美國(guó)國(guó)家資源清單及其對(duì)中國(guó)耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的啟示

李奕志，李立強(qiáng)，孔祥斌，3，蔡鷺斌

美國(guó)國(guó)家資源清單及其對(duì)中國(guó)耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的啟示

李奕志1，李立強(qiáng)2，孔祥斌1，3，蔡鷺斌4

（1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193； 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)土地整理中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；3. 國(guó)土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193； 4. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

研究目的：探討美國(guó)國(guó)家資源清單的建立方法及其對(duì)中國(guó)的借鑒。研究方法：文獻(xiàn)檢索法、比較分析法、邏輯分析法。研究結(jié)果：美國(guó)國(guó)家資源清單值得中國(guó)在建立全國(guó)尺度耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中作為參考借鑒；借鑒美國(guó)國(guó)家資源清單“分層布控，重點(diǎn)加密”的監(jiān)測(cè)布設(shè)思想，結(jié)合中國(guó)耕地資源分布的空間特征，建立了以經(jīng)緯格網(wǎng)為框架的耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系。研究結(jié)論：（1）應(yīng)建立統(tǒng)一管理的中國(guó)國(guó)家資源清單，改變中國(guó)多個(gè)部門監(jiān)管耕地質(zhì)量各自為戰(zhàn)的現(xiàn)狀，建立完整的縣、省、國(guó)家監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告機(jī)構(gòu)，推動(dòng)部門間的聯(lián)合監(jiān)管和數(shù)據(jù)共享；（2）在空間樣本均勻分布的格網(wǎng)系統(tǒng)下進(jìn)行分層二步區(qū)域抽樣，優(yōu)化監(jiān)測(cè)精度和成本；（3）完善耕地質(zhì)量的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量數(shù)量并重的管理。

土地管理；國(guó)家資源清單；耕地質(zhì)量；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；經(jīng)緯格網(wǎng)

1 引言

通過(guò)對(duì)耕地質(zhì)量、數(shù)量及生產(chǎn)能力變化情況的長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)耕地質(zhì)量變化的規(guī)律和特征[1]，有助于保持和提高耕地質(zhì)量方法的制定，促進(jìn)自然資源的可持續(xù)發(fā)展并對(duì)糧食生產(chǎn)能力做出科學(xué)的評(píng)價(jià)和預(yù)警，為實(shí)施保障國(guó)家糧食安全的政策法規(guī)提供科學(xué)依據(jù)[2]。國(guó)內(nèi)學(xué)者在對(duì)建立中國(guó)耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系的研究討論中，常引用美國(guó)國(guó)家資源清單（national resources inventory， NRI）項(xiàng)目作為成熟經(jīng)驗(yàn)的參考[3-8]。本文系統(tǒng)地收集和整理了刊載于美國(guó)農(nóng)業(yè)部政府報(bào)告以及國(guó)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中圍繞美國(guó)國(guó)家資源清單項(xiàng)目的歷史背景、取樣設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)方法與精度等相關(guān)的原始資料，首次深入的論述了美國(guó)國(guó)家資源清單空間樣本均勻分布的設(shè)計(jì)思想和分層二步區(qū)域抽樣的監(jiān)測(cè)方法，并因此得出對(duì)中國(guó)耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系的啟示。

2 NRI項(xiàng)目概括

2.1 項(xiàng)目背景與歷史

NRI是一項(xiàng)具有嚴(yán)密科學(xué)性和取樣調(diào)查程序的長(zhǎng)期多源監(jiān)測(cè)計(jì)劃，監(jiān)測(cè)目標(biāo)覆蓋耕地、濕地、牧場(chǎng)、城市與建設(shè)用地，旨在調(diào)查統(tǒng)計(jì)土壤、水和其他自然資源的狀況并對(duì)其變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為政府制定保護(hù)政策、規(guī)劃自然資源項(xiàng)目提供科學(xué)依據(jù)[9]。在美國(guó)農(nóng)業(yè)部自然資源保護(hù)局的領(lǐng)導(dǎo)下，國(guó)家資源清單項(xiàng)目得到了約323000個(gè)監(jiān)測(cè)樣本地塊和844000個(gè)監(jiān)測(cè)樣本點(diǎn)在土地利用與覆蓋、土壤侵蝕、濕地、生境多樣性、保護(hù)措施和相關(guān)資源分布的情報(bào)[10]。

NRI的前身是1956年實(shí)施的旨在研究小流域范圍內(nèi)土地利用和水土保持問(wèn)題的土壤保持需求清單，并首次采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的取樣方法在全國(guó)尺度上搜集自然資源的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)[11]。NRI曾分別在 1977、1982、1987、1992 和 1997 年實(shí)施調(diào)查，自2000 年后由每隔5年一次的清單轉(zhuǎn)為每年一次的年度清單[12]。NRI提供了對(duì)自然資源隨時(shí)間變化趨勢(shì)的記錄，也提供了對(duì)實(shí)施資源保護(hù)措施后所獲成果的評(píng)價(jià)[13]。由于NRI監(jiān)測(cè)時(shí)間跨度較長(zhǎng)，且樣本設(shè)計(jì)符合統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被用于全國(guó)、區(qū)域或州級(jí)的專項(xiàng)研究分析，同時(shí)能為其他監(jiān)測(cè)評(píng)估項(xiàng)目的開展提供可靠的歷史本底數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了很好的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用。

2.2 監(jiān)測(cè)格網(wǎng)的分層框架

NRI監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用預(yù)定義的政治或地理單元來(lái)確定縱向研究的分層邊界[13]，依靠已有的永久性地理框架結(jié)構(gòu)對(duì)美國(guó)的50個(gè)州及所屬的群島實(shí)施監(jiān)測(cè)抽樣。分層框架包括公共土地測(cè)量系統(tǒng)（Public Land Survey Systems，PLSS）、鎮(zhèn)區(qū)—高速路網(wǎng)系統(tǒng)、經(jīng)緯格網(wǎng)系統(tǒng)、橫軸墨卡托投影柵格系統(tǒng)以及主要土地資源區(qū)域分區(qū)系統(tǒng)[12]。

2.2.1 PLSS PLSS是美國(guó)聯(lián)邦政府為公共土地測(cè)量和權(quán)屬登記提供的地籍層級(jí)框架，該系統(tǒng)將美國(guó)中、西部30個(gè)州的土地按矩形格網(wǎng)逐級(jí)劃分，按照一定的規(guī)則為劃分出的每個(gè)格網(wǎng)單元建立統(tǒng)一編號(hào)[14]。PLSS的基本組成單元為（圖1）：鎮(zhèn)區(qū)（6英里×6英里的矩形區(qū)域）、區(qū)間（在鎮(zhèn)區(qū)中細(xì)分的矩形區(qū)域，大小為1英里×1英里）、四分區(qū)間（在區(qū)間中細(xì)分的矩形區(qū)域，大小0.5英里×0.5英里）、層級(jí)（在鎮(zhèn)區(qū)中細(xì)分的矩形區(qū)域，大小為2英里×6英里，每個(gè)層級(jí)都有48個(gè)四分區(qū)間）。

2.2.2 鎮(zhèn)區(qū)—高速路網(wǎng)系統(tǒng) 在美國(guó)南部6州與俄亥俄州沒(méi)有覆蓋PLSS的部分，采用與鎮(zhèn)區(qū)線相似的邊界線與郡縣的高速路網(wǎng)疊置，依照與PLSS類似的方法做出鎮(zhèn)區(qū)、區(qū)間和層級(jí)的地理學(xué)分層。

2.2.3 經(jīng)緯格網(wǎng)系統(tǒng) 在美國(guó)東北13州，采用2′緯度×4′經(jīng)度大小的格網(wǎng)作為層級(jí)，再將層級(jí)細(xì)分為類似“四分區(qū)間”的20″緯度×30″區(qū)域地塊，則每個(gè)層級(jí)都含有48個(gè)“四分區(qū)間”。

2.2.4 橫軸墨卡托投影（UTM）柵格系統(tǒng) UTM柵格系統(tǒng)被用于劃分阿拉斯加州和路易斯安那州的分層邊界。

2.2.5 主要土地資源區(qū)域（MLRA）分區(qū)系統(tǒng) 美國(guó)農(nóng)業(yè)部通過(guò)地理、土壤、氣候、水資源和土地利用類型等因素將全國(guó)的3300個(gè)郡縣劃分為185個(gè)主要土地資源區(qū)域[15]。在NRI調(diào)查中，MLRA的邊界與郡縣的邊界相疊加形成被稱為MLRACs的區(qū)域。

2.3 NRI調(diào)查的取樣設(shè)計(jì)

NRI取樣設(shè)計(jì)從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度出發(fā)，依據(jù)空間均勻分布的原則使樣本在地理空間上的廣泛均勻分布，并隨時(shí)間變化對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以根據(jù)研究需要在不同地理區(qū)域和土地利用類型上改變?nèi)訌?qiáng)度以獲得足夠規(guī)模的子樣本[16]。

2.3.1 分層二步區(qū)域抽樣 NRI的抽樣設(shè)計(jì)是基于美國(guó)全國(guó)50個(gè)州及所屬群島土地范圍的分層二步區(qū)域抽樣[17]，根據(jù)上述預(yù)定義的分層格網(wǎng)框架，在地表上選取需要調(diào)查的樣本：第一步在每個(gè)層級(jí)（Stratum）的48個(gè)可供抽樣的四分區(qū)間(Quarter-Section)中按一定抽樣率隨機(jī)選取基礎(chǔ)抽樣單元（PSU），第二步再根據(jù)PSU的大小在其中選取1—3個(gè)樣本點(diǎn)（Point）[13]。

美國(guó)中西部30多個(gè)州PSU大小一般為160英畝[11]。在西部州的許多縣區(qū)由于面積較大且土地類型異質(zhì)性較高，因此設(shè)計(jì)了額外的分層和不同的區(qū)間大小，例如，在西部州縣區(qū)有灌溉條件的區(qū)域，取樣面積為40英畝，而在森林荒地區(qū)域的取樣面積為640英畝[18]。在NRI調(diào)查中，美國(guó)本土的PSU分布情況如圖2。

在PSU中通過(guò)有限隨機(jī)過(guò)程選取樣本點(diǎn)，在區(qū)間內(nèi)選取3個(gè)樣本點(diǎn)（圖3），保證了樣本點(diǎn)在區(qū)間內(nèi)的廣泛均勻分布[19]。

2.3.2 抽樣率與取樣規(guī)模 在取樣設(shè)計(jì)的最初階段，通過(guò)對(duì)美國(guó)東北部3個(gè)具代表性土壤分布的郡縣進(jìn)行試點(diǎn)研究，得出在研究區(qū)域內(nèi)按2%的抽樣率抽取PSU最為合適[19]，在對(duì)自然資源保護(hù)局往期項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)做先驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋z測(cè)時(shí)也發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差（SE）會(huì)隨著取樣率發(fā)生變化，在取樣率為2%—4%時(shí)達(dá)到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最優(yōu)的回歸精度[20]，其計(jì)算公式為：

式1中，N為總體規(guī)模，n為樣本規(guī)模，J為主要土地資源區(qū)域內(nèi)土地利用類型的分層數(shù)量，Wj為j層面積，Sj為j層標(biāo)準(zhǔn)偏差。

圖1 典型美國(guó)郡縣在公共土地測(cè)量系統(tǒng)下形成的層級(jí)、區(qū)間、基本抽樣單元與樣本點(diǎn)示意圖Fig.1 A graphical representation of the stratum in American, section, primary sampling unit and sample points under Public Land Survey Systems in a typical county

圖2 NRI基礎(chǔ)取樣單元在美國(guó)本土的分布情況示意圖Fig.2 The NRI primary sampling units centroid distribution in the United States

圖3 樣本點(diǎn)在基本抽樣單元上的分布示意圖Fig.3 Spatial distribution of sample points in primary sampling units

NRI調(diào)查的地表空間取樣率通常為2%—8%，即在每個(gè)層級(jí)中選取1—4個(gè)PSU，目的是使對(duì)任意具有特殊資源條件（或具有其他特殊因素，例如，侵蝕速率）且占有超過(guò)MLRACs表面至少10%的區(qū)域進(jìn)行估計(jì)時(shí)，得到的變異系數(shù)小于5%[12]。采樣率在各州的郡縣與郡縣之間都有不同，主要依據(jù)“重點(diǎn)加密”的思想，在既定的分層取樣框架內(nèi)，對(duì)需要做特殊研究的區(qū)域增加取樣率[20]。

2.4 NRI項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)內(nèi)容

NRI調(diào)查的數(shù)據(jù)包括三個(gè)不同的報(bào)告單元：Point、PSU以及MLRACs。主要內(nèi)容包括土地利用與植被覆蓋、土壤信息、耕作和水土保持措施、野生動(dòng)物棲息地多樣性、濕地類型和一系列與牧場(chǎng)相關(guān)的因素（表1）[12]。對(duì)PSU和Point數(shù)據(jù)的主要采集手段為航空攝影與遙感，應(yīng)用高分辨率圖像判讀樣本點(diǎn)的信息。在MLRAC水平得到的數(shù)據(jù)稱為縣郡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用于加權(quán)過(guò)程的控制總量，這些數(shù)據(jù)反映了美國(guó)土地普查的地表面積，同時(shí)也被用于探測(cè)實(shí)際發(fā)生但未在樣本點(diǎn)上反映的時(shí)空變化格局[13]。

表1 美國(guó)國(guó)家資源清單在樣本點(diǎn)、基本抽樣單元以及MLRACs上的監(jiān)測(cè)內(nèi)容Tab.1 Overview of variables collected for sample points, PSUs, and MLRACs in NRI

3 NRI年度清單（Annual NRI）

在1977—1997年期間，每5年進(jìn)行一次NRI調(diào)查。在20世紀(jì)90年代后，數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)發(fā)展，考慮政府機(jī)構(gòu)間合作與數(shù)據(jù)共享，美國(guó)自然資源保護(hù)局與愛(ài)荷華州立大學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中心設(shè)計(jì)了Annual NRI，并于2000年開始實(shí)施。Annual NRI具有一組每年進(jìn)行取樣的核心固定樣本和一組每年更迭取樣的增補(bǔ)固定樣本[27]。

美國(guó)自然資源保護(hù)局以美國(guó)538個(gè)郡縣的5972個(gè)取樣區(qū)間的數(shù)據(jù)來(lái)研究NRI年度中核心固定樣本與增補(bǔ)固定樣本的設(shè)計(jì)以及所得數(shù)據(jù)的相關(guān)性和測(cè)量變異誤差，發(fā)現(xiàn)當(dāng)核心固定樣本數(shù)為全部固定樣本數(shù)的50%時(shí)可以得到良好的數(shù)據(jù)精度[21]。考慮取樣層級(jí)的穩(wěn)定和變量估計(jì)的需要，2000年Annual NRI從1997年資源清單所確立的30萬(wàn)個(gè)PSU中選取了42000個(gè)核心固定樣本和35000個(gè)增補(bǔ)固定樣本，固定樣本總數(shù)達(dá)到77000個(gè)，在2000—2007年的年度資源清單中，所設(shè)立的固定樣本總數(shù)都維持在77000個(gè)[19]。

4 NRI數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與應(yīng)用

4.1 NRI數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

每次完成NRI調(diào)查后，將PSU和Point的數(shù)值數(shù)據(jù)做自行誤差邊際分析，在所有數(shù)據(jù)誤差的邊際估計(jì)都達(dá)到95%置信水平后錄入數(shù)據(jù)庫(kù)[12]。利用歷史數(shù)據(jù)為含有缺失數(shù)據(jù)的樣本點(diǎn)建立包含相似特點(diǎn)（例如，空間位置、土地利用類型、土地生產(chǎn)能力、灌溉條件和風(fēng)蝕因素）的潛在數(shù)據(jù)供應(yīng)位點(diǎn)的嵌套組合插值模型，再通過(guò)分層熱板插值過(guò)程估測(cè)缺失的數(shù)據(jù)以提供完整的數(shù)據(jù)庫(kù)[22]。

4.2 NRI數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用

NRI設(shè)立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遍布全美50個(gè)州及所屬島嶼，所調(diào)查的800000個(gè)樣本點(diǎn)中僅有220000個(gè)點(diǎn)所處的土地利用類型為耕地，即對(duì)耕地資源的監(jiān)測(cè)僅占NRI項(xiàng)目?jī)?nèi)容的1/4[18]。NRI監(jiān)測(cè)內(nèi)容側(cè)重于報(bào)告土地利用類型的面積變化和土壤侵蝕狀況，而目前對(duì)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)有意義的監(jiān)測(cè)指標(biāo)設(shè)置較少[23]。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部會(huì)定期將NRI調(diào)查所得到的數(shù)據(jù)制成大量的信息地圖和統(tǒng)計(jì)圖表在互聯(lián)網(wǎng)上向公眾發(fā)布，幫助政策制訂者和公眾獲悉自然資源的利用水平和變化趨勢(shì)，支持農(nóng)業(yè)—環(huán)境政策的發(fā)展[9]。NRI數(shù)據(jù)庫(kù)具有易用性的特點(diǎn)，便于同其他已有的調(diào)查數(shù)據(jù)相結(jié)合評(píng)價(jià)自然資源狀況。將其調(diào)查得到的灌溉條件，耕作和管理制度，土地利用情況與土壤調(diào)查的本底數(shù)據(jù)相結(jié)合，在全美國(guó)范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)耕地土壤流失和養(yǎng)分流失情況以及土壤碳含量變化，并繪制出可視化圖形，直觀顯示耕地質(zhì)量變動(dòng)較大而需要持續(xù)關(guān)注的區(qū)域[24]。

5 美國(guó)NRI對(duì)中國(guó)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布控的啟示

5.1 中國(guó)耕地土壤長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀

中國(guó)目前有4個(gè)部門參與了耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（表2），但是由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不一，監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系各異，并且在監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量和精度上存在較大差異，不能做到部門間的數(shù)據(jù)整合匯報(bào)與共享。例如農(nóng)業(yè)部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)是以區(qū)域經(jīng)濟(jì)特色作為布點(diǎn)依據(jù)，監(jiān)測(cè)指標(biāo)側(cè)重土壤理化性質(zhì)；環(huán)境保護(hù)部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)以行政執(zhí)法網(wǎng)點(diǎn)作為布點(diǎn)依據(jù)，側(cè)重土壤污染物的監(jiān)測(cè)報(bào)告；國(guó)土部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)以農(nóng)用地質(zhì)量分等所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)樣地為布點(diǎn)依據(jù)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容囊括農(nóng)用地的土壤環(huán)境指標(biāo)、地形因素和水利條件，可以反映農(nóng)用地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生產(chǎn)水平[3]。此外，這些項(xiàng)目在監(jiān)測(cè)內(nèi)容上存在一定重復(fù)性，造成了監(jiān)管資源的浪費(fèi)。所以中國(guó)應(yīng)當(dāng)整合耕地監(jiān)測(cè)資源，建立國(guó)家尺度的布點(diǎn)方法統(tǒng)一，監(jiān)測(cè)內(nèi)容全面高效，樣點(diǎn)數(shù)量?jī)?yōu)化配制的中國(guó)國(guó)家資源清單。

表2 中國(guó)現(xiàn)行耕地監(jiān)測(cè)項(xiàng)目比較Tab.2 The comparison between current cultivated land monitoring programs of China

5.2 中國(guó)建立耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的要求

對(duì)耕地質(zhì)量與耕地面積的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，是指導(dǎo)耕地保護(hù)和地力建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作，同時(shí)能就糧食生產(chǎn)能力進(jìn)行核算評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，并對(duì)可能存在的資源環(huán)境危機(jī)做出預(yù)警。中國(guó)耕地主要分布在東北、華北和長(zhǎng)江中下游區(qū)域，且耕地連片性較差，在建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要兼顧樣本點(diǎn)空間均勻分布的原則和大尺度上耕地不均勻分布的現(xiàn)狀，采用NRI體系所具有的自上而下的需求分析功能和自下而上的數(shù)據(jù)信息歸納流程，建立整體的縣、省、國(guó)家三級(jí)報(bào)告結(jié)構(gòu)，同時(shí)滿足土地利用變動(dòng)頻繁，耕地細(xì)碎化等現(xiàn)實(shí)情況下的監(jiān)測(cè)需要。

5.3 監(jiān)測(cè)格網(wǎng)布控方法與內(nèi)容的探討

耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是從耕地的地域性差異分布出發(fā)，遵循監(jiān)測(cè)樣本的典型代表性原則，在合理的人力財(cái)務(wù)投入下，利用具有一定精度的樣本數(shù)據(jù)對(duì)整體耕地質(zhì)量變化進(jìn)行報(bào)告和評(píng)價(jià)，其指導(dǎo)思想為“分層布控，重點(diǎn)加密”。監(jiān)測(cè)格網(wǎng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)區(qū)域耕地?cái)?shù)量和分布情況分層布控，在耕地分布較少的區(qū)域設(shè)置小面積的PSU，在耕地集中的糧食主產(chǎn)區(qū)或生態(tài)系統(tǒng)脆弱的農(nóng)牧交錯(cuò)帶區(qū)域提高取樣強(qiáng)度，加密區(qū)域樣本容量。在監(jiān)測(cè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)分別納入影響耕地質(zhì)量變化的短期和長(zhǎng)期變化因素。

5.3.1 格網(wǎng)系統(tǒng)與抽樣設(shè)計(jì) 考慮中國(guó)經(jīng)緯度位置與領(lǐng)土面積同美國(guó)相似，可以采用2′緯度×4′經(jīng)度大小的經(jīng)緯格網(wǎng)作為抽樣的層級(jí)分層框架，再依據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407—2012）所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)耕作制度二級(jí)區(qū)，參考區(qū)域內(nèi)種植制度、耕作和栽培管理措施、地質(zhì)地貌類型、水文土壤條件和土地利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況等方面因素對(duì)層級(jí)格網(wǎng)進(jìn)行劃分。

在耕地質(zhì)量格網(wǎng)法監(jiān)測(cè)的初期階段，可以每3—5年對(duì)中國(guó)耕地質(zhì)量情況進(jìn)行全面的摸底調(diào)查。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)積累至一定數(shù)量后，再結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與各區(qū)域的具體監(jiān)測(cè)需求，從基礎(chǔ)調(diào)查的PSU中選取核心固定樣本和增補(bǔ)固定樣本，開展年度監(jiān)測(cè)調(diào)查。

5.3.2 耕地質(zhì)量的監(jiān)測(cè)內(nèi)容 耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)源包括PSU和Point，其監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括抽樣區(qū)的地理信息位置，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的立地條件，土壤養(yǎng)分狀況和環(huán)境健康指標(biāo)。同時(shí)涵蓋對(duì)樣本區(qū)域耕地面積的監(jiān)測(cè)，從樣本上反映縣級(jí)和耕作二級(jí)區(qū)內(nèi)耕地?cái)?shù)量的變動(dòng)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量數(shù)量并重的管理。耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)源包括PSU和Point，其監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括抽樣區(qū)的地理信息位置，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的立地條件，土壤養(yǎng)分狀況和環(huán)境健康指標(biāo)。同時(shí)涵蓋對(duì)樣本區(qū)域耕地面積的監(jiān)測(cè)，從樣本上反映縣級(jí)和二級(jí)區(qū)內(nèi)耕地?cái)?shù)量的變動(dòng)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量數(shù)量并重的管理（表3）。

表3 耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)內(nèi)容Tab.3 The contents of cultivated land dynamic monitoring

6 結(jié)論與討論

（1） 應(yīng)盡快建立統(tǒng)一布設(shè)管理的中國(guó)國(guó)家資源清單，改變中國(guó)多個(gè)部門進(jìn)行監(jiān)管耕地質(zhì)量各自為戰(zhàn)的現(xiàn)狀。推動(dòng)建立多部門跨機(jī)構(gòu)合作的數(shù)據(jù)資源共享，使耕地資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠結(jié)合國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

（2）參考美國(guó)國(guó)家資源清單的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從空間統(tǒng)計(jì)分析角度出發(fā)，由國(guó)家相關(guān)部門在經(jīng)緯格網(wǎng)框架內(nèi)統(tǒng)一布設(shè)監(jiān)測(cè)樣本區(qū)域和樣本點(diǎn)，建立整體的縣、省、國(guó)家三級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)告機(jī)構(gòu)。當(dāng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容隨監(jiān)測(cè)目標(biāo)逐漸改變發(fā)展時(shí)，可以在經(jīng)緯格網(wǎng)框架內(nèi)靈活增設(shè)符合評(píng)估分析要求的樣本和抽樣內(nèi)容，有利于在監(jiān)測(cè)框架內(nèi)對(duì)某個(gè)觀測(cè)項(xiàng)目做特殊研究，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自下而上的歸納流程和自上而下的分析需求，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)適合用作長(zhǎng)期的縱向比較研究，保證數(shù)據(jù)建模過(guò)程中的可靠性。

（3）利用國(guó)外較為先進(jìn)成熟的經(jīng)驗(yàn)，考慮中國(guó)耕地破碎化等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，建立適合中國(guó)國(guó)情的耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，設(shè)立從無(wú)到有、從繁到簡(jiǎn)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃，建立長(zhǎng)期和短期的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，關(guān)注高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的設(shè)施建設(shè)，探測(cè)引起耕地土壤質(zhì)量下降的因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)耕地資源科學(xué)精細(xì)的保護(hù)和管理。

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(本文責(zé)編：郎海鷗)

The National Resources Inventory in the US and Its Implication to China’s Dynamic Monitoring on Cultivated Land Quality

LI Yi-zhi1, LI Li-qiang2, KONG Xiang-bin1,3, CAI Lu-bin4
(1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 2. Land Consolidation centor of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohehot 010020, China; 3. Key Laboratory for Arable Land Quality, Monitoring and Controlling of National Ministry of Land Resources, Beijing 100193, China;4. College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

The purpose of this paper is to discuss the national resources inventory (NRI) in the US and explore its implication on China. The methods include literature review and comparative analysis. The results show that NRI could provide enlightenment on establishing nationalstandard-cultivated lands quality monitoring system in China. The results presented in the article indicated the following： 1） the establishment of cultivated lands quality monitoring system should combine the current situation of China’s cultivated land and the oversea advanced experience, and determine the short-term or long-term monitoring content depending on the actual demand; 2）making up the standard and uniform sample units with sample points of cultivated lands quality monitoring among national region longitude and latitude networks, with the integral three-tier architecture of county-province-state in updating monitoring contents will guarantee the reliability and usability of the observed data; 3）by promoting inter-agency and multi-resources monitoring, the monitoring data could be used in various natural resources monitoring projects, which lead to good sharable monitoring sample units.

land administration; national resources inventory; cultivated land quality; dynamic monitoring; graticule

F301.2

A

1001-8158（2014）07-0082-08

2013-10-05

2014-03-24基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（2014RW014）；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)資金資助（2014RW014）；國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（14AZD031）。

李奕志（1991-），男，湖北荊州人，本科。主要研究方向?yàn)橥恋乩迷u(píng)價(jià)研究。E-mail:lyzh_cau@qq.com

孔祥斌（1969-），男，河北承德人，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源可持續(xù)利用和土地資源評(píng)價(jià)。E-mail:kxb@cau.edu.cn