基于GIS的農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)評價——以四川省內(nèi)江雙橋鄉(xiāng)為例.pdf

1、內(nèi)江市位居于經(jīng)濟(jì)活躍的成渝經(jīng)濟(jì)圈腹心地帶，是四川糧食和經(jīng)濟(jì)作物的主要產(chǎn)區(qū)、四川省水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化試點城市和國家商品糧生產(chǎn)基地。本文以生態(tài)地球化學(xué)理論為指導(dǎo)，對內(nèi)江市東興區(qū)雙橋鄉(xiāng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)評價。查明研究區(qū)土壤元素背景值、基準(zhǔn)值以及分散富集特征，了解元素及相關(guān)地球化學(xué)指標(biāo)在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各介質(zhì)(土壤、水、大氣和生物)中的含量和分布。利用GIS空間分析技術(shù)和空間屬性信息提取功能，進(jìn)行生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查填圖，制定農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)綜合評價方案，結(jié)

2、合土壤環(huán)境與土壤肥力要素，以大氣、水體和生態(tài)效應(yīng)評價結(jié)果為輔，基于空間疊加分析技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)綜合評價及空間格局分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)劃，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)與空間布局，并構(gòu)建了適宜的農(nóng)業(yè)生態(tài)模式。主要評價結(jié)果如下： (1)評價區(qū)背景值與全國A層土壤背景值相比，Cd、CaO相對豐度比值高。與成都經(jīng)濟(jì)區(qū)土壤背景值相比，多數(shù)元素背景較接近，CaO相對豐度比值高。研究區(qū)表層土背景值與深層土基準(zhǔn)值較接近，比值幅度在0.7

3、7～1.54之間。大多數(shù)元素變異系數(shù)(Cv1)低于35％，含量分布較集中，分異程度較弱。S、Hg元素與Org.C成分的Cv1值較高，分別達(dá)到71.71％、71.70％、57.15％。剔除離散異常值之后，變異系數(shù)(Cv2)均大大降低，這表明表層土壤受人為活動的影響較大。 (2)評價區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量總體較好，土壤較清潔，符合無公害食品產(chǎn)地對土壤環(huán)境質(zhì)量要求，部分區(qū)域達(dá)到綠色食品產(chǎn)地要求。有機(jī)污染物殘留量均低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。Cd、N

4、i元素含量相對較高：Cd含量介于國家土壤環(huán)境質(zhì)量一級和二級標(biāo)準(zhǔn)之間，整個研究區(qū)域?qū)儆冖蝾愅寥?；Ni元素73.89％的區(qū)域?qū)儆冖蝾愅寥馈?(3)基于GIS空間分析技術(shù)，對土壤中N、P、K、Org.C單指標(biāo)分級評價表明：P含量整體水平較低，分布較集中；K含量水平較高且分布均衡；N與Org.C含量跨度較大，區(qū)域含量不均衡。 有效態(tài)的分級評價結(jié)果表明：區(qū)域土壤水解性N、有效P含量跨度較大，分布不均衡。有效Mo、有效B含量整體較低

5、。應(yīng)采用因地制宜的方法，對缺失區(qū)域補充營養(yǎng)元素。 基于尼羅梅綜合指數(shù)的全量綜合分析與有效態(tài)綜合分析結(jié)果表明均缺乏富集區(qū)域。由累乘法計算土壤養(yǎng)分綜合指數(shù)，區(qū)域內(nèi)主要為二級區(qū)域，無一級富集區(qū)域。 (4)研究區(qū)與成都經(jīng)濟(jì)區(qū)成都、德陽、眉山、綿陽、雅安、樂山六市大氣降塵數(shù)據(jù)比較，Cu、Zn、Ni元素含量相對較高。Cu元素含量高于綿陽、眉山、雅安三市，Zn元素含量高于雅安，Ni元素含量高于眉山、綿陽、雅安和樂山四市。其他元素均值含

6、量較成都經(jīng)濟(jì)區(qū)六市低。 (5)灌溉水符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、無公害食品產(chǎn)地和綠色食品產(chǎn)地要求。底泥中重金屬元素含量遠(yuǎn)低于農(nóng)用污泥中的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，因此可以利用灌溉溝渠所形成的底泥。飲用水總體上符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，總硬度、Mn、TFe、NO3-指標(biāo)含量部分超標(biāo)，其中TFe元素存在嚴(yán)重超標(biāo)，需查明污染源，加強(qiáng)監(jiān)測與防治。 (6)與無公害衛(wèi)生指標(biāo)、綠色食品衛(wèi)生指標(biāo)比較，水稻籽實均符合標(biāo)準(zhǔn)，僅一件樣品Pb含量較高，接近標(biāo)準(zhǔn)限值。

7、玉米、柑桔樣品各指標(biāo)均低于標(biāo)準(zhǔn)。花生元素指標(biāo)中As、Hg、Pb均符合標(biāo)準(zhǔn)，Cd元素超出無公害食品衛(wèi)生指標(biāo)限值，且略高于綠色食品衛(wèi)生指標(biāo)。 (7)結(jié)合土壤環(huán)境、土壤養(yǎng)分、水環(huán)境、大氣環(huán)境、生態(tài)效應(yīng)因素，運用GIS空間疊加分析功能，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)綜合評價與空間格局分析。大氣超標(biāo)區(qū)域主要分布在付家村、東山村及馬龍村，土壤超標(biāo)區(qū)集中在元覺村，農(nóng)作物超標(biāo)區(qū)位于元覺村、東山村、馬龍村。全區(qū)土壤養(yǎng)分含量偏低，應(yīng)因地制宜地補充肥力。