(一)農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)的計算

1.農(nóng)用地自然質(zhì)量分的計算

1）分等評價單元的劃分

農(nóng)用地分等評價單元是農(nóng)用地分等的最小空間單位，是進(jìn)行農(nóng)用地分等評定和劃分評價分值測算的基本空間單位；單元內(nèi)土地質(zhì)量相對均一，單元之間有較大差異。劃分評價單元的目的在于客觀地反映出土地質(zhì)量的空間差異性，并把質(zhì)量等級落實在具體地塊上，為合理利用和科學(xué)管理土地服務(wù)。

（1）農(nóng)用地分等評價單元的基本要求是單元內(nèi)土地質(zhì)量相對均一、單元之間有較大差異，是由地物或權(quán)屬界線、地類界線封閉的，農(nóng)用地分等評價分值測算的基本空間單位。單元劃分時應(yīng)遵循以下原則：

①主導(dǎo)因素差異原則。不同地貌部位的土地不劃為同一單元，山脈走向兩側(cè)水熱分配有明顯差異的不劃分為同一單元，地下水、土壤條件、鹽堿度等土地因素指標(biāo)有明顯差異的不劃分為同一單元。

②相似性原則。農(nóng)用地分等單元邊界不跨分等因素指標(biāo)控制區(qū)和土地利用系數(shù)等值區(qū)、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)，是一群具有近似的水熱條件，相同或相似的肥力性狀，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有相似的適種性、限制性和生產(chǎn)潛力的地塊組。

③邊界完整性原則。單元內(nèi)同一主要因素的分值差異不超過100（/N+1），其中，N為等別數(shù)。

（2）農(nóng)用地分等單元劃分的方法有4種，分別是：

①疊置法。將同比例尺的土地利用現(xiàn)狀圖與地形圖、土壤圖疊加，基本一致區(qū)域形成的封閉圖斑即為有一定地形特征、土壤性質(zhì)和耕地類型的分等單元。若圖斑面積小于最小上圖面積則應(yīng)進(jìn)行歸并。疊置法對土地利用現(xiàn)狀類型、地貌類型單一的地區(qū)適用性較差。

②地塊法。根據(jù)底圖上明顯的地物界線或權(quán)屬線，將農(nóng)用地分等主導(dǎo)特性相對均一的地塊劃為封閉單元。地塊法適用于所有分等類型和地區(qū)。

③網(wǎng)格法。用一定大小的方格構(gòu)成的網(wǎng)格作為分等單元。網(wǎng)格大小以能基本區(qū)別開不同特性的地塊為標(biāo)準(zhǔn)，可采用單一大小的固定網(wǎng)格，也可采用大小不均一的動態(tài)網(wǎng)格。網(wǎng)格法劃分分等單元適用于評價因素及權(quán)屬單位空間變化不明顯地區(qū)。

④多邊形法。將所有分等因素分值圖進(jìn)行疊加，最終生成的封閉多邊形即為分等單元。此方法適合采用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)用地分等的地區(qū)。

（3）本次廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地分等單元劃分采取“疊置法”，以各縣（市、區(qū)）1∶5萬～1∶10萬土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，疊加土壤類型圖、地形圖、行政區(qū)劃圖劃分和確定農(nóng)用地分等單元。

廣西壯族自治區(qū)地貌類型復(fù)雜，山地和丘陵的面積合計占自治區(qū)總面積的74%，地形破碎，耕地分散；土壤類型多且分布明顯；耕地類型有灌溉水田、望天田、水澆地、旱地、菜地，其土壤類型不盡相同。根據(jù)這些特點，以1∶5萬的土地利用現(xiàn)狀圖作為工作底圖劃分農(nóng)用地分等評價單元時，以行政村為單位，保持行政村行政界線的完整性；以1∶10萬的土地利用現(xiàn)狀圖作為工作底圖劃分評價單元時，以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位，保持鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）行政界線的完整性。在行政村或鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）界線內(nèi)，從土地利用現(xiàn)狀圖中分出灌溉水田、望天田、水澆地、旱地、菜地等不同耕地類型，在同一耕地類型內(nèi)將地形特征相同以及土壤類型和性質(zhì)相同的地塊劃為同一分等單元，同一分等單元有的只有一個地塊，有的有多個地塊。

分等單元的邊界線是指實地明顯可辨的界線。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地分等評價單元的邊界采用以下幾種：①土地利用現(xiàn)狀類型中的地類線、地塊線；②水流、河流、人工灌溉渠道；③人工線狀地物、道路、堤壩等；④其他明顯的地物、線狀地物和有明顯標(biāo)志的權(quán)屬界線。

單元面積大小依農(nóng)用地質(zhì)量的分布狀況，以既方便操作、方便應(yīng)用，又不影響單元特性為標(biāo)準(zhǔn)。確定的農(nóng)用地分等單元按行政村、按順序逐一編號填表。

采用上述方法劃分農(nóng)用地分等單元，符合廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地的分布特點，便于檢查和面積量算，加快了農(nóng)用地分等工作的進(jìn)度。

（4）根據(jù)廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地分等劃分評價單元采用的方法，首先對各個縣（市、區(qū)）進(jìn)行分等單元的劃分，再進(jìn)行全自治區(qū)的匯總。全自治區(qū)農(nóng)用地共劃分為45123個分等單元，各指標(biāo)區(qū)、各縣（市、區(qū)）劃分的單元數(shù)見表3-35和表3-36。

表3-35 指標(biāo)區(qū)農(nóng)用地分等評價單元統(tǒng)計表

表3-36 各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地分等評價單元統(tǒng)計表

注：各縣（市、區(qū)）為2005年廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)劃。

2）分等單元評價因素自然質(zhì)量分的查算

計算分等單元評價因素屬性所對應(yīng)的自然質(zhì)量分，是將分等評價單元圖與分等因素因子圖逐一套合，按編制的“指定作物－分等因素－自然質(zhì)量分”記分規(guī)則表讀取屬性數(shù)據(jù)，即可計算單元因素分值。

（1）單元因素分值的計算方法主要有3種：

①以點代面：分等單元是一個面狀區(qū)域，而分等因素在不同地方的影響值大都是和距離的變化相關(guān)聯(lián)的，在單元內(nèi)同樣也是變化著的。要想獲得能全面、準(zhǔn)確反映單元因素狀況的數(shù)值，所用方法較為復(fù)雜。另一方面，因劃分的單元是一個相對均勻的區(qū)域，內(nèi)部變化很小，完全可以用少數(shù)幾個點的值來近似地代表整個單元內(nèi)所有點的值，所用方法也就簡單得多。這就是以點代面的方法。一般常用的點有單元邊界特征點、單元內(nèi)部特征點、網(wǎng)格交叉點、幾何中心點、加權(quán)中心點。

②線性內(nèi)插，在“以點代面”法中所述及的各種點，它們的分值可以直接測得，也可以通過線性內(nèi)插的方法，在已經(jīng)繪制的兩條等值線間求得。

③面積加權(quán)，如果單元是若干個不同值的均值區(qū)域所組成，則其值可用面積加權(quán)的方法求得，即把不同值占區(qū)域面積的比例作為權(quán)重，乘以其分值，再把各不同區(qū)域加權(quán)后的值加和，其值即可作為單元分值。

（2）單元因素分值的確定。以分等單元圖為底圖，逐一套合分等因素分值圖（與分等單元圖同比例尺的土壤類型圖、土壤有機(jī)質(zhì)圖、土壤酸堿度圖、土壤質(zhì)地圖、地形圖等），分指定作物、分指標(biāo)區(qū)逐一讀取分等因素分值。

根據(jù)分等因素分值，對照“指定作物－分等因素－自然質(zhì)量分”關(guān)系表，將分等因素分值轉(zhuǎn)換成分等因素自然質(zhì)量分。

（3）將分等屬性自然質(zhì)量分填入單元綜合屬性表。

根據(jù)上述步驟，對全自治區(qū)各縣（市、區(qū)）45123個農(nóng)用地分等評價單元分指定作物進(jìn)行了分等因素分值讀取，并對照“指定作物－分等因素－自然質(zhì)量分”關(guān)系表，轉(zhuǎn)換成分等因素自然質(zhì)量分，獲取了各農(nóng)用地分等評價單元的分等因素分值。

3）農(nóng)用地分等因素自然質(zhì)量分的計算

（1）農(nóng)用地分等采用因素法，可以采用幾何平均法或加權(quán)平均法計算各分等評價單元各指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分（Clij）。

①幾何平均法的計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

式中：

Clij——分等單元農(nóng)用地自然質(zhì)量分，為無量綱數(shù)；

i——分等單元編號；

j——指定作物編號；

k——分等因素編號；

∏——連乘運算符；

fijk——第i個分等單元內(nèi)第j種指定作物第k個分等因素的自然質(zhì)量分。

②加權(quán)平均法的計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

式中：

Clij——分等用地自然質(zhì)量分，為無量綱數(shù)；

i——分等單元編號；

j——分等因素編號；

k——分等因素編號；

∑——求和運算符；

ωk——分等因素的權(quán)重；

fijk——第i個分等單元內(nèi)第j種指定作物第k個分等因素的自然質(zhì)量分。

廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地分等根據(jù)因素選擇的實際情況，采用第二種方法即加權(quán)平均法計算分等因素自然質(zhì)量分。

（2）全自治區(qū)農(nóng)用地分等采用加權(quán)平均法計算45123個評價單元的農(nóng)用地自然質(zhì)量分，計算結(jié)果統(tǒng)一導(dǎo)入廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫。

4）自然質(zhì)量分結(jié)果分析

從各指標(biāo)區(qū)自然質(zhì)量分賦分結(jié)果的排序情況可以看出，廣西壯族自治區(qū)農(nóng)用地自然質(zhì)量分具有如下分布規(guī)律：

（1）水田受地帶性分布的土壤性狀影響明顯。水田在農(nóng)業(yè)利用時種植的作物種類單一，耕作方式和投入相差不大，因而土地肥力的培育方向較為一致，自然質(zhì)量的差異受地帶性土壤性狀的影響較大。從各指標(biāo)區(qū)自然質(zhì)量分賦分結(jié)果的排序來看，大致為由北向南逐漸降低，服從于緯度地帶性土壤分布規(guī)律，即桂東北丘陵山地區(qū)>桂西北山地區(qū)>桂西巖溶山地區(qū)>桂中溶蝕平原區(qū)>右江河谷區(qū)>桂南低平原區(qū)>桂南沿海區(qū)。

從桂東北到桂南，土壤分布由紅壤到赤紅壤到磚紅壤，土壤物質(zhì)的風(fēng)化淋溶作用逐漸加強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)的積累逐漸趨向減少，土壤酸性增強(qiáng)，形成水稻土后，水田的土壤肥力受地帶性土壤性狀的影響，自然質(zhì)量分也由北向南逐漸降低。

同時，受地形條件的影響，桂南低平原區(qū)和桂南沿海區(qū)由于地勢低平，排水條件差，地下水位高，形成潛育性漬水田和沿海的咸酸田較多，土體中含大量的還原性有毒物質(zhì)，影響土壤肥力，自然質(zhì)量分也就較低。

（2）旱地受地帶性土壤發(fā)育影響的同時，受地形、地貌和耕作管理水平的影響更明顯。廣西壯族自治區(qū)的氣候條件較好，水熱豐富，旱地適種的作物種類較多，因而旱地的土壤肥力演變趨勢受地形、地貌和耕作管理方式的影響較大，與所種植作物的培肥改土對土壤熟化程度的影響相關(guān)。從各指標(biāo)區(qū)自然質(zhì)量分的賦分結(jié)果排序來看，總體差異不大，大致為桂中溶蝕平原區(qū)>右江河谷區(qū)>桂南沿海區(qū)>桂東北丘陵山地區(qū)>桂西巖溶山地區(qū)>桂南低平原區(qū)>桂西北山地區(qū)。

從巖溶地區(qū)的桂中溶蝕平原區(qū)與桂西巖溶山地區(qū)比較，雖同為以種植玉米和甘蔗為主，但前者緩坡地和巖溶盆地較多，土體深厚，土壤有機(jī)質(zhì)豐富，肥力好，自然質(zhì)量分也就較高；桂西巖溶山地區(qū)以峰叢谷地多，坡耕地為主，而且地塊小，分散不成片，地面常有裸露巖石，土層薄，土地生產(chǎn)水平低，自然質(zhì)量分也就較低。

同理，桂東北丘陵山地區(qū)雖地處亞熱帶的紅壤地帶區(qū)，但山坡旱地耕地不多，而且較多分布在巖溶峰叢谷地以及溶蝕盆地的低丘緩坡地上，土壤的熟化程度較高，耕作水平也較高，自然質(zhì)量分也居中上水平。

右江河谷區(qū)、桂南沿海區(qū)、桂南低平原區(qū)和桂西北山地區(qū)的自然質(zhì)量評價結(jié)果與地形地貌和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平相關(guān)性較高，地處河谷階地、平原、臺地的地區(qū)，土體深厚，水熱條件好，種植的經(jīng)濟(jì)作物的種類也較多，經(jīng)濟(jì)價值高，土壤熟化程度高；地處山區(qū)或丘陵較多的地區(qū)，旱坡地坡度大，土層薄，耕作管理粗放，土壤的熟化程度不高、肥力低。因而，可以看出，這幾個區(qū)自然質(zhì)量分評分的賦分結(jié)果呈現(xiàn)了一定的規(guī)律性。

（3）同一指標(biāo)區(qū)內(nèi)自然質(zhì)量分的高低與土壤肥力水平的高低關(guān)系密切。對水田來說，自然質(zhì)量分最高的是潴育性水稻土，最低的是鹽漬性水稻土，排列順序為潴育性水稻土>潛育性水稻土>淹育性水稻土>石灰性水稻土>咸酸田類水稻土。潴育性水稻土（B型）分布于低平開闊的垌田，灌溉和排水條件較好，是水稻的主要生產(chǎn)類型，農(nóng)田基本建設(shè)完善，培肥熟化程度、肥力水平高；潛育性水稻土（C型）的主要生產(chǎn)障礙因素是地下水位高，排水不良，但經(jīng)過近十幾年的改良利用，已得到很大的改善，肥力水平也較高；淹育性水稻土（A型）多為提灌或電灌水田，主要生產(chǎn)障礙因素是灌溉保證率低，因而自然質(zhì)量與灌溉條件相關(guān)；石灰性水稻土（F2型）和咸酸田類（F1型）土體內(nèi)含鹽量太高，前者主要受碳酸鈣鹽化的影響，土壤堿性，pH值高，對水稻生長不利，后者在沿海受海水中的鹽分（例如氯化物和硫酸鹽類）的影響，土壤咸或既咸又酸，土性較差，肥力水平低。

對旱地來說，自然質(zhì)量分最高的是棕色石灰土發(fā)育的棕泥土，最低的是礫質(zhì)土和硅質(zhì)白粉土，大致的排列順序為棕泥土>沖積土>紅壤土>赤紅壤土>紫泥土>黃壤土>硅質(zhì)白粉土>礫質(zhì)土。棕泥土雖然發(fā)育于石灰?guī)r類母質(zhì)，但經(jīng)過長期的風(fēng)化淋溶后，土體特性已不再為堿性，pH值為6.5～7.5，非常適于農(nóng)作物生長，而且因土壤含鈣，與有機(jī)質(zhì)有較好的聚合作用，這類土壤的有機(jī)質(zhì)含量一般都較高，肥力水平高；沖積土是河谷地區(qū)和沖積階地上的主要土壤類型，地勢低平，處于平原或臺、階地，土體深厚，土性適宜，水熱條件極好，常是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)基地，肥力水平較高；紫泥土、黃壤土、硅質(zhì)白粉土和礫質(zhì)土或者坡度大，或者水土流失嚴(yán)重，或者礫石多，土壤瘦瘠，自然質(zhì)量低。

2.農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)（Ri）的計算方法

農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)是按照標(biāo)準(zhǔn)耕作制度所確定的各指定作物，在農(nóng)用地自然質(zhì)量條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準(zhǔn)作物產(chǎn)量指數(shù)。

這個產(chǎn)量指數(shù)也可以解釋為是在最優(yōu)土地利用水平和最有利經(jīng)濟(jì)條件下，該分等評價單元內(nèi)的農(nóng)用地所能實現(xiàn)的最大可能單產(chǎn)水平。因此，也可以將其稱為農(nóng)用地的“本底”產(chǎn)量水平。

第j種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)的計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

式中：

Rij——第i個分等單元第j種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)；

Ri——第i個分等單元的農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)；

∑——求和運算符；

αtj——第j種指定作物的光溫（氣候）生產(chǎn)潛力指數(shù)；

Clij——第i個分等單元內(nèi)種植第j種指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分；

βj——第j種指定作物的產(chǎn)量比系數(shù)。

3.農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)的計算結(jié)果

根據(jù)式（3-8）和式（3-9），把全自治區(qū)各縣（市、區(qū)）的光溫（氣候）生產(chǎn)潛力指數(shù)（有灌溉條件下，采用光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)計算；無灌溉條件下，采用氣候生產(chǎn)潛力指數(shù)計算）以及各指標(biāo)區(qū)的產(chǎn)量比系數(shù)代入計算，得出全自治區(qū)各縣（市、區(qū)）評價單元的農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)。

（二）農(nóng)用地利用等指數(shù)的計算

1.農(nóng)用地利用等指數(shù)（Yi）的計算方法

農(nóng)用地利用等指數(shù)是按照標(biāo)準(zhǔn)耕作制度所確定的各指定作物，在農(nóng)用地自然質(zhì)量條件和農(nóng)用地所在土地利用分區(qū)的平均利用條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準(zhǔn)作物產(chǎn)量指數(shù)。這個產(chǎn)量指數(shù)也可以解釋為在當(dāng)?shù)刈钣欣?jīng)濟(jì)條件下，該分等單元內(nèi)的農(nóng)用地可能實現(xiàn)的最大產(chǎn)量水平。因此，也可以將其稱為農(nóng)用地的“現(xiàn)實”產(chǎn)量水平。

農(nóng)用地第j種指定作物利用等指數(shù)計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

農(nóng)用地利用等指數(shù)計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

式中：

Yij——第i個分等單元第j種指定作物的農(nóng)用地利用等指數(shù)；

Yi——第i個分等單元農(nóng)用地利用等指數(shù)；

Rij——第i個分等單元內(nèi)第j種指定作物的標(biāo)準(zhǔn)糧產(chǎn)量（指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)）；

Klj——第j種指定作物的土地利用系數(shù)。

2.農(nóng)用地利用等指數(shù)的計算結(jié)果

根據(jù)式（3-10）和式（3-11）可知，農(nóng)用地利用等指數(shù)是對農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)進(jìn)行的利用水平的修正。也就是說，在自然條件和土地利用條件下評價單元內(nèi)農(nóng)用地實現(xiàn)的產(chǎn)量水平。在本次農(nóng)用地分等中，從利用等指數(shù)的計算結(jié)果分析得出，利用等指數(shù)高，農(nóng)用地實現(xiàn)的產(chǎn)量水平高；反之，利用等指數(shù)低，農(nóng)用地實現(xiàn)的產(chǎn)量水平低。

（三）農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的計算

農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)是按照標(biāo)準(zhǔn)耕作制度所確定的各指定作物，在農(nóng)用地自然質(zhì)量條件、農(nóng)用地所在土地利用分區(qū)的平均利用條件和農(nóng)用地所在土地經(jīng)濟(jì)分區(qū)的平均經(jīng)濟(jì)條件下，所能獲得的按產(chǎn)量比系數(shù)折算的基準(zhǔn)作物產(chǎn)量指數(shù)。

這個產(chǎn)量指數(shù)也可以解釋為是在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，該分等單元內(nèi)的農(nóng)用地所能實現(xiàn)的最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量水平。因此，也可以將其稱為農(nóng)用地的“經(jīng)濟(jì)”產(chǎn)量水平。

第j種指定作物的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

農(nóng)用地等指數(shù)計算公式為：

中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定（廣西卷）

式中：

Gij——第i個分等單元第j種指定作物的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)；

Gi——第i個分等單元的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)；

Yij——第i個分等單元第j種指定作物的農(nóng)用地利用等指數(shù)；

Kcj——第j種指定作物的土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

根據(jù)全自治區(qū)各縣（市、區(qū)）農(nóng)用地土地利用系數(shù)等值區(qū)與土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)的數(shù)據(jù)，采用上述方法計算各等值區(qū)內(nèi)評價單元的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)。其中，全自治區(qū)農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)最高的評價單元為水稻單元，單元的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)為2554.52，位于靈山縣；全自治區(qū)農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)最低的評價單元為旱地單元，單元的農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)為175.30，位于那坡縣。