技術領域

本發明涉及坡耕地耕地質量和生態環境治理技術領域，具體涉及一種坡耕地合理耕層的評價方法。

背景技術

我國的耕地資源相對稀缺，坡耕地是我國最重要的耕地資源。但由于坡耕地本身的特殊性質，加上人類長期的不合理耕作，導致坡耕地耕層變薄、土壤結構變差、土壤退化嚴重。

為提高坡耕地的可持續增產能力，亟需形成一套完整的坡耕地評價指標體系，為坡耕地合理耕層構建提供評價方法和理論支撐。合理耕層構造是土地高產出的重要保障，可充分發揮耕地可耕層的肥力且具備較強的儲水能力，能夠通過調控土壤的水、肥、氣、熱等環境要素促進農作物生長發育。已有針對耕層構造的研究多集中在其肥效、土壤水以及耕層構造模式對作物產量的影響等方面。耕層構造狀態多進行定性的描述，定量方法多用土壤的質地、緊實度、容重、導水率、持水率等指標。坡耕地是個自然社會共同作用的生態系統，耕層質量演變既受自然條件的影響、同時也受社會和經濟因素的驅動。

目前坡耕地評價主要集中在土壤營養元素的豐缺狀況和糧食產量的自然生產力的等級評價方面，忽略了社會經濟因素對坡耕地資源質量的影響。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明提供了一種坡耕地合理耕層的評價方法。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種坡耕地合理耕層的評價方法，包括以下步驟：

步驟1：初選坡耕地耕層評價指標集；

步驟2：處理所述坡耕地耕層評價指標集；

步驟3：確定坡耕地耕層評價指標合理值；

步驟4：根據所述坡耕地耕層評價指標合理值建立評價模型；

步驟5：根據所述評價模型對坡耕地耕層進行系統評價。

優選地，所述步驟1中，共選擇四個評價指標，分別為驅動力因子指標、環境壓力因子指標、耕層狀態因子指標和耕層響應因子指標；

所述驅動力因子指標具體包括糧食綜合生產能力、勞動力投入、效益驅動、田間管理；

所述環境壓力因子指標具體包括坡耕地面積、水土流失、土層厚度和耕層深度；

所述耕層狀態因子指標具體包括土壤容重、土壤貫穿阻力、土壤含水量、土壤抗剪強度和水穩性團聚體含量；

所述耕層響應因子指標具體包括免耕所占比重、深松耕所占農地面積比重、有機物料投入比重和水保措施比重。

優選地，所述步驟2中，處理所述坡耕地耕層評價指標集，包括以下步驟：

步驟21：對初選評價指標進行篩選

通過特爾菲法、統計分析法、相關分析法和聚類分析法依次對初選指標進行三次篩選，其中所述相關分析和法聚類分析法同時進行，最終確定坡耕地合理耕層評價指標；

步驟22：評價指標無量綱化處理

所述無量綱化處理包括通過合理值進行標準化和通過極值進行標準化；

步驟23：確定評價指標權重

通過主觀方法和客觀方法相結合確定評價指標權重，主觀方法選擇層次分析法，客觀方法選擇主成分分析的方法。

優選地，所述步驟3中，從以下幾個方面確定坡耕地評價指標的合理值：報酬遞減規律、國家、行業及地方相關標準、不同農田生態類型區的發展水平和發展趨勢估計、目標值標準、專家認同標準，各個評價指標合理值的確定方法如下：

步驟31：驅動因子指標

(1)糧食綜合生產能力

糧食綜合生產能力可以表示為：

Y＝f(x₁,x₂,x₃,...,x_n) (1)

式中：Y糧食綜合生產能力，f為糧食綜合生產能力與生產要素間的函數，x_n為各生產要素；

(2)勞動力投入

勞動力投入用農業人口所占比重衡量，從統計年鑒和問卷調研數據獲取，通過分析勞動力投入與坡耕地單產之間的函數關系，建立勞動力投入和坡耕地單產的回歸模型，根據報酬遞減規律，確定坡耕地產量最大時的最佳投入量；

(3)效益驅動

用投入產出比衡量效益驅動因素，指坡耕地全部投入與坡耕地產出總值之比，從實地調研數據和文獻資料獲取；

(4)田間管理

田間管理包括種植制度、耕作方式和機耕程度，種植制度用復種指數來表示，數據從實地調研和統計資料獲取；

步驟32：環境壓力因子指標

(1)坡耕地面積

用各級坡耕地分布面積及其變化情況表示，從數字高程模型和文獻資料中獲取；

(2)水土流失