1 引言
耕地約占全球陸地表面積的10.20%,是農業生產最重要的資源，對保障糧食安全、生態安全以及可持續發展具有重要作用[1].截至2012年底，我國耕地面積為1.35億hm2（20.27億畝），但耕地質量總體偏低且難以可持續地維持，耕地利用中存在著保障糧食安全與撂荒趨勢加重、耕地保護政策與實踐中“占優補劣”、保證農產品安全與土壤環境污染等矛盾。由于受到土地限制、消費增長及工業發展的影響，近年來我國農產品呈現“進口多、出口少”的局面[2];而國內由于農業比較效益低、農村勞動力流失及土地流轉困難等造成大面積耕地撂荒[3].為保障糧食自給，保護耕地已成為一項基本國策，但在實踐中，各類建設大量占用優質耕地，而補充的耕地大多質量較差。此外，我國擁有全球7%的耕地，而化肥和農藥的使用量卻全球占比高達35%,2014年首次土壤環境質量普查結果顯示耕地污染超標率達19.4%,農產品質量安全問題已引起了廣泛的關注。這些都對耕地質量評價提出了新的要求。
耕地質量評價起源于歷史上為制定賦稅而定性地將土壤分為三六九等[4].1961年美國農業部頒布的世界上第一個全面系統的土地生產能力評價系統[5]使耕地質量評價從定性走向定量。之后出現了多目標的評價，包括耕地地力監測、土地生產潛力分級、土地承載力評價、全國分區評價等。近年來地理信息系統（GIS）、遙感（RS）技術的應用，推動了耕地質量評價向多尺度、高精度發展。但目前耕地質量評價尚存在許多問題，如較多考慮生產目標而輕視生態安全及可持續性；缺乏統一標準使得評價結果比較性差，對我國耕地質量是變好還是變差仍不能確定[6];靜態的大尺度評價難以指導實際農業生產；對于新增、擱置耕地的質量評價不足，出現“占優補劣”的現象等。因此，推動耕地質量評價向綜合化、標準化、動態化及實踐化轉變應成為今后努力的方向。
本文在總結國內外耕地質量評價文獻的基礎上，探討耕地質量的內涵，梳理了耕地質量評價的主要方法和技術，分析了不同尺度耕地質量評價的現狀，并提出未來發展趨勢，以期為未來耕地質量評價理論提升和精細化農業發展提供支持和依據。
2 耕地質量評價研究進展
2.1 耕地質量內涵及概念
耕地是經過開墾用以種植農作物并經常耕耘的土地[7],是一種特定的土地利用類型。耕地質量即“耕地的狀況與條件”[8],其內涵從早期單一目標的基礎地力擴展到涵蓋適宜性、生產潛力、生態安全、環境質量及可持續性等多個方面。起初，耕地質量主要指耕地在現有的農業生產技術、管理與投入水平下所能達到的現實生產能力[9].之后，美國農業部于 1961 年提出土地潛力分類系統（LandCapability Classification,LCC）[10],耕地生產潛力成為耕地質量的重要內容，其是指在當地實際光、熱、水氣候資源條件下，其他環境因素均處于最適狀態時，農作物所能達到的最高產量[11].1976年，聯合國糧農組織從適宜性角度提出了全世界第一個統一的土地評價系統《土地評價綱要》，其中耕地適宜性指耕地被持續用于特定土地用途時所表現出來的適宜與否及其程度的特性[9].20世紀80年代，國際上開始關注土壤及環境健康問題，加拿大率先開展了“土壤健康”項目[12],耕地土壤及環境健康也成為耕地質量的重要方面。其中，土壤健康質量指土壤影響或促進人類和動植物健康的能力；土壤環境質量為土壤容納、吸收和降解各種環境污染物的能力。隨后，由于資源不合理利用引起了一系列問題，土地可持續利用理論于1993年被首次提出，按照FAO的定義，土地利用的可持續性指：“如果預測到一種土地利用在未來相當長的一段時間內不會引起土地適宜性的退化，則認為這樣的土地利用是可持續的”[13],相應地，耕地質量概念開始納入可持續性的內涵。
由于耕地質量內涵在不斷變化，國內學者對耕地質量概念并沒有統一的定義。20世紀90年代，學者們主要從生產力的角度界定耕地質量的概念，如倪紹祥將其定義為耕地的生產率水平[14],趙登輝定義為耕地肥力及位置[15].21世紀初期，耕地質量概念逐步考慮生態環境、承載力、可持續等內容，如吳群認為耕地質量包括適宜性、生產潛力和現實生產力3個方面[9],朱永恒等則認為耕地質量包含生態、生產、承載力[16],而2008年農業部《耕地地力調查與質量評價技術規程》將耕地質量定義為滿足作物生長和清潔生產的程度，包括耕地地力和耕地環境質量兩方面[17].近期，學者們開始進行綜合性的界定，如孔祥斌提出耕地質量是自然、社會、經濟與技術進步綜合影響結果[18];陳印軍等[19]和沈仁芳等[20]都分別提出了相似的耕地質量概念，即包括土壤質量、空間地理質量、管理質量和經濟質量。
總之，隨著自然環境條件變化和社會經濟發展對耕地的影響及需求的變化，耕地質量的概念和內涵仍在不斷豐富和發展之中。
2.2 耕地質量評價方法
耕地質量評價是基于特定目的的專項或綜合評價，已從查田定產、土壤性質、基礎地力等耕地自然狀態的研究，發展到綜合考慮自然、經濟和社會的“人地一體化的資源價值管理評價”[21].根據耕地質量評價的目的和任務不同，出現了不同的評價方法，目前主要的耕地質量評價方法有：
（1）農業生產能力評價。最初的中低產田劃分，即依據單位面積糧食產量劃定耕地質量，是對農業生產能力的評價。這種方法資料易得、簡單易行，能真實地反映耕地質量狀況[22];但是只能從結果反映狀況，沒能將自然條件和人為投入體現出來。
之后，農業部于1996年開展了《全國耕地類型區耕地地力等級劃分》，是利用單位面積糧食產量和耕地地力要素（土壤理化性質、地形坡度、耕層狀況等）指標，把全國劃分為7個耕地類型區和10個耕地地力等級[23].此后又于2008年制訂了《全國耕地地力調查與質量評價技術規程》，選取了氣象、立地條件、剖面性狀、土壤理化性狀、障礙因素、土壤管理等評價因素，其評價步驟為：評價單元賦值、確定各評價因子的權重（特爾斐法、層次分析法）和隸屬度（特爾斐法、隸屬函數法）、計算耕地地力綜合指數（累加法）、劃分地力級別（等距法）[17].總之，結合自然和人為投入的耕地地力評價方法，可以綜合體現耕地的自然和經濟的再生產能力[9].
（2）耕地潛力評價。國際上比較成熟的有FAO的農業生態區法（AEZ）、土壤生產力指數模型、土壤潛力模型、邁阿密模型、桑斯威特紀念模型、格斯勒-里斯模型、瓦格寧根模型[24];國內常用的為光合生產潛力、光溫生產潛力、氣候生產潛力、經濟生產潛力等[25].美國農業部依據限制因子及經營管理差異將土地分為潛力級、潛力亞級和潛力單位3個等級，評價步驟為：確定評價單元、建立評價體系、擬定評價表和評定等級[26].1986年，原農牧漁業部土地管理局以水、熱、土等自然條件為評價因素，劃分了農用地自然潛力的級別。潛力評價揭示了土地可利用的范圍，主要服務于土地質量管理工作，如耕地占補平衡評價、基本農田保護區劃定、土地置換等，對于進一步研究區域發展戰略、土地承載能力具有重要意義。
（3）適宜性評價。FAO的《土地評價綱要》采用土地單元屬性與土地利用方式或作物的要求進行匹配的方法進行土地適宜性評價[27],步驟為：規劃土地評價、確定土地利用種類和明確要求、調查土地性質和土地質量、進行土地利用與土地的比較共四個環節[26].適宜性評價因實用性強而取得很快的發展，限制評分法[28]、線性回歸法[29]、模糊數學[30]等被引入到適宜性評價中。我國1∶100萬土地資源圖分類系統即是參照《土地評價綱要》，結合我國實際，共分了土地潛力區、適宜類、質量等、限制型和資源單位五個等級，其中適宜性評價是土地利用規劃的依據。適宜性評價并不等同于土地利用規劃，需在考慮社會經濟條件、生態環境效益的前提下才能做決策規劃。
（4）土壤及環境質量評價。常見的土壤環境質量評價方法有單因子指數法、模糊綜合評價法[31]、灰色聚類法[32]和綜合指數法等。其中，單因子指數法方法簡單，只能識別單個污染物的污染狀況；模糊綜合評價計算方法相對復雜，考慮了質量分級的過渡性；綜合指數法是目前應用的主要方法，通過環境質量指數無量綱化后，各因子的貢獻可直觀反映出來[33],且運算簡單易操作。環境保護部于1995年提出的《土壤環境質量標準》，根據土壤污染物（重金屬、砷、六六六、滴滴涕）值將土壤環境質量分為三級[34].農業部于2000年制定的《農田土壤環境質量監測技術規范》，其評價指標除土壤污染物以外，增加了有機質、全氮、全磷、有效硼等，評價過程包括：調查與資料收集、監測單元劃分、布設監測點、采集樣品、實驗分析[35].
（5）可持續性評價。FAO 1993年擬定的《可持續土地利用管理評價綱要》（FESLM）提出了生產性、穩定性、保持性、經濟可行性和社會可接受性的可持續性五大準則[13],此后，可持續性成為包括耕地質量評價在內的土地評價研究的重要領域。土地可持續性研究的重點之一是構建評價指標體系。
1995 年世界銀行（WBG）、聯合國糧食與農業組織（FAO）、聯合國開發計劃署（UNDP）和聯合國環境署（UNEP）共同提出了土地質量指標體系（LandQuality Indicators,LQIs），基礎研究方法是壓力-狀態-響應（PSR）模型。之后的各種修訂模型如DPSIR、PS IR、DSR也已成為許多國家研究區域農業可持續發展的基礎框架[36,37].國內學者也做了大量的探索，如傅伯杰等提出了不同尺度的生態、經濟、社會評價框架[38];陳百明建立了包括目標層、準則層、因素層以及元素層4個層次的土地可持續利用評價指標體系[39];蔡運龍等提出了包括生產力、穩定性、恢復力、公平性、協調性的針對變化過程的指標體系[40].目前的可持續利用評價方法存在的不足之處在于以短期的縱向對比為主，沒有充分反映出可持續性的動態特性[41].
（6）分等定級。分等定級是國內常用的土地質量評價方法。應用最早的是分等賦值法，即人為地劃分土壤肥力評價指標的數量級別以及各指標的權重系數，然后利用簡單的加法、乘法合成一項綜合性的指標評價土壤肥力的高低。其優點是簡單明確直觀，缺點是主觀性強，評價結果很大程度取決于評價者的專業水平。我國自20世紀80年代末開始農用地分等定級試點工作，對技術方法進行了大量探索，主要成果體現在2001國土資源部頒布的《農用地分等定級規程》，是指根據農用地自然和經濟兩方面屬性，對農用地的質量優劣進行綜合評定，其中分等是以相對穩定的土地性質為評價指標，定級以集約經營水平或容易被人為投入改變的土地性質為評價指標。其評價流程可以細分為選擇指標、指標評分、賦權重、整合綜合分值、分等定級等環節[42],其中分等有間距法、數軸法、總分頻率曲線法，定級有因素法、修正法、樣地法[43].當前我國已開展了農用地分等定級工作，建成了全國可比基礎上的耕地質量評價，分等定級的方法也在逐步標準化、規范化、實用化。此外，分等定級是對耕地質量的綜合評價，在分等定級過程中，集對分析[23]、模糊數學[44]、高維降維技術[45]等被相繼引入。
不同耕地質量評價方法的應用和發展過程并不是獨立的，而是相互聯系和相互補充的。如土地的可持續利用是對土地適宜性在時間方向的延伸趨勢進行的一種判斷和評估[41];《農用地分等規程》中劃分農用地自然等即采用FAO生產潛力評價的AEZ法；土地潛力評價未能指出土地的最佳利用方式，而通過適宜性評價可以予以彌補；以糧食產量為指標的耕地生產能力與土壤環境質量評價相結合，可以得到更客觀的耕地質量。
2.3 耕地質量評價尺度
耕地質量評價主要在國家、區域和地塊三個尺度上開展。其中，國家尺度上為宏觀政策引導、標準制定的依據；區域尺度主要針對區域特征及主要影響因子開展耕地管理、區域比較、時空變化分析等；地塊尺度是區別于國家和區域層次的主要基于機理性或生產目的的評價。
