绿色食品产地土壤重金属空间分布与污染评价

为研究绿色无公害食品产地土壤重金属的含量与分布状况,以慈溪市周巷镇为研究区,利用综合指数法对土壤中重金属的含量进行评价,应用地统计学的方法分析土壤重金属含量的空间变化,并绘制土壤重金属的空间分布图。结果表明：以当地土壤重金属的自然背景为评价标准,所研究的8种重金属单项污染指数均大于1,说明8种重金属在该区均产生污染。以内梅罗指数法计算的土壤重金属综合污染指数为1.54,处于轻微污染的级别。研究区由北向南随地理位置和土地利用方式的不同,土壤中重金属含量有逐渐增高的趋势。不同剖面土壤重金属含量的研究表明,土壤中重金属有表聚和亚表聚的特征,随取样层次的加深,土壤中的重金属含量逐渐减少,说明土壤中的重金属含量受到人类活动的强烈影响。     

河南省东北部农用地肥力分析

基于土地生态健康评价原理,选取土地肥力指标对土地健康进行评价,为土地利用调控提供依据.以河南省东北部三县为例,通过对研究区域内土地质量进行调查,得到土地肥力空间分布格局,并以此为依据计算土地肥力健康综合指数.将影响土地肥力的因子指标进行综合分析,结果表明,研究区域土地肥力健康综合指数均在中等以下.研究区土地肥力健康综合指数和相应的指标体系能较为合理地反映土地健康、土地利用、经济布局与资源环境承载力相适应,能够为区域可持续发展提供理论基础.     

基于可拓学和协调性分析的区域土地综合质量评价

将可拓学和协调性分析方法相结合,用于评价快速城市化地区土地综合质量。该方法将土地质量指标体系所反映的独立信息进行有机整合,得到表征土地质量优劣的量化结果;并以此为基础分析不同类型土地质量协调性和土地质量与城市化发展的协调性。以苏州市域为例,结果表明:市域内农用地质量整体情况较好,建设用地质量的区域差异较明显,未利用地质量分属于Ⅰ级和Ⅲ级两个级别,土地综合质量大体表现为两个层次;市域多数单元内不同类型土地质量间的协调状况较好;市辖区土地质量与城市化的协调状况最好,其他依次为张家港、常熟、吴江、昆山和太仓;评价结果与现实情况比较吻合,表明物元可拓模型和协调性分析方法在土地质量评价中具有较强可信度。     

煤炭基地复垦村庄土壤重金属污染生态风险评价

对煤炭基地的复垦村庄进行土壤重金属潜在生态风险评价,可以指出在村庄复垦中应该特别注意的物质,减少煤炭开采后有可能会造成土地污染并提高村庄复垦后的耕地质量。以山西省泽州县西郜村的压煤复垦村庄为研究区域,在分析了该地区土壤重金属含量的基础上,以山西省土壤重金属元素背景值为评价标准,采用潜在危害指数法对土壤重金属污染状况进行评价。研究结果表明,压煤复垦村庄不同层次土壤的综合污染程度范围为6.05~14.92,平均处于中等污染程度;从单个要素上来看,各种重金属污染系数平均值由高到低为:Hg > Pb > As > Cd > Cr,Hg属于较高的污染水平,其重金属潜在风险指数在75.9～275.19之间,有一半样点的潜在生态风险达到了中等程度;Hg潜在生态风险达到了较高污染程度,需要在复垦过程中进行治理。对煤炭基地复垦土壤重金属进行潜在生态风险评价,有助于掌握土壤重金属污染特征和分布规律,为复垦后耕地的重金属污染控制与修复提供一定的依据,促进土地资源的可持续利用。     

吉林省无公害中药材种植基地土壤环境质量评价

对吉林省7个无公害中药材规范化种植示范基地土壤环境质量现状评价结果显示,这7个基地各项污染指标均符合国家标准规定,单项污染指数和综合污染指数均<1,土壤环境质量为2级,适宜建立无公害中药材种植基地。     

九曲溪生态保护区不同土地利用方式对土壤质量的影响

对九曲溪生态保护区5种典型的土地利用方式(次生林、人工林、经济林、茶园、稻田)0—20 cm表层土壤性状进行分析,并选取与土壤肥力质量关系密切的土壤容重、pH值、有机碳、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾作为土壤质量评价指标,运用土壤质量综合指数评价不同土地利用方式对土壤质量的影响,结果表明:5种土地利用方式各评价指标均表现出差异显著(P<0.05);与次生林相比,其他土地利用方式的土壤容重增加,土壤孔隙状况、持水性能及大部分土壤养分呈下降的趋势,人为施肥使茶园土壤有效磷含量明显高于其他土地利用方式;5种土地利用方式按土壤质量综合指数排序为次生林(4.046)>竹林经济林(2.944)>稻田(2.632)>马尾松人工林(2.478)>茶园(0.569)。因此,在水热条件较好的南方地区,采取封山育林和种植阔叶林的植被恢复措施更有利于提高土壤质量。     

黄土丘陵区空心村土地复垦后不同年限土壤肥力评价

为提升空心村土地整治质量,科学指导复垦耕地培肥及管理,以陕西省渭南市澄城县空心村为研究对象,采集了不同复垦年限村庄复垦前后土壤及周边荒草地土壤样品,选取物理、化学等8个评价指标,采用层次分析法确定因子权重,构建评价模型并进行了土壤肥力评价。结果表明:(1)复垦前后及周边荒草地土壤肥力指标的权重分别为容重0.028,质地0.75,pH值0.016,电导率0.041,有机质0.303,全氮0.159,速效磷0.159,有效钾0.159,CR<0.1,符合一致性检验;(2)村庄复垦前平均肥力指数为57.67,复垦后最高肥力指数为72.91,平均值达到68.59,不同利用的土壤综合肥力指数表现为:空心村复垦后>荒草地>空心村复垦前;(3)空心村复垦后土壤综合肥力指数与复垦年限正相关,复垦后肥力改良指数平均值为20.08%;(4)有机质对土壤肥力影响最大,与土壤综合肥力的指数相关系数R 2为0.5246,因子间影响大小表现为:有机质>速效钾>有效磷>全氮>电导率>pH值。综上,复垦可提升空心村土壤肥力,在复垦过程中调控有机质含量可较快提升土壤肥力。     

区域可持续土地利用管理评价指标体系探讨

借鉴国内外研究基础,探讨了区域可持续土地利用管理评价指标设计的结构和原则,并且以农用土地为侧重点,系统提出区域可持续土地利用管理评价的指标体系框架.该框架以整个区域农用土地为对象,以土地质量指标为主体,构建了5个方面的评价标准,即土地质量维持或提高、土地资源的供应与当前及未来需求目标的平衡、非再生资源合理使用、土地资源的非生产功能得到兼顾、良好的社会政策环境支持.并分别建议了评价指标.     

青岛市新机场建设耕作层土壤质量评价与剥离深度的确定

[目的]探索青岛市新机场耕作层土壤剥离的土壤质量评价方法,并根据土壤质量等级确定耕作层土壤剥离深度,为编制耕作层土壤剥离利用方案提供基础。[方法]依据指标设计原则,对耕作层土壤剥离理念及其目标要求进行分析,提出土壤质量评价指标体系。采用模糊隶属度模型评价土壤肥力,采用内梅罗综合污染指数评价土壤重金属及有机物污染状况,采用SQI指数对土壤综合质量进行评价,划分土壤质量等级,从而确定耕作层土壤剥离深度。[结果]1,3,4,5,8,11,12号采样点耕作层土壤质量等级为一级,2,6,9号采样点耕作层土壤质量等级为二级,7,10号采样点耕作层土壤质量等级为为三级。[结论]一级土壤质量最好,耕作层平均厚度为20cm。建议的土壤剥离深度为30cm;二级土壤质量较好,耕作层平均厚度为20cm,建议对新机场建设项目损毁占用土地的耕作层土壤剥离,土壤剥离深度为20cm;三级土壤质量中等,耕作层平均厚度为20cm,选择性的对新机场建设项目损毁占用土地的部分优质耕作层土壤按层次剥离,土壤剥离深度为10cm。     

泰山景区土壤重金属污染及其对土壤酶活性的影响

从泰山著名景区红门、斗母宫、中天门、南天门、碧霞祠、玉皇顶采集土壤样品,进行了旅游活动对土壤重金属污染的影响研究,并分析了景点土壤重金属含量对土壤酶活性的影响。结果表明:随着旅游业的快速发展旅游活动已经造成了泰山景区重金属的污染,从重金属综合污染指数看,污染最严重的景点是中天门(3.75),其次是碧霞祠;从重金属污染分级指数看污染最严重的两种元素是Pb和Zn。旅游活动对土壤酶活性造成了显著影响,影响程度随旅游强度和干扰类型有不同的变化,但土壤酶活性均表现为下降的趋势。土壤酶活性与重金属含量之间有较好的相关性,各重金属通过直接或间接作用影响酶的活性,酶活性的高低可以作为重金属复合污染的指标。     

广州市不同土地利用方式下冬季土壤动物群落结构的研究

对广州市越秀区和天河区3种土地利用方式(绿地、林地、农田)下、6种不同样地(人民公园东部绿地、天河体育中心广场绿地、华南植物园、华南农业大学树木园、郊区岑村农田和郊区凤凰街农田)中小型土壤动物群落的数量和结构组成、分布及其变化规律进行了研究。调查期间共获得中小型土壤动物1 365个,共25个类群,分别隶属于7门16个类群,优势类群为线虫纲(Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola),共占总捕获量的83.44%。不同样地生境中土壤动物的类群组成以及个体数不同。各样地土壤动物群落复杂性指数(C)以华南植物园为最高,达2.822,人民公园绿地为最低。观测样地中小型土壤动物表现出明显的表聚现象,垂直分布有明显差异,类群数和个体数随深度增加而减少。群落排序的结果显示,土壤动物群落对人类活动干扰的响应有所不同,其中倍足纲(Diplopoda)和石目(Archaeognatha)这两类土壤动物为稀有类群,仅在观测的林地类样地中有分布,对干扰最为敏感,可用于指示城市化进程S中土地利用类型的变化。     

三江源生态畜牧业有机产品产地环境质量评价

三江源地区是中国建立有机畜产品的重要基地,亟需进行有机产品产地环境质量评价。该文选择该地区11个典型示范村作为研究区,采用单项污染指数评价法和综合污染指数评价法,从土壤、水和大气环境3个方面全面评价典型区有机产品产地的环境质量。结果表明,11个示范村的土壤、水环境质量和环境空气质量平均综合污染指数分别为0.356、0.235和0.270,各单项平均污染指数均小于1,均达到清洁等级。土壤肥力等级属于一级水平;水质级别达到一级(除元素Hg外);环境空气质量等级均在二级以上,空气质量优良。综上所述,三江源智慧生态畜牧业示范区的环境质量达到清洁水平,非常适合发展有机、绿色产业。     

Soil erosion: An important indicator for the assessment of land degradation neutrality in Russia

This review of soil erosion (SE) studies in Russia focuses on two main tasks: (i) ensuring the completeness and reliability of SE data in Russia, a large country (17.1 million km²) with a variety of natural and socio-economic causes of land degradation, (ii) assessing the possibility of including a SE indicator among the indicators of land degradation neutrality (LDN). A wide range of statistical, remote sensing, mathematical modeling data, the results of scientific and field studies obtained at different levels were analyzed. It is asserted that in Russia the total area of eroded lands and those under erosion risk occupy more than 50% of all agricultural lands, whereas soil fertility of croplands decreased in Soviet time (from 1950s to 1980s) by 30–60% only due to water erosion. However, recent scientific studies indicate a decrease in erosion rate and in the area of eroded land during the last 30–40 years as a result of abandonment of arable land and subsequent overgrown with natural vegetation. The climate change resulting in decrease of the depth of soil freezing, flow of spring runoff also adds to the decrease of soil erosion. The SE indicator was suggested as an important complement to three global LDN indicators. At national and subnational level, it can be interpreted through such indices as “Rate of soil loss” (ton ha-1 yr-1) and “Total soil loss” (1000 tons, in certain area during selected time period). At local level the set of indices can be wider and site-specific, including those obtained through remote sensing data by using the classifier of thematic applications of remote sensing technologies; the example was tested at the local site.     

土壤磷素流失的途径、环境影响及对策

土壤长期过量的P肥(包括化肥和有机肥)投入导致土壤P素水平的提高,从而加大了土壤P素流失的风险。大部分水体富营养化的限制因素是P,土壤P的流失是重要的非点源污染。本文对国内外有关土壤P管理的研究做一综述,内容包括土壤P对水体富营养化的贡献、土壤P的流失途径及影响因素、系列水体P和土壤P指数、土壤P流失控制对策(土地利用管理、立法、政策的改变)等。     

有机管理对不同土地利用方式下土壤质量的影响

许多研究发现有机管理可以改善农田土壤质量,但是否不同土地利用方式下都存在此结论尚未明确。为探究有机管理对不同土地利用方式土壤质量的影响,本研究基于一个多土地利用方式的有机管理农场及其附近常规管理农田进行土壤质量调查,对比不同管理措施及大棚菜地、果园、露天菜地、农田边界、稻田田埂5种土地利用方式下农田土壤质量的差异,并对不同管理措施下农田土壤养分含量、重金属含量、动物数量共计20个指标进行方差分析和主成分分析。研究发现虽然总体上(综合5种土地利用方式的均值)有机管理的土壤pH显著高于常规农田;但针对一种土地利用方式,只有露天菜地和农田边界的土壤pH显著提高。总体上有机管理下土壤全磷、全钾、有效磷含量显著降低,但露天菜地土壤有机质和全氮含量均显著高于常规管理农田。有机管理在总体上显著降低了土壤Cr、Cu、Ni、Zn含量;但针对一种土地利用方式,只显著降低了大棚菜地土壤Cr、Ni、Zn含量,果园和稻田田埂土壤Cu含量,露天菜地和农田边界土壤Zn含量。有机管理虽然总体上均显著增加了土壤中蜘蛛目、倍足纲、步甲、蚯蚓的数量;但针对一种土地利用方式,只显著增加了露天菜地地表蜘蛛目、倍足纲、步甲,稻田田埂地表步甲、土壤蚯蚓以及果园倍足纲数量。主成分分析结果表明,不同管理方式下土壤质量差异明显,有机管理下蜘蛛目、倍足纲、步甲和蚯蚓等土壤动物较多,土壤pH较高,土壤P含量较低,重金属Cu、Pb、Zn、Cr含量较低,但并非在所有土地利用方式下都成立。由此可见,有机管理虽然总体上可以改善土壤质量,但受具体管理措施、人为投入品数量和有机种植时间等因素影响,并非在所有土地利用方式下效果都显著,且在不同土地利用方式下显著改善的指标也各不相同,因此需要针对不同土地利用方式和不同指标采取针对性的改善措施。     

Assessing and monitoring the soil quality of forested and agricultural areas using soil-quality indices and digital soil-mapping in a semi-arid environment

In recent decades, the conversion of forest to agricultural land has been a major worldwide concern and a cause of environmental and soil-quality degradation. In this study, soil-quality indices (SQIs) were applied using several soil properties to determine the effects of land use on soil quality in a 206.50 km² area in Kurdistan Province, Iran. The Weighted Additive Soil Quality Index (SQI_w) was calculated using two scoring methods and two soil indicator selection approaches. Nine soil-quality indicators/variables were measured for 124 soil samples (0–30 cm depth). Calculated SQIs were digitally mapped with a random forest (RF) model using auxiliary data. The RF model was the best predictor of the SQI computed using the total dataset (TDS) and linear score function (SQI_w-TDS-linear). Soil quality was better estimated using non-linear scoring (r² = 0.82) than with linear scoring (r² = 0.73). The mean values of all SQIs were significantly greater in forestland than cropland. It is clear that soil quality is considerably reduced by deforestation, and that best management practices that maintain soil quality and reduce erosion must be developed for the soils of this region if they are to remain productive.     

不同利用方式下红壤微生物生物量及代谢功能多样性的变化

研究了不同农林利用方式下红壤微生物生物量和代谢功能多样性等土壤质量指标的变化.结果表明:不同利用方式对土壤质量各指标造成了显著的影响;稻田的微生物生物量碳、氮最高,林地和草地微生物生物量次之,旱地的微生物生物量碳、氮最低(分别是稻田利用方式的4.3% 和 13.7%);稻田的微生物代谢功能多样性最高,旱地、林地和草地的细菌代谢功能多样性较低,旱地的真菌代谢功能多样性最低;微生物生物量和代谢功能多样性可以作为反映土壤质量变化的早期敏感的指标,用来衡量管理措施的改变对土壤质量造成的影响.     

Ecological standardization of soil and soil quality control

Theoretical bases are offered for the ecological soil standardization presuming the scientific substantiating of the allowable ecological state (quality) of the soil and the allowable anthropogenic impact on it. The modern experience of these bases’ application in regulatory-methodological, nature-control, and managerial practices is presented. The criteria are found for determining the levels of the allowable ecological quality of soil and the anthropogenic impact on it. The sources of the anthropogenic impact on the soil are characterized. A unified system of indices of soil quality and anthropogenic impacts and a mechanism for determining the range of the allowable values of these parameters have been developed taking into account the natural conditions and types of land use. Scientific-methodological approaches are proposed that support a certain balance between the allowable ecological status of the soil and the effects on it in connection with the mechanisms of the soil quality control in particular land plots.     

Impacts of historical land use changes on erosion and agricultural soil properties in the Kali Basin at Lake Balaton, Hungary

Historical land use changes may have significant impact on erosion and agricultural soil properties, including soil degradation by acidification, nutrient leaching and organic matter depletion. The Kali Basin study area, a small catchment of high landscape value located in a national park at Lake Balaton, Hungary, with its historical agricultural records, together with the available unique historical land use data for the last 200 years, provides an opportunity to study and model impacts of historical land use changes on erosion and agricultural soil properties. Comparison of long-term land uses with present soil degradation indicator parameters showed that permanent arable land use has led to degradation of both the physical and chemical properties of soils in the Kali Basin. Application of the SEDEM/WATEM distributed erosion and sediment transport model showed that, despite the low overall sediment export from the catchment, land use changes introduced by property ownership and agricultural changes have decreased average soil erosion in the catchment but increased relative sediment export to Lake Balaton. This is due to changes in the land cover pattern that allow more sediment transported to the river system. The overall conclusion of this study is that besides the size and area proportion of land use types, land use pattern seems to be equally important in soil erosion and degradation processes, thus land use pattern is a key factor for landscape planning and development in the Kali Basin. A relationship between the sociological and agro-ecological reasons for the recorded land use changes is also shown in this study.     

我国土壤质量及其评价研究的进展

在阐述了土壤质量的内涵基础上,分析了土壤质量和土壤健康、土地质量及土壤服务功能的联系。重点对我国土壤质量的评价研究进行了回顾和概述,从指标体系的选取和评价方法入手,探讨了评价的发展过程,分析了我国土壤评价指标体系因子选择的范围,在论述了国际土壤质量最新进展的基础上,指出了生物学指标研究是需要加强的方向;同时着重分析了我国土壤质量评价方法研究的进展,对我国土壤质量评价的方法进行了概括,指出了空间化,过程化,应用化和综合化的发展方向,并讨论了我国土壤评价研究的方向和趋势。