寧夏同心縣土地質(zhì)量地球化學(xué)評價及空間分布研究

穆小虎 劉志堅

摘 要：通過寧夏吳忠市1∶50000富硒土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查項目成果數(shù)據(jù)，確定了評價指標及評價單元，經(jīng)過對評價單元的賦值對寧夏同心縣進行了土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評價和土壤環(huán)境地球化學(xué)評價，疊加土壤養(yǎng)分地球化學(xué)和土壤環(huán)境地球化學(xué)評價結(jié)果進行了土地質(zhì)量地球化學(xué)評價及空間分布研究。結(jié)果顯示：同心縣土地質(zhì)量整體良好，一等（優(yōu)質(zhì)）區(qū)面積為1.72km2，占總面積的0.53%；二等（良好）區(qū)面積為200.44km2，占總面積的61.39%，為所占比例最高的等級；三等（中等）區(qū)面積為124.37km2，占總面積的38.09%。

關(guān)鍵詞：同心縣 土地質(zhì)量 地球化學(xué)

中圖分類號：F32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-0-02

土地是人類賴以生存的最基本資源，隨著社會的發(fā)展及工業(yè)化的加快，可利用的土地不斷減少和退化，土地質(zhì)量問題已成為各國政府和民眾關(guān)注的焦點。土地質(zhì)量地球化學(xué)評價是實現(xiàn)土地資源質(zhì)量與生態(tài)管護的一項重要工作，本研究以寧夏同心縣為研究目標，利用寧夏吳忠市1∶50000富硒土地質(zhì)量調(diào)查評價成果數(shù)據(jù)對同心縣進行了系統(tǒng)的土地質(zhì)量地球化學(xué)評價，將同心縣土地劃分為優(yōu)質(zhì)、良好、中等3個等級，并總結(jié)了不同等級土地的分布情況，為研究和制定區(qū)域內(nèi)國土資源保護、土地利用規(guī)劃和農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況及工作方法

1.1 研究區(qū)概況

同心縣位于寧夏回族自治區(qū)中南部，隸屬吳忠市管轄，地處鄂爾多斯臺地于黃土高原北部銜接地帶，北緯36°58′48″，東經(jīng)105°54′24″，土地總面積4662km2，按地質(zhì)地貌和開發(fā)程度不同可分為西部楊黃灌區(qū)、中部干旱山區(qū)和東部旱作塬區(qū)。研究區(qū)屬典型溫帶大陸性氣候，四季分明，日照充足，年降水量約259mm，耕地總面積212.45萬畝。

1.2 樣品采集與測試方法

寧夏同心縣土地質(zhì)量地球化學(xué)評價及空間分布研究數(shù)據(jù)采用寧夏吳忠市1∶50000富硒土地質(zhì)量調(diào)查評價成果數(shù)據(jù)，樣品布設(shè)參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》 （DZ/T 0295-2016）內(nèi)容，采樣密度為9點/km2，采集目標為表層土壤（0～20cm）。樣品測試由湖北省地質(zhì)實驗測試中心完成，測定了As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn、Co、N、P、K2O、B、Mn、Se、Mo、CaO、MgO、S、TFe2O3、I、F、pH、有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硒共28項指標，其中Co、Cu、Zn、Cd、Pb、Mo采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測定；CaO、MgO、Mn、Ni、TFe2O3、K2O、Cr、P、速效磷、速效鉀采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定；B采用交流電弧-發(fā)射光譜法（ES）測定；I、N、S、有機質(zhì)、堿解氮采用容量法（VOL）測定；As、Hg、Se、有效硒采用原子熒光光度法（AFS）測定；pH采用離子選擇電極法（ISE）測定。

1.3 評價指標的確定

參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》（DZ/T 0295-2016）給出的評價指標，本次研究進行“土壤養(yǎng)分單指標等級”評價的指標有：有機質(zhì)、N、P、K、B、Mn、Se、Mo、Ca、Mg、S、Fe、I、F、Cu、Zn、Co；“土壤養(yǎng)分綜合等級”評價的指標有：全氮、速效磷、速效鉀及有機質(zhì)；進行“土壤環(huán)境單指標等級”評價的指標有：pH、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn、；進行“土壤環(huán)境綜合等級”評價的指標有：As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn。

1.4 評價單元的劃分及賦值

本次采用圖斑法建立評價單元，將行政界線和土地利用現(xiàn)狀類型邊界進行疊加，并考慮土壤類型、地質(zhì)背景因素。在相對同一土壤類型、同一地質(zhì)背景并同一土地利用類型情況下，以采樣田塊作為評價單元。評價過程采用 “土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評價數(shù)據(jù)管理與維護（應(yīng)用）子系統(tǒng)”進行，當評價單元中只有1個數(shù)據(jù)時，該實測數(shù)據(jù)即為評價單元的數(shù)據(jù)；當評價單元中有2個或2個以上數(shù)據(jù)時，用實測數(shù)據(jù)的平均值對評價單元進行賦值；當評價單元中沒有評價數(shù)據(jù)時，采用插值法或?qū)傩再x值法獲得每個評價單元相應(yīng)的評價數(shù)據(jù)。

2 研究區(qū)土地質(zhì)量評價及空間分布

2.1 研究區(qū)土壤養(yǎng)分等級評價及空間分布

本次參考《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》（DZ/T 0295-2016），并且結(jié)合《寧夏富硒土壤標準》（DB 64/T1220-2016）篩選出所要評價的各項指標等級劃分標準值，根據(jù)標準值進行了土壤單指標養(yǎng)分等級劃分。在全氮、速效磷、速效鉀及有機質(zhì)土壤單指標養(yǎng)分等級劃分基礎(chǔ)上計算出土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分，從而進行土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級劃分。

結(jié)果顯示，研究區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分整體以中等為主。一級（豐富）區(qū)面積為1.72km2，占比0.53%，呈小塊零散分布于研究區(qū)內(nèi)；二級（中等）區(qū)面積為200.44km2，占比61.39%，成片連續(xù)分布于研究區(qū)內(nèi)，在被部主要集中于研究區(qū)的中心位置；三級（缺乏）區(qū)面積為124.37km2，占比38.09%，集中分布于研究區(qū)的邊緣位置。

2.2 研究區(qū)土壤環(huán)境等級評價及空間分布

本次計算出各污染物指標的污染指數(shù)Pi，根據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》（DZ/T 0295-2016）提供的土壤單項污染指數(shù)環(huán)境地球化學(xué)等級劃分界限值進行單指標土壤環(huán)境地球化學(xué)等級劃分。在單指標土壤環(huán)境地球化學(xué)等級劃分基礎(chǔ)上，按照以下原則進行土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級劃分：每個評價單元的土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級等同于單指標劃分出的環(huán)境等級最差的等級。

結(jié)果顯示，研究區(qū)土壤環(huán)境綜合等級均為一等（清潔），表明研究區(qū)內(nèi)土壤無污染情況。

2.3 研究區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評價及空間分布

土地質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級由評價單元的土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級與土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級疊加產(chǎn)生。本次參考《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0295-2016）中的土地質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級劃分，結(jié)合寧夏土壤養(yǎng)分指標的等級標準（三等）進行土地質(zhì)量地球化學(xué)等級劃分。

劃分結(jié)果如圖1所示，由圖可見研究區(qū)內(nèi)土地一等（優(yōu)質(zhì)）區(qū)面積為1.72km2，占總面積的0.53%，呈小塊零散分布于河西鎮(zhèn)北部、丁塘鎮(zhèn)南部以及興隆鄉(xiāng)東部；二等（良好）區(qū)面積為200.44km2，占總面積的61.39%，為所占比例最高的等級，在研究區(qū)內(nèi)由北到南成片連續(xù)分布；三等（中等）區(qū)面積為124.37km2，占總面積的38.09%，主要集中分布于研究區(qū)北部的邊緣位置和南部的王團村和新生村西部。

3 結(jié)語

土地質(zhì)量地球化學(xué)評價是以科學(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價工程。本次研究開展了寧夏同心縣土地質(zhì)量地球化學(xué)評價，分析了同心縣土地的養(yǎng)分情況和環(huán)境健康狀況，綜合確定出一等（優(yōu)質(zhì)）、二等（良好）、三等（中等）3個土地質(zhì)量綜合等級。研究結(jié)果顯示，寧夏同心縣土地質(zhì)量整體狀況良好，土壤養(yǎng)分中等，土壤環(huán)境清潔。

本次主要集中于土地養(yǎng)分及土地環(huán)境指標的研究，在以后的研究中可進一步結(jié)合研究區(qū)內(nèi)的大氣干濕降塵及灌溉水情況展開更加全面的研究，從而得到更為科學(xué)合理的土地質(zhì)量調(diào)查結(jié)果，更好的為土地規(guī)劃利用提供依據(jù)。

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