淺談土地質量地球化學調查評價在土地生態文明建設中的作用

馬志超　孔凡吉　武敏

摘要：我國是農業大國，隨著經濟發展，特別是工業化、城鎮化步伐加快，在土地優質資源數量減少趨勢難以逆轉的同時，土地質量也日益凸顯。結合土地質量地球化學調查評價在土地生態管護中的作用，應用于環境管護、土地管護、生態管護三方面，做到推動土地生態文明建設，尤其是土地資源“數量、質量、生態”三位一體的綜合管理。從而為土地資源的優化使用、農業經濟建設的可持續發展提供科學指導，為土地生態文明建設提供一些地質專業的借鑒。

1.引言

我國是農業大國，土地資源的狀況直接關系到糧食產量的穩定和國家的糧食安全。耕地是農業之本，當前我國耕地既有數量問題也有質量問題，從數量上看我國耕地面積18.26億畝，人均不足1.4畝，僅為世界平均水平的40%；從質量上看，耕地負載逐年加大，區域性退化問題日益嚴重。而且，隨著經濟發展，特別是工業化、城鎮化步伐加快，在耕地數量減少趨勢難以逆轉的同時，耕地質量也日益凸顯。

自中共十八大提出生態文明以來，注重土地生態文明建設，實現中華民族的可持續發展成為核心需求。開展國土資源的生態管護工作，促進土地資源質量保護與持續發展成為當前及今后發展的重大任務。《全國土地整治規劃（2011年～2015年）》中也明確提出了促進生態文明建設、改善生態環境的要求，而生態管護則是長期有效保持良好生態環境的關鍵。同時，生態管護也是當前及今后土地科學的研究重點之一。相關研究顯示，GIS等空間分析工具能夠為區別化生態管護措施的實施提供有效的空間格局評價，而土地質量地球化學調查評價就是基于GIS平臺進行的數據評價。

為了摸清我國土地質量的狀況，為土地生態文明建設提供數據基礎，1999年我國開展了《全國多目標區域地球化學調查》，這項工作對于我國改善和調控生態環境、保護和合理利用有限的土地資源、制定農業經濟規劃區和為土地生態管護可持續發展規劃提供了科學依據。筆者從環境管護、土地管護、生態管護、經濟建設等方面人手，結合多目標地球化學調查實踐工作經驗，總結了土地質量地球化學評價工作在土地生態管護中所起到的幾點作用，以期推動土地質量地球化學評價在土地生態管護中的應用和實踐。

2.在土地生態管護中的作用

最近10年土地生態管護中環境管護、土地管護、生態管護是最被學者關注的三個方面，其他衍生學科的研究也逐漸被學者所關注。我國土地質量評價工作起步較晚，最近幾年也取得了很大的成果，尤其在土地適宜性評價、土地退化、土地整理、土地可持續利用、生態保護等方面出現了一些新的研究思路，并逐步在土地生態管護方面進行應用。

2.1環境管護

環境管護目標主要包括：水體與土壤保護；土壤侵蝕與水體污染防治，雨洪管理，生物多樣性保護；歷史及文化遺產與風貌保護；鄉村景觀建設，鄉村公共通道維護，鄉村可達性提升，鄉村旅游發展，稀有傳統畜禽品種及傳統農業生產保護等。

土地質量地球化學評價工作主要針對水體、土壤、農作物等方面進行調查，了解其土地環境現狀及質量變化并進行長期監測，同時對農作物也進行質量調查。通過土壤元素含量、組成、異常分布、有害狀況等了解土地質量及水、土壤、農作物之間的元素的相關關系，從而了解元素在水一土壤一農作物之間的繼承特征，為環境地球化學預警提供理論依據。

（1）土地環境現狀：據全國多目標地球化學調查結果顯示，我國土地質量主要存在兩大方面的問題，分別是：

①大面積存在鎘、汞、鉛、砷、氟和放射性異常，嚴重威脅生態環境安全；

②氮、磷、鉀、硼、鉬、銅、鐵、鋅、碘等在一些地區普遍缺乏，不利于農作物生長。

（2）土地環境質量變化監測：利用土地質量地球化學評價工作進行成果與土地對接，實現土地質量的綜合評價。建立土地地球化學質量檔案，對歷年土地質量進行對比評價，為環境保護提供指導方向。

經調查湘江流域1986年于2004年土壤Cd元素含量對比，18年間土壤中Cd元素含量明顯增高，異常面積明顯變大。

（3）農業生產保護：目前，全國耕地面積10%以上受到不同程度的重金屬污染。有調查顯示，珠三角近40%的農田菜地土壤遭重金屬污染，且其中10%屬嚴重超標。以“鎘大米”這樣的重金屬污染為例，國土部門數據顯示，中國每年受重金屬污染的糧食高達1200萬噸，中國的土壤重金屬污染已經進入一個集中多發期。利用土地質量地球化學評價工作對受污染農耕區進行區域調查，可為農業生產保護提供方向，尤其是城市周邊的土地影響更為深遠。據調查，我國南方主要農業生產區農作物中均有不同程度的重金屬元素超標現象。

2.2.土地管護

隨著人類活動對于土地擾動程度的不斷增加，土地管護也逐漸上升為土地管理的重要組成部分。土地管護其核心為實現土地“數量、質量、生態”三位一體的綜合管理。現我國土地面臨著一些嚴峻問題，18億畝紅線是否能守得住？守住的18億畝紅線，有多少是優質土地？被保住的基本農田有多少能維持生態系統安全。近幾年國土資源部發文要求劃定基本農田，實行永久保護；大力推進高標準農田建設；實行土地占補平衡，為土地管護提供了政策支持。

通過土地質量地球化學調查評價，可以直觀地了解到以下幾點：

①通過調查評價了解劃定的基本農田和建設的高標準基本農田土壤中的有益元素、有害元素含量，從而進一步了解土地質量問題及其污染邊界。

②補充的土地與占用土地的質量是否平衡。通過地球化學調查了解優質土地的分布情況，尤其是在城鎮化建設中優質土地的占用是否能夠得到同等質量土地的補償。

③通過調查了解我國優質后備土地資源分布情況。

④通過評價了解耕地質量等級的變化趨勢，指導科學施肥，推進土地的自我生態修復。

2.3.生態管護

中國土地資源開發利用存在“重視數量、輕視質量和忽視生態”的問題。近年來，中國已加強了土地質量管理，但土地生態管護還很薄弱。我國的土地資源管理總體上還處在數量管護、管理粗放的初級階段。基于對土地生態管護的理解，筆者就土地質量地球化學調查評價方法在土地生態管護中所起到的作用總結以下幾點：

①土地資源建設：通過土地質量地球化學評價，了解元素在土地中的分布特征，加強土地生態功能監測及評價，進而推進主體功能區建設；同時利用調查評價成果加強流域土地利用安全格局研究，加強土地利用和農業經濟建設，推進特征化、區域化、生態景觀化土地整治。

②土地生態管護：通過土地質量地球化學評價，了解元素在水、土壤、農作物等方面的繼承性及虧損特征，為景觀生態學、生態系統彈性、生態經濟等理論提供基礎數據資料。

③土地利用規劃：通過對各地塊土地質量詳細建檔立案，進一步完善土地利用規劃依據，提高土地利用的多功能性。為生態服務功能提升、生物多樣性保護、水土安全、綠色基礎設施規劃提供科學參考。

④土地開發和整治方面：在土地開發中了解所補充土地的質量問題，為優質土地的占補平衡提供指導方向；對礦山復墾區整治、退化土地修復提供數據依據；為綠色農業基地建設實施提供科學保障。

3.在經濟建設中的作用

（1）打造綠色無公害農產品基地：建立土地地球化學質量檔案，因地制宜發展綠色無公害農牧產業，推廣地方特色農副產品，提高市場競爭力及經濟效益。

（2）科學指導農業經濟建設：在了解土壤中有益元素、有害元素分布特征的基礎上，為地方農業經濟建設提供科學指導，科學施肥，促進經濟建設的可持續發展。

（3）城鎮建設中優質土地的保護：了解城鎮周圍優質土地的分布情況為城鎮建設規劃提供參考，并為優質土地保護、土壤遷移提供指導，做到土地占補平衡。

4.結論

（1）筆者通過近幾年國內外地球化學在土地質量評價方面的發展與成果，結合土地質量地球化學評價研究內容及工作實際情況，總結了其在土地生態管護中所起到的作用。為推動土地生態文明建設，尤其是土地資源“數量、質量、生態”三位一體的綜合管理，針對地球化學學科在土地環境質量評價中的應用提出建設性意見。

（2）土地質量地球化學評價涉及地質學、地球化學、水文地質、環境地質、分析化學、農學、遙感、生態學、水利學等十幾門學科，由于范圍較廣，本文不能做到其在土地生態文明建設中的全面論述，但對土地生態文明建設可提供一些借鑒。