重要[1]。本文以江西省永丰县作为研究区域,根据永丰县地貌类型的综合性特点,涵盖平原、丘陵、台地、小起伏山等四种地貌类型。基于现代地理地貌学、景观生态学、GIS信息技术和统计学等数理统计方法,综合运用耕地质量评价、数字地形分析、耕地景观格局和空间统计分析等方法,构建一套系统的研究框架,在地貌类型的基础上探究耕地质量与耕地景观格局的相关性,从而为耕地质量的相关研究提供有价值的参考。本文的主要研究结果如下:(1)根据地貌形态因子提取思路把地形因子划分为宏观因子和微观因子,通过均值变点法计算永丰县的最佳统计窗口,结果为14×14像元大小,计算后的地形起伏度最佳统计单元迭代处理结果为R2=0.9672,拟合效果比较理想。其反映出永丰县地貌类型多样性的特点,分为平原、台地、丘陵和小起伏山,其中丘陵面积最大。通过乡镇各类地貌统计情况可知,佐龙乡所占低海拔平原区面积最大,占比32.85%。古县镇所占低海拔丘陵区面积最大,占比12.65%。沿陂镇所占的低海拔台地面积最大,占比16.54%。石马镇小起伏低山面积最大,占比18.53%。(2)将永丰县耕地景观格局进行研究分析,从斑块类型水平和景观水平选取了6种常用的景观指数,从不同尺度进行耕地景观格局的分析,最大斑块指数显示高值区分布在官山林场附近,永丰县北部和南部区域耕地景观多样性指数较高,县域内北部区域聚合度指数较大。通过六种耕地景观格局指标显示,低海拔平原区(0.36)>低海拔丘陵区(0.33)>低海拔台地(0.23)>小起伏山(0.15)。(3)通过对永丰县耕地质量评价和分类研究可知,在计算耕地质量综合指数中,四等地的占比面积最大,其次是五等地、六等地和四等地,数据结果显示中等地的面积最大,低等地的占比面积最小。优等地主要分布在低海拔平原区,平原区耕地质量综合指数较高,分布在佐龙镇、古县镇、坑田镇等。中等地分布于低海拔丘陵地段,潭城乡、沿陂镇等地。低等地大多分布在台地和小起伏山区,涉及上溪乡、石马镇和七都乡等地。根据永丰县2020年耕地质量分类情况,共有145种分类方式,面积最大的分类方式为2612113a2111,面积最小的分类方式为2633112a2211。耕地质量分类从土壤条件上看,永丰县土层厚度在60-100cm之间;全县以壤质土壤为主;土壤有机质以二级20-40g/kg为主;永丰县土壤p H值90.7%的土壤为3a强酸性土壤。(4)不同地貌类型下永丰县耕地景观格局指数值和耕地质量综合指数值的相关性分析中,在低海拔平原区,AI与LPI指数和综合指数关系为极显著正相关,在低海拔丘陵区DIVISION,PD,SHDI以及SHEI指数和综合指数关系为极显著正相关,低海拔台地区AI与综合指数为弱正相关关系。小起伏山区中DIVISION,PD,SHDI以及SHEI指数和综合指数关系为极显著正相关。在永丰县不同地貌类型下耕地质量分类多样性和耕地景观格局分析中,在低海拔平原区的耕地质量分类多样性与AI、LPI和SHDI值呈显著正相关。在低海拔丘陵区中,耕地质量分类多样性指数与AI呈现负相关性特点,与DIVISION、LPI、PD、SHDI和SHEI指数呈现强相关性。在低海拔台地区和小起伏山区,耕地景观格局指数与耕地质量分类多样性指数无显著关系。