劉希瑤
(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,遼寧沈陽110034)
土地規(guī)劃是我國土地管理的一項重要內(nèi)容.我國人口眾多,資源相對不足,生態(tài)環(huán)境承載能力弱,在這樣的基本國情下,實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展,處理好經(jīng)濟(jì)建設(shè)與資源利用的關(guān)系,成為國土資源管理的重要工作.土地規(guī)劃中,土地質(zhì)量的評估是土地管理從數(shù)量管理向質(zhì)量管理的重要飛躍.土地的肥力、地勢、自然條件是土地質(zhì)量好劣的主要條件,而土壤的地球化學(xué)特征(如土壤的有益元素和有害元素的含量)也是衡量土地質(zhì)量的一個重要條件.土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是將生態(tài)地球化學(xué)理論和方法引入土地質(zhì)量管理的新的研究領(lǐng)域,它更加豐富了土地質(zhì)量管理的內(nèi)容,同時也為土地規(guī)劃提供了更加翔實的依據(jù).
土地是不可再生的資源,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的生產(chǎn)要素,土地資源的配置不但關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,也關(guān)系到子孫后代的生存和發(fā)展.
改革開放以前,我國的土地規(guī)劃主要針對農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行規(guī)劃,主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù),目的是提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模.改革開放后,土地規(guī)劃的范圍涉及到農(nóng)業(yè)用地、城市用地和工業(yè)用地.目前,我國經(jīng)濟(jì)正處在高速增長期,其特點是以工業(yè)化為基礎(chǔ)的城市化進(jìn)程加速.建設(shè)用地需求量大是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然,因此要求土地宏觀調(diào)控在地區(qū)上、方向上符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律.土地資源是區(qū)域經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)布局等在空間上的具體落實,可以通過對土地資源配置達(dá)到對產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)控,通過產(chǎn)業(yè)布局確定地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向.通過對城市用地的規(guī)劃、計劃并結(jié)合國家的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,建立公開的土地供應(yīng)等制度,抑制或鼓勵土地要素在產(chǎn)業(yè)中的市場需求,有效引導(dǎo)投資、消費(fèi)的方向,從而實現(xiàn)對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的調(diào)控.要做到這一點,就要求建立一套符合市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律的調(diào)控機(jī)制,使土地供應(yīng)計劃同國民經(jīng)濟(jì)計劃、國土規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃相協(xié)調(diào).
土地規(guī)劃主要有以下幾方面的內(nèi)容:
(1)分析土地利用狀況,確定區(qū)域土地利用方針;
(2)確定土地利用規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù),優(yōu)先安排農(nóng)業(yè)用地;
(3)安排國家和地方重點工程用地,確保重點建設(shè)項目用地;
(4)合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和布局,合理開發(fā)、保護(hù)未利用地,加強(qiáng)土地復(fù)墾,大力推進(jìn)土地整理;
(5)控制城市用地規(guī)模,合理確定城市建設(shè)用地規(guī)模;
(6)制定規(guī)劃實施措施,加強(qiáng)土地生態(tài)保護(hù),提高耕地質(zhì)量.
通過上述內(nèi)容可以看出,土地規(guī)劃主要目的是劃分不同的土地類型,針對不同的用地類型提出規(guī)劃的數(shù)量和范圍,以保證農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地、城市用地的合理配置,提高土地的質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境作用,保證人民生活必需的糧食生產(chǎn)、工業(yè)發(fā)展和城市發(fā)展,促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展.
土地規(guī)劃中的一項重要內(nèi)容就是進(jìn)行土地整理,從土地的數(shù)量和質(zhì)量兩個方面進(jìn)行評價或評估.發(fā)達(dá)國家管理保護(hù)土地資源,已經(jīng)跨過了數(shù)量管護(hù)、質(zhì)量管護(hù)兩個階段,正向生態(tài)環(huán)境管護(hù)的更高層次發(fā)展,而我國的耕地數(shù)量管護(hù)還處在初級階段.
土地評價基本內(nèi)容就是對農(nóng)用地進(jìn)行分等定級與估價.農(nóng)用地分等定級與估價是國家新一輪國土資源大調(diào)查的重要組成部分,并列入了國家《新一輪國土資源大調(diào)查實施方案》.它的工作任務(wù)與基本內(nèi)容是按照《農(nóng)用地分等規(guī)程》[1]、《農(nóng)用地定級規(guī)程》[2]、《農(nóng)用地估計規(guī)程》[3]確定的技術(shù)路線和方法,對耕地和宜農(nóng)未利用地進(jìn)行分等.按照國家要求:
(1)農(nóng)用地分等是依據(jù)《農(nóng)用地分等規(guī)程》[1],在全國范圍內(nèi),按照統(tǒng)一劃定的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)耕作制度,以縣級為單位,在自然質(zhì)量條件、平均土地利用條件、平均土地經(jīng)濟(jì)條件下,根據(jù)規(guī)定的程序和方法進(jìn)行農(nóng)用地質(zhì)量綜合評定,并劃分出等別.
(2)農(nóng)用地定級是依據(jù)《農(nóng)用地定級規(guī)程》[2],在完成農(nóng)用地分等工作的基礎(chǔ)上,按照規(guī)定的相關(guān)程序和方法,對農(nóng)用地分等成果(包括過渡成果)相關(guān)部分進(jìn)行修訂,并劃分出農(nóng)用地級別.
(3)農(nóng)用地估價是依據(jù)《農(nóng)用地估價規(guī)程》[3],在完成農(nóng)用地定級工作的基礎(chǔ)上,,按照規(guī)定的土地收益還原法進(jìn)行農(nóng)用地基準(zhǔn)地價評估的程序和方法,確定農(nóng)用地不同級別、用途的基準(zhǔn)地價.
土地評價是按照土地用途的不同要求,全面衡量土地本身的條件和特征,確定不同自然和社會經(jīng)濟(jì)條件下,特定土地用途時土地生產(chǎn)力(如生物生產(chǎn)能力)的多少、適宜程度高低、價值量的大小等.
土地質(zhì)量是指土地在一定的用途條件下,對該用途是否適宜以及適宜的程度或生產(chǎn)力的大小或價格的高低.它是土地的綜合屬性,也是土地對某種用途適宜不適宜,或適宜程度高低的表示.土地質(zhì)量的差別,實質(zhì)上是土地生產(chǎn)力高低的差異.土地質(zhì)量可以用可度量測定的土地屬性,即土地特性指標(biāo)綜合表述,也可以用土地生產(chǎn)力的指標(biāo)表示,如產(chǎn)量、產(chǎn)值、凈產(chǎn)值、純收入、利潤、級差收益等.在不同的土地利用狀態(tài)下,土地質(zhì)量的含義也有差異.在農(nóng)、林、牧業(yè)等利用中,土地質(zhì)量指的是土地生物生產(chǎn)能力的差異,即土地勞動生產(chǎn)率的高低;在工業(yè)、交通、城鎮(zhèn)等非農(nóng)業(yè)建設(shè)利用中,則是指以區(qū)位條件優(yōu)劣為主造成的勞動生產(chǎn)率或土地使用效益的差異.
土地的“生物生產(chǎn)能力”、“適宜程度”、“價值量”等,都能夠獨(dú)立地表達(dá)出“土地質(zhì)量的好壞”.因此,土地評價的研究對象是土地質(zhì)量.土地質(zhì)量狀況如等別或級別高低可反映土地生產(chǎn)力的特點.土地質(zhì)量的好壞通常是通過土地適宜類型、適宜程度等方面的特點表現(xiàn)出來.土地適宜性評價和生產(chǎn)能力的評價也是在研究土地質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上來劃分土地適宜性等級和生產(chǎn)能力等級的.這也進(jìn)一步說明了土地評價是以土地質(zhì)量為研究對象的一門科學(xué).
土地質(zhì)量評價類型可從以下幾個方面進(jìn)行劃分.
1.4.1 評價中所考慮的指標(biāo)屬性
(1)自然評價:
土地適宜性評價;
土地潛力評價;
土地利用潛力和土地生產(chǎn)潛力.
(2)經(jīng)濟(jì)評價:
利用評價;
經(jīng)濟(jì)評價.
1.4.2 土地評價所有指標(biāo)
(1)定性土地評價:是根據(jù)土地的自然和社會經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行的評價.它用定性的術(shù)語來描述土地質(zhì)量的好壞,將社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等多方面的效益直觀地綜合起來,不具體計算成本和盈利.一般而言,定性評價適用于大面積較小比例尺的土地評價.
(2)定量土地評價:是利用調(diào)查的土地自然因素和社會經(jīng)濟(jì)條件的資料與數(shù)據(jù),計算某種特定土地用途的生物生產(chǎn)量大小或投入-產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),用產(chǎn)量或數(shù)字(分?jǐn)?shù)或者是指數(shù))或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來表示土地的質(zhì)量差別.定量土地評價一般適于較大比例尺的土地評價.
1.4.3 土地用途的綜合性程度
(1)單項土地評價:也叫做單目標(biāo)土地評價.它根據(jù)某一具體目標(biāo)和土地利用的具體要求評價土地,如為改良鹽堿地為目的的評價、發(fā)展橡膠宜林地的評價、森林樹種的用地評價、發(fā)展畜牧業(yè)的某類草地評價等.
(2)綜合土地評價:也叫多目標(biāo)土地評價,如可根據(jù)農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)的綜合要求或國民經(jīng)濟(jì)各部門間合理分配土地利用的要求來評價土地.
單項評價和綜合評價是相對的、相互之間沒有截然的界限.
土地質(zhì)量評價的本質(zhì)實際上是土壤質(zhì)量評價.土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形、時間和人類等因素共同作用的結(jié)果,它是土地的主體.從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā),土壤質(zhì)量的好壞對土地質(zhì)量具有決定性作用.用于土壤質(zhì)量評價的指標(biāo)很多,但不同類型的土壤、不同景觀區(qū)的土壤所采用的參數(shù)指標(biāo)和評價體系都有所差別.
土壤質(zhì)量包括3個方面:
(1)土壤生產(chǎn)力,即土壤提高植物和生物生產(chǎn)力的能力;
(2)環(huán)境質(zhì)量,即土壤降低環(huán)境污染物和病菌損害的能力;
(3)動植物健康,即土壤質(zhì)量影響動植物和人類健康的能力.
這3項功能也被稱為土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量.由于影響土壤質(zhì)量的因子間普遍存在著相關(guān)性,甚至是信息的彼此疊加,故進(jìn)行土壤質(zhì)量評價時沒有必要將所有因子都考慮進(jìn)去,可根據(jù)不同的土壤類型、不同的評價目的對這些指標(biāo)進(jìn)行取舍組合.為了排除人為主觀性對選擇評價因子的影響,使篩選的主參評因子能較全面客觀地反映土壤的實際狀況,在進(jìn)行土壤質(zhì)量評價時,通常借用數(shù)學(xué)手段對所選的較全面的評價指標(biāo)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計、分析、轉(zhuǎn)換,篩選出合理的土壤質(zhì)量評價的指標(biāo).常用的方法有:多元回歸分析、聚類分析、主成分分析、因子分析和判別分析等.
土地質(zhì)量評價主要是從土壤生產(chǎn)力(作物產(chǎn)量)、土壤的質(zhì)地(有機(jī)質(zhì))、土壤的自然條件(平地、坡地)等方面,選擇一定的指標(biāo)作為評價依據(jù).這些指標(biāo)是從土壤的生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性、健康性三方面進(jìn)行評價.但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)業(yè)化布局向更廣大的農(nóng)業(yè)用地發(fā)展,城市化的發(fā)展,人類活動的增加,污水灌溉等,都給土地的環(huán)境帶來了巨大的變化,土壤本身的元素含量發(fā)生了改變.有害元素含量增加,有益元素含量減少,使土地質(zhì)量發(fā)生了變化.而這些因素在目前的土地質(zhì)量評價中沒有得到考慮,這勢必給土地質(zhì)量評價帶來不足和遺憾.
為了更全面地進(jìn)行土地質(zhì)量評價,國內(nèi)的地球化學(xué)專家提出了“土地質(zhì)量地球化學(xué)評估”,從土壤的地球化學(xué)元素含量特征研究入手,開展土地質(zhì)量地球化學(xué)評估.為此,國家開始實施了“全國土壤現(xiàn)狀調(diào)查及污染防治”專項,全面調(diào)查土壤中元素地球化學(xué)特征,進(jìn)行土地質(zhì)量地球化學(xué)評估.為土地質(zhì)量評價提供更豐富的地球化學(xué)信息.
土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是勘查地球化學(xué)與土地管理結(jié)合而形成的一門新興的邊緣學(xué)科,是在中國地質(zhì)調(diào)查局實施的多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查基礎(chǔ)上發(fā)展形成的[4].在國家“全國土壤現(xiàn)狀調(diào)查及污染防治”專項的支持下已在全國各省(市、區(qū))逐步展開.其目的是為國土資源管理提供依據(jù).
依據(jù)土地有益元素、有毒有害元素和有機(jī)污染物含量水平等地球化學(xué)指標(biāo)因素,及其對土地基本功能的影響程度而進(jìn)行的土地質(zhì)量級別評定.土地質(zhì)量地球化學(xué)評估指標(biāo)以反映土地質(zhì)量的地球化學(xué)要素如土壤肥力指標(biāo)、土壤環(huán)境健康指標(biāo)為主,以地質(zhì)背景、大氣質(zhì)量、水體質(zhì)量和生物效應(yīng)為輔,綜合考慮與土地利用有關(guān)的各種因素,以實現(xiàn)土地質(zhì)量的地球化學(xué)評估[5].
(1)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是以多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查為基礎(chǔ),以生態(tài)地球化學(xué)理論為指導(dǎo),以科學(xué)量化土地質(zhì)量、實現(xiàn)動態(tài)管理和成果數(shù)據(jù)的查詢、利用為目的的一項綜合評估工程.
(2)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估依據(jù)土地中各項有益、有害元素指標(biāo)和有機(jī)污染物含量水平及其對土地生產(chǎn)功能影響程度進(jìn)行系統(tǒng)研究和質(zhì)量級別評定,以服務(wù)于土地質(zhì)量與生態(tài)管理和土地資源合理利用為宗旨.
(3)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估以土壤、湖相沉積物、近岸海域沉積物地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)為主要指標(biāo),以元素在大氣、水體和生物體中含量分布為輔助指標(biāo),對土地質(zhì)量、價值及風(fēng)險進(jìn)行評估,為土地利用和規(guī)劃提供依據(jù).
(4)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估遵循區(qū)域開展、逐步深入原則.一般應(yīng)首先進(jìn)行國家—省級的區(qū)域性較小比例尺評估,在了解全局后,逐步地、有針對性地依次開展普查、詳查和精查等較大比例尺評估;也可根據(jù)實際需要直接開展某一級次的評估.
(5)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估應(yīng)兼顧全面評估和突出重點兩個方面.全面評估,要求評價總體的、綜合的生態(tài)地球化學(xué)狀況和質(zhì)量水平.突出重點,要求評價重要的、起主導(dǎo)作用的生態(tài)地球化學(xué)問題.
(6)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估主要目的是為國家、省、市等各級土地宏觀管理和規(guī)劃提供地球化學(xué)依據(jù),為土地可持續(xù)利用服務(wù).同時,在調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、發(fā)展特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品、促進(jìn)科學(xué)合理施肥及土壤污染治理等方面發(fā)揮指導(dǎo)作用.
(1)以土地地球化學(xué)質(zhì)量研究為主,進(jìn)行土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科綜合研究,制定出適合于研究區(qū)土壤特性、景觀特征的土地質(zhì)量地球化學(xué)評估方法、技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系.
(2)研究影響土地質(zhì)量的各項地球化學(xué)指標(biāo)特征,對土地質(zhì)量進(jìn)行地球化學(xué)等級劃分和評估.分析不同土地利用方式、管理措施對土地質(zhì)量地球化學(xué)等級的影響,進(jìn)行土地利用的地球化學(xué)適宜性分區(qū).
(3)建立土地質(zhì)量地球化學(xué)評估數(shù)據(jù)庫及圖形庫.
(4)評估土地管理利用方式的可持續(xù)性,確定土地的最佳管理措施,為政府評估可持續(xù)農(nóng)業(yè)和土地利用政策提供科學(xué)依據(jù).
土地質(zhì)量地球化學(xué)評估以土壤中元素含量、土壤pH值和土壤有機(jī)質(zhì)等影響土地質(zhì)量的內(nèi)部因素為主要評估指標(biāo),同時兼顧大氣質(zhì)量、水體質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品安全性等能夠反映土地質(zhì)量的外部因素作為輔助評估指標(biāo),實現(xiàn)對土地質(zhì)量的地球化學(xué)等級劃分.土地質(zhì)量地球化學(xué)評估指標(biāo)分兩類:
(1)影響土地質(zhì)量的內(nèi)部指標(biāo)
該類指標(biāo)主要指土壤中 N、P、K、Ca、Mg、S、B、Mo、Mn、Si、Co等必需和有益元素,pH、有機(jī)質(zhì)等理化指標(biāo)和As、Cd、Hg、Pb等有害元素及有機(jī)污染物指標(biāo).
(2)影響土地質(zhì)量的外部指標(biāo)
包括由灌溉、施肥、大氣沉降等因素進(jìn)入到土壤中引起土地質(zhì)量變化的所有指標(biāo);以及能夠間接反映土地質(zhì)量的地球化學(xué)指標(biāo),如農(nóng)作物安全性指標(biāo)(農(nóng)作物籽實As等有害元素含量及六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)等有機(jī)污染物含量)、成土母質(zhì)和成土過程地球化學(xué)指標(biāo)等.
工作程序為:野外樣品采集→樣品測試分析→評估指標(biāo)篩選→指標(biāo)權(quán)重賦值→隸屬函數(shù)計算→綜合參數(shù)計算→土地等級劃分→等級實地校正→土地等級統(tǒng)計→土地質(zhì)量評估圖.
土地質(zhì)量地球化學(xué)評估關(guān)鍵環(huán)節(jié)是評估指標(biāo)篩選、指標(biāo)權(quán)重賦值、綜合參數(shù)計算,據(jù)此劃分土地質(zhì)量地球化學(xué)等級,如表1.
表1 土地質(zhì)量地球化學(xué)分等表Table 1 Geochemical grading of land quality
在土地質(zhì)量地球化學(xué)分等基礎(chǔ)上,疊加大氣質(zhì)量、灌溉水質(zhì)量、農(nóng)作物安全等影響土地質(zhì)量外部因素的指標(biāo)評估結(jié)果,在等的基礎(chǔ)上劃分出級.
在土地質(zhì)量地球化學(xué)等級劃分基礎(chǔ)上,根據(jù)土地的地質(zhì)背景、耕層厚度、障礙層深度、坡度、坡向等土地質(zhì)量的物理指標(biāo)和生物指標(biāo),對初步劃定的分級進(jìn)行檢驗,采用實地校核與專家評議等方式對土地級別界線進(jìn)行修訂,最終確定土地質(zhì)量的地球化學(xué)級別.
在土地質(zhì)量地球化學(xué)等級色塊圖上,疊加相應(yīng)比例尺的土壤類型或土地利用類型圖層,根據(jù)疊置結(jié)果,分別統(tǒng)計出不同土壤類型和不同土地利用類型的土地質(zhì)量地球化學(xué)等級的面積和所占比例,根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,對評估區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、土壤污染治理和土地合理利用提出建議.
土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是野外與室內(nèi)、經(jīng)驗與科學(xué)、統(tǒng)計與分析、實踐與研究的綜合研究科學(xué),是集生態(tài)地球化學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境學(xué)、土地管理和GIS(地理信息系統(tǒng))等多學(xué)科為一體的邊緣學(xué)科.
目前國內(nèi)已有部分地區(qū)開展了土地質(zhì)量地球化學(xué)評估工作,取得了初步的成果[6-7].根據(jù)某地區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查的土壤成果,以土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8]和全國第二次土壤普查營養(yǎng)元素分級標(biāo)準(zhǔn)分別對重金屬元素和有益營養(yǎng)元素進(jìn)行了分級評價,在此基礎(chǔ)上用地球化學(xué)指標(biāo)和綜合指數(shù)評價方法對土壤質(zhì)量進(jìn)行了分等定級.
1999~2001年在某盆地內(nèi)開展了多目標(biāo)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查,獲得了近萬平方千米表層和深層土壤52個元素的含量和pH值、有機(jī)質(zhì)等共54個指標(biāo)的地球化學(xué)數(shù)據(jù).表層土壤樣品采樣密度為1個樣品/km2,每4 km2內(nèi)的4個樣品組合為1件.表層土壤樣品分析了包括重金屬和有益元素在內(nèi)的54個元素和指標(biāo).樣品分析采用X熒光光譜法、等離子體光量計法等.
以土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)對測區(qū)Hg、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、As 等 8 個土壤重金屬元素含量作出分級和評估.將測區(qū)土壤分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、超Ⅲ類等4類土壤區(qū).
Ⅰ類土壤區(qū):土壤中重金屬元素含量小于一級標(biāo)準(zhǔn)值,重金屬元素含量值接近背景含量.這些區(qū)域可作為綠色農(nóng)作物的種植開發(fā)區(qū)和集中式飲用水源地.
Ⅱ類土壤區(qū):土壤中重金屬元素含量在一級至二級標(biāo)準(zhǔn)之間,土壤中重金屬的積累程度尚不足以危及動植物生長及人體健康,現(xiàn)階段屬安全區(qū).這些區(qū)域的土地可作為無公害農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū).
Ⅲ類土壤區(qū):土壤中重金屬元素含量在二級至三級標(biāo)準(zhǔn)之間,土壤中的重金屬元素積累已超過臨界值,有的可能已危及動植物生長及人體健康,應(yīng)引起足夠重視,防止環(huán)境進(jìn)一步惡化,危及人類的生存環(huán)境.
超Ⅲ類土壤區(qū):土壤中重金屬元素含量大于三級標(biāo)準(zhǔn)值,土壤中重金屬元素的積累量遠(yuǎn)超過臨界值,可能造成某些農(nóng)作物可食部分重金屬元素超過安全臨界值,引起環(huán)境問題,威脅人類生存環(huán)境,危及人體健康,土地不適宜種植某些農(nóng)作物.
應(yīng)用尼梅羅綜合指數(shù)法對測區(qū)土壤質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價.全區(qū)土壤按重金屬綜合分級以I、II類為主.III類、超III類土壤約占2.30%,主要分布在山區(qū)和城市周圍.其中農(nóng)業(yè)區(qū)土壤I類土壤面積1469 km2,占17.86%;II類土壤面積6200 km2,占75.37%;III類土壤面積392 km2,占4.77%;超III類土壤面積164 km2,占2%.
進(jìn)行土壤礦質(zhì)肥力綜合評價時,先計算大量元素、中量元素、微量元素3組土壤肥力因子綜合指數(shù).方法是將尼羅梅指數(shù)中的極大值換為極小值,突出肥力因子中最缺乏因子的作用,進(jìn)行分類評價.在分類評價的基礎(chǔ)上,根據(jù)各肥力因子之間的相關(guān)關(guān)系,利用相關(guān)系數(shù)確定各肥力因子的權(quán)重.利用單項肥力因子指數(shù)和權(quán)重,求得土壤綜合肥力指數(shù),對綜合肥力進(jìn)行分級評價.
測區(qū)土壤肥力綜合分級評價結(jié)果表明,高肥力區(qū)面積6617 km2,占54.96%;較高肥力區(qū)面積2175 km2,占18.07%;中等肥力區(qū)面積1648 km2,占13.69%;低肥力區(qū)面積1564 km2,占12.99%;差等地區(qū)面積35 km2,占0.29%.其中農(nóng)業(yè)區(qū)高肥力區(qū)面積 4508 km2,占54.70%;較高肥力區(qū)面積1519 km2,占18.44%;中等肥力區(qū)面積1163km2,占14.11%;低肥力區(qū)面積1045km2,占12.68%;差等地區(qū)面積6 km2,占0.07%.平原區(qū)大部分地區(qū)土壤肥力較高.丘陵區(qū)土壤肥力較低,這與地質(zhì)背景有密切關(guān)系.
與第二次土壤普查結(jié)果相比,大量元素指標(biāo)中N、P、K含量普遍提高,而有機(jī)質(zhì)普遍下降.其中氮的高、低肥力區(qū)面積均有所減少,中等肥力區(qū)面積增加,氮、磷高肥力區(qū)主要分布于平原區(qū),而丘陵區(qū)普遍缺乏有機(jī)質(zhì).
土壤質(zhì)量地球化學(xué)分等定級是在土壤重金屬元素分級評價和土壤礦質(zhì)肥力評價的基礎(chǔ)上,采用表2所示的綜合分級方案,確定評價單元土壤綜合質(zhì)量級次,據(jù)此判定獲得土壤質(zhì)量綜合評價級次單元,編繪土壤質(zhì)量綜合評價圖.測區(qū)表層土壤地球化學(xué)質(zhì)量共分6等16級(見表2).
表2 土壤質(zhì)量地球化學(xué)指標(biāo)分等定級方案Table 2 Geochemical index and grading of soil quality
(Ⅰ)優(yōu)等:土壤重金屬分級為一級,綜合肥力高或較高,是發(fā)展優(yōu)質(zhì)綠色農(nóng)業(yè)的最佳選區(qū).面積1385 km2,占11.51%.主要分布在丘陵區(qū)及西部山區(qū),平原區(qū)零星分布.
(Ⅱ)優(yōu)良等:土壤重金屬分級為一級的中等肥力區(qū),或者土壤重金屬為二級的高或較高肥力區(qū).該區(qū)也可作為綠色食品生產(chǎn)基地,但應(yīng)注意科學(xué)施肥管理.面積5857 km2,占48.65%,分布在平原區(qū)及丘陵區(qū).
(Ⅲ)良好等:土壤重金屬分級為一級的低肥力區(qū),或者土壤重金屬含量為二級的高或較高肥力區(qū).該區(qū)可以作為無公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地.面積3417 km2,占28.37%.
(Ⅳ)中等:土壤重金屬為三級的所有區(qū).土壤質(zhì)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染,可以保障植物生長,但可能引起農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo),危害人體健康.面積689 km2,占5.73%,主要在平原區(qū)零星分布.
(V)差等:土壤中重金屬為超三級的中等以上肥力區(qū).農(nóng)作物生長可能受到影響,引起農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo),危害人體健康.面積406 km2,占3.37%.主要分布在山區(qū),平原區(qū)分布在城鎮(zhèn)周圍.
(VI)劣質(zhì)等:土壤中重金屬元素為超三級的低肥力區(qū)或微量元素超標(biāo)區(qū),農(nóng)作物生長受阻.這些地區(qū)土壤已經(jīng)不適宜農(nóng)業(yè)種植.面積238 km2,占1.97%.主要分布于山區(qū),在平原、丘陵區(qū)則分布于大中城市近郊.
土壤重金屬超標(biāo)造成農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo),長期食用會危及人體健康,引起各種疾病.對于城市周邊及農(nóng)田重金屬超標(biāo)嚴(yán)重,已不適宜種植糧食蔬菜的農(nóng)用地,建議規(guī)劃為種植觀賞植物或作他用.對于重金屬已經(jīng)超標(biāo)但尚不嚴(yán)重的土地,應(yīng)選擇種植對重金屬元素不敏感的農(nóng)作物.對于良好等級以上的土地,應(yīng)規(guī)劃為基本農(nóng)田區(qū).對于優(yōu)良級以上土地區(qū),可以結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,規(guī)劃為綠色農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū),發(fā)展高經(jīng)濟(jì)價值的農(nóng)產(chǎn)品.
要加強(qiáng)對各種污染源的管理,防止土壤進(jìn)一步被污染.對于已經(jīng)污染的土地應(yīng)考慮進(jìn)一步詳細(xì)查明污染區(qū)范圍,對污染較重的農(nóng)用地建議政府采取措施,對有重金屬污染的土壤進(jìn)行治理和修復(fù),防微杜漸,特別要防止土壤酸化.
平原區(qū)和丘陵區(qū)大面積缺乏磷、鉬及部分缺乏硼等微量元素地區(qū),應(yīng)適量施用相應(yīng)的肥料,對有機(jī)質(zhì)缺乏區(qū)增施有機(jī)肥,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤微量元素活性,促進(jìn)農(nóng)作物生長,以提高農(nóng)作物產(chǎn)量.
綜上所述,可得出如下認(rèn)識:
(1)土地規(guī)劃是國土資源管理的一項主要工作,土地質(zhì)量評價則是土地規(guī)劃與管理的重要內(nèi)容,是以土地質(zhì)量為研究對象的一門科學(xué).
(2)土地質(zhì)量的地球化學(xué)評估從地球化學(xué)角度為土地質(zhì)量評價和土地規(guī)劃與管理提供了重要的依據(jù),是勘查地球化學(xué)服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的又一個新的應(yīng)用領(lǐng)域,為土壤污染防治、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市建設(shè)規(guī)劃、政府部門決策等提供了重要的參考依據(jù).
(3)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是實現(xiàn)土地從數(shù)量管護(hù)到質(zhì)量和生態(tài)管護(hù)的基本保證.
(4)土地質(zhì)量地球化學(xué)評估是野外與室內(nèi)、經(jīng)驗與科學(xué)、統(tǒng)計與分析、實踐與研究的綜合研究科學(xué),是集生態(tài)地球化學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境學(xué)、土地管理和GIS(地理信息系統(tǒng))等多學(xué)科為一體的邊緣學(xué)科.
(5)開展土地質(zhì)量地球化學(xué)評估,查明土壤中有益元素、有害元素的含量特征,劃分土地的地球化學(xué)等級,調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),提高土地的生產(chǎn)力,增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,這是符合“三農(nóng)”政策和建設(shè)和諧發(fā)展的小康社會的根本目標(biāo).建議各級國土管理部門積極開展和實施土地質(zhì)量地球化學(xué)評估工作,充分發(fā)揮土地質(zhì)量地球化學(xué)評估在土地規(guī)劃和管理中的作用.
[1]TD/T1004-2003,農(nóng)用地分等規(guī)程[S].
[2]TD/T1005-2003,農(nóng)用地定級規(guī)程[S].
[3]TD/T1006-2003,農(nóng)用地估計規(guī)程[S].
[4]楊忠芳,成杭新,奚小環(huán),等.區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評價思路及建議[J].地質(zhì)通報,2005,24(8):689—696.
[5]DD2008-06,土地質(zhì)量地球化學(xué)評估技術(shù)要求(試行)[S].中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).
[6]金立新,李忠惠,劉應(yīng)平,等.四川“金土地工程”區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價方法[J].地質(zhì)通報,2007,26(11):17—21.
[7]楊澍,初禹,楊湘奎,等.層次分析法(AHP)在三江平原地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價中的應(yīng)用[J].地質(zhì)通報,2005,24(5):485—490.
[8]GB15618-1995,土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].