土地生态质量调研与评估

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1、土地生态质量调研与评估 1前言 土地生态质量（LandEcologicalQuality）指在生态系统范围内，维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物及人类健康和居住，以及保护改善大气、水等生态环境问题的能力。是土地质量内涵的重要组成，与土地的自然质量、社会经济属性共同构成土地的价值和质量。随经济和文明的发展，人们越来越重视食品安全和土地生态质量。目前，国土资源部已基本完成全国范围的农用地分等，它是在土地自然质量基础上综合考虑生产条件、土地利用和经济水平而进行土地质量分等定级，向土地数量-质量并重管理迈进了重要一步。根据国务院以及总理对未来国土资源管理提出了数量、质量（生态）并重管理的要求

2、，土地生态质量调查上升到国家层面和高度。浙江省国土资源厅开展了土地生态质量调查工作，选择慈溪市为试点之一，通过调查探索土地数量和质量-生态并重的精细化管理方法技术，为新世纪的土地质量调查和管理提供技术支撑。 2方法和材料 慈溪市土地生态质量调查对象为土壤、灌溉水、大气沉降物和农产品，20072009年开展调查，内容以土壤地球化学调查为主，灌溉水、大气、农产品质量和土地自然特征、生产环境调查为辅，其中土壤地球化学调查精度为15万，样品4件/km2，分析测试全量27项、有效态15项、有机污染物2项。进行了土壤养分、环境质量、土壤污染程度、灌溉水质量、农产品安全、富硒土地资源等评价，按中国地质调查局

3、土地质量地球化学评估技术要求（DD2008-06）进行了土地质量地土地生态质量调查和评估以慈溪市为例刘军保陈智渊潘卫丰谢少娟（浙江省地质调查院，浙江杭州311203）摘要：土壤、大气、水和农产品是土地生态质量的基础组成，通过慈溪市基本农田质量调查试点项目的开展，以土壤地球化学评估为基础开展的大气、水、农产品综合评估，实现了土地生态质量评价，为国土资源特别是基本农田的数量、质量和生态管护并重的精细化管理提供技术支撑。关键词：土地生态质量；地球化学评估；大气；灌溉水；农产品质量InvestigationandEvaluationofLandEcologicalQualityTheCixiCityL

4、IUJun-bao,CHENZhi-yuan,PanWEI-feng,XIEShao-juan(ZhejiangInstituteofGeologicalSurvey,Xiaoshan311203,China)球化学评估，结合大气、水、农产品质量调查完成对慈溪土地生态质量的评估。 3土地质量地球化学评估 土地质量地球化学评估依据土地有益元素、有毒有害元素和有机污染物含量水平，及其对土地基本功能的影响程度而进行的土地质量级别评定。其内涵包括了土地基础肥力、环境和土壤健康质量评估。评估模型构建包括指标筛选、权重赋值、隶属函数模型建立、指数计算等内容。 3.1指标筛选 肥力因子：N、P、K、有机质是

5、土地肥力的主导因素，依据主导性原则都应入选。但N和有机碳关联性较好，相关系数达0.92，具有较好的线性函数关系（图1），依据独立性和空间分异原则二者选择OrgC。P、K真正对土地质量影响的是它们的有效态，依据慈溪土壤有效态评价速效K和有效P都处于缺乏和比较缺乏情况，因此选择速效K、有效P作为参评指标。土壤微量有益元素有效态Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B元素有效态地方分级评价，慈溪土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、B都处于丰富和相对丰富状态，因此选择有效Mo为参评指标。环境因子：土壤环境质量评价显示有毒有害的重金属元素Cd、Hg、情况突出，DDT在局部残留已也超标，因此根据主导性原则选择Cd、Hg

6、、DDT为有害元素参评指标。另外，慈溪为滨海平原区，pH和含盐量是土地质量的重要理化指标，根据系统性原则选择pH和含盐量参评。健康因子：I、F、Se环境健康指标中，I、F都虽处于高背景下，但地方生态没发现威胁。Se作为土壤健康的重要指标，调查显示慈溪分布大面积的富硒土壤和杨梅、水稻等富硒农产品，因此选择Se为参评指标。综上所述，建立了慈溪土地质量地球化学评估的指标体系（表1）。 3.2权重赋值 评价指标权重值的大小，实质是该项指标对土地质量影响程度的衡量，对土地质量的影响主要是由元素对作物生长和安全质量的贡献大小、研究区的丰缺程度以及空间的变异情况等决定的。慈溪市土地质量地球化学评估指标权重赋

7、值采用层次分析法（AHP）进行。层次构建：土地质量地球化学评估指标体系共分三个层次：第一层为目标层，即土地质量地球化学评估；第二层为决策层，包含土壤养分要素、土壤环境要素等；第三层为指标层，包含pH、orgC、P、K、Cd、Hg、Se、有效Mo、含盐量等评估指标。矩阵判断：层次分析法通过两两比较构建判断矩阵，如在肥力指标层中，有机碳是决定土地基本质量的主要因素，绝对重要；P、K比较P的缺乏比例大于K，P比较重要；有害元素中Cd的污染比重大于Hg、DDT，Cd比较重要。pH和含盐量，pH相对重要。权重分析：通过层次构建和矩阵判断，通过计算构建层次指标的权重值见表2。 3.3隶属函数模型 隶属函数

8、模型共有戒上型、戒下型和峰值型三种1（见图2）。OrgC、速效K、有效P、有效Mo等肥力指标采用戒上型。由于研究区硒元素较为缺乏，因此也采用戒上型模型。镉、汞、DDT采用戒下型，含盐量考虑到本地区靠近海域，含盐量普遍较高，已普遍构成影响慈溪土地质量的重要因素，采用戒下型模型。pH采用峰型模型。 3.4隶属函数计算 应用研究区L、U、O1、O2阈值确定采用背景值法1。指标的隶属函数归属采用慈溪土壤背景20%、40%、60%、80%累积频率分级；但肥力指标参考第二次土壤普查肥力分级标准，有害元素参考GB15618-95标准，pHO1、O2根据慈溪实际农业生产格局和作物耐受适应情况采用值6.0-8.

9、0（表3）。 3.5评估指数模型 根据指标筛选、隶属度函数值计算模型和权重值结果，采用加法模型，对各参评指标的实测值进行权重和隶属度计算，获得土壤肥力和土壤环境地球化学综合指数P。PΣfixCi（i=1，2，3，4n）式中：P为综合指数；fi为第i个评估指标的隶属函数值；Ci为第i个评估指标的权重；评估指标为表征土地肥力和土地环境健康的各类指标。 3.6评估方案 依据土地肥力综合参数（P肥综）和土地环境综合参数（P环综）分别进行土地肥力和土地环境等级划分，分为3等。每等对应的综合参数值见表4。依据土地肥力质量等级和土地环境质量等级评估结果，采用表5所示的分等方案，对评估图斑进行土地

10、质量地球化学分等评估。#p#分页标题#e# 3.7评估结果 慈溪土地质量综合评估结果为：优质一等地面积22.7km2，占评估区耕地面积的3.4%，分布于横河、匡堰等一塘内水网平原区；优良二等地面积537.9km2，占评估面积80.65%；良好三等地主要零散分布在一塘-七塘之间，面积105.9km2，占15.87%；中等四等地面积0.5km2，占0.08%。五等地未现（图3）。总体土地质量地球化学评估显示良好。 4土地生态质量评估 在土地质量地球化学评估基础上，综合考虑大气、水、农产品等生态质量构成土地的生态质量评估。大气、水、农产品等评估是专项生态评价基础上进行等级评估，采用表6的方案。土地生

11、态质量综合评估具体方案采用叠加法，既在不影响土地质量地球化学评估分等基础上叠加，在土地质量地球化学评估上，叠加上不同代号表示不同级和生态评估的指标种类。用数字表达评估结果，第一位15组成，分别表示土地质量地球化学评估的5个等别。第二位表示大气，第三位表示灌溉水，第四位表示农作物安全。每位数字由03组成，分别表示不同参评因素所划分出的评估结果。图示和说明见表7。慈溪市土地生态质量评估结果统计见表8。从表8中可以看出，慈溪市土地生态质量总体良好，但局部土壤、大气、水和农产品存在生态威胁，影响土地生态质量，应引起高度重视。 5结语 （1）土地生态质量包括土地（壤）、大气、水、农产品等综合生态信息质量，评估是在土地质量地球化学评估基础上叠加大气、水、农产品评估而进行的相对等级质量划分，是以地球化学手段对土地生态质量的阐释。（2）土地生态质量是土地质量的重要组成内容，是土地资源数量-质量（生态）并重管理的不可缺少的重要内容，与土地的自然属性、社会、经济属性构成土地概念和价值的内涵，是土地定级估价不可缺少的组成部分，可为农用地定级估价的完善提供依据和资料。（3）土地生态质量调查和评估是慈溪市基本农田质量调查试点成功的经验总结，为实现土地精细化管理奠定了基础。第 6 页 共 6 页