农业地质调查评价方法初探.ppt

农业地质调查评价方法初探,中国地质环境监测院ChinaInstituteofGeo-EnvironmentMonitoring2004年10月,陈有鑑博士,农业地质调查通过调查，我们获得海量的多介质、多元素不同相态的地球化学数据，因此，农业地质调查评价是以区域多目标地球化学调查数据为基础。农业地质调查评价方法研究两点共识评价目标追源→迁移转化→生态效应→预警评价思路总量→有效态→生态效应一点分歧评价方法,农业地质调查评价工作回顾,评价方法研究进展（1）,第一阶段总量→有效态→生态效应评价指标八大元素评价标准95标准生态效应生物效应，植物体内含量存在问题总量绝大部分以矿物态形式存在，不能被植物吸收地质背景与评价脱节,评价方法研究进展（2）,第二阶段总量→有效态→生态效应评价指标八大元素评价标准95标准生态效应生物效应，植物体内含量存在问题有效态评价尚无标准可循元素生物有效性标准制定困难多元素单元素标准尚且困难，多元素复合影响更是难上难尺度问题有效态（微观）→生态效应（宏观）,有关评价问题的几点思考,囿于环境评价思路偏重污染元素评价指标（八大元素）、评价标准（95标准）静态评价地质背景与元素联系数据挖掘（DataMining技术定和效应颗粒效应有效态问题物源分析地统计学应用可持续发展问题,小结,评价体系问题评价目标生态效应评价指标单元素农业生物质稻草秆和小麦秆、玉米秆被归入一类;虽然27种生物质样品分别取自我国东北、华东、华北和西南地区,在地理位置上相距极远,但样品聚类谱系图表明,元素的分布特征与生物质的种类的关系显著,与产地的关系不明显,即元素的分布特征受种类的影响大,而受生长环境、气候、土壤条件的影响小,生物质中元素分布特征的聚类分析研究廖翠萍颜涌捷吴创之（华东理工大学资源与环境工程学院）,不同产地同一品种稻米品质与不同品种稻米品质存在明显差异;江永香米的Zn,Mn,Cr含量均比普通稻米及香稻80-66的含量高,香稻80-66香米中Zn含量也较普通稻米高。香米产地香米香味长期不退化,可能与灌溉水中Zn元素含量较高有关。,辽宁农作物的生物地球化学分类商翎寒颖王娜辽宁地质矿产研究院,沈阳110032,根据А.П.维诺格拉多夫的动植物体化学组成分类方法,对辽宁省45种农作物及其立地土壤中的52种化学元素进行了定量分析测试后,采用双指标法将元素的含量与生物吸收系数各分成三个数值段,从而将辽宁主要农作物化学元素划分成最富集元素、富集元素、贫乏元素及最贫乏元素4种类型,并作出农作物化学元素分类表,然后再将其转变成农作物生物地球化学分类表。（辽宁地质，1998年9月，本文根据原地质矿产部“八五”农业地质项目辽宁省农业地球化学区划及应用研究8509012及辽宁省科学技术委员会“八五”农业地质项目91106011撰写.,图谱评价方法初探,,茶叶竹笋,进一步工作,,在调查多种作物52种元素或更多元素组成基础上，应用多元统计方法研究作物元素组成特征及其影响因素，建立不同作物元素图谱及其评价标准。根据不同土壤地球化学元素风化速率，建立土壤地球化学元素图谱。图谱评价方法应用评价土壤养分及微量元素丰缺状况制定土壤质量评价地方标准提出种植结构调整建议,土壤风化,评价方法研究进展（3）,第三阶段总量→原生地球化学环境→生态效应原生地球化学环境是所有元素生物有效态的总和（水溶态），是农业地质环境（土壤物理、土壤化学、水环境等）的综合反映创新点解决评价中尺度问题原生地球化学环境是宏观的概念，使得总量→原生地球化学环境→生态效应都在相同尺度范围内；把微观的土壤地球化学过程与宏观的地质环境联系起来解决多元素评价问题不限于单元素评价，可以任意多个元素避免了土壤元素形态转化的复杂问题；走出死胡同存在问题土壤溶液采集问题土壤溶液中微量元素含量极低，当前测试技术，很难直接测定原生地球化学环境调查工作量仍然很大仍然上静态评价,评价方法研究进展（4）,总量→土壤风化系数→原生地球化学环境→生态效应土壤风化系数是地质地理、土壤母岩母质、气候条件、水环境和生物环境的综合反映，同时是元素地球化学循环的根本动力，也是原生地球化学环境（有效态）的源泉；引入土壤风化系数有以下优势风化系数是循环变量，使得动态评价变得可能；理论推算和模型计算，大大减轻调查工作量；计算方法与调查相结合，可以弥补采样和分析测试技术缺憾,土壤风化的重要性,,化学风化是土壤中无机营养物质的重要来源，而这些营养物质最终被植物利用并参与生态系统的物质循环。土壤的化学风化是生态系统唯一的长期碱度来源，以缓冲土壤和地表水的酸化。化学风化在物质的地球化学循环，特别是碳的循环中起到极其重要的作用，因而对全球气候变化产生深远的影响。,土壤风化土壤风化过程包括物理风化和化学风化，我们主要关注化学风化。所谓化学风化，就是土壤中的矿物在土壤溶液的作用下分解并释放出盐基阳离子的过程。,土壤风化速率,,SurfaceAreaandWeathering,土壤风化影响因素,SoilHorizons,,,,Ahorizon,Bhorizon,Chorizon,Ahorizonwheremostrootsare,mostweathered,lotsoforganicmatter,,,,,,,,BhorizonmaterialleachesdownfromA,Chorizonweatheredparentmaterial,i.e.brokendownbedrock,土壤风化影响因素,实际观测质量损失法流域衡算法模拟淋溶实验,理论计算风化速率理论经验方法,,确定土壤风化速率的方法,化学风化速率理论,确定土壤风化速率的方法,矿物的化学溶解反应矿物与氢离子的反应矿物与水的反应矿物同氢氧根离子的反应矿物与二氧化碳的反应矿物与有机酸的反应,确定土壤风化速率的方法,确定土壤风化速率的方法,PROFILE模型计算土壤风化速率的输入参数土壤颗粒的比表面积土壤温度和湿饱和度土壤的矿物组成土壤的其它物理性质（容重和厚度等）其它参数（包括沉降、植被参数等）,确定土壤风化速率的方法,土壤的矿物组成利用X射线衍射法（XRD）分析测定根据土壤的元素组成估算UPPSALA模型一种用土壤的全量分析结果构造土壤矿物组成的标准回归模型,确定土壤风化速率的方法,确定土壤风化速率的方法---UPPSALA模型,确定土壤风化速率的方法---UPPSALA模型,经验方法（1）适用于瑞典的灰化土,确定土壤风化速率的方法,经验方法（2）适用于花岗岩形成的土壤,发展适合中国土壤的经验公式,工作流程图,特别感谢浙江省地质调查院提供条件,致谢,谢谢大家,