四川汶川—茂縣河谷地區土地質量地球化學評價

摘要 對四川汶川—茂縣河谷地區優選耕地區開展了土地質量地球化學評價工作，結果表明，研究區土壤環境質量總體以無風險土壤為主，占研究區總面積的95.47%。土壤養分總體呈豐富和較豐富狀態，僅磷和鉀在局部地區較缺乏；土壤環境質量整體良好；研究區土壤質量以優質土壤為主，占研究區總面積的86.69%；研究區綠色食品產地、綠色富硒土地資源較豐富，分別有4 971.7和238.3 hm2。土地質量地球化學評價成果對土地利用、規劃布局、發展現代農業、耕地保護等方面具有重要指導意義。

關鍵詞 土地質量；地球化學評價；富硒土地；汶川—茂縣河谷地區

中圖分類號 X825 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）15-0076-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.017

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Geochemical Evaluation on Land Quality in Wenchuan-Maoxian Valley of Sichuan

LIU Xiao-bo SHI Zhang-liang XU Zhou1，2 et al

（1. Sichuan Provincial Institute of Comprehensive Geological Survey and Research， Chengdu，Sichuan 610081;2. Evaluation and Utilization of Strategic Rare Metals and Rare Earth Resource Key Laboratory of Sichuan Province， Chengdu，Sichuan 610081）

Abstract The geochemical evaluation of land quality was carried out in Wenchuan-Maoxian valley of Sichuan. The results showed that the overall soil environmental quality in the study area was mainly composed of risk-free soil， accounting for 95.47% of the total area of the study area.The soil nutrients were generally abundant and relatively abundant， with only phosphorus and potassium being lacking in some areas;the overall quality of soil environment was good.The soil quality in the study area was mainly high-quality soil， accounting for 86.69% of the total area of the study area;the research area had abundant green food production areas and green selenium rich land resources， with 4 971.7 and 238.3 hm2 respectively.The results of geochemical evaluation of land quality had important guiding significance for land use， planning and layout， development of modern agriculture， and protection of cultivated land.

Key words Land quality;Geochemical evaluation;Selenium rich land;Wenchuan-Maoxian valley area

土地質量地球化學調查是為全面了解土地質量現狀而開展的。以地球化學為手段的地質調查工作，主要以地球化學調查數據為基礎，通過土壤養分地球化學評價和土壤環境地球化學評價，對土地質量級別進行評定，掌握土地質量地球化學現狀，從而為土地利用規劃與管護提供依據［1-2］。我國土地質量地球化學調查工作起步晚，自2008年中國地質調查局發布《DD2008-06土地質量地球化學評估技術要求（試行）》以來，全國大部分地區開展了多級大比例尺土地質量地球化學調查評價工作，并取得了系列成果［3-17］，但對于成果轉化應用方面的系統研究相對較少。

四川汶川—茂縣地區是“5.12”地震重災區。2018年中國地質調查局布署土地質量地球化學調查工作時，為滿足四川阿壩州政府需求，優選了汶川—茂縣地區河谷及半山耕地區開展1∶5萬土地質量地球化學調查。該研究總結了四川汶川—茂縣河谷地區土地質量地球化學調查評價成果，指出了影響調查區局部土壤環境質量較差的關鍵因素，并優選了綠色食品產地和綠色富硒等特色農業基地區進行農產品安全性評價，以期為當地土地資源保護利用、農業生產布局優化、永久基本農田保護、現代特色農業和綠色農業發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 研究區為四川省阿壩州東部的茂縣、汶川縣境內，其優選耕地區主要位于兩縣的河谷及中半山地區，地理位置為103°32′～103°53′E、31°26′～31°42′N，總面積11 545.2 hm2，見圖1。研究區位于岷江和雜谷腦河兩岸，屬于中山地貌，海拔一般為900～3 200 m。土壤類型以棕壤、草甸土和褐土為主，土地利用類型主要為旱地、園地、林地、草地。研究區地層主要為馬爾康分區地層和龍門山分區地層，自震旦系到二疊系和第四系均有出露。

1.2 樣品采集與測試

此次工作土壤樣品采集密度為4～6點/km2，深度為0～20 cm。采樣以GPS定位點為中心，采用“S”或“X”型向四周輻射20～50 m布設子樣點，各子樣等量組合成一個混合樣品。采樣時除去雜草、草根、礫石和磚塊等雜物，避開施肥點、肥料團塊等［17］。土壤樣品原始重量大于1 kg，經風干、敲碎、10目尼龍篩分后混合均勻，送成都巖礦測試中心測試。各元素測試方法及檢出限滿足《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295—2016）［18］要求。每種元素的分析準確度和精密度合格率均高于98%；每種元素檢測率除Ni為99.9%外，其余均為100%。

1.3 評價方法

此次評價依據《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295—2016）［18］和《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）［19］，基于Excel、MapGIS和GeoExpl平臺進行數據處理和圖件繪制［20］。

1.3.1

評價指標、評價單元和圖斑賦值。依據主導性、系統性、獨立性、穩定性、空間變異性和實用性原則選擇評價指標，包括土壤環境指標As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn；土壤養分指標總氮、總磷、總鉀和有機質；健康元素Se。

此次評價單元采用第二次土地調查形成的土地利用現狀圖斑。當１個圖斑中有２個以上數據時，用平均值進行評價單元的指標賦值。當圖斑中沒有評價數據時，采用指數加權插值法賦值。

1.3.2

評價等級劃分。按照《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295—2016）［18］要求，依據調查數據對研究區進行土壤養分地球化學等級、土壤酸堿度分級、土壤環境地球化學等級和土壤質量地球化學綜合等級。

2 結果與分析

2.1 土壤養分地球化學評價

客觀評價土壤養分現狀，摸清土壤肥力水平，對于指導科學合理施肥十分必要［3］。研究區土壤養分單指標評價結果見表1，研究區總氮含量主要以豐富和較豐富為主，面積共10 127.6 hm2，占研究區總面積的87.72%；總磷含量主要以豐富和較豐富為主，面積分別為5 432.2和3 006.1 hm2，分別占研究區總面積的47.05%和26.04%；總鉀含量主要以豐富和較豐富為主，面積分別為7 568.9和3 202.9 hm2，分別占研究區總面積的65.56%和27.74%；有機質較豐富土壤面積最大，占研究區總面積的40.86%，豐富和中等土壤面積分別占研究區總面積的22.26%和32.76%。土壤養分綜合評價結果（圖2）表明，表層土壤養分綜合等級以豐富和較豐富為主，面積分別為5 399.5和5 016.4 hm2，分別占研究區總面積的46.77%和43.45%，廣泛分布于全區；較缺乏和缺乏面積共59.4 hm2，占研究區總面積的0.51%，散布于汶川縣的青坡村、索橋村、蘿卜寨村一帶，主要是總磷和總鉀的缺乏引起的，所以這一區域內應針對性增施磷肥和鉀肥。

從不同土地利用類型土壤養分地球化學綜合等級面積統計（表2）可以看出，不同土地利用類型養分豐缺程度明顯不同。養分豐富土壤，園地中的面積最大，其次為林地；養分較豐富和中等土壤，各土地利用類型差別不大；養分缺乏土壤均在園地中，有5.5 hm2。

2.2 土壤環境質量地球化學評價

研究區土壤重金屬單指標環境質量等級均以無風險為主（表3）。土壤環境質量綜合分級結果（圖3）表明，研究區土壤環境質量以無風險為主，面積為11 022.1 hm2，占研究區總面積的95.47%；風險可控面積512.8 hm2，占研究區總面積的4.44%，連片分布在汶川縣的芤山村、青坡村、索橋村和蘿卜寨村一帶；風險較高的面積10.3 hm2，占研究區總面積的0.09%，點狀分布在汶川縣的青坡村和索橋村。土壤環境質量整體良好，風險較高的土壤受As元素影響，主要與二疊系灰巖的次生富集有關［15］。

從不同土地利用類型土壤環境地球化學綜合等級面積統計（表4）可以看出，研究區內無風險土壤中，園地中的面積最大，為3 219.7 hm2，其次為林地，為3 045.9 hm2；風險可控土壤中，旱地中面積最大，為164.7 hm2，園地中面積為130.7 hm2，草地中面積為117.7 hm2，林地中面積為45.9 hm2；風險較高的土壤全部為草地，面積為10.3 hm2。

2.3 土壤質量綜合地球化學評價 土壤養分地球化學綜合等級與土壤環境地球化學綜合等級疊加最終形成土壤質量地球化學綜合等級（圖4）。評價結果表明：研究區以優質土壤為主，占研究區總面積的86.69%；良好土壤占研究區總面積的8.39%，零星分布于全區；中等土壤占研究區總面積的4.78%，主要分布在汶川縣的芤山村、青坡村、索橋村、蘿卜寨村；差等和劣等土壤較少，分別占研究區總面積的0.05%和0.09%，零星分布在汶川縣的青坡村、索橋村。

2.4 綠色食品產地適宜性評價

根據《綠色食品 產地環境質量》（NY/T 391—2013）標準［21］，對研究區農用地（指旱地和園地）綠色食品產地適宜性進行評價，綠色食品產地分布見圖5。研究區有綠色AA級農用地4 968.3 hm2，占研究區農用地總面積的86.16%，研究區可供開發的綠色土地資源豐富。

2.5 富硒農用地評價

根據《綠色食品 產地環境質量》（NY/T 391—2013）［21］、《無公害農產品 種植業產地環境條件》（NY/T 5010—2016）［22］對富硒農用地（0.4≤Se≤3.0）進行評價，結果表明（圖6），研究區共有富硒農用地406.7 hm2，其中達到綠色級標準的富硒農用地面積為238.3 hm2，占富硒農用地總面積的58.60%；剩余富硒農用地達到無公害食品產地條件的面積為50.8 hm2，占富硒農用地總面積的12.49%。根據當地農業種植結構等情況，可以開發適合經濟發展的富硒產業。根據富硒農用地的分布（圖6），此次調查共圈定出3塊可供連片開發的富硒綠色無公害開發區，分別為茂縣的甘青村—坪頭村一帶、茂縣的殼殼村一帶、汶川縣的牛腦寨村—白水村一帶。結合觀光旅游、休閑采摘等項目，發展富硒特色農業具有較好前景。

2.6 農產品安全性評價

近年來汶川縣和茂縣特色水果的種植生產發展迅速，在地區經濟中所占比例越來越大，甜櫻桃和羌脆李種植面積較大，為當地特色水果的代表。此次研究采集紅櫻桃、羌脆李和蓮花白各15件，所有農產品樣品中重金屬均未超標［《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）］［23］。紅櫻桃硒含量為0.001～0.005 mg/kg，羌脆李硒含量為0.001～0.004 mg/kg，蓮花白硒含量為0.011～0.026 mg/kg。根據《中國富硒食品硒含量分類標準（試行）》（HB001T—2013）［24］，研究區15件蓮花白樣品均為富硒蔬菜（Se≥0.01 mg/kg）。因此，研究區農產品（水果、蔬菜）安全無污染，產出的天然富硒高山蔬菜可用于開發安全富硒農產品。

3 結論

（1）研究區土壤養分含量豐富，且園地面積占比最大。土壤環境清潔，土壤環境質量綜合等級以無風險為主，面積占比95.47%，園地面積占比最大，局部土壤環境質量較差主要是由于二疊系地層中成土母質As和Cd元素高背景值影響，風險較高的土壤全部為草地，對農產品安全無影響。土壤質量優良，土壤質量地球化學綜合等級以優質為主，占研究區總面積的86.69%。

（2）研究區內達到綠色AA級農用地4 968.3 hm2，占研究區農用地總面積的86.16%。綠色土地資源豐富，可供大面積開發綠色農產品的前景十分樂觀，建議地方政府可根據調查成果，結合農產品種植情況，開發特色綠色農產品，打造特色農產品地理標志知名品牌。

（3）研究區共有富硒農用地406.7 hm2。根據富硒農用地分布，此次調查共圈定出3塊可供連片開發的富硒綠色無公害開發區，分別為茂縣的甘青村—坪頭村一帶、茂縣的殼殼村一帶、汶川縣的牛腦寨村—白水村一帶。結合觀光旅游、休閑采摘等項目，發展富硒特色農業具有較好前景。

（4）研究區農產品（水果、蔬菜）安全無污染，產出的天然富硒高山蔬菜可用于開發安全富硒農產品。

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