土地质量地球化学-评估技术要求省公开课一等奖全国示范

土地质量地球化学评定技术要求第1页汇报提要名词概念1总则2评定方案3年5月21日中国地质大学（北京）第2页土地质量地球化学评定是多目标区域地球化学调查系统工程中一项主要组成部分，是勘查地球化学服务于国民经济建设又一个新开拓应用领域，是继调查摸清家底、评价查清问题后，将调查和研究结果利用于生产实践主要举措。土地质量地球化学评定是实现土地从数量管护到质量和生态管护基本确保。年5月21日中国地质大学（北京）第3页基本概念：1、土地土地是综合体土地是自然产物组成土地各要素，在一定时间和空间内，相互联络、相互作用、相互依存而组成含有一定结构和功效有机整体。土地性质和用途取决于全部组成要素综合作用，而不取决于任何一个单独要素。所以，评价土地时要综合考虑各要素特征及其相互作用，才能得出符合客观实际结果。

土地是自然产物，不是人类劳动产物，但人类活动能够引发土地相关组成要素性质改变，从而影响土地性质和用途改变。

土地是地球陆地表面由地貌、土壤、岩石、水文、气候和植被等要素组成自然历史综合体，它包含人类过去和现在种种活动结果。土地是含有固定位置空间客体土地含有立体垂直剖面，在纵向范围上，它包含地表、地面，也包含较深地下，它向上、向下范围是现今人们利用土地技术所能到达范围。年5月21日中国地质大学（北京）第4页土地包含人类过去和现在活动结果，人类活动影响土地性质和用途，这种新性质和用途，与人类活动结果密不可分，没有这些结果，土地就不含有这些用途。从这一意义上讲，这些人类活动结果也是土地主要组成部分。土地是地球表面陆地部分...海洋和陆地是地球表面两大组成部分，有着显著区分自然地理特征。陆地是突出于海洋面上部分，包含内陆水域、海洋滩涂。将土地限定在陆地范围，符合人们普通认识和劳动习惯。...人类活动结果是土地主要组成部分年5月21日中国地质大学（北京）第5页土地质量

土地质量是指土地在一定用途条件下，对该用途是否适宜以及适宜程度或生产力大小或价格高低。它是土地综合属性，也是土地对某种用途适宜不宜，或适宜程度高低表示。土地质量差异，实质上是土地生产力高低差异。土地质量能够用可度量测定土地属性，即土地特征指标综合表述，也能够用土地生产力指标表示，如产量、产值、净产值、纯收入、利润、级差收益等。

年5月21日中国地质大学（北京）第6页在不一样土地利用状态下，土地质量含义也有差异。在农、林、牧业等利用中，土地质量指是土地生物生产能力差异，即土地劳动生产率高低；在工业、交通、城镇等非农业建设利用中，则是指以区位条件优劣为主造成劳动生产率或土地使用效益差异。年5月21日中国地质大学（北京）第7页土壤与土地质量评定土壤是发育于地球陆地表面含有一定肥力且能够生长植物疏松表层（包含海、湖浅水区）。不一样学者对土壤定义略有不一样：土壤是发育于地球陆地表面含有生物活性和孔隙结构介质，是地球陆地表面脆弱薄层（GarrisonSposito,1992）。土壤是固态地球表面含有生命活动，处于生物与环境间进行物质循环和能量交换疏松表层（赵其国，1996）。年5月21日中国地质大学（北京）第8页土壤是母质、气候、生物、地形、时间和人类等原因共同作用结果，她是土地主体，从农业生产角度出发，土壤质量好坏对土地质量含有决定性作用，用于土壤质量评价指标很多，但不一样类型土壤，不一样景观区土壤所采取参数指标和评价体系都有所差异。年5月21日中国地质大学（北京）第9页因为影响土壤质量因子间普遍存在着相关性，甚至是信息彼此叠加，故进行土壤质量评价时没有必要将全部因子都考虑进去，可依据不一样土壤类型、不一样评价目标对这些指标进行取舍组合。年5月21日中国地质大学（北京）第10页为了排除人为主观性对选择评价因子影响，使筛选主参评因子能较全方面客观地反应土壤实际情况。在进行土壤质量评价时，通常借用数学伎俩对所选较全方面评价指标进行数理统计、分析、转换，筛选出合理土壤质量评价指标，惯用方法有：多元回归分析、聚类分析、主成份分析、因子分析和判别分析等。

年5月21日中国地质大学（北京）第11页年，一些学者对美国西部平原区进行土壤质量评价时，选择了18项参评指标，利用判别分析和主成份析筛选出能够很好反应该地域土壤质量主要因子只有4项，它们分别为：土壤质地、有机质、酸碱度和磷。国内进行土壤质量评价时，也通常选取大量营养元素总N、有效P、有效K、土壤质地、粘粒、TOC等指标进行评价。伴随土壤环境质量日益恶化，许多科学家在进行土壤质量评价时，参评因子更多侧重于土壤中污染物，尤其以土壤中Hg、Cd、Pb、As、Cu、Ni、Cr、Zn等重金属为主。年5月21日中国地质大学（北京）第12页土地生产能力，不但受大气、光、热等影响，土壤本身元素含量高低以及土壤基本理化性质也是影响其主要原因。在土地质量地球化学评定中，除了考虑地球化学指标，还包含了浇灌水元素含量、大气质量等各种指标。年5月21日中国地质大学（北京）第13页土壤质量物理指标土壤质量化学指标土壤质量生物指标通气性团聚稳定性容重粘土矿物学性质颜色湿度（干、润、湿）障碍层深度导水率氧扩散率粒径分布渗透阻力孔隙连通性孔径分布土壤强度土壤根性结构体类型温度总孔隙度持水性盐基饱和度阳离子交换量污染物有效性污染物浓度污染物活动性污染物存在状态交换性钠百分率（ESP）养分循环速率pH植物养分有效性植物养分含量钠交换比（SAR）有机碳生物量C和N总生物量细菌真菌潜在可矿化N土壤呼吸酶脱氢酶磷酸酶硫酸脂酶生物碳/总有机碳呼吸/生物量微生物群落指纹培养基利用率脂肪酸分析氨基酸分析表1土壤质量评价参数一览表年5月21日中国地质大学（北京）第14页技术要求中要求名次概念1、土地质量LandQuality在生态系统范围内，维持生物生产力、保护环境质量以及促进动植物及人类健康，保持或改进大气和水质量，支持人类健康和居住能力及其它生态环境问题能力。土地含有不一样等级质量，这是与自然作用和人为作用引发动态改变相关一个固有土地属性。年5月21日中国地质大学（北京）第15页土地质量地球化学评定LandQualityGeochemicalAssessment依据土地有益元素、有毒有害元素和有机污染物含量水平等地球化学指标原因，及其对土地基本功效影响程度而进行土地质量级别评定。土地质量地球化学评定指标以反应土地质量地球化学要素如土壤肥力指标、土壤环境健康指标为主，以地质背景、大气质量、水体质量和生物效应为辅，综合考虑与土地利用相关各种原因，以实现土地质量地球化学评定。年5月21日中国地质大学（北京）第16页总则1、土地质量地球化学评定是以多目标区域地球化学调查为基础，以生态地球化学理论为指导，以科学量化土地质量、实现动态管理和结果数据查询、利用为目标一项综合评定工程。2、土地质量地球化学评定依据土地中各项有益、有害元素指标和有机污染物含量水平及其对土地生产功效影响程度进行系统研究和质量级别评定，以服务于土地质量与生态管理和土地资源合理利用为宗旨。年5月21日中国地质大学（北京）第17页3土地质量地球化学评定以土壤地球化学调查数据为主要指标，以元素在大气、水体和生物体中含量分布为辅助指标，对土地质量、价值及风险进行评定，为土地利用和规划提供依据。4土地质量地球化学评定遵照区域开展，逐步深入标准。普通应首先进行国家－省级区域性较小百分比尺评定，在了解全局后，逐步地、有针对性地依次开展普查、详查和精查等较大百分比尺评定；也可依据实际需要直接开展某一级次评定。年5月21日中国地质大学（北京）第18页5土地质量地球化学评定应兼顾全方面评定和突出重点两个方面。全方面评定，要求评价总体、综合生态地球化学情况和质量水平。突出重点，要求评价主要、起主导作用生态地球化学问题。6土地质量地球化学评定主要目标是为国家、省市等各级土地宏观管理和规划提供地球化学依据，为土地可连续利用服务。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。年5月21日中国地质大学（北京）第19页评定任务1以土地地球化学质量研究为主，进行土壤学、环境科学、生态学等多学科综合研究，制订出适合于研究区土壤特征、景观特征土地质量地球化学评定方法、技术体系和标准体系。2b研究影响土地质量各项地球化学指标特征，对土地质量进行地球化学等级划分和评定。分析不一样土地利用方式、管理办法对土地质量地球化学等级影响，进行土地利用地球化学适宜性分区。3c建立土地质量地球化学评定数据库及图形库。3d评定土地管理利用方式可连续性，确定土地最正确管理办法，为政府评定可连续农业和土地利用政策提供科学依据。年5月21日中国地质大学（北京）第20页土壤中N、P、K、Ca、Mg、S、B、Mo、Mn、Si、Co等必需和有益元素，pH、有机质等理化指标和As、Cd、Hg、Pb等有害元素及有机污染物指标。评定指标内部指标外部指标a由浇灌、施肥、大气沉降等原因进入到土壤中引发土地质量改变全部指标。b能够间接反应土地质量地球化学指标，如农作物安全性指标(农作物籽实As等有害元素含量及六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)等有机污染物含量)、成土母质和成土过程地球化学指标等。年5月21日中国地质大学（北京）第21页乡－镇：详查评定市－县：普查评定国家－省：区域评定百分比尺为1:25万，采样密度为1个点/km2。百分比尺为1:5万，采样密度为4～6个点/km2百分比尺为1:1万，采样密度为8～36个点/km2评定分级、百分比尺和采样密度村－组：精查评定

百分比尺为1:5千，采样密度为36～64个点/km2在不一样级别范围内进行土地质量地球化学评定，为评定区土地资源规划、整理和开发利用，进行农业经济区划和种植结构调整，制订经济社会科学可连续发展提供依据。a土壤化学成份和理化性质相对均匀平原区、草原区，采样密度可适当放稀。b土壤中化学元素含量空间变异性较大浅丘平坝、山间盆地、坡地、菜地、园地及小规模经济作物种植地域，采样密度可适当加密。年5月21日中国地质大学（北京）第22页评定工作次序进行样点布置样品采集处理样品分析测试评定指标筛选隶属函数计算综合参数计算等级实地校正土地等级划分指标权重赋值土地等级统计普通应首先进行国家－省级评定，在了解全局后，逐步地、有针对性地开展较大百分比尺评定；也可依据实际需要直接开展某一级次评定。

同一级评定：不一样级评定：年5月21日中国地质大学（北京）第23页1、土壤样品按照网格化布点。评定单元同采样单元。2、大气样品采样密度不限，标准上平均布点。3、浇灌水样品按照浇灌水类型自行确定采样密度及空间分布。4、农作物样品，按照污染情况或均匀布点采集。年5月21日中国地质大学（北京）第24页全部种类样品布置、采集、加工、运输、分析要求同多目标区域地球化学调查规范、生态地球化学评价技术要求和生态地球化学评价样品分析要求年5月21日中国地质大学（北京）第25页评定指标分类：指标筛选标准：依据表层土壤和深层土壤中元素和指标含量范围及改变规律，给出用于不一样级别土地质量地球化学评定指标体系，在不一样评定尺度内，划分土地质量地球化学等级含有可比性。大百分比尺土地质量地球化学评定可使用小百分比尺土地质量地球化学评定指标。如乡镇级土地质量地球化学评定指标可使用国家级、省级和市县级土地质量地球化学评定指标，省级土地质量地球化学评定可使用国家级土地质量地球化学评定指标，以实现全国、全省、全市等不一样级别评定范围内土地质量地球化学等级可比。年5月21日中国地质大学（北京）第26页必需大量元素、必需微量元素有益元素有机质评定指标筛选有害元素有机污染物不一样评定地域，可依据土壤中元素分布实际情况和存在生态环境地球化学问题增加评定指标，如放射性元素、稀土等。

肥力指标环境健康指标年5月21日中国地质大学（北京）第27页在系统研究影响土地质量地球化学内部原因和外部原因基础上，进行评定指标筛选。土地质量地球化学评定指标筛选应遵照主导性标准、系统性标准、独立性标准、稳定性标准和区域性标准等。样品种类肥力指标环境健康指标土壤氮(N)、磷(P)、钾(K)、碳(C)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、氯(Cl)、硅(Si)、硼(B)、钼(Mo)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)钴(Co)、镍(Ni)、钠(Na)和有机质砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)、锌(Zn)和酸碱度(pH)、氟(F)、硒(Se)、碘(I)和有机污染物水和底泥氮(N)、磷(P)、钾(K)大气干湿沉降氮(N)、磷(P)、钾(K)砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)、锌(Zn)、氟(F)农作物籽实砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、铬(Cr)、氟(F)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)、氟(F)、硒(Se)年5月21日中国地质大学（北京）第28页评定指标体系构建目标层土地质量地球化学评定等准则层土地肥力指标土地环境健康指标土壤指标层N、P、K、Ca、Mg、SAs、Cd、Hg、Pb等Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl

Si、Co、Ni、Na有机氯农药I、Se、FpH第一评定层年5月21日中国地质大学（北京）第29页目标层土地质量地球化学评定级准则层肥力指标环境健康指标2大气3水体4农作物N、P、K、As、Cd、Hg、Pb等有机氯农药I、Se、FpH不一样评定对象，指标类型不一样第二、三、四评定层年5月21日中国地质大学（北京）第30页1)参评指标权重赋值基本标准是同类指标两两比较其对土地质量影响主要性，在此基础上，依其空间变异性进行赋值。2)每个评定层同一类指标权重之和应为1。3)各项评定指标权重赋值方法也可采取层次分析法。4)相同级别土地质量地球化学评定，评定指标权重取值一样。5)大百分比尺土地质量地球化学评定指标权重可使用小百分比尺土地质量地球化学评定指标权重，小百分比尺土地质量地球化学评定指标权重可使用本级和更小百分比尺评定指标权重。指标权重赋值年5月21日中国地质大学（北京）第31页隶属函数值计算

pH、质地、Se、I等N、P、K大量元素和TOC等As、Cd、Hg、Pb等有害元素1、在评定区范围内，土壤氮、磷含量很高，水体存在富营养化情况下，氮和磷可采取峰值型函数。2、在评定区范围内，土壤盐碱化较严重情况下，钙、镁、硫和氯等元素可采取峰值型函数。3、隶属函数模型中L、O1、O2和U值确实定①国家标准或行业标准——统一可比②依据评定区土壤元素含量水平和分布特征，自行确定年5月21日中国地质大学（北京）第32页土地质量地球化学评定等级划分第一评定指标层划分出土地质量地球化学等级称为等。在土地质量地球化学等划分基础上，叠加第二、第三……第n层指标评定结果，在等基础上深入划分出级。年5月21日中国地质大学（北京）第33页首先计算出肥力或环境健康指标综合评定参数PP＝Σfi×Ci（i=1，2，3，4……n）i指标隶属度函数值i指标权重综合参数（P肥综或P环综）1～0.70.7~0.3<0.3土地肥力分等丰富(一等)适量(二等)缺乏(三等)土地环境健康分等清洁(一等)正常(二等)污染(三等)然后土地肥力分等和土地环境分等年5月21日中国地质大学（北京）第34页土地质量地球化学综合分等表肥力质量分等综合质量分等环境健康分等差等中等中等污染良好优良优良正常良好优良优质清洁缺乏适量丰富年5月21日中国地质大学（北京）第35页土地质量地球化学级在土地质量地球化学分等基础上，叠加大气质量、浇灌水质量、农作物安全等影响土地质量外部原因指标评定结果，在等基础上划分出级。土地质量地球化学级划分不改变等划分结果，二者是叠加关系。

在土地质量地球化学评定等图示颜色上，叠加上不一样代号表示不一样级和评定指标种类。年5月21日中国地质大学（北京）第36页综合参数P分级分级意义大气质量1～0.7一级好0.7~0.3二级普通<0.3三级差浇灌水质量1～0.7一级好0.7~0.3二级普通<0.3三级差农作物安全1～0.7一级好0.7~0.3二级普通<0.3三级差影响土地质量外部原因质量分级与综合参数对应表年5月21日中国地质大学（北京）第37页土地质量地球化学等级表示方式色块：色块只用于表示土地质量地球化学等，优质为深绿色、优良为绿色、良好为黄色、中等为橙色、差等为红色。色号:0/155/0105/255/0224/255/