土地质量地球化学评估将土地质量划分为优质(Ⅰ )、优良(Ⅱ )、良好(Ⅲ )、中等(Ⅳ )、差(Ⅴ )5个等级。依据数据所做的土地质量等级划分是否合理, 必须进行验证, 如何验证更是一个需要研究的问题。项目通过调研, 总结了一套方法(图1)。

图 1

Fig.1

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	图 1 土地质量地球化学评估验证工作流程图Fig.1 Flow chart of the geochemical assessment of land quality

(1) 室内验证。室内验证主要是检查土地质量要素等别的一致性、等别解释的合理性和所划等别与实际资料的对应性。

(2) 野外验证。野外验证主要根据土地的地质背景(母岩、母质)、土体构型、土地周边环境、土地利用方式、土地产能等情况, 采用实时校核与专家评议的方式, 对土地质量地球化学等级进行修订。

(3) 等别修正。根据室内、外检验结果, 制定出土地质量等别修正方案(表1)。修正的原则是, 如修正的评价单元在总单元数30%以下, 只需对问题单元进行调整; 如超过30%, 则应考虑调整评估指标、指标权重及评估单元, 进行重新评估, 以保证评估结果的科学性、合理性。

表 1

Tab.1

表 1(Tab.1)

表 1 土地质量等别修正方案 Tab.1 Program of land quality grade revision 调整原因 调整依据 等别调整 土壤污染 中度污染 降低一等 重度污染 降低二等 农作物重金属已有明显累积(含量超出限量标准值的一半) 降低二等 农作物重金属超标或有机污染物累积 降至五等 土壤富硒 一级富硒土壤(硒全量> 0.60 mg/kg, 粮食作物硒含量高) 升高二等 二级富硒土壤(硒全量> 0.45 mg/kg, 蔬菜硒含量高) 升高一等 粮食作物达富硒标准 升至一等 局部“ 跳 等” 地块 经室内验证, 未查明异常主因 异常主因与系统资料无良好对应性 经异常追索, 未发现异常成因 经询问访谈、观察分析和对比数据采集, 认为“ 跳等” 地块与周边区块无明显差异 调至与周边区 块等别相同 地方病 经实地调查、访问和资料证实, 由于土壤地质原因造成地方病多发 降低二等 土壤缺素 经实地调查、询问和资料证实, 土壤缺乏必需微量元素, 造成作物长势较差或出现“ 花而不实” 、产量显著偏低 降低一等 其他 经实地调查和寻访发现, 遭受人为破坏严重的地块 降低二等

表 1 土地质量等别修正方案 Tab.1 Program of land quality grade revision

就某一典型市县区, 土地质量地球化学评估已实现了土地质量差别化的等级划分, 但就一个省或一个大区域范围而言, 各地的评估结果是否具有可比性, 这是必须要回答的问题, 不解决这个问题, 评估成果的应用就会受到限制, 评估结果的科学性也将受到质疑。

为解决这一问题, 做了大量的对比研究, 重点是评估指标的选择。由于土地类型和成土质量背景的多样性, 影响土地质量的因素各不相同, 所以, 在指标的选择以及权重赋值、含量等级划分方面, 应充分体现区域土地的特点, 使土地质量评估结果在区域内具有可比性。通过对浙江1:25万多目标区域地球化学资料及评价的研究^[3], 确立了指标选择的原则如下:

(1) 主导性原则。选择的指标应是对土地质量起主要影响的因子, 以提高土地质量评估的有效性和简洁性。

(2) 稳定性原则。所选指标应具有相对稳定性, 一方面是有比较稳定的土壤性质, 另一方面是能够监测出土地质量退化所导致的指标变化。

(3) 空间变异性原则。所选指标必须在空间上有明显变化, 以便解释土壤地球化学的区域差异。

在上述原则指导下, 龙游县土地质量地球化学评估确立了评估指标体系(表2), 这个指标体系, 既兼顾了区域性, 又体现了典型性, 使评估的科学性得到了体现。

表 2

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表 2(Tab.2)

表 2 评估指标体系 Tab.2 Geochemical assessment index system 目标层 土地质量地球化学评估 决策层 肥力因素 环境因素 指标层 必需大量 元素 必需微量 元素 有益 元素 有害 元素 健康 元素 pH 有机质、P、 K、Mg B、Mo、Fe Na Cd、Tl Se、F pH

表 2 评估指标体系 Tab.2 Geochemical assessment index system

农用地分等^[4]和土地质量地球化学评估都是对土地质量的评价, 由于历史的原因, 前者以产能为目标做定性评价, 后者以肥力、环境的定量指标进行评价。实现2种成果的整合, 是本项目的一次尝试, 其难点是整合方法问题。为土地管理部门更方便利用整合条件, 本项目没有采用重新构建评价体系的方法, 而选择了叠加法进行整合, 这个方法的最大好处是, 在不改变农用地分等成果的前提下, 弥补了农用地分等定量指标的不足, 使土地质量的表述更加全面、科学, 易操作。在农用地8~17个等别中, 8、9、10、11等农用地中的地球化学等主要为优良(Ⅱ )和中等(Ⅳ )级别; 12、13、14、15、16、17等的农用地中, 地球化学等主要为优良(Ⅱ )、良好(Ⅲ )和中等(Ⅳ )级别, 其中以14、15等的地球化学优质(Ⅰ )级别最集中(图2)。这个结果一方面反映了不同评价方法评价结果的一致性, 另一方面也揭示了相同农用地等存在的差异性。

图 2

Fig.2

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	图 2 农用地分等与土地质量地球化学评估成果整合图Fig.2 Superposition map of geochemical classification and gradation of farmland quality

在龙游县2006— 2020年土地利用总体规划中, 有10 098 hm²的土地将化为建设用地。在规划修编中, 龙游县国土部门充分利用土地质量评估成果, 重点对城镇周边已规划的建设用地进行了重新布局(图3): 城南区块调出190 hm², 调入195 hm²; 湖镇区块调出520 hm², 调入412 hm²。调整后, 集中连片的优质耕地得到了保护, 建设用地的总量也得到了保证。

图 3

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	图 3 龙游城镇周边建设用地规划调整示意图Fig.3 Schematic map of re-programed construction land around Longyou town

农业区划具有综合性、前瞻性的特点, 目的是通过区划发挥资源优势, 把农业生产放在适合的资源背景条件下, 服务于农业发展的长期规划。农业部门为编制农业产业布局规划, 在已有资料^[5]的基础上, 进行了土地利用适宜性区划, 区划把龙游划分为龙北、龙中、龙南3大区块, 并依据本次调查、评价及相关研究成果, 进一步划出22个农业产业适宜区(图4), 使得农业的布局更为合理、发展方向更为明确、规划也更为科学。

图 4

Fig.4

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	图 4 龙游县农业产业布局区划图Fig.4 Layout map of agriculture industry in Longyou county

在2002— 2005年开展的“ 浙江省农业地质环境调查” 时, 就发现了一批富硒土壤, 龙游是最早进行富硒土壤开发的县市之一, 经数年的努力, 富硒农产品生产区已逐步实现了规模化和产业化, 为规范硒产品市场, 加强原产地保护, 龙游县政府提出了制定富硒土壤认定标准的要求。

以富硒土壤专项调查为基础, 对硒的生态地球化学进行了研究, 从土壤全硒、可溶性硒、农产品硒三者之间的相关性分析入手, 参照富硒农产品的标准, 提出了富硒土壤的地球化学分级方案(表3)。

表 3

Tab.3

表 3(Tab.3)

表 3 衢州市富硒土壤地球化学标准 Tab.3 Geochemical assessment standards for selenium-rich soil in Quzhou (mg/kg) 表层 土壤pH值 一级 二级 三级 全量 水提取态 全量 水提取态 全量 水提取态 > 7.0 0.65~0.55 > 0.008 0.55~0.45 > 0.005 0.45~0.35 > 0.002 5 6.0~7.0 0.75~0.65 > 0.008 0.55~0.65 > 0.005 0.45~0.55 > 0.002 5 5.0~6.0 0.85~0.75 > 0.008 0.65~0.75 > 0.005 0.55~0.65 > 0.002 5 < 5.0 0.85~3.00 > 0.008 0.75~3.00 > 0.005 0.65~3.00 > 0.002 5 种植适宜范围 稻米、小麦、玉米、梨、枣等 豆类、莲子、薯类 油菜籽、西兰花、包心菜、蒜等

表 3 衢州市富硒土壤地球化学标准 Tab.3 Geochemical assessment standards for selenium-rich soil in Quzhou (mg/kg)

浙江省衢州市质量技术监督局于2010年颁布了《衢州市富硒土壤评价标准》(DB 3308/T 18— 2010), 这是我国目前第一个有关富硒土壤评价的地方标准, 是土地质量地球化学评估的一个新成果。标准的建立与颁布, 对于科学开发利用当地富硒土壤资源具有重要意义。

龙游县土地质量地球化学评估成果也对耕地肥力提升、土壤改良、污染土壤治理及地方病防治等方面提出了意见与建议。项目成果的影响不断扩大, 与衢州市龙游县相毗邻的金华市随即启动了以土地质量评价为主要目的的农业地质调查工作。