转载自土地生态课题组公号（2023年11月30日）
本文发表于国际期刊Land Degradation & Development，2023年第34卷。第一作者为中国地质大学（北京）的赵瑞博士，通讯作者为吴克宁教授。文章认为，农用地整理（ALC）是保障国家粮食安全的有效手段。考虑到土壤的复杂性，确保土壤安全（SS）是高效完成ALC的前提。充分发挥土壤功能优势的ALC是保障土壤质量的有效手段。文章研究的主要目标是建立一套新的从SS角度对ALC类型进行分类的技术流程，包括农业SS评价体系和可耕地限制因子识别方法。采用广义均值模型对温县的SS进行多维度评价和分析，并通过k-means聚类方法识别出温县的11种限制因素组合。限制因子聚类面积与SS空间分布格局的结合指导了5种ALC类型。在空间格局比较法对比中，新ALC指南避免了ALC类型的奇异性，选择了地块作为评价决策单元，提高了土地管理措施的准确性。结果表明，将土壤土壤质量纳入农业土地利用政策规划和决策可以提供影响土壤土壤质量的复杂和多方面的知识，并提供潜在的解决方案，使农业土壤更安全，从而提高农业土地利用的质量和可持续性。
文章选择河南省焦作市温县为研究区，首先确定了114个土壤采样点，其次从性能、状态、资本、连通性和政策法规这五个维度中选择了31个指标来评估农业土壤安全。然后将得分低于60分的指标作为限制因素，剔除部分用地地块小于50块或总面积小于0.01%的因素，在地块图上叠加SS和可改良限制因子组合图，将地块精确划分为不同的ALC类型，达到分类的目的。
（图片来自原文）
土壤安全评价：5个维度的平均值分别为85.35、78.99、84.91、89.28和88.35。土壤性能最高和最低水平分别占42.10%和16.14%。所有土壤都受到轻微侵蚀，只有少数地块重金属含量较高，土壤容重较高，主要受土壤类型的影响。土壤条件最高和最低水平分别占16.44%和15.84%。以青峰岭为界，高土壤条件等级(一、二类)主要分布在青峰岭以北的沁河冲积扇平原，地势开阔平坦。土壤质地以壤土为主。土壤资本中二级占比最高，为81.51%。土壤连通性表现为中部高，西部和东部低。温县的SS综合指数为62.61 ~ 95.01。大部分土壤为中~高度安全，依次为中度安全、轻度安全、高度安全、不安全。
（图片来自原文）
可改进的限制因素：文章确定了11种可改良限制因子类型组合。共有3907块地块土壤有限，限制了SS的改善。除“NO”类型外，各类土壤占比在2.46% ~ 17.75%之间，说明每种土壤在温县都有一定的比例。共有817块土地，大部分位于温县南部农田，是土地整理工程实施的关键区域，其中“SNMBC”土壤占比最大(17.75%)。“SOM-MBC-SN”土壤比例次之，占13.20%，共有611个地块，主要集中在黄庄镇。“BD”土壤最小，占2.46%，有160个地块分布在研究区内。这些发现表明，温县许多土壤存在养分问题。
农地整理类型：暂不整理面积9395.34 公顷，占农用地总面积的28.54%。土壤养分促进类型面积10688.04 公顷，占比最高，为32.47%，分布在黄庄镇、祥云镇和温泉街道。设施改造用地4854.59公顷，占14.75%。适宜休耕地面积3946.29公顷，占11.99%。生境维持适宜面积4032.89公顷，占12.25%。休耕类型相对分散，分布在研究区周围的指定ALC类型中。
土壤安全评价的敏感性分析：文章选取待验证的两个维度(状态和连通性)中权重最大的评价指标土壤有机质(SOM)和排水能力(DC)。分别将SOM和DC的权重降低50%，观察状态和连通性指标的ACR(采用自然断点法将其分为4个等级)，以及状态和连通性的变化情况和SS评价结果的等级。（a）显示了SOM权重变化50%的所有样地的ACR（6.89%-12.59%），（b）显示了DC的ACR（6.25%-11.90%），仿真结果的ACR显著低于权重的变化率，表明评价结果较为可靠。
文章通过空间格局比较法验证了新的ALC分类方法的优势，为相关研究提供了新的思路和方法。但应在ALC措施的基础上，对环境重要性展开进一步的研究和讨论。政府有关部门要重视土地管理措施的准确性，定期进行SS评估，并且引导小农实施科学的种植方法，如推荐的做法，包括施用矿物/有机肥料，秸秆还田，种植绿肥，施用有机改良剂，建设农业基础设施和排水工程。
声明：本推送内容仅代表课题组对文章的理解，不是对原文的翻译，请有兴趣的同学阅读原文。课题组水平有限，难免出现错讹，也请各位专家、同学批评指正。
原文请见：Zhao R, Zhang X, Gabriel J L, et al. Classification of agricultural land consolidation types based on soil security to improve limiting factors adapted to local soil conditions. Land Degradation & Development, 2023, 34(11): 3098-3113.