西北地区土地质量地球化学调查进展与主要成果

西北地区土地质量地球化学调查实施近20年以来,在解决基础地质问题、耕地保护与质量提升、促进特色农业发展、辅助自然资源管理、地方病防控等方面取得系列成果。笔者在全面分析西北地区1∶25万土地质量地球化学调查数据及典型区研究工作的基础上,重点从土壤元素地球化学参数特征、土壤质量状况、土壤生态问题、特色土地资源状况、土壤碳研究、富Se土壤研究和典型成果应用等7个方面进行系统总结。面临新时代地质事业转型升级,提出了未来西北地区土地质量地球化学调查支撑服务生态文明建设和自然资源管理的工作方向,以及加强基础研究的着力点。     

安徽省土地质量地球化学调查进展综述及相关对策

土地质量关系到中国粮食安全问题、生态文明及经济社会可持续发展,土地质量地球化学调查工作是管护土地质量的一项基础性工作。文章论述了我省土地质量地球化学调查工作基本情况,结合正在开展的全省1:5万市县级土地质量地球化学调查工作实际,分析了技术及管理上存在的主要问题,提出了针对性的相关对策。     

土地质量地球化学调查土壤采样点智能化布设研究

地质调查工作全流程信息化是地质调查发展的主要方向。在土地质量地球化学调查工作中,土壤采样点位布设工作量大,快速合理地完成采样点位布设,是野外调查工作有序开展的首要前提。这里依据土地质量地球化学调查相关规范,基于MapGIS平台实现了土地质量地球化学调查中不同工作比例尺下土壤采样点位的自动化、智能化布设,主要包括：(1)实现了1∶250 000土地质量地球化学调查中,土壤双层采样点位的初步布设及自动编号;(2)遵循采样网格加土地利用图斑的布设原则,实现了支持不同平均密度要求下,1∶50 000土地质量地球化学调查土壤采样点位自动化布设,布设结果兼顾空间均匀性及合理性;(3)基于Kmeans算法,实现了地块尺度土地质量地球化学调查中,不同土地利用类型差异化采样密度的点位自动化布设,且单一不规则地块内点位分布均匀。经对比验证,采用提出的自动化布点方式可较好地满足相关规范的点位布设要求,大幅度减轻技术人员样点布设的工作负担。     

河北省康保—沽源地区土地质量地球化学评价

河北省康保—沽源地区土地质量地球化学评价工作是基于河北省该区1 ∶ 25万土地质量地球化学调查获得的土壤54项全量元素数据,根据《土地质量地球化学评价规范》（DZ／T0295－2016）和《土壤环境质量标准》（GB15618－2018）,采用单指标评价法对研究区土壤养分和土壤环境质量进行了评价。对两者资料叠加分析,认为：研究区土壤养分元素普遍偏低,土壤大量营养元素优于微量营养元素。土壤养分综合等级以三等为主,占区内总面积的41. 96%,二等和四等分别占区内总面积的27. 72%和25. 00%,坝缘山地和闪电河、葫芦河流域土壤肥力普遍优于其他地区。土壤重金属环境综合质量以一等无风险区为主,占总面积的99. 95%,二等风险可控区占总面积的0. 05%,重金属主要为镉元素的污染影响。     

山东省黄河下游流域生态地球化学调查主要成果

农业地质环境调查成果表明,山东省黄河下游流域5．4万km^2的土地质量总体状况良好,绝大多数土地是清洁的。调查区内有99．9％的土壤为绿色土壤,可生产无公害小麦、玉米等农产品;一类土壤占92．7％,适宜于发展绿色食品生产;二类土壤占7．2％;三类土壤占0．1％。本次调查发现的重金属严重污染土地集中分布在城市的周边地区。浅层地下水地球化学调查结果表明,区内浅层地下水环境污染状况严重,水质优良的地段主要分布在济宁市区北、平阴周边、长清南、济南市区南部等靠近山前地段,其他平原地区的水环境质量多为较差或极差级（不能饮用）。     

基于1∶25万和1∶5万土地质量地球化学调查评价的土壤元素累积趋势预测——以广西南宁市西乡塘区为例

土壤重金属元素含量影响土壤环境质量,依据调查数据采用不同模型对土壤重金属元素含量进行预测是研究土壤元素含量及土壤环境质量变化趋势的重要手段。在研究区1∶25万多目标区域地球化学调查和1∶5万土地质量地球化学评价数据基础上,分别采用单时段增量模型和输入输出通量模型预测2027年土壤中5种重金属元素的含量情况,结果显示：两种模型的预测结果有所差异,但变化趋势一致,5种重金属元素含量均有不同程度增加,单时段增量模型的增幅大于输入输出通量模型的增幅;通量模型的各种输入途径中,Cd、Pb主要通过大气干湿沉降进入土壤,As和Cr主要通过施肥进入土壤,Hg主要通过灌溉水进入土壤;对土壤点位的调查数据、预测数据进行土壤环境质量等级划分,优先保护等级的点位数量比例呈现下降趋势,说明土壤环境质量逐年下降。     

土地质量地球化学评估培训班在杭州、哈尔滨举办

为进一步深入实施"全国土壤现状调查及污染防治"专项,加强土地质量地球化学评估工作,中国地质调查局于2008年1月7~12日与14~19日分别在杭州、哈尔滨举办南方地区和北方地区土地质量地球化学评估培训班.     

成都市多目标地球化学调查新增分析元素的特征

从成都平原多目标地球化学调查和深度、粒度试验的新增分析元素的含量特征、地球化学特征、相关关系及不同土壤中的含量,对各元素的地球化学特征进行探讨.C、Se、S、N、Cl 属浅层富集元素, Sc、Tl、Ge、I、Cs、Ta、Hf、稀土元素,特别是重稀土为深层富集元素.     

南京-镇江地区多目标地球化学调查初步成果

报道了南京-镇江地区开展的多目标地球化学调查工作以来所取得的初步成果,讨论了如何确定土壤中元素的背景值、如何检查评价地球化学异常、如何针对农业地质的需要开展深入研究等问题,并提出了开展调查工作的具体建议.     

土壤质量地球化学分级算法研究与实现

土壤质量地球化学分级工作一直由人工完成,操作繁琐、耗时费力,出图周期较长。通过对分级标准进行归纳整理,得到标准字典,设计出一套自动分级算法以自动获取其质量等级,根据赋色标准进行可视化并存储到本地,基于MapGIS平台二次开发,设计了一套批量化、一键式的自动分级工具,大大简化了工作流程,提高了土壤质量地球化学分级工作效率。     

东北平原区地块尺度土地质量地球化学评价合理采样密度研究

选择吉林省公主岭市大岭地区作为东北平原区典型代表区域开展土壤元素空间变异性、经典统计学合理取样数及不同采用密度数据空间插值对比研究.结果表明:①受地形平坦及成土母质相对单一等因素影响,研究区土壤元素空间变异性总体较小,大部分以轻中度变异为主(变异系数<15%),受人为因素影响较大的Cd、Hg变异系数分别为35.3%、136.6%,属于高度变异.②经典统计学确定的研究区合理采样数为80,该样本量可在95%的置信区间及允许误差为30%的条件下反应区内土壤元素含量的均值与方差,但因未考虑样本的空间属性,不足以反应区内土壤元素空间变异特征,具有一定的局限性.③通过对均匀抽稀后4种不同采样密度数据与实测数据空间插值对比研究,在定量评估空间插值相对误差、地块预测值相对误差及预测等级与实测等级一致性的基础上,结合土地质量地球化学调查工作精度要求,提出研究区地块尺度地球化学评价工作合理采样密度为8个点/km2,该密度可在确保评价精度的前提下,大幅减少采样数量和工作成本.上述结论为东北平原及类似地区大面积开展地块尺度土地质量地球化学评价工作提供了关键的技术支撑,对进一步完善土地质量地球化学评价方法技术具有重要意义.     

雷州半岛土壤碳储量及其有机碳时空变化规律

区域土壤有机碳调查在全球土壤碳循环的研究中具有重要作用.通过开展土地质量地球化学调查,获得了雷州半岛土壤全碳和有机碳数据.土壤碳储量计算结果显示雷州半岛土壤有机碳总体分布特征如下:表层(0~0.2 m)土壤有机碳储量为4.41×107 t,碳密度为3.39 kg/m2;中层(0~1.0 m)土壤有机碳储量为1.57×108 t,碳密度为12.08 kg/m2;深层(0~1.8 m)土壤有机碳储量为2.31×108 t,碳密度为17.74 kg/m2.雷州半岛土壤碳密度略高于全国平均水平,与第二次土壤普查比较,33年间雷州半岛表层土壤有机碳密度和有机碳储量有所增加,增加幅度为26.81%,其增加趋势及强度在空间上具有较大差异,其中农用地和林地这两种利用类型土壤有机碳的改变是影响区域土壤有机碳储量的主要因素.     

贵阳市红枫湖湖泊沉积物地球化学与环境质量评价

通过贵阳市红枫湖多目标地球化学调查,发现红枫湖湖泊沉积物pH值为7.3～7.5,属中偏碱性环境。沉积物具有富营养化趋势明显,C、Corg、N、S、F、P等含量较高且富集度大,存在As、Cd、Hg等重金属安全隐患,其中As含量为（34.6～52）×10-6,平均值40.8×10-6,超过国家土壤环境质量三级标准的特点。按每月一次对湖水水质进行一年期观测,发现湖水pH值为7.5～8,属中偏碱性环境,湖水总N长期超标。湖泊沉积物地球化学环境极可能对湖水水质产生影响,因此通过湖泊沉积物和水体的综合研究,可以为贵阳市重要水源地生态环境保护提供科学建议。     

土壤地球化学测量在马鬃山公婆泉东金矿的应用

马鬃山公婆泉东金矿地球化学景观属于甘肃北山干旱荒漠戈壁残山区,通过1∶1万土壤测量,笔者利用地质和数学分析方法,对成矿及伴生元素组合特征进行了分析,并圈定了单元素异常和综合异常。对成矿前景较好的3处综合异常,采用1∶1000地化剖面、1∶2000地质草测、槽探、钻探等手段进行了查证,新发现金矿(化)体多条,实现了找矿突破。充分证实土壤测量在甘肃北山干旱荒漠戈壁残山区进行地质找矿的有效性,为该区地质找矿提供了新的途径。     

覆盖区多目标地球化学调查数据应用前景浅析--以江苏省国土生态地球化学调查有关成果为例

多目标地球化学调查是一项基础性、公益性地质调查工作，江苏省的多目标地球化学调查是全国实施此项工程的重要组成部分，可作为覆盖区开展此项工作的一个代表。本文简介了江苏省开展多目标地球化学调查工作的基本情况，用具体实例说明了多目标地球化学调查数据在示踪人类活动对自然土壤环境的影响、研究区域地质背景对土壤环境的制约作用、开展局部土壤生态环境安全预警、指导开发利用局部富Se土壤资源等方面的初步应用效果，对江苏省多目标地球化学调查资料的应用前景及如何进一步利用好多目标地球化学调查数据的相关问题进行了专门探讨，并提出了有关建议。     

中国淡水湖泊沉积物地球化学背景与环境质量基准建立的思考

利用中国150余个淡水湖泊表层沉积物和深层沉积物的地球化学数据,采用中位数绝对中位差的方法统计获得了中国主要淡水湖泊沉积物的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、TN、TP、TOC及pH的地球化学背景值,为我国湖泊沉积物环境质量基准的建立和湖泊生态环境质量监管提供了重要依据。统计结果表明,我国表层湖泊沉积物中的As、Cd、Hg等重金属元素以及TP、TOC等发生了显著富集,显示出强烈的人类活动对湖泊沉积物环境质量的改变。在探讨国外环境质量基准值对我国淡水湖泊沉积物环境质量评价适应性的基础上,提出直接采用国外相关标准还不能客观评价我国湖泊沉积物的污染程度和生态风险,应充分考虑我国湖泊沉积物的地球化学背景,建立适应我国情况的沉积物环境质量基准。     

贵州省仁怀市耕地土壤养分地球化学特征及其影响因素研究

【研究目的】为仁怀市农业生产中土壤养分的合理利用、农业结构调整及土地利用价值的提升等提供科学依据。【研究方法】本文利用电感耦合等离子体发射光谱法、容量法及电位法获取了5486件表层土壤样品氮磷钾（全量和有效态）及有机质的含量，系统研究了其地球化学特征及含量影响因素。【研究结果】仁怀市耕地土壤氮、磷、钾、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的平均值分别为1.74 g/kg、0.75 g/kg、19.90 g/kg、30.90 g/kg、100.28 mg/kg、10.40 mg/kg和101.03 mg/kg。其中，氮、碱解氮、磷、钾及有机质的含量及分布与地层关系密切；速效磷及速效钾的含量及分布与地层关系较差。仁怀市耕地土壤肥力较好，以较丰富等级为主，较丰富及丰富等级占比为57.6%。其中，氮、磷及钾皆处于丰富水平；碱解氮及有机质处于中等水平；速效磷及速效钾处于缺乏水平。【结论】仁怀市耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型、海拔高度、酸碱度及土壤深度等自然因素影响，还与土地利用方式等人为活动有关。创新点：系统统计了仁怀市耕地土壤氮磷钾（全量和有效态）及有机质的含量，对其地球化学等级开展了评价，并系统分析了它们的含量影响因素。耕地土壤养分的含量及分布不仅受地质背景、土壤类型等自然因素影响，还与土地利用方式等人为活动有关。     

三江平原土壤碳库时空变化和影响因素研究

基于东北三江平原土壤地球化学调查数据,估算了表层土壤有机碳密度和碳储量,与全国第二次土壤普查时的土壤有机碳密度进行对比研究,分析了研究区土壤碳库储量及变化的主要影响因素.结果 表明:研究区表层土壤碳以有机碳为主,不同土壤类型有机碳密度及总碳密度有明显差异,沼泽土、泥炭土相对区内其他土壤类型的有机碳密度高,平均在8 kg...     

A multi-scale study on land use and land cover quality change: The case of the Yellow River Delta in China

This paper presents a case study of the Yellow River Delta in China, to trace land use and land cover changes during the past 20 years, with an emphasis on land quality changes. Three sets of data are used in this case study: remote sensing data derived from satellite images; crop yield data from statistics; and soil data collected by the researchers in the field. Our study reveals that at the regional scale, LUCC has taken place in a positive direction: vegetation cover has been expanding and crop yields per hectare have been on rise. However, while the overall eco-environment has improved, the improvement is uneven across the Delta region. At local levels, some areas show signs of increased salinization and declining organic content. Both natural forces and human activities are responsible for the LUCC, but human activities play a more important role. While some impacts of human activities are positive, the damages are often long-lasting and irreversible. We also conclude that it is necessary to use both macro data (such as remote sensing data) and micro data (data collected in the field) to study land quality change. The former are efficient in examining land quality changes at the regional scale, the latter can serve to verify ground patterns revealed from macro data and help to identify local variations, so as to get a comprehensive understanding of LUCC and promote sustainable land use and land management. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.