司井丹

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱150030，2.黑龍江省水文局，哈爾濱150001)

1 巴彥縣自然地理概況

巴彥縣位于黑龍江省中南部，工作區(qū)北長(zhǎng)85 km、東西寬72.7 km，總面積為3 137.7 km2。

巴彥縣主要以平原地貌為主，地勢(shì)從東北向西南逐漸降低。東北主要為丘陵、漫崗，植被以森林為主。縣內(nèi)水資源豐富，松花江及其支流流經(jīng)縣域南界，此外，境內(nèi)較大的河流有:少陵河、泥河、漂河和五岳河等，多年地表水流量為2.95億m3。

縣氣候類型為中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，溫差較大，年均溫2.9℃，年平均降水量582.2 mm。夏季高溫多雨，適宜農(nóng)作物種植，無(wú)霜期為115～135 d，能滿足作物一年一熟的需要。冬季寒冷漫長(zhǎng)，年平均結(jié)凍期145 d，土壤凍層厚度為1.5～2.0 m。

2 土壤類型

土壤的母質(zhì)層與地質(zhì)環(huán)境條件緊密相關(guān)，成土母質(zhì)是形成土壤的重要因素，它決定著土壤的物理、化學(xué)特征、肥力狀況以及土層的厚度、顏色等。松嫩平原土壤類型與成土母質(zhì)的關(guān)系非常密切。一般山地土壤多發(fā)育在基巖風(fēng)化的殘積層、坡積層上，土層較薄。平原區(qū)的土壤多發(fā)育在沖積、風(fēng)積以及黃土狀黏質(zhì)土等第四系松散沉積物上。

巴彥縣為于松嫩平原寒地黑土帶上，土壤類型以黑鈣土為主，占土地總面積的53.5%，主要分布在平原地區(qū)及相鄰的漫崗區(qū)域，黑鈣土厚度一般在40 cm，局部地區(qū)厚度＞100 cm，其有機(jī)質(zhì)含量在2%～6%，pH值在6-7，屬于中性土壤，腐殖質(zhì)層厚度達(dá)20～70 cm。面積第二大的土壤類型為草甸土，占全縣土地總面積的23.4%，土壤層較為深厚，有機(jī)質(zhì)含量較高，增產(chǎn)潛力大。其他土壤類型還包括:暗棕壤、白漿土、沼澤土、泥炭土、水稻土等。

3 土壤樣品分析結(jié)果

3.1 土壤數(shù)據(jù)采集

縣級(jí)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)區(qū)域?yàn)榘蛷┛h天增鎮(zhèn)—富江鄉(xiāng)之間1 306 km2土地范圍。按4個(gè)點(diǎn)/km2的密度系統(tǒng)采集測(cè)區(qū)耕作層土壤樣品。其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用省級(jí)調(diào)查數(shù)據(jù)，采樣密度為1個(gè)點(diǎn)/km2。按1個(gè)點(diǎn)/20km2的密度布設(shè)大氣干濕沉降樣品采集點(diǎn)。按1個(gè)點(diǎn)/20km2的密度采集灌溉水樣品，共采集土壤樣品5 222件，大氣干濕沉降樣品55件，灌溉水樣品50件。

設(shè)計(jì):土壤樣品5222件;大氣干濕沉降樣品55件;水樣品50件。

所有土壤樣品分析 pH、orgC、N、P、K、As、Cd、Cr、Cu、Ni、Hg、Pb、Zn。

大氣干濕沉降樣品分析 As、Cd、Cr、Cu、Ni、Hg、Pb、Zn。

水樣分析:As、Cd、Cr、Cu、Ni、Hg、Pb、Zn。

3.2 樣品分析結(jié)果

土壤營(yíng)養(yǎng)元素包括必需大量營(yíng)養(yǎng)元素、必需微量元素和有益元素。各元素根據(jù)黑龍江省省級(jí)土壤背景值順序統(tǒng)計(jì)量的25%、50%、75%和90%作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)土壤中元素含量劃分為五級(jí)。大量營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)特征見表1～表4，微量營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)特征見表5～表6，有益元素分級(jí)特征見表7。

3.2.1 大量元素

表1 巴彥縣表層土壤必需大量元素N分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

表2 巴彥縣表層土壤必需大量元素P分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

表3 巴彥縣表層土壤必需大量元素K分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

表4 巴彥縣表層土壤Corg元素分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

3.2.2 微量元素

表5 巴彥縣表層土壤必需微量元素Zn分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

表6 巴彥縣表層土壤必需微量元素Cu分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

3.2.3 有益元素

表7 巴彥縣表層土壤有益元素Ni分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

4 土地質(zhì)量肥力評(píng)價(jià)

4.1 必需大量元素

對(duì)巴彥縣表層土壤必需大量元素評(píng)價(jià)指標(biāo)P、K、Corg的有效態(tài)計(jì)算值進(jìn)行權(quán)重和隸屬度計(jì)算，獲得研究區(qū)內(nèi)土地必需大量元素的評(píng)價(jià)值，并對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。利用Arcgis的普通克里金插值分析，得到研究區(qū)范圍內(nèi)土壤必需大量元素的質(zhì)量分值分布圖，可知，作物生長(zhǎng)必需大量元素分布有較為明顯的空間趨勢(shì)，的高值區(qū)主要分布在地勢(shì)較為地平的西部;低值區(qū)主要分布在東部的丘陵漫崗和南部松花江流經(jīng)處。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，施肥以施用作物生長(zhǎng)的必需大量元素為主，因此該分布特征在一定程度上體現(xiàn)了，人們種植過(guò)程中通過(guò)人為干擾改變了土壤中地球化學(xué)元素的含量和分布。

4.2 必需微量元素

對(duì)巴彥縣表層土壤必需大量元素評(píng)價(jià)指標(biāo)Zn含量進(jìn)行計(jì)算，獲得土地質(zhì)量必需微量元素評(píng)價(jià)值，并對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。利用Arcgis的普通克里金插值分析，得到研究區(qū)范圍內(nèi)土壤必需微量元素的質(zhì)量分值分布圖。土壤中必需微量元素的分布格局相對(duì)較弱，高值區(qū)主要分布在巴彥縣的中部，縣域的邊緣微量元素含量相對(duì)較低，并且過(guò)渡區(qū)域較為零碎，可能地質(zhì)分布及流水遷移作用有關(guān)。

4.3 有益元素

對(duì)巴彥縣表層土壤有益元素評(píng)價(jià)指標(biāo)Ni含量進(jìn)行計(jì)算，獲得土地質(zhì)量有益元素評(píng)價(jià)值，并對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。利用Arcgis的普通克里金插值分析，得到研究區(qū)范圍內(nèi)土壤必需有益元素的質(zhì)量分值分布圖。土壤中Ni元素含量的分布格局相對(duì)復(fù)雜，高值區(qū)和低值區(qū)都相對(duì)較為分散，并且相互交錯(cuò)。分布原因還有待于結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析來(lái)判斷。

4.4 土壤肥力綜合評(píng)價(jià)

綜合土壤必需大量元素、必需中量元素、必需微量元素和有益元素指標(biāo)，獲得土地質(zhì)量肥力綜合評(píng)價(jià)值，并對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。利用Arcgis的普通克里金插值分析，得到研究區(qū)范圍內(nèi)土壤肥力的質(zhì)量分值分布圖。土壤肥力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，巴彥縣土壤肥力綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)值分布的空間格局較弱，趨勢(shì)不明顯，質(zhì)量中等區(qū)域占了較大比重，盡管質(zhì)量中等區(qū)域零散地分布在各處，但是造成每個(gè)區(qū)域質(zhì)量水平地下的原因不盡相同，因此，在進(jìn)行提高土地肥力水平時(shí)要根據(jù)具體情況分別對(duì)待。

［1］丁生喜.農(nóng)用耕地分等定級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取及其定量化處理［J］.青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2000(2):54-57.

［2］董莉麗，鄭粉莉.黃土丘陵溝壑區(qū)土地利用和植被類型對(duì)土壤質(zhì)量的影像［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，46(2):39-44.

［3］董亮.基于土地質(zhì)量評(píng)價(jià)原理的鄲城縣土地肥力研究［D］.鄭州:河南大學(xué)，2010.

［4］傅伯杰，陳利頂，馬誠(chéng).土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系與方法［J］. 自然資源學(xué)報(bào)，1997，12(2):112-118.

［5］傅伯杰.土地評(píng)價(jià)研究回顧與展望［J］.自然資源，1990(3):1-7.

［6］高向軍，馬仁會(huì).中國(guó)農(nóng)用土地等級(jí)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18(1):165-168.

［7］高中貴，彭補(bǔ)拙.我國(guó)農(nóng)用地分等定級(jí)研究綜述［J］.經(jīng)濟(jì)地理2004，24(4):514-519.

［8］官冬杰，蘇維詞.城市生態(tài)系統(tǒng)健康及其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究［J］. 水土保持研究，2006，13(5):70-73.

［9］郭旭東，邱揚(yáng)，連綱，等.基于PSR框架的土地質(zhì)量指標(biāo)體系研究進(jìn)展與展望［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2003，22(5):479-489.