蔡海生,陳 藝,張學(xué)玲,*

1 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省鄱陽(yáng)湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西農(nóng)業(yè)大學(xué)富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心,南昌 330045 2 江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院,南昌 330100

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們對(duì)健康問(wèn)題越來(lái)越重視。硒是人體不可或缺的微量元素,是世界衛(wèi)生組織確定為繼碘、鋅之后的第三大營(yíng)養(yǎng)保健微量元素,具有抗氧化、提高人體免疫力、維持甲狀腺發(fā)揮正常作用、預(yù)防心血管疾病等諸多功能,缺硒會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)硒蛋白含量下降引發(fā)多種病癥[1- 5]。人體無(wú)法自主合成硒,食物中的硒是主要來(lái)源,而食物中的硒是由土壤中的硒元素遷移而來(lái)[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上有40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)土壤缺硒。我國(guó)約72%的國(guó)土為國(guó)際公認(rèn)的缺硒地區(qū)(土壤硒含量≤0.1 mg/kg),其中約30%為嚴(yán)重缺硒(土壤硒含量≤0.02 mg/kg),涉及22個(gè)省(市、區(qū)),覆蓋約7億人口。2019年7月,國(guó)務(wù)院出臺(tái)《健康中國(guó)行動(dòng)(2019—2030年)》等相關(guān)文件,提出了健康知識(shí)普及、合理膳食、發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)等15個(gè)重大專項(xiàng)行動(dòng),將全民健康提到了前所未有的高度。這些舉措對(duì)進(jìn)一步加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、推動(dòng)功能農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)前,各地都非?？春酶晃a(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?重視和支持富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展,積極開(kāi)展富硒土壤資源調(diào)查和利用規(guī)劃,出臺(tái)相關(guān)政策扶持富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展。實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,產(chǎn)業(yè)興旺是關(guān)鍵,開(kāi)發(fā)富硒土壤、發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)富硒產(chǎn)品,彰顯了區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特色,順應(yīng)了健康中國(guó)的需求,具有非常廣闊的發(fā)展空間和市場(chǎng)前景。

如何科學(xué)高效綠色的對(duì)富硒土壤資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,是富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵前提。目前,土壤硒資源的相關(guān)研究主要包括硒的理化性質(zhì)[7-8]、硒在農(nóng)作物中的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制[9, 10]、硒資源的分布特征及影響因素[11- 14]、硒資源的調(diào)查與評(píng)價(jià)[15-19]等方面,對(duì)于土壤硒資源的綜合評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)利用的研究,相關(guān)學(xué)者運(yùn)用層次分析法對(duì)土壤硒資源、富硒區(qū)耕地質(zhì)量、富硒茶園、富硒康養(yǎng)旅游的開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)[20-24]。由此可見(jiàn),目前學(xué)者多把關(guān)注點(diǎn)置于研究土壤硒資源的內(nèi)部特性及其與作物之間的內(nèi)在轉(zhuǎn)化,而對(duì)土壤硒資源定量評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少,研究方法略顯局限,土壤硒資源評(píng)價(jià)與富硒產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)性尚未得到足夠的重視,且缺乏相關(guān)綜合評(píng)價(jià)方法。針對(duì)現(xiàn)有研究的不足,本研究立足富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)因素和限制因素的基礎(chǔ)上,引入多維超體積生態(tài)位理論構(gòu)建富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)體系,為富硒土壤資源有效利用和富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供有效的決策支撐。

生態(tài)位是生態(tài)系統(tǒng)中每種生物生存所必需的生境最小閾值,生態(tài)位理論包括生態(tài)位寬度、生態(tài)位重疊、生態(tài)位分離、生態(tài)位擴(kuò)充與壓縮等基本內(nèi)容,是生態(tài)學(xué)中的重要理論之一。隨著該理論的深入研究,除了應(yīng)用于生態(tài)領(lǐng)域,在土地整治、建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)、農(nóng)村居民點(diǎn)適宜度評(píng)價(jià)、國(guó)土空間綜合功能分區(qū)、土地開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)等與土地資源相關(guān)的領(lǐng)域,亦有廣泛的應(yīng)用[25-33]。本文主要討論將生態(tài)位理論引入富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)研究,擬通過(guò)最適生態(tài)位解釋富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的適宜性,利用區(qū)域富硒土壤的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位和最適生態(tài)位的差異程度,劃分開(kāi)發(fā)利用的適宜性等級(jí),確定富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的區(qū)域定位和重點(diǎn)方向,以期解決富硒土壤資源無(wú)序、盲目、粗放開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題,為定量分析富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的適宜性評(píng)價(jià)探索一條新路子,促進(jìn)富硒土壤資源科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)利用,為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興提供一條有效的新途徑。

1 富硒土壤生態(tài)位理論解釋及其開(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)概述

1.1 生態(tài)位視角下富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的內(nèi)涵

生態(tài)位概念最早是由格林內(nèi)爾(Grinnell)在1917年提出,其意義為一個(gè)物種能夠生存和繁衍后代的所有條件的總和,后來(lái)相關(guān)學(xué)者對(duì)生態(tài)位內(nèi)涵進(jìn)行了補(bǔ)充與拓展，,細(xì)分出空間生態(tài)位、功能生態(tài)位、多維超體積生態(tài)位、基礎(chǔ)生態(tài)位、現(xiàn)實(shí)生態(tài)位等,并提出生態(tài)位適宜度概念,用來(lái)表述生物對(duì)其生境條件的適宜性程度[25,31]。生態(tài)位理論不僅在動(dòng)物生態(tài)學(xué)中得到應(yīng)用,在資源評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)許多學(xué)者也開(kāi)展了相關(guān)研究,進(jìn)一步把生態(tài)位理論應(yīng)用拓展到“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中,將能夠在這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)換、信息處理等生態(tài)學(xué)過(guò)程的生物功能單元和其它功能單元稱作生態(tài)元,并把能夠被生態(tài)元利用和適應(yīng)的生態(tài)因子稱為生態(tài)位[34]。類似多維超體積生態(tài)位理論,區(qū)域發(fā)展依賴于由“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”等多維現(xiàn)實(shí)資源構(gòu)成的支撐空間,這種多維空間即區(qū)域發(fā)展資源支撐最適生態(tài)位,與現(xiàn)實(shí)資源條件提供的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位的耦合分析,即可衡量資源條件對(duì)區(qū)域發(fā)展的適宜性程度[34-35]。

富硒土壤生態(tài)系統(tǒng)作為土地生態(tài)系統(tǒng)的一部分,時(shí)刻都在發(fā)生著物質(zhì)循環(huán)、能量交換與信息傳遞,是一種動(dòng)態(tài)開(kāi)放的“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。可見(jiàn),富硒土壤生態(tài)系統(tǒng)也是一種生態(tài)元,富硒土壤資源利用同樣具有其最適生態(tài)位。土地資源開(kāi)發(fā)利用作為一種系統(tǒng)性的綜合工程,其開(kāi)發(fā)利用效果與多維空間上的資源條件有著密切的聯(lián)系。若將富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用比作一種生物行為,則富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)分區(qū)的關(guān)鍵就是找到與利用行為相適宜的空間位置。因此,富硒土壤利用生態(tài)位的概念可表述為：在土壤硒資源豐富的區(qū)域范圍內(nèi),綜合考慮富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用受到土壤資源稟賦、土地利用條件、土壤環(huán)境質(zhì)量、人為外在干擾等多個(gè)維度要素制約的基礎(chǔ)上,該區(qū)域富硒土壤資源生態(tài)元在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中所占有的地位、作用以及與其它土地利用類型生態(tài)元的關(guān)聯(lián)程度,即富硒土壤利用資源生態(tài)位。用函數(shù)表示：

F=f(xi)i=1,2,3,……,n

(1)

式中,F表示研究區(qū)富硒土壤利用生態(tài)位；xi表示影響富硒土壤資源利用生態(tài)位大小的各維度因素,即生態(tài)位因子；i表示生態(tài)位因子的總個(gè)數(shù)。

因此,從生態(tài)位視野考慮,富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)及分區(qū)的關(guān)鍵,是要充分考慮富硒土壤資源稟賦以及土地利用條件、土壤環(huán)境質(zhì)量、人為外在干擾等多維因素的作用與地位,對(duì)富硒土壤資源利用中相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主導(dǎo)因素和限制因素的平衡協(xié)調(diào),通過(guò)確定各維因素對(duì)于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的最適閾值,進(jìn)而得出不同適宜程度的生態(tài)位空間,為富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)支撐。

1.2 富硒土壤資源的開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)概述

土壤資源是指具有農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)力的各種土壤類型的總稱,是人類賴以生存的最基本、最廣泛、最重要的生產(chǎn)資料和自然資源。土壤資源評(píng)價(jià)是指對(duì)土壤資源的質(zhì)量、適宜性和限制性作出評(píng)定,是一個(gè)多目標(biāo)的評(píng)價(jià)系統(tǒng),包括土壤自然適宜性評(píng)價(jià)、土壤生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)、土壤經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等層面[36]。針對(duì)土壤資源適宜性評(píng)價(jià)研究,早在二十世紀(jì)初期美國(guó)就制定關(guān)于土壤潛力分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),隨后土地合理利用開(kāi)始引起全球重視,德國(guó)、日本、英國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)的專家學(xué)者相繼針對(duì)本國(guó)土地調(diào)查、土壤潛力等方面出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。二十世紀(jì)七八十年代,隨著多學(xué)科的交叉滲透和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,土地開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)方法日趨多層次、多領(lǐng)域、定量化和可視化。在此時(shí)期,影響最大、使用最廣泛的是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在1976年頒布的《土地評(píng)價(jià)綱要》,明確將土地利用評(píng)價(jià)分為綱、類、亞類、單元四個(gè)適宜性評(píng)價(jià)等級(jí)。二十世紀(jì)五十年代,我國(guó)開(kāi)啟的大范圍荒地調(diào)查,開(kāi)創(chuàng)了土地適宜性研究的先河,隨后國(guó)內(nèi)專家學(xué)者陸續(xù)開(kāi)展了不同范圍、不同領(lǐng)域的土壤與土地適宜性評(píng)價(jià)研究,借助于地理信息技術(shù)和遙感技術(shù)的興起,評(píng)價(jià)方法的綜合性、系統(tǒng)性和精確性得到提高[36-37]。特別是近年來(lái),土地利用規(guī)劃、國(guó)土主體功能區(qū)劃、國(guó)土空間規(guī)劃等都將土壤與土地利用適應(yīng)性評(píng)價(jià)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。

針對(duì)土壤適宜性評(píng)價(jià),通常采用多層次多目標(biāo)的評(píng)價(jià)方法。其特點(diǎn)是：地域范圍從大到小；評(píng)價(jià)效應(yīng)從宏觀到微觀；指標(biāo)選擇從單一到綜合。一般采用三級(jí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)[37-38]：第一層次,主要依據(jù)地理分布構(gòu)成的水熱條件,及生物氣候條件或農(nóng)業(yè)耕作制度上的差異進(jìn)行劃分；第二層次,主要按土壤對(duì)農(nóng)、林、牧的適宜性進(jìn)行劃分；第三層次,主要以土壤對(duì)某種具體用途的適宜性程度、限制因素的作用大小等為依據(jù)來(lái)劃分。土壤適宜性分區(qū)方面,主要依據(jù)地貌、氣候、土壤、植被等自然條件,其次是土壤利用的現(xiàn)狀及其特點(diǎn),再次是土壤利用的經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件狀況,進(jìn)行綜合分析。評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是與土壤資源有效利用結(jié)合起來(lái),分析土壤資源的構(gòu)成要素及其組合屬性、土壤利用的狀況和特點(diǎn)、土壤利用方向的遠(yuǎn)景規(guī)劃等方面的區(qū)域間顯著差異性和區(qū)域內(nèi)的相對(duì)一致性。

顯然,富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的適宜性評(píng)價(jià)是針對(duì)富硒土壤對(duì)富硒農(nóng)業(yè)具體用途而進(jìn)行的適宜性評(píng)價(jià),重點(diǎn)在探究富硒土壤資源稟賦與利用方向的適配性,探究富硒土壤資源現(xiàn)實(shí)條件(生態(tài)位)與富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源理想需求(生態(tài)位)的適配性,需要綜合考慮自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多種因素,融合生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的方法技術(shù),核心是尋找土壤用途與土壤質(zhì)量的最佳匹配,是尋求土地利用最優(yōu)結(jié)構(gòu)及模式的先決條件,也是土地資源可持續(xù)利用和管理的前提與基礎(chǔ)。近年來(lái),富硒土壤資源利用適宜性評(píng)價(jià)理論和方法得到不斷的發(fā)展和完善,特別是圍繞土壤適宜性評(píng)價(jià)的針對(duì)性、比較性、區(qū)域性、綜合性、系統(tǒng)性、主導(dǎo)性、生產(chǎn)性等方面,開(kāi)展了大量的研究。因?yàn)閷?duì)富硒土壤適宜性評(píng)價(jià)測(cè)度分析的角度和因素選取各有側(cè)重,選取的測(cè)度方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)各有不同[21- 24,39- 40]。表1中列舉出部分學(xué)者研究所用的測(cè)度方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表1 富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)測(cè)度方法及指標(biāo)選取比較分析

綜上所述,針對(duì)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)的目標(biāo)導(dǎo)向多種多樣,包括耕地質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、康養(yǎng)旅游等方面,評(píng)價(jià)區(qū)域分布較廣,評(píng)價(jià)范圍大小不一。測(cè)度方法方面從早期的定性研究轉(zhuǎn)向選取指標(biāo)定量評(píng)價(jià),再由定量指標(biāo)評(píng)價(jià)發(fā)展為指標(biāo)評(píng)價(jià)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和精確性逐步提高；測(cè)度指標(biāo)的選取依據(jù)評(píng)價(jià)目的,考慮到土壤自身?xiàng)l件、地形地貌、交通區(qū)位、人文條件等自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)方面的因素,能夠較為客觀、合理、科學(xué)地評(píng)價(jià)富硒土壤資源特征及其利用潛力。但仍有以下不足之處：

(1)研究?jī)?nèi)容方面：現(xiàn)有研究多關(guān)注于富硒土壤的理化性質(zhì)、資源調(diào)查、分布特征及影響因素、富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)利用可行性分析等方面,針對(duì)富硒土壤開(kāi)發(fā)利用深入研究的并不多,對(duì)于土壤硒資源的綜合開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)和利用分區(qū)研究相對(duì)比較薄弱,特別是研究過(guò)程中定性定量相結(jié)合的研究比較少。

(2)測(cè)度方法方面：現(xiàn)有關(guān)于富硒土壤適宜性評(píng)價(jià)的研究方法,多采用德?tīng)柗品ê蛯哟畏治龇ㄅcGIS技術(shù)相結(jié)合的測(cè)度方法,理論方法的創(chuàng)新性和客觀性稍有欠缺,適宜性評(píng)價(jià)的綜合性不足,應(yīng)進(jìn)一步考慮與產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃相關(guān)的生態(tài)保護(hù)、土地利用條件等相關(guān)因素,以便提高評(píng)價(jià)成果的有效性和實(shí)用性。

(3)指標(biāo)選取方面：現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建,主要涉及到區(qū)位條件、地形要素、土壤含硒情況、土壤養(yǎng)分、環(huán)境質(zhì)量等方面,強(qiáng)調(diào)富硒土壤分布特征和理化性狀的比較多,結(jié)合富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主導(dǎo)因素和限制因素討論的比較少,指標(biāo)選取存在一定的局限性,難以科學(xué)、全面地評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)利用的適宜性。

2 富硒土壤利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)研究思路與技術(shù)框架

2.1 基本思路

實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,產(chǎn)業(yè)興旺是重點(diǎn)。立足區(qū)域富硒土壤的資源稟賦優(yōu)勢(shì),把富硒資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為資本優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),大力發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),打造現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)新特色、新優(yōu)勢(shì)、新名片,是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和健康中國(guó)戰(zhàn)略、全面建成小康社會(huì)的新要求、新任務(wù)、新機(jī)遇。開(kāi)展富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)與分區(qū)研究,實(shí)現(xiàn)富硒土壤資源綠色高效生態(tài)利用,是發(fā)展富硒特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐和重要保障。以生態(tài)位理論為基礎(chǔ),將富硒土壤開(kāi)發(fā)利用看作自然環(huán)境中的一種生物行為,討論富硒土壤開(kāi)發(fā)利用的需求生態(tài)位與現(xiàn)實(shí)生態(tài)位的匹配問(wèn)題,結(jié)合富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要區(qū)位因素、主導(dǎo)因素和限制性因素,尋找到發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)所需要的空間位置,并根據(jù)適宜程度進(jìn)行分級(jí)分區(qū),是富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性研究工作。

為此,可依托多維超體積生態(tài)位理論,綜合考慮富硒土壤利用的主要區(qū)位因素、主導(dǎo)因素和限制因素,將滿足富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展的富硒土壤開(kāi)發(fā)利用對(duì)資源需求所構(gòu)成的空間謂之需求生態(tài)位,將該區(qū)域富硒土壤開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)實(shí)資源水平謂之現(xiàn)實(shí)生態(tài)位,分析富硒土壤資源現(xiàn)實(shí)條件對(duì)富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利用方式的適宜性程度。在“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中,富硒土壤開(kāi)發(fā)利用受到主要區(qū)位因子、農(nóng)業(yè)主導(dǎo)因子、農(nóng)業(yè)限制因子等生態(tài)元的影響,每個(gè)因子對(duì)富硒土壤利用和富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有一定的適合度閾值,只有在這些閾值所限定的區(qū)域內(nèi),富硒土壤開(kāi)發(fā)利用才能科學(xué)合理適宜、富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展才能綠色生態(tài)高效。一般情況下,富硒土壤開(kāi)發(fā)利用的生態(tài)元類型及相關(guān)生態(tài)因子如表2：

表2 富硒土壤資源利用適宜性評(píng)價(jià)相關(guān)生態(tài)元及生態(tài)因子

以多維超體積生態(tài)位理論為指導(dǎo),實(shí)施富硒土壤開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)與分區(qū)研究,基本步驟如下：①明確評(píng)價(jià)目的,確定評(píng)價(jià)區(qū)域；②確定區(qū)域富硒土壤開(kāi)發(fā)利用相關(guān)生態(tài)元維度和生態(tài)因子,構(gòu)建適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；③明確評(píng)價(jià)單元,收集評(píng)價(jià)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)并處理分析；④單因子評(píng)價(jià)：確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)因子等級(jí)或權(quán)重,形成單因子評(píng)價(jià)圖層；⑤綜合評(píng)價(jià)：選擇多維度生態(tài)位適應(yīng)性評(píng)價(jià)模型,計(jì)算各評(píng)價(jià)單元生態(tài)位適宜性綜合指數(shù)；⑥評(píng)價(jià)結(jié)果分析：運(yùn)用GIS空間分析技術(shù),根據(jù)自然斷點(diǎn)法將評(píng)價(jià)結(jié)果劃分成四個(gè)等級(jí)：高適宜、中適宜、低適宜和不適宜,形成適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布圖；⑦利用功能分區(qū)：采用聚類分析法進(jìn)行富硒土壤利用功能適應(yīng)性分區(qū),根據(jù)“宜林則林、宜農(nóng)則農(nóng)”等原則確定主體功能區(qū),明確富硒水稻、富硒蔬菜、富硒中藥材、富硒林果等生產(chǎn)功能區(qū),分析主導(dǎo)障礙因素,確定富硒農(nóng)業(yè)空間發(fā)展布局,并生成適宜性評(píng)價(jià)分區(qū)圖。最終研究結(jié)果,將為研究區(qū)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用和富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局提供可行性建議和科學(xué)決策依據(jù)。

2.2 技術(shù)框架

基于多維超體積生態(tài)位理論,運(yùn)用GIS相關(guān)技術(shù),進(jìn)行富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)與分區(qū)研究技術(shù)路線圖如圖1,實(shí)施步驟如下：①資料收集分析：收集富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)位因素、主導(dǎo)因素、限制因素等生態(tài)位評(píng)價(jià)因子相關(guān)資料和數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建：包括地貌類型、數(shù)字高程、土壤類型、水文氣候、土地利用類型、土壤環(huán)境質(zhì)量等空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),形成各生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)因子圖層；③數(shù)據(jù)處理分析：根據(jù)適宜性評(píng)價(jià)因子生態(tài)位適宜性測(cè)算模型,進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)；通過(guò)空間疊加分析以及生態(tài)位適宜性綜合指數(shù)模型,進(jìn)行生態(tài)位適宜性綜合評(píng)價(jià)；④評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用：基于GIS空間疊加分析,根據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分四個(gè)適宜性等級(jí),并繪制生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果圖；分析各區(qū)主導(dǎo)障礙因素,結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,確定研究區(qū)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用功能分區(qū)。

圖1 基于生態(tài)位理論的富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)路線圖Fig.1 Technology roadmap for the development and utilization of selenium-rich soil resources based on niche theory

3 富硒土壤利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)及分區(qū)方法

3.1 生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用受到資源稟賦、生態(tài)保護(hù)、環(huán)境質(zhì)量等多維生態(tài)因子的綜合制約,當(dāng)評(píng)價(jià)單元內(nèi)土壤資源現(xiàn)實(shí)條件與富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用需求達(dá)到高度匹配時(shí),設(shè)定該評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜度為1；當(dāng)評(píng)價(jià)單元內(nèi)土壤資源現(xiàn)實(shí)條件完全不滿足富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用需求時(shí),設(shè)定該評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜度為0。從富硒土壤開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位角度考慮,主要有主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素三種生態(tài)元,利用GIS技術(shù),以最小圖斑或劃定網(wǎng)格確定最小單元,通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)因子的理想生態(tài)位和現(xiàn)實(shí)生態(tài)位比較分析,可以計(jì)算單因子生態(tài)位適宜性指數(shù)、生態(tài)位適宜性綜合指數(shù),指數(shù)為區(qū)間值[0,1],來(lái)定量分析富硒土壤資源的開(kāi)發(fā)利用適宜性[32-33,41]。

3.1.1單因子生態(tài)位適宜性分析

主要結(jié)合富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素3種類型的評(píng)價(jià)因子進(jìn)行,包含正向因子和負(fù)向因子。通過(guò)比較分析每個(gè)因子的理想生態(tài)位和現(xiàn)實(shí)生態(tài)位,以確定該評(píng)價(jià)因子的生態(tài)位適宜性。

(1)主導(dǎo)因子：也是關(guān)鍵因子、決定因素,必須滿足其最低要求,而且越豐富越有利于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用,屬于正向因子。針對(duì)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用,主導(dǎo)因子就是土壤中的硒含量,這是發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)的根本前提。一般情況,含量越高,越有利于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用,發(fā)展天然富硒農(nóng)業(yè)。評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性可以用公式表示如下：

(2)

式中,Ni為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位適宜度(i∈[1,n]),Xi為評(píng)價(jià)因子i的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位,Diopt為富硒土壤資源評(píng)價(jià)因子i的最適生態(tài)位,Dimin為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位的最小值?？紤]到土壤含硒情況一般分為：高富硒土壤(Se≥3.0 mg/kg)、富硒土壤(Se≥0.4 mg/kg)、潛在富硒土壤(0.4 mg/kg>Se≥0.3 mg/kg)、足硒土壤(0.3 mg/kg>Se≥0.175 mg/kg)、潛在硒不足土壤(0.175 mg/kg>Se≥0.125 mg/kg)、缺硒土壤(Se<0.125 mg/kg)?？梢钥紤]確定,Dimin為土壤含硒0.125 mg/kg,Diopt為土壤含硒0.4 mg/kg。

(2)區(qū)位因子：主要指區(qū)域富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展涉及到的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素條件,是富硒土壤開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)支撐。這些支撐條件可以是一個(gè)適宜的區(qū)間,支撐條件過(guò)高或過(guò)低都不利于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用。如：區(qū)域降水條件、地形坡度、地表高程、土壤肥力、人口密度、科技水平等,可以選擇區(qū)域最典型區(qū)位因子評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性可以用公式表示如下：

(3)

式中,Ni為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位適宜度(i∈[1,n]),Xi為評(píng)價(jià)因子i的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位,Diopt為富硒土壤資源評(píng)價(jià)因子i的最適生態(tài)位,Dimin為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位的最小值,Dimax為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位的最大值。

(3)限制因子：指區(qū)域富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要滿足的主要條件或關(guān)鍵指標(biāo),包括自然限制因子和人為限制因子,否則就不可能實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理適宜地開(kāi)發(fā)利用富硒土壤。限制因子為負(fù)向因子,其現(xiàn)實(shí)生態(tài)位值越小越有利于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用。如：環(huán)境污染狀況、災(zāi)害發(fā)生頻率、人為干擾活動(dòng)等,可以選擇區(qū)域主導(dǎo)限制因子評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性可以用公式表示如下：

(4)

式中,Ni為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位適宜度(i∈[1,n]),Xi為評(píng)價(jià)因子i的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位,Diopt為富硒土壤資源評(píng)價(jià)因子i的最適生態(tài)位,Dimin為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位的最小值,Dimax為評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位的最大值。

通過(guò)確定主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素3種類型的評(píng)價(jià)因子各自的理想生態(tài)位和最適生態(tài)位區(qū)間,結(jié)合以上公式,與各評(píng)價(jià)單元現(xiàn)實(shí)生態(tài)位進(jìn)行比較分析,進(jìn)行適宜性等級(jí)劃分(高適宜、中適宜、低適宜、不適宜),在GIS支持下最終確定各評(píng)價(jià)因子生態(tài)位適宜性空間分布特性。

3.1.2生態(tài)位適宜性綜合分析

富硒土壤開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位是自然因素和人為因素確定的多維超體積生態(tài)位空間,評(píng)價(jià)單元的適宜度是主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素等3個(gè)維度生態(tài)位適宜性綜合作用的結(jié)果。根據(jù)評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐值牟煌?、評(píng)價(jià)目標(biāo)需求的不同,以及評(píng)價(jià)因子生態(tài)位適宜性對(duì)評(píng)價(jià)單元整體生態(tài)位適宜性的影響程度,可通過(guò)Shefold限制性定律、因子生態(tài)位適宜性加權(quán)求和綜合分析法相結(jié)合,計(jì)算分析評(píng)價(jià)區(qū)域各單元生態(tài)位適宜性綜合指數(shù),在GIS支持下最終確定評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)位綜合適宜性空間分布特性。

(1)基于Shefold限制性定律綜合指數(shù)分析：Shefold限制性定律規(guī)定任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足,就會(huì)導(dǎo)致該生物的衰退或不能生存[41]。因此,富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位適宜性是多維多元因素共同作用的結(jié)果,多維或多元因子生態(tài)位適宜性綜合指數(shù)模型為：

(5)

式中,N為富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用多維或多元因子生態(tài)位適宜性綜合指數(shù),Ni為評(píng)價(jià)維度i或評(píng)價(jià)因子i的生態(tài)位適宜度(i∈[1,n]),n為富硒土壤資源利用所考慮的生態(tài)位維數(shù)或評(píng)價(jià)因子個(gè)數(shù)。

(2)生態(tài)位適宜性加權(quán)求和綜合分析法：基于富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用受到多種因素影響,其生態(tài)位適宜性是多維或多元因子共同作用的結(jié)果,則不同生態(tài)維度、不同生態(tài)因子對(duì)生態(tài)位適宜性的作用各有不同,通過(guò)確定不同維度的生態(tài)位適宜性及其對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性的影響程度,進(jìn)行生態(tài)位適宜度加權(quán)求和便可計(jì)算出評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性綜合指數(shù),進(jìn)一步確定評(píng)價(jià)單元的生態(tài)位適宜性等級(jí),及其評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)適宜性等級(jí)分布狀況。計(jì)算公式如下：

(6)

式中,S為評(píng)價(jià)單元生態(tài)位適宜性加權(quán)求和綜合指數(shù),Ni為第i個(gè)維度的生態(tài)位適宜性綜合指數(shù),Wi為第i個(gè)維度的生態(tài)位適宜性對(duì)整個(gè)單元生態(tài)位適宜性的影響權(quán)重,n為富硒土壤資源利用所考慮的生態(tài)位維數(shù)。根據(jù)前文分析,此處n為3,即包含主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素3個(gè)生態(tài)維度。

通過(guò)以上綜合分析,可以確定評(píng)價(jià)單元生態(tài)位適宜性綜合等級(jí)(高適宜、中適宜、低適宜、不適宜),在GIS支持下,根據(jù)自然斷點(diǎn)法、聚類分析法進(jìn)一步將適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果分為四個(gè)等級(jí)：高適宜區(qū)、中適宜區(qū)、低適宜區(qū)和不適宜區(qū)。

3.2 生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

一般情況下,適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取遵循科學(xué)性、主導(dǎo)性、差異性、綜合性、可操作性和數(shù)據(jù)可獲取性等原則[26],根據(jù)不同的評(píng)價(jià)目標(biāo)與不同的空間尺度,評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建的側(cè)重有所不同。要避免評(píng)價(jià)指標(biāo)選取越多越好、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系越復(fù)雜越好的誤區(qū),應(yīng)該以選用最少的評(píng)價(jià)因子,科學(xué)客觀區(qū)分出評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)各評(píng)價(jià)單元生態(tài)適宜性等級(jí)為上。針對(duì)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià),關(guān)鍵就是為富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)條件支撐,相關(guān)因子的選取及其因子最適生態(tài)位的確定,皆以能夠滿足富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求為根本前提。

3.2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)選取與體系構(gòu)建

從富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用以發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度來(lái)看,最關(guān)鍵的是明確土壤利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素,以及相關(guān)因子生態(tài)位適宜度。簡(jiǎn)單講：主導(dǎo)因素就是有沒(méi)有富硒土壤,其資源稟賦情況如何；區(qū)位因素就是針對(duì)富硒土壤開(kāi)發(fā)利用有什么樣的自然與人文支撐條件,能否滿足富硒農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求；限制因素就是針對(duì)富硒土壤開(kāi)發(fā)利用有什么制約因素,制約程度、剛性如何?；谝陨戏治?根據(jù)多維超體積生態(tài)理論,富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)可從主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素3個(gè)維度考慮評(píng)價(jià)因子的選擇：

(1)主導(dǎo)因子：土壤硒含量。可結(jié)合富硒、潛在富硒、足硒、潛在硒不足、缺硒等5個(gè)等級(jí),分析富硒土壤資源利用的基礎(chǔ)條件,比較分析土壤資源的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位和最適生態(tài)位。

(2)區(qū)位因子：包括自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等條件因素。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度考慮,最關(guān)鍵的是光熱條件、土壤肥力、灌溉條件、地形坡度、人均耕地等。由于研究區(qū)域空間尺度的不同,選取的因子可以進(jìn)一步聚焦,突出關(guān)鍵區(qū)位因素。從大尺度講,光照條件、水文條件、人均耕地等是關(guān)鍵因子；從小尺度講,土壤肥力、灌溉條件、地形坡度等是關(guān)鍵因子。

(3)限制因子：包括自然和人為干擾因子,對(duì)富硒土壤資源利用形成約束效應(yīng)。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度考慮,土地利用類型、農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)保護(hù)建設(shè)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害隱患等,都對(duì)富硒土壤資源利用形成制約。土地利用類型首先要保證是農(nóng)業(yè)用地,最好是耕地,其它類型的土地難以開(kāi)發(fā)利用；農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量考慮的是土壤利用不能受到有機(jī)污染或無(wú)機(jī)污染,特別是重金屬、農(nóng)藥、污水等有害有毒物質(zhì)污染；生態(tài)保護(hù)建設(shè)主要考慮土壤資源開(kāi)發(fā)利用不要破壞生態(tài)保護(hù)地,特別是不能破壞生態(tài)紅線；農(nóng)業(yè)災(zāi)害隱患包括旱澇災(zāi)害、農(nóng)業(yè)病蟲害,及土地流失、土壤退化等生態(tài)災(zāi)害等,直接影響到土壤利用效率。限制因子選擇同樣受到研究尺度的影響,要充分考慮選取因子與研究尺度的匹配性。

綜上分析,考慮到富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用和富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展主要在縣域以內(nèi)的中小尺度上進(jìn)行,從富硒土壤開(kāi)發(fā)利用的自身?xiàng)l件、土地利用和生態(tài)保護(hù)3方面綜合考慮,結(jié)合主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素可以選擇土壤硒含量、土壤肥力、地形坡度、土地利用類型(基本農(nóng)田保護(hù))、農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)保護(hù)建設(shè)(生態(tài)紅線)等6個(gè)關(guān)鍵因子,構(gòu)建富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3.2.2評(píng)價(jià)因子最適生態(tài)位確定與適宜性等級(jí)劃分

根據(jù)前文分析,富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位綜合適宜性取決于每個(gè)評(píng)價(jià)因子的現(xiàn)實(shí)生態(tài)位。每個(gè)評(píng)價(jià)因子都有最適生態(tài)位值,設(shè)定生態(tài)位適宜性指數(shù)是[0,1]之間。當(dāng)評(píng)價(jià)因子為正向因子時(shí),其指標(biāo)值越大則生態(tài)位值越大,相對(duì)而言富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性越強(qiáng)；當(dāng)評(píng)價(jià)因子為負(fù)向因子時(shí),其指標(biāo)值越小則生態(tài)位值越大,相對(duì)而言富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性越強(qiáng)。一般情況下,針對(duì)中小尺度的研究區(qū)域,參考前文構(gòu)建的指標(biāo)體系,可選擇土壤硒含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、地形坡度、土地利用類型、土地綜合污染指數(shù)、生態(tài)保護(hù)建設(shè)等6個(gè)關(guān)鍵因子,各因子生態(tài)位最適生態(tài)位與現(xiàn)實(shí)生態(tài)位適宜性等級(jí)劃分見(jiàn)表3。

3.3 生態(tài)位適宜性利用分區(qū)

富硒土壤資源利用分區(qū)以地域分異規(guī)律為理論基礎(chǔ),以利用功能適宜性為根本要求,以堅(jiān)持土壤利用改良措施相對(duì)一致性、利用方向和途徑相對(duì)一致性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)一致性為基本原則,以實(shí)現(xiàn)土地利用安全、生態(tài)適宜、產(chǎn)出高效為目標(biāo),是調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局、促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵手段。結(jié)合生態(tài)位適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果,可以從“土壤利用改良”“土地利用功能”“富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”討論富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用分區(qū)問(wèn)題。

3.3.1土壤利用改良分區(qū)

開(kāi)展富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià),目的是能夠?qū)崿F(xiàn)富硒土壤的科學(xué)合理適宜高效的開(kāi)發(fā)利用。明確各單元評(píng)價(jià)因子現(xiàn)實(shí)生態(tài)位和最適生態(tài)位的差異,特別是針對(duì)其中關(guān)鍵性障礙因素提出改良對(duì)策,是提高生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)現(xiàn)實(shí)意義,促進(jìn)富硒土壤資源合理高效利用的關(guān)鍵舉措?？梢酝ㄟ^(guò)引入障礙度診斷模型,來(lái)識(shí)別并定量分析區(qū)域富硒土壤資源的主導(dǎo)障礙因子[29,42-43],為土壤利用改良明確方向和目標(biāo)。診斷模型為：

C=min{Ni,Ni,…,N6}

(7)

式中,C為評(píng)價(jià)單元的障礙因子,為第i個(gè)評(píng)價(jià)因子的生態(tài)位適宜性指數(shù)值,Ni最小的作為該評(píng)價(jià)單元的障礙因子。

表3 富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及最適生態(tài)位值

通過(guò)結(jié)合土地利用功能分區(qū)、富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)分區(qū)或研究區(qū)域下轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)村界線,對(duì)以上相關(guān)區(qū)域內(nèi)各評(píng)價(jià)單元的障礙因子進(jìn)行排序,取最小的3個(gè)作為該分區(qū)的主導(dǎo)障礙因子,得出影響該分區(qū)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的主要障礙因素。在制定相關(guān)富硒土壤利用方案時(shí),注意采取措施減輕或消除這些障礙因素,提高富硒土壤利用的安全性和有效性。

3.3.2土壤利用功能分區(qū)

土地利用分區(qū)以地域分異規(guī)律理論為指導(dǎo),根據(jù)土地利用條件、利用方式、利用方向、開(kāi)發(fā)潛力和管理措施的相似性和差異性,將研究區(qū)內(nèi)土地劃分為不同的利用區(qū)域,為優(yōu)化利用結(jié)構(gòu)、集約高效利用、實(shí)現(xiàn)有效管控、促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)等提供科學(xué)依據(jù)。富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用要服從土地利用規(guī)劃、土地用途管理和土地利用功能分區(qū),同時(shí),土地利用功能分區(qū)要立足于土地利用現(xiàn)狀、土壤資源稟賦,實(shí)現(xiàn)土壤資源的科學(xué)合理、適宜高效的開(kāi)發(fā)利用。

區(qū)域尺度土壤利用功能分區(qū),就是在GIS支持下,結(jié)合區(qū)域富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果、不同區(qū)位富硒土壤資源利用生態(tài)位特征,以及區(qū)域內(nèi)富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局,明確不同區(qū)位的利用現(xiàn)狀、功能定位、發(fā)展方位、發(fā)展?jié)摿Φ?堅(jiān)持“宜農(nóng)則農(nóng)”“宜林則林”“宜牧則牧”的原則,將富硒土壤區(qū)劃分為若干個(gè)功能區(qū),如：城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)、農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)、林業(yè)主產(chǎn)區(qū)、牧業(yè)主產(chǎn)區(qū)、生態(tài)屏障區(qū)等,以便有針對(duì)性地制定利用與管理對(duì)策,實(shí)行差別化、適應(yīng)性管理,提高富硒土壤的現(xiàn)實(shí)使用價(jià)值。

3.3.3富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)分區(qū)

實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)興旺,關(guān)鍵是找準(zhǔn)和培養(yǎng)自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色和優(yōu)勢(shì),才能走上一條興農(nóng)富民的發(fā)展道路。在“健康中國(guó)”背景下,普及健康生活、建設(shè)健康環(huán)境、發(fā)展健康產(chǎn)業(yè),加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,拓展農(nóng)業(yè)多種功能,實(shí)施食品安全戰(zhàn)略,具有廣闊的發(fā)展空間。目前,湖北恩施、江西豐城、陜西安康、青海平安等地已經(jīng)走在了富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的前列,全國(guó)大有星火燎原之勢(shì)。大力開(kāi)發(fā)富硒土壤資源,推動(dòng)“富硒+生態(tài)+大健康”產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,是助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、健康中國(guó)戰(zhàn)略的有效途徑。

鑒于當(dāng)前大部分地區(qū)富硒土壤資源開(kāi)發(fā)不足,各地有必要加強(qiáng)富硒土壤資源、富硒農(nóng)產(chǎn)品的調(diào)查,使富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用與富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)布局密切匹配。重點(diǎn)是立足富硒資源稟賦和區(qū)位優(yōu)勢(shì),結(jié)合富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià),加快明晰富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向、重點(diǎn)和空間布局,合理定位富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展功能分區(qū),明確核心區(qū)、示范區(qū)、拓展區(qū)、輻射區(qū),加快富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃工作；結(jié)合區(qū)域富硒農(nóng)產(chǎn)品特色,明確“富硒水稻、富硒油茶、富硒茶葉、富硒中藥材、富硒水果、富硒蔬菜、富硒畜禽養(yǎng)殖”等各類富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū),加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。堅(jiān)持天然、有機(jī)的富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念,走“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)+富硒產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展道路,促進(jìn)“富硒+”功能農(nóng)業(yè)、精深加工、休閑旅游、健康養(yǎng)生、現(xiàn)代物流等綜合發(fā)展,實(shí)現(xiàn)“一業(yè)為主,多元發(fā)展”、“一主多輔,三產(chǎn)融合”,走上一條“天然安全、綠色生態(tài)、功能多樣、優(yōu)質(zhì)高效、富民持久”的富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。

4 結(jié)論與討論

本研究將生態(tài)位理論及相關(guān)評(píng)價(jià)模型方法引入富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)研究中：(1)通過(guò)定性分析與定量分析相結(jié)合、富硒土壤資源利用與富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,豐富了富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)的研究方法,促進(jìn)了富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用理論與現(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論的交叉融合,增強(qiáng)了富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)的綜合性和科學(xué)性,提高了區(qū)域富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向性和目標(biāo)性,為因地制宜地進(jìn)行富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用提供了系統(tǒng)性理論依據(jù)與研究思路,對(duì)于加快把富硒資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為資本優(yōu)勢(shì)具有重要的指導(dǎo)意義。(2)在多維超體積生態(tài)位理論的基礎(chǔ)上,從土壤自身?xiàng)l件、土地利用和生態(tài)保護(hù)3個(gè)方面明確富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的主導(dǎo)因素、區(qū)位因素、限制因素,選擇土壤硒含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、地形坡度、土地利用類型、土地綜合污染指數(shù)、生態(tài)保護(hù)建設(shè)等6個(gè)關(guān)鍵因子,構(gòu)建富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)體系；以最適生態(tài)位作為富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用的適宜性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),確定評(píng)價(jià)因子各級(jí)生態(tài)位分值,根據(jù)評(píng)價(jià)單元生態(tài)位適宜性綜合指數(shù)采取自然斷點(diǎn)法劃定生態(tài)位適宜性等級(jí),并通過(guò)聚類分析法進(jìn)行生態(tài)位利用分區(qū)；結(jié)合土壤利用改良分區(qū)、土壤利用功能分區(qū)、富硒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分區(qū),探討了區(qū)域富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用適宜性分區(qū)目標(biāo)與方向問(wèn)題,對(duì)于促進(jìn)區(qū)域富硒土壤資源科學(xué)合理利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及學(xué)科交叉研究的不斷深入,生態(tài)位理論及模型方法得到了越來(lái)越廣泛的利用。將富硒土壤資源開(kāi)發(fā)利用比作一種生物行為,通過(guò)定性定量相結(jié)合討論富硒土壤資源利用生態(tài)位適宜性問(wèn)題,是對(duì)適宜性評(píng)價(jià)方法的新嘗試,具有非常積極的一面,但也存在一些需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題：(1)生態(tài)位理論和模型方法本來(lái)就非常靈活,受到自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多種因素的綜合影響,如何構(gòu)建科學(xué)有效的生態(tài)位適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,合理確定各評(píng)價(jià)因子最適生態(tài)位,完成生態(tài)位適宜性指數(shù)計(jì)算分析,需要做進(jìn)一步的深入探索。(2)因研究區(qū)域大小尺度的不同,評(píng)價(jià)因子的選擇及其生態(tài)位適宜性等級(jí)劃分、各評(píng)價(jià)因子生態(tài)位理想值和最適生態(tài)位、各評(píng)價(jià)因子生態(tài)位對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)單元生態(tài)位適宜性的貢獻(xiàn)率權(quán)重等也有所不同,如何把握好研究尺度與評(píng)價(jià)因子生態(tài)位適宜性的匹配問(wèn)題,需要做進(jìn)一步的深入研究。