摘要: 伴随着农业集约化水平的不断提高和经济的快速发展，我国的耕地处于长期高强度、超负荷的使用，使得土壤肥力和耕地质量严重退化、生态环境质量安全遭受较高的破坏，并引发一系列生态环境和公共安全健康问题。目前，土壤肥力指标多为单一尺度下的研究... 展开 伴随着农业集约化水平的不断提高和经济的快速发展，我国的耕地处于长期高强度、超负荷的使用，使得土壤肥力和耕地质量严重退化、生态环境质量安全遭受较高的破坏，并引发一系列生态环境和公共安全健康问题。目前，土壤肥力指标多为单一尺度下的研究，且不同部门和时期的耕地质量评价方法也有所差异，为了更好地服务耕地质量评价和揭示土壤肥力指标在时空上的变异规律。本文以旱作区典型县域平谷区为研究区域，以不同采样密度下的土壤肥力指标空间变异的半方差函数模型为依据，建立套合模型，并基于套合模型探究研究区土壤肥力指标的时空演变规律及驱动因素，同时结合耕地质量评价已有研究和不足，从评价因子选择、因子权重和隶属度确定、耕地质量等级划分等方面建立县域尺度下的耕地质量等级评价方法体系，对研究区耕地质量进行评价并建立系统实现自动化评价。获得以下主要结论: (1)在不同采样密度下，土壤有机质的平均值介于17.31～21.72g/kg之间，土壤全氮的平均值介于1.21～1.52g/kg之间，土壤有效磷的平均值介于94.56～150.17mg/kg之间，土壤速效钾的平均值介于212.88～310.42mg/kg之间。综合RMSE、R2和PE来看，套合模型法要优于普通插值方法，土壤速效钾预测适合在小尺度采样密度下，土壤有机质、全氮和有效磷预测在中尺度采样密度最优。同时在制定实际的采样方案前，应充分掌握各指标变异特征，应用历史数据并结合各指标预测精度和预测效率进行采样方案的制定。 (2)2008年～2018年的10年间，土壤有效磷含量平均值增长了74.59mg/kg，增长幅度最大为313.01％，其次是土壤全氮和速效钾，含量平均值增长了0.48g/kg和111.68mg/kg，增加幅度分别为65.75％和60.74％;而土壤有机质增长幅度最小为43.94％，含量平均值增长了5.22g/kg。土地利用类型、土壤类型和海拔高程均显著影响土壤有机质含量，显著性值分别为0.026、0.004、0.046，其中海拔高程对土壤有机质含量的影响呈极显著趋势;土壤类型和海拔高程均显著影响土壤全氮含量，显著性值分别为0.003、0.038，其中海拔高程对土壤全氮含量的影响呈极显著趋势，仅海拔高程显著影响土壤有效磷含量，显著性值分别为0.044;三种影响因子对速效钾无显著性。 (3)通过耕地质量等级验证，最终得出研究区平均耕地质量等级为3.43。其中，全区绝大多数耕地质量等级在六等及以上，占研究区总耕地面积的94.34％，耕地质量等级在七等以下的地区主要分布在北部山区以及东部部分区域，耕地面积占比不足2％。通过产量验证，评定的实证区耕地质量等级与产量呈显著正相关，建立的评价方法体系能够基本反映耕地质量水平。基于GIS开发了平谷区耕地质量数据库，开发多功能耦合的无缝衔接的县域耕地质量调查评价系统，使系统可以实现基础数据库管理、查询和动态更新，耕地质量评价、耕地信息空间预测等功能。 收起