土地质量地球化学评价综合研究与成果表达

土地质量地球化学评价综合研究及成果表达—以广西土地质量地球化学评价为例桂林2017年12月15日开展评价的目的、任务及工作方法技术1土地质量地球化学评价资料内容2土地质量地球化学评价综合研究3成果表达4提纲一、评价的目的土地质量地球化学评价是以土壤地球化学调查为主，同时开展大气、灌溉水和农作物地球化学调查，以生态地球化学理论为指导，以科学量化土地质量、实现动态管理和成果数据的查询、利用为目的的一项综合评价工程。主要目的是为国家、省、市、县等各级土地宏观管理和规划提供地球化学依据，为土地可持续利用服务。同时，在调整农业种植结构、发展特色优质农产品、促进科学合理施肥及土壤污染治理等方面发挥指导作用。内容包括土壤质量地球化学综合等级、土地质量地球化学综合等级的划分、生态风险评价、特色土地资源开发利用评价等。以服务于土地质量与生态管护和土地资源合理和永续利用为宗旨，为土地资源的规划利用提供依据。一、评价的目的评价遵循区域展开，逐步深入的原则。1：25万多目标区域评价--了解全局国家-省级1-2个点/km21:5万普查市-县级4-16个点/km2（广西9-10个）1:1万详查乡-镇级20-36个点/km21:5千精查村级36-64个点/km2目前中国地调局的事权原则：1：25万尺度--中央投资1：5万尺度--地方投资更大比例尺--企业投资一、评价的目的兼顾全面评价突出重点两个方面全面评价--总体的综合的生态地球化学状况突出重点--重要的、起主导作用的生态地球化学问题3452一、开展评价的目的按行政区域，以县（区）为基本评价单元总体目标：以农用地为主要对象，以生态地球化学理论为指导，开展1:5万土壤地球化学调查，结合大气、灌溉水和农作物地球化学调查，全面评价总体的、综合的生态地球化学状况和土地生产质量水平，重点评价重要的、起主导作用的生态地球化学问题，为土地利用规划、农业经济区划、种植结构调整、发展现代农业及生态环境治理等提供地球化学依据。3452一、开展评价的目的主要包括7个方面任务：----查明土壤中营养有益元素和有毒有害元素的地球化学分布特征，研究有益有害元素的生物有效性、对土地生产功能和生态安全的影响程度，划分土壤质量地球化学等级；----开展大气、灌溉水和农作物地球化学调查，研究影响大气沉降物质量、灌溉水质量的地球化学指标分布特征，划分大气沉降物环境、灌溉水环境地球化学等级；----综合土壤质量地球化学等级与大气沉降物环境地球化学等级、灌溉水环境地球化学等级，划分土地质量地球化学等级；----分析不同土地利用方式、管理措施及其它人类活动对土地质量地球化学等级的影响，进行土地利用的地球化学适宜性分区；3452一、开展评价的目的主要包括7个方面任务：----筛选影响重要生态环境、特色农产品种植的有益有害元素地球化学异常区开展重点评价工作，重点研究有益有害元素分布特征、成因来源、迁移途径、生物有效性及控制因素等，为富硒土壤及富硒农产品开发、农产品安全生产与污染土壤治理提供依据；----提出特色土地资源开发、土地质量与生态管护、农产品安全生产、地方病防控与污染土壤治理等建议，为土地资源的可持续利用提供科学依据；----建立土地质量地球化学评价基础数据库。提交评价成果报告及其附图、附表资料。自治区地质矿产勘查开发局2019年10月24日11时55分9土壤有效态、重金属形态分析土壤地球化学测量专项农作物及其根系土调查专项化肥调查土壤垂向剖面测量土地质量地球化学评价岩石剖面测量大气干湿沉降调查灌溉水、饮用水调查二、土地质量地球化学评价资料内容1、基础资料：设计阶段，前期资料收集工作一定要做细做实地质类图件：地质图、矿产图、水工环图件、遥感影像图第四纪地质图、岩性图---最难找到地貌分区图：平原、盆地、山地丘陵特殊景观地貌----岩溶地貌（平原、峰丛、洼地）元素表生地球化学次生富集作用非常显著农业部门：土壤类型图，各类养分、土壤质地分布图、农业生产概况--大宗农产品分布、产量、化肥种类及消耗量农业部门的年报、区划报告、产业发展规划、特色农产品布局等国土部门：土地利用现状图--地类图斑是最基本的评价单元，是样点布设、评价的依据每年修编，要最新、比例尺最大的数据永久基本农田划定、国土资源管理规划等环保部门：环境保护年报、规划等，历史数据其他部门：水利（灌溉区）、林业、卫生防疫、气象、等等基础资料和实测资料二、土地质量地球化学评价资料内容2、（样品测试）3、实测资料：（1）1:5万土壤测量；样品、记录卡（纸质、电子）、GPS点位实际材料图。。。。（2）土壤有效态，形态；（3）灌溉水；（4）大气沉降；（5）农作物（6）化肥（7）土壤垂向剖面（8）岩石剖面（9）重点评价区基础资料和实测资料三、土地质量地球化学评价综合研究1、评价区地球化学特征研究土壤大气沉降灌溉水农作物2、土壤中元素活化迁移与控制因素研究3、土地质量地球化学评价土壤、大气沉降、灌溉水地球化学等级划分土地质量地球化学综合等级划分综合研究内容三、土地质量地球化学评价综合研究4、富硒土地资源地球化学评价土壤硒地球化学评价农作物硒含量与分级硒的物质来源与受控因素研究富硒资源评价5、重点评价区（富硒、重金属）土地质量地球化学评价6、重点地球化学问题评价研究土壤元素有效态与形态研究土壤重金属垂向迁移研究表层土壤重金属元素控制因素研究农作物中有害元素转化迁移控制因素研究综合研究内容三、土地质量地球化学评价综合研究7评价成果应用建议富硒土地资源开发利用建议优质农产品种植建议土壤重金属污染防控建议土壤科学配方施肥建议综合研究内容三、土地质量地球化学评价综合研究1、1、评价区地球化学特征研究影响土地质量的内部因素---土壤影响土地质量的外部因素--大气沉降、灌溉水、农作物三、土地质量地球化学评价综合研究研究内容：查明区内土壤中元素地球化学总体含量水平、元素组合、空间分布特征以及不同控制单元对元素地球化学分布的影响。研究方法：以调查数据为基础，结合工作区背景，采用地球化学参数统计，半方差函数计算和聚类分析等手段，分析元素总体特征、空间变异程度及元素组合特征，以及元素在不同控制单元中的变化规律；以地球化学图为基础，分析研究营养和有益元素、环境和健康元素在区域空间上的分布规律。1.1、土壤地球化学特征研究三、土地质量地球化学评价综合研究1.1.1）地球化学参数统计统计参数：样本数、平均值、标准差、变异系数、背景值、中值、众数、最小值、最大值、偏度、峰度等。统计方法：按中国地质调查局《土壤地球化学基准值与背景值研究若干要求》的函确定的方法统计全区、地质单元、土壤单元、行政单元、地貌单元、土地利用等地球化学特征值。计算公式：三、土地质量地球化学评价综合研究背景值（Xo）—以平均值加减2倍数标准差（S）为目标函数经逐步剔除（剔除限为数据内不再含有该函数值时为止）后的平均值。众值Me：统计数据中，出现频数最多的那个数值为众值。中值Mo：将统计数据排序后，位于中间的数值，当样本数为奇数时，中位数为第(N+1)/2位数的值；当样本数为偶数时，中位数为第N/2与1+N/2位数的平均值。最大值：统计数据中，数值最大的为最大值。最小值：统计数据中，数值最小的为最小值。三、土地质量地球化学评价综合研究地球化学参数统计软件三、土地质量地球化学评价综合研究1.1.2）地球化学图编制地球化学图均采用离散数据，在MAPGIS中用TIN追踪等值线方法编制完成。新疆地矿局开发的金维软件，可以快速的多元素批量成图•地球化学图色区划分除pH值外，其他元素均使用15级累积频率色区间隔划分方案，15级累积频率分级值为0.5、1.5、4、8、15、25、40、60、75、85、92、96、98.5、99.5、100（%），以分级间隔对应的元素含量作等量线和区，累积频率＜25%为低含量区，累积频率≥25%，＜75%为背景区，累积频率≥75%为高含量区，以兰、黄、红三基色分别代表低含量区、背景区和高含量区，各区内以过渡色表示内部分级。三、土地质量地球化学评价综合研究直方—累积频率图K2O、Na2O、SiO2、CaO、MgO、TFe2O3、OrgC等常量元素选取算术等间隔组距，间隔大小以满足分组数8组为宜。其它元素直方图组距规定为0.1lgμg/g(ng/g)间隔，组端值正值规定其值百分位数字为7，负值百分位为3，这样可使所有的含量数据的对数值落在组内而不致于落在组端上。直方图在作图统计时保留所有的高值点，作图时绘制累计频率曲线。标注样品数(N)、最大值（Xmax）、最小值（Xmin）、算术平均值（X），算术离差(S)、变异系数（CV）。采用自编的直方图编图软件编制。包括：全区、地质单元、土壤类型、土地利用类型等直方图。三、土地质量地球化学评价综合研究土壤元素地球化学图总体特征三、土地质量地球化学评价综合研究土壤元素地球化学背景值参数总体特征1:25万多目标区域地球化学调查1:5万土地质量地球化学评价图4-1-1表层土壤Mn、Cr地球化学图土壤1:25万多目标Cr地球化学图1:5万Cr地球化学图三、土地质量地球化学评价综合研究土壤元素地球化学特征值变异程度三、土地质量地球化学评价综合研究土壤中硒元素半方差函数分析硒元素空间分布状态为正态分布，块金系数（Co/(Co+C)）为11.66%（＜25%），表明土壤硒元素具有强列的空间自相关，受人为因素的影响较小，受地质背景和土壤的影响较大。平均值背景值中值最大值最小值标准差变异系数偏度峰度中国土壤（A层）中值Se0.3510.3500.3501.3500.1200.08323.5281.05210.4190.207变异程度3452元素组合特征土壤元素聚类谱系图三、土地质量地球化学评价综合研究3452三、土地质量地球化学评价综合研究不同控制单元中元素分布不同地质背景土壤单元中的分布特征不同土壤类型土壤元素地球化学特征不同土地利用类型土壤元素地球化学特征不同行政区（乡镇）土壤元素地球化学特征从分析元素地球化学特征值入手，经过与全区背景值对比，研究不同控制单元中养分元素、环境健康元素、有益元素相对富集状态以及不同单元对元素分布的影响。3452三、土地质量地球化学评价综合研究不同控制单元中元素分布元素（指标）F1F2F3F4F5F6Zn.895.043-.080-.223-.166-.045Ni.862.012.039-.141-.222.079Pb.796.139.153.002.000-.158Cr.728-.291.037-.018.219-.277V.665-.282.212.274.079.094Cu.658.074-.002-.042-.485.386Hg.628-.121-.037-.080-.097-.103Cd.612.322-.090-.387.224.170Co.583.509.362-.183.081-.132P.555.155-.433-.061-.228.189As.479-.154.356.232.305-.172Mn.374.246.215-.324.174.302pH.181.666-.034-.156.357-.069MgO-.020.656.521.208-.159-.049Se.340-.651.053.450.092.150N.210.557-.487.522.030-.019I.481-.540.231.108-.121-.016K2O-.243.538.415.237-.444.056CaO.134.440-.147-.116.402.263F.096.474.570.464.019-.123S.450.093-.530.380-.033-.005Corg.216.432-.532.552.066-.070B.490-.157-.143-.100-.114-.545Mo.303-.351.281.396.281.437土壤地球化学分区特征表图4-2-1大气干沉降As、Cd和