富陽市土地生產(chǎn)力時空變化研究.pdf

1、土地作為人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和財富源泉，正遭受有史以來最為強烈的人類活動的影響，不合理的土地利用行為使得土壤肥力下降，生態(tài)環(huán)境惡化，最終導(dǎo)致土地生產(chǎn)力下降。本研究通過土壤采樣分析、統(tǒng)計資料收集和戶外實地調(diào)研，在分析1979-1996-2006-2009年富陽市土地利用結(jié)構(gòu)變化的基礎(chǔ)上，從耕地數(shù)量和質(zhì)量變化，土壤主要養(yǎng)分因子時空變異、土壤重金屬污染風(fēng)險評價，重金屬源解析，和土壤有機碳總量變化等方面分析富陽土地生產(chǎn)力的動態(tài)變化特征，評價分

2、析城市化進程中土地利用變化對土地生產(chǎn)力的影響作用，總結(jié)的變化規(guī)律、影響機制和對未來變化趨勢的預(yù)測，研究結(jié)果將有利于土地利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化，為土地生產(chǎn)力保護的相關(guān)政策制定提供依據(jù)。
　　 本研究的主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　 (1)土壤肥力水平是土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。本研究首先結(jié)合傳統(tǒng)統(tǒng)計和地統(tǒng)計方法分析富陽主要土壤肥力因子在土地利用變化過程中的時空變異狀況。結(jié)果顯示1979-2006年富陽市主要土壤肥力因子有機質(zhì)、全氮、

3、有效磷和速效鉀都有顯著提高，但空間差異性較大。不同土地利用類型對土壤主要養(yǎng)分含量影響顯著，高低順序基本為菜地＞水田≈旱地≈林地＞園地＞未利用地。城市化過程中的農(nóng)業(yè)土地利用方式轉(zhuǎn)變和農(nóng)業(yè)用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化是導(dǎo)致土壤養(yǎng)分變化的兩個主要驅(qū)動力。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機肥和化肥的大量使用，造紙工業(yè)和城鎮(zhèn)居民生活產(chǎn)生的廢棄物的不當(dāng)處置是影響土壤養(yǎng)分水平高低的直接原因。其次，通過耕地質(zhì)量評價體系，認(rèn)為富陽市1996-2006年和2006-2020年建設(shè)占用耕

4、地質(zhì)量都優(yōu)于補充耕地質(zhì)量。雖然主要土壤肥力因子水平有提高，但由于耕地的地形地貌、水源和生產(chǎn)條件等因素水平的下降，導(dǎo)致耕地整體質(zhì)量有下降趨勢。
　　 (2)工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)致的土壤重金屬污染是土地生產(chǎn)力的重要負(fù)面因素。本研究首先以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，使用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行土壤重金屬污染風(fēng)險評價分區(qū)。評價結(jié)果顯示:富陽市絕大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤綜合污染指數(shù)小于1，污染風(fēng)險接近于無，僅有環(huán)山鄉(xiāng)等少數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在不同程度的重金屬污染風(fēng)險。然后針對污染風(fēng)險分

5、區(qū)使用CART決策樹方法生成一系列基于環(huán)境因素的決策規(guī)則集，認(rèn)為污染風(fēng)險分區(qū)內(nèi)工業(yè)排放、交通運輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活是造成土壤銅、鋅、鉛和鎘元素積累的最主要原因，而土壤酸堿度和有機質(zhì)含量對土壤中銅、鋅、鉛和鎘元素的空間分布有重要的影響。通過定量比較分類規(guī)則中涉及到的九個環(huán)境變量的相對重要性，確定工業(yè)排放是造成土壤重金屬污染風(fēng)險的最主要污染源。最后，對比其他的土壤重金屬污染研究方法，結(jié)果顯示CART方法相較于傳統(tǒng)統(tǒng)計方法和普通克里格法有明

6、顯優(yōu)勢。
　　 (3)土壤有機碳是土地生產(chǎn)力評價的重要指標(biāo)，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，對全球氣候變化影響顯著。本文充分利用土地利用數(shù)據(jù)、土壤實測數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的文獻綜述，分析評價了1979-2006年富陽市土地利用變化尤其是建設(shè)用地快速擴張導(dǎo)致的土壤碳變化情況。經(jīng)計算得到，富陽市1979年的總植被碳為3.680Tg，0-20cm深度的土壤有機碳儲量為8.847Tg;2006年的總植被碳為3.407Tg，0-20cm深度的土壤有機碳

7、儲量為8.076Tg;土地利用變化導(dǎo)致總植被碳和0-20cm深度的土壤有機碳總量分別下降273.44Gg和771.01Gg，即年均每公頃55.61×10-3MgC的植被碳和156.81×10-3MgC的土壤有機碳排放。經(jīng)分析認(rèn)為:建設(shè)用地擴大，耕地和林地面積減小是造成全市土壤碳儲量下降的主要驅(qū)動因子。按照富陽市土地利用總體規(guī)劃(2006-2020)，預(yù)測富陽市的植被碳和土壤有機碳損失平均速率將分別減緩至年均每公頃25.93×10-3Mg