用标准样地进行耕地质量动态监测与预警探讨

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔａｎｄａｒｄ－ｐｌｏｔＢａｓｅｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＥａｒｌｙ－ｗａｒｎｉｎｇｏｆＡｒａｂｌｅＬａｎｄＱｕａｌｉｔｙＷＵＹｕ－ｐｅｎｇ１，２，ＹＵＮＷｅｎ－ｊｕ２，ＬＩＷｕ－ｙａｎ３（１．ＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＲｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｓｃｉｅｎｃｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ；２．ＬａｎｄＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎａｎｄＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３５，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅａｌＥｓｔａｔｅ，ＺｈｅＪｉａｎｇＦｉｎａｎｃｅａｎｄＥｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｄｙｎａｍｉｃａｒａｂｌｅ－ｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｅａｒｌｙ－ｗａｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌａｎｄｒａｎｋｉｎｇｏｕｔｐｕｔ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓａｍｐｌｅ－ｐｌｏｔｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄＧＩＳａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｅａｒｌｙ－ｗａｒｎｉｎｇ．Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｒａｂｌｅ－ｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｅａｒｌｙ－ｗａｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｉｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｓｔａｎｄａｒｄｓａｍｐｌｅｐｌｏｔ；ａｒａｂｌｅｌａｎｄｒａｎｋｉｎｇ；ａｒａｂｌｅｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙ；ｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｅａｒｌｙｗａｒｎｉｎｇ土地资源遥感动态监测，保证了对耕地数量变化的把握，但无法对耕地质量变化进行监测，不能适应粮食安全和农业生产的总体规划的要求，因此以现有土地资源调查和农地分等定级成果尤其是标准样地体系为基础，进行耕地质量动态监测与预警，不仅是对已有工作成果的应用和扩展，同时也对中国包括粮食安全在内的国土资源安全及经用标准样地进行耕地质量动态监测与预警探讨伍育鹏１，２，郧文聚２，李武艳３（１．北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京１００８７５；２．国土资源部土地整理中心，北京１０００３５；３．浙江财经学院不动产研究所浙江杭州３１００１２）摘要：研究目的：农用地分等成果中的标准样地能代表其所在小区域耕地质量特征，对设定范围内一定数量的标准样地进行监测，结合农用地分等结果，可以掌握该范围内耕地质量的变化情况，基于此探索建立耕地质量动态监测与预警体系。

研究方法：用标准样地结合遥感、ＧＩＳ等手段构建体系。

研究结果：给出基于标准样地的耕地质量动态监测与预警体系初步框架。

研究结论：耕地质量动态监测与预警的实现是国土资源由数量管理向数量、质量并重管理的重要技术基础。

关键词：土地管理；标准样地；农用地分等；耕地质量；动态监测；预警中图分类号：Ｆ３０１．２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－８１５８（２００６）０４－００４０－０６收稿日期：２００６－０１－１５修稿日期：２００６－０７－０５基金项目：国土资源部农用地分等定级与估价项目（２００５）。

第一作者：伍育鹏（１９７３－），男，博士研究生，主要从事土地评价、土地管理及水土保持等方面的研究。

中国土地科学ＣｈｉｎａＬａｎｄＳｃｉｅｎｃｅＶｏｌ．２０Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２００６第２０卷第４期２００６年８月伍育鹏等：用标准样地进行耕地质量动态监测与预警探讨４１济可持续发展具有重要意义。

经济发展、城市化进程及利用结构调整都要影响耕地数量，这种变化可通过遥感动态监测进行监控，然而不合理的开垦和耕种及其导致的土壤侵蚀和土地退化等不仅影响耕地数量，而且影响耕地质量，造成土地生产力下降。

这种质量变化难以利用遥感方法监测，必须进行实地采样和调查。

更为危险的是由于这种损失过程相对缓慢不易被很快察觉，等人们开始意识到耕地的退化和丧失时，为时已晚。

土壤形成速度很慢，每１２－４０年才形成１ｍｍ厚的土层。

耕作土壤至少需要２００ｍｍ厚土层，需要２４００－８０００年才能形成。

因此从人类历史角度看，耕地资源一旦损失将永远损失［１］。

目前的经济发展，快速改变着耕地利用现状，加剧了耕地资源的紧张，激化了人地矛盾。

决策者需要的不仅是对耕地资源数量和现状的了解，更需要对未来可能发生的变化进行分析与预测，以保证耕地资源的可持续利用，确保国土资源安全（包括粮食安全、生态安全等）。

这样就迫切需要进行长期、稳定、全面、科学的耕地质量动态监测与预警。

所谓耕地质量动态监测与预警是持续定期地通过合理的空间取样，调查影响耕地质量的主要指标或属性，并结合其他统计数据分析，对耕地质量的变化做出评估。

为此需要建立一套空间采样、数据采集、处理和分析方法。

持续定期调查保证监测的动态性，了解耕地质量的变化；而一套科学合理的方法，是监测结果可信和实用的保证，能真正起到为决策者提供决策依据的作用。

监测设计和内容不仅应充分利用已有研究成果，体现当今技术发展水平，同时应保证监测结果的科学性、准确性和实用性。

１研究背景美国自１９３４年开始进行全国土壤侵蚀调查，此次调查的结果导致了美国土壤保持法的出台［２］，同时也为全美土地质量调查打下了基础。

１９６１年，美国农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系统（ＬａｎｄＣａｐａｂｉｌｉｔｙＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ），并开始对全美土地的适宜性进行评价，这是当时世界上第一个较为全面的土地评价系统。

从１９７７年开始，美国用立法形式正式确立了每５年进行一次国家资源清查（ＮａｔｉｏｎａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＩｎｖｅｎｔｏｒｙ，ＮＲＩ）的制度，并曾分别在１９７７、１９８２、１９８７、１９９２和１９９７年进行，２０００年后开始每年清查。

国家资源清查是对全美国领土约７５％的非联邦土地上的土地利用、自然资源条件和趋势进行统计调查。

它由美国农业部下属自然资源保护局（１９９４年以前为土壤保持局）领导，与美国依阿华州立大学统计实验室合作，调查不同层次抽样点上的土地覆盖和利用，土壤侵蚀、基本农田、湿地、居民地多样性，资源保护措施，以及相关的资源分布等，同时也与土壤普查调查数据结合，其中主要以监测数量变化为主，如土地利用结构的变化表现在何种用地的增加和减少；土地质量变化主要了解分析土壤侵蚀变化、灌溉和非灌溉地的变化等。

美国国家资源清查发展到今日，为美国联邦政府提供了极为有价值的土壤、水以及相关资源的状况、条件和变化趋势等方面的信息，在政府制定全国保护政策、规划项目等方面发挥了巨大作用。

同时为公众提供了丰富的信息，加深了公众对国家自然资源和环境问题的关注与认识，对资源与环境问题的深入研究有着极其重要的影响。

加拿大为了应对日益严峻的耕地退化问题，于２０世纪８０年代后期开始研究建立土壤质量监测系统，并按照一定标准，于１９９２年确定了２３个监测样点（区）（ＢｅｎｃｈｍａｒｋＳｉｔｅｓ）并取样［３］。

加拿大土壤监测的目的是为了评价土地生产力、检验生产力与土壤退化模型、农业系统的适宜性评价及为学科研究提供基础数据等。

澳大利亚从１９９７年开始进行国家土地与水资源清查，历时４年，共分７个专题对全国当前和欧洲移民定居前的土地和水资源现状及其变化进行调查和评估，其中涉及土壤质量、肥力等方面的调查。

但尚没有以耕地质量动态监测为核心的调查。

１９４９以来，中国先后进行过多次土地资源清查或概查。

１９５１－１９５３年为配合土改和农业税收，进行查田定产，主要清查耕地面积、调查产量、查清耕地类别、编造清册，这是建国来第一次较为系统、规模较大、以耕地数量、产量为主的土地资源调查。

１９５８年全国开展了第一次群众性土壤普查工作，主要调查了耕地土壤，但没有量算土地利用分类面积。

１９８０年以后，全国开展了第二次土壤普查，结合进行了全国土地利用现状概查、土地利用现状详查，基本查清了全国主要土地资源的面积、分布、利用结构等。

所有这些成果曾在各个不同时期发挥了较大的作用，然而中国进行４２中国土地科学２００６年８月第４期的所有土地调查均没能按照某种原则长期进行下去，从而无法进行动态变化分析，但不能否认各种不同的调查结果，为今天乃至以后进行的各种动态监测的实施打下了坚实基础［４］。

目前全国正在开展的农用地分等定级是国土资源大调查的重要组成部分。

其结果是形成对农用地质量的综合评价，为全面掌握、科学量化农用地的质量状况，促进土地资源集约合理利用，提高土地生产能力和效率及制定各项土地管理政策提供依据。

２标准样地的设立标准样地建设是农用地分等定级中的一项重要内容，也是今后实现对耕地质量动态监测管理的重要依据。

２．１标准样地内涵与布点中国目前的标准样地建设体系大致可分为三层：中央政府设置国家级标准样地；省级政府设置省级标准样地；县级政府设置县级标准样地。

由于农用地分等的基本组织实施单位为县级行政区，成果完成后直接进行省级汇总，因此，可不设置地市级标准样地。

用于表达农用地分等标准样地特征好坏的因素体系包括两个方面：一是标准样地的实际产量水平；二是土地构成因素，主要包括气候因素、土壤因素、地形地貌因素、水文因素、灌溉与排水条件、农田基本状况等属性，根据因素可进一步细化到因子。

设置标准样地。

是希望通过对标准样地的质量分析，实现农用地分等定级成果的控制和校订；作为区域农用地等别评定与比对的标尺，并在不同省域农用地分等成果汇总过程中承担节点作用；作为监测区域农用地产能变化的参照系；最终可依靠对标准样地的监测与管理，建成农用地质量等级变化的动态监测与预警系统，从而为达到数量与质量并重的国土资源管理目标提供技术保障。

《农用地分等规程》中给出的标准样地定义是：在一定的栽培管理技术条件下，区域内农作物产量水平最高的若干农用地分等单元［５］。

因此而确定的标准样地选取原则是分层设置原则、生产条件综合最优原则、稳定性原则。

依此原则建立的标准样地体系，可以获得生产能力最强的那部分农用地的信息，为重点监控及保护提供基础。

但要全面掌握耕地质量，仅有综合条件最优的标准样地是不够的，还需补充综合条件较差及一般水平的标准样地，为此，需要将标准样地分为三个等级：优、中、差。