松嫩平原产油区农田土壤重金属含量及污染风险评价

  目的  为探明松嫩平原石油开采及石化工业活动区周边农田土壤重金属污染分布及风险状况。  方法  在大庆市让胡路区选择代表性农田采集96份土壤样品,测定重金属（Cd、Hg、Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、As）含量;在利用地统计学克里金插值法分析重金属含量空间分布特征的基础上,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对该地区农田土壤重金属污染状况及其生态风险进行评价。  结果  该区土壤中Cd和Ni的含量分别为土壤背景值的1.39倍和1.27倍。在对各样点Pb、Zn、Cu和Cr 4种元素含量分析中,均出现不同程度的高于土壤背景值的样点。重金属Cd的地积累指数平均值为0.11,达到轻度~中度污染水平。研究区土壤重金属潜在生态危害风险指数（RI）平均值为84.84,从大到小为Cd > Hg > Ni > As > Pb > Cu > Zn > Cr,其中Cd的RI值最大为190.23,达到中等生态危害范围。研究区农田土壤重金属含量在空间分布上表现为:Cd、Zn和Pb含量高值区出现在中部地区,其它重金属元素含量高值区分布比较零散。  结论  研究区域内,8种重金属含量的平均值均低于风险筛选值,Cd和Ni两种重金属平均含量超出了背景值,从地积累指数来看,Cd污染等级为1级,其它7种元素均处于无污染水平。从潜在生态风险分析可知,该区域污染程度属于轻度生态危害范围。     

基于生态系统多功能性的农田土壤健康评价

农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存及栖息地与多样性等5项功能。进一步针对每项功能,按照固有属性和动态属性两个方面分别选取基础项指标,同时考虑具有区域特点的威胁土壤功能发挥的限制项指标,并采用2个乘数来体现限制因子对固有和动态属性影响的差异性,共同构建农田生态系统土壤健康评价指标体系。以中国生态系统研究网络(CERN)内位于黄淮海平原的封丘、栾城和禹城3个实验站典型农田生态系统为例,应用所建立的指标体系,采用灰色关联分析法对其土壤健康状况进行综合评价。结果显示,3个农业生态实验站土壤健康状况总体相当且处于较高水平,但仍有所差异,表现为禹城>栾城>封丘,且作物生产功能与产量R~2达到0.60,验证表明该评价体系比较合理。因此,基于多功能性的土壤健康评价方法可为进一步探究土壤健康长期变化趋势,实施土壤资源有效管理提供一定参考。     

废塑料集散地农田土壤中污染物的初步检测

  目的  为探明传统废旧塑料再生行业对土壤环境的影响,本研究对莱州市沙河镇废旧塑料再生基地农田土壤中5种重金属的含量进行了检测分析。  方法  采用内梅罗综合污染指数、潜在生态风险指数法和健康风险评价方法对农田土壤重金属的潜在风险进行了分析。  结果  基地农田土壤中镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）的平均含量分别为0.26 mg kg⁻¹、97.63 mg kg⁻¹、48.90 mg kg⁻¹、52.41 mg kg⁻¹、107.24 mg kg⁻¹,均超过烟台市土壤元素背景值。依据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》,Cd、Cu和Pb的超标率分别为10%、40%和5%。在空间分布上,Cd、Cr、Cu和Zn在基地内部与周边农田土壤中的含量无显著差异,但Pb在基地内部农田土壤中的含量显著高于其距基地4 km外的土壤中含量（P < 0.05）。内梅罗综合污染指数评价表明基地中15%的采样点土壤处于轻污染等级。潜在生态风险评价表明,Cd的单因子污染生态风险为中等生态风险,综合潜在生态风险处于轻微风险水平。健康风险评价表明,仅Cd对儿童存在潜在的致癌风险,其余重金属对成人与儿童的致癌和非致癌风险均处于可接受水平。  结论  该基地农田土壤中Cd、Cr、Cu、Pb和Zn污染较轻,农田土壤中Pb的累积可能与基地原有的废旧塑料再生企业的生产经营活动有关。土壤重金属造成的潜在生态风险总体较低,但Cd存在一定的生态风险且对儿童有潜在的致癌风险,需要引起关注。     

基于土壤质量指数法省级尺度耕地土壤质量评价及空间分布特征研究——以福建省为例

【目的】探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。【方法】以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础,应用土壤质量指数(Soil quality index,SQI)方法和GIS技术进行土壤质量评价和空间分布图绘制。【结果】福建省土壤常规五项指标的平均值分别为pH值5.48、有机质23.01 g kg^-1、碱解氮146.69 mg kg^-1、有效磷74.00 mg kg^-1、速效钾145.74 mg kg^-1,表现出省域土壤酸化严重、有效磷和速效钾丰富、有机质和碱解氮适中的现状,且“闽东南”的土壤pH、有效磷和速效钾高于“闽西北”,而有机质和碱解氮则是“闽西北”高于“闽东南”。土壤质量评价结果显示,福建省SQI的平均值为0.637,其中,厦门市SQI最高为0.671,泉州市SQI最低为0.558;有效磷在SQI中的贡献最大26.20%,而pH值则最小11.07%,且S...     

塿土区长期施肥农田土壤的可持续性评价

【目的】施肥是实现作物增产和土壤培肥的主要途径,综合评价长期不同施肥条件下农田土壤的可持续性.可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。【方法】依托陕西杨凌"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"长期肥料定位试验(23年)采集分析了该试验9个处理[不施肥(CK)、单施氮(N)、氮钾配合(NK)、磷钾配合(PK)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、氮磷钾配合秸秆还田(SNPK)、低量有机肥配合氮磷钾(M_1NPK)和高量有机肥配合氮磷钾(M_2NPK]的土壤养分、微生物特性及作物产量,计算了土壤养分指数、微生物指数、作物指数和可持续性指数.综合评价了长期不同施肥处理对(?)土区农田土壤可持续性的影响。【结果】CK和N处理土壤养分指数分别为0.75和0.87,两者之间差异显著(P0.05)均低于土壤养分指数临界值1.00;其余处理的土壤养分指数在1.12~3.12之间均大于临界值,其中NP和NK差异不显著,SNPK和PK差异不显著,其余各处理间均差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK处理土壤微生物指数在0.74~0.84之间低于土壤微生物指数临界值1.00,其中CK和N差异不显著,NK和PK差异不显著但两组之间差异显著(P0.05);NP、NPK、SNPK、M、NPK和M,NPK处理的在0.98~1.21之间,接近或大于临界值,其中M、NPK和M,NPK差异不显著,NP、NPK和SNPK差异不显著,两组之间差异显著(P0.05)。CK、N、NK和PK的作物指数在0.52~0.60之间均低于作物指数临界值1.00,仅PK和N差异显著(P0.05);氮磷配合的施肥处理(NP、NPK、SNPK、M_1NPK和M_2NPK)在0.98~1.02之间,各处理间差异不显著但均接近或大于临界值1.00。CK、N、NK和PK的可持续性指数分别为0.49、0.54、0.74和0.99均低于可持续性指数临界值1.30,其中CK和N差异不显著;NP和NPK处理的可持续性指数分别为1.18和1.26,两者差异不显著,接近于可持续临界值;有机无机配合的处理(SNPK、M、NPK和M,NPK)的可持续性指数差异显著(P0.05)分别为1.55、2.32和2.94,较临界值高19.5%、78.8%和126.3%。土壤养分指数的变异性(50.2%)大于作物指数(29.1%)和微生物指数(18.4%)的变异性综合计算的可持续性指数的变异最高(62.1%)。【结论】冬小麦一夏玉米轮作条件下,长期不施肥和偏施化肥缕土区农田生产不可持续,化肥平衡施用(NP和NPK)基本可持续,NPK化肥配合秸秆还田(SNPK)和适量有机无机配施(M_1NPK)是实现(?)土可持续利用的施肥模式。     

土壤质量与持续环境Ⅱ.土壤质量评价的碳氮指标

土壤质量评价中碳氮指标的表示方法很多，其中生物活性碳、氮能敏感地反映土壤质量的变化，是重要的评价指标，但其测定困难，在土壤质量评价中的认识并不统一。本文对《土壤质量与持续环境》（美国土壤学会１９９４年发行）一书中土壤质量评价在碳氮方面的指标、测定方法以及土壤利用管理对这些指标的影响进行了评述。     

贵溪冶炼厂周边农田土壤重金属污染特性及评价

在对贵溪冶炼厂周边区域的农田土壤及生产的稻谷进行采样调查和数据处理分析的基础上,对农田土壤重金属污染特性和现状进行了监测和初步评价,结果表明:农田土壤重金属污染可能来源于贵溪冶炼厂废水的排放及尾矿渣的堆放,与灌溉水源无关;用国家土壤环境质量二级标准进行评价可知,农田土壤重金属的综合污染指数较高,土壤污染已处于重度污染等级,单项重金属污染指数表明Cu、Cd的含量已严重超标,并处于重度污染等级,Zn、Pb和As的含量未构成污染;水泉村、竹山村与所生产的稻谷三者之间呈显著或极显著正相关,即农田生态系统呈复合污染的趋势。     

大空间尺度土壤质量评价研究进展与启示

土壤质量评价的空间尺度决定了评价结果的适用范围与功能,然而一直以来大空间尺度相关研究相对缺乏。为了分析其核心内容、方法论特征和发展趋势,构建了土壤质量评价相关概念认知框架,综述了当前大空间尺度理论研究和多国实践。分析结果表明:(1)全球—地区尺度土壤质量评价研究基本遵循了"制定评价目标—明确评价对象和涉及的土壤功能—选取评价指标与评价模型—输出评价结果"的技术路线,在评价目标、对象和指标选取等方面侧重反映土壤的自然资源属性与固有质量,常见综合评价模型应用;(2)土壤功能分解与表达逐渐成为土壤质量评价的核心,驱动了相关研究的多维度、多尺度发展。目前亟待开展:对应复合管理目标的广域空间土壤质量统一评价,根据土壤功能分布、土壤类型特征及土地利用方式,明确国家土壤资源分区利用与保护策略;通过多源地学数据集成与基于土壤功能的评价模型研发,发现大空间尺度土壤质量演变规律,协同大、中、小空间尺度研究以探明土壤质量评价的尺度效应。     

长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价

以西安市某典型污灌区农田土壤为研究对象,分析长期污水灌溉对表层土壤重金属含量及富集状况的影响,采用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染现状及潜在环境风险进行评价。结果表明：长期污灌已导致农田土壤Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn7种重金属相对自然背景有不同程度累积,其富集比例依次为100%、82.69%、100%、100%、80.77%、98.08%和100%,仅有土壤As平均含量低于其背景水平;以国家土壤环境质量标准二级限量值作为污染评价阈值,其中Cd和Hg污染表现突出,按其污染指数平均值排序为Cd〉Hg〉Ni〉Cu〉Zn〉As〉Cr〉Pb;土壤重金属综合潜在环境风险为＂强＂等级,Hg、Cd的环境影响占据主导;随污灌年限增长,离灌渠越近,农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高。鉴于该区土壤重金属已呈现较强生态危害性,应及时采取必要防治措施,调整土地利用结构,确保农田环境及农产品安全生产。     

基于农用地分等和土壤环境质量评价的耕地综合质量评价

该文从耕地生态管护的角度出发,探讨了如何实现土壤环境质量评价与农用地分等成果的融合。基于土壤环境质量评价和农用地分等的理论和方法,该文提出了耕地综合质量评估技术,即在农用地分等所建立的等级体系基础上,引入土壤环境质量评价系数概念,进一步利用该系数对农用地利用等指数进行修订,得到耕地综合评价指数,并以河南省洛阳市为例作了实证研究。根据洛阳市耕地质量综合评价结果,与原农用地利用等别相比,无污染的耕地综合等别保持不变,有污染倾向的耕地综合等别有所下降,存在污染的耕地等别降为末等。这些评价结果可以为土地利用管理、环境污染防治规划将提供更有效的依据。     

国外土地环境评价方法及其在杭州市土地环境评价中的应用

土地环境性评价在中国研究较少,该文通过总结国外评价经验,以杭州市为例进行了土地环境初步的探索,以期待为中国开展土地环境性评价提供参考。该研究选取了生物多样性、地下水、土壤有机质、地形、大气环境质量等指标,通过专家咨询法确定指标权重,建立评价模型,对杭州市进行了土地环境性评价,并应用GIS技术划分了杭州市土地环境性敏感区。研究结果将杭州市划分为土地环境敏感区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,对各敏感区的土地利用以及中国开展土地环境性评价时在评价因子的选取、管理政策、事前评价与复原管理等方面提出了建议。     

Soil information for agricultural decision making: a New Zealand perspective

Understanding of the soil resource is pivotal to our ability to use, manage and modify soils effectively and responsibly. Yet those who make the most decisions concerning soil use and management – farmers and landholders – rarely have access to reliable soil information at scales suitable for farm decision making. By default, many rely on limited local soil knowledge when making decisions that determine farm performance and environmental impact. Providing detailed nationwide soil information that is appropriate for farm decision making is feasible, as demonstrated by the achievements of several European countries and the USA. For New Zealand, a stratified programme at scales of 1:10 000 for versatile land; 1:25 000 for other agricultural land; and 1:50 000 for non‐domesticated land, would cost NZD $280 million, or NZD $11.2 million per year if spread over the useful life of the information. This investment is small relative to the economic value of agriculture, and necessary if New Zealand is to make meaningful advances in reducing current agri‐environmental trends.     

中国农业规划环境影响评价指标体系建立

当前中国农业可持续发展面临资源约束趋紧和环境污染加剧的双重压力。农业规划环境影响评价是从源头上控制农业污染、协调环境与农业可持续发展的重要手段,农业规划环境影响评价适用范围划分和指标体系构建是开展农业规划环境影响评价的重要基础性工作。在系统梳理现有研究成果的基础上,采用基本指标体系模式法、专家咨询法和实例验证法,确定了环境影响评价的适用范围及指标体系,提出了将占比最大、影响最直接的县级农业规划纳入到规划环境影响评价范围的建议;构建了种植业和畜牧业两大产业规划环境影响评价指标体系,大大简化了农业规划环评的指标体系,提高了农业规划环评的可操作性,将为推进中国农业规划环境影响评价工作提供有力的技术支撑。     

基于不同标准的郑州市农产品产地土壤环境质量评价

以郑州市耕地土壤为例,对其表层重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,分别根据有机农业生产基地环境质量标准、绿色食品产地环境质量标准、无公害食品蔬菜产地环境条件标准进行了评价,同时应用克里格插值方法进行空间特征分析.结果表明,研究区表层土壤重金属变异程度由大到小为:Hg、Cr、Pb、As、Cd;全区土壤环境质量完全满足无公害蔬菜产地环境条件的要求,北部和东南部大部分满足绿色食品产地环境质量的要求,而仅约半数的土壤适宜发展有机农业生产.可为农业生产发展规划和相关管理部门提供科学依据和辅助决策.     

基于分等成果的农用地综合生产能力

分析了农用地综合生产能力的内涵,阐述了农用地综合生产能力和生产潜力的理论体系,对不同层次的生产能力和生产潜力的核算方法进行了探讨。以东北地区为例,测算了区域农用地的生产能力和生产潜力,揭示其空间分布规律,并划定生产潜力区,为实现区域的耕地保护和粮食安全战略提供理论依据和技术支撑。     

生物结皮土壤-水文-侵蚀效应研究进展

生物土壤结皮(简称生物结皮)是由隐花植物、微小生物和土壤表层颗粒胶结形成的一种特殊复合体,广泛分布于各类气候和生境条件。作为生态系统的重要组分,生物结皮在不同生物气候区土壤的生态过程、水文过程、生物过程、地球化学循环过程以及生态修复过程中发挥着重要作用。从生物结皮影响土壤物理、化学、生物学性质以及土壤水文与侵蚀过程等方面对其生态功能进行总结和概述,在此基础上,从研究区域和时空尺度、多过程耦合机制、生物结皮影响氮循环的过程及其对氮沉降的响应机制、生物结皮与维管植物空间分布及互动关系等方面,展望了该领域有待深化的问题及今后的发展方向,以期促进我国生物结皮相关研究工作,加深对生物结皮生态功能及地表过程的认识。     

泰安市平原土地整理项目区土壤质量评价

土壤质量是当前研究的热点问题,是关系土地整理成败的关键.该文以泰安市平原土地整理项目区土壤质量为研究对象,对土壤质量进行了定量化评价.在利用GPS进行野外采样的基础上,确定了以整理后1a、2a和4a地块为采样点.通过室内化学分析,得到了各采样点的属性数据.在具体的土壤质量评价时,根据研究区特点,选用速效养分、有机质、pH值、容重和电导率作为基本的评价因子,并在ArcGIS下对采样点属性进行kriging插值形成综合指标值分布图和土壤质量等级分布图.结果表明:整理后4a的地块养分分布最不均一,土壤质量较整理后1a和2a的地块有了明显的提高,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级占了整个地块面积的56.77%.     

基于土地开发整理修订农用地分等结果的一种方法

土地开发整理是实现耕地占补平衡的重要手段,补充耕地质量问题也一直是耕地占补平衡工作中的薄弱环节。针对补充耕地质量问题,以及已取得的农用地分等成果,考虑土地利用数据共享的原则,对在土地开发整理项目耕地等级评定中如何充分和合理利用农用地分等成果进行探讨,即对土地开发整理项目的耕地等级评定过程中,把土地开发整理工程作用的因素作为补充指标对耕地等级指数进行修订。在充分考虑补充耕地质量的基础上,依据土地开发整理工程内涵,建立了适宜土地开发整理项目中耕地等级评定的一种技术方法。并通过大石桥市虎庄镇土地开发整理项目的实证,取得令人满意的效果。     

利用生态位适宜度模型评价土地利用环境脆弱性效应

土地利用对环境脆弱性具有重要影响,土地利用与生境条件匹配越好,土地利用的环境脆弱性效应值会越低。该文通过生态位适宜度模型将土地利用对环境脆弱性的影响定量化。选择典型生态环境脆弱区黄河三角洲垦利县的农用地,通过野外调查选择样地,构建各土地利用方式的生态位适宜度模型,在此基础上,对各土地利用生态单元的生态环境现实条件与现状土地利用方式所要求的最佳生态环境进行比较计算生态位适宜度,获得土地利用环境脆弱性效应分布图。研究结果表明,垦利县土地利用的环境脆弱性效应整体良好,棉田是决定整个垦利县环境脆弱性发展的土地利用方式;土地利用强度与土地利用环境脆弱性效应之间呈现为正相关趋势;灌溉条件和土壤盐分是决定土地利用环境脆弱效应值高低的主导环境因子。该研究结果对指导土地的合理利用与管理,防止土地退化和促进生态环境改善具有一定意义。