东部发达地区城镇开发边界内耕地土壤健康研究——以杭州市萧山区为例

　　 摘要:

在城镇开发边界内，尤其是社会经济较发达的城市地区，耕地的质量和健康状况更易受到自然资源禀赋与人类活动的双重影响。随着我国耕地保护政策的不断升级，这部分耕地将承担更多粮食安全任务，亟需解析多重因素对其健康的影响机制。基于实验室分析及宏基因组测序方法，对杭州市萧山区城镇开发边界内划为永久基本农田的耕地土壤健康状况进行了调查。通过随机森林模型和SHAP值分析，明确耕地地表特征、空间分布及农户种植偏好对土壤健康情况的影响，并进一步探讨土壤生物群落和功能的对外部影响的反馈。研究结果表明，城镇化影响着农户种植偏好，土壤健康指数在不同种植偏好间产生了显著差异。在土壤理化性质方面，相比规模化的水稻和高粱种植，蔬菜种植受到更多管护，更有利于土壤水分保持。但土壤生物多样性方面，相比苗木、撂荒的耕地，规模化种植的水稻和高粱呈现出显著优势。在群落结构和功能方面，苗木种植和撂荒显著降低了部分土壤代谢功能，同时加强了衰老相关功能。此外，综合土壤健康情况显示，距离城镇区域越近，耕地面临的健康压力越大。基于以上研究结果，本研究从市场调节、激励机制、监控体系及保障措施等方面，提出了针对耕地系统的管理优化策略。