四川汶川—茂县河谷地区土地质量地球化学评价

摘要 对四川汶川—茂县河谷地区优选耕地区开展了土地质量地球化学评价工作，结果表明，研究区土壤环境质量总体以无风险土壤为主，占研究区总面积的95.47%。土壤养分总体呈丰富和较丰富状态，仅磷和钾在局部地区较缺乏；土壤环境质量整体良好；研究区土壤质量以优质土壤为主，占研究区总面积的86.69%；研究区绿色食品产地、绿色富硒土地资源较丰富，分别有4 971.7和238.3 hm2。土地质量地球化学评价成果对土地利用、规划布局、发展现代农业、耕地保护等方面具有重要指导意义。

关键词 土地质量；地球化学评价；富硒土地；汶川—茂县河谷地区

中图分类号 X825  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0076-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.017

开放科学（资源服务）标识码（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

土地质量地球化学调查是为全面了解土地质量现状而开展的。以地球化学为手段的地质调查工作，主要以地球化学调查数据为基础，通过土壤养分地球化学评价和土壤环境地球化学评价，对土地质量级别进行评定，掌握土地质量地球化学现状，从而为土地利用规划与管护提供依据［1-2］。我国土地质量地球化学调查工作起步晚，自2008年中国地质调查局发布《DD2008-06土地质量地球化学评估技术要求（试行）》以来，全国大部分地区开展了多级大比例尺土地质量地球化学调查评价工作，并取得了系列成果［3-17］，但对于成果转化应用方面的系统研究相对较少。

四川汶川—茂县地区是“5.12”地震重灾区。2018年中国地质调查局布署土地质量地球化学调查工作时，为满足四川阿坝州政府需求，优选了汶川—茂县地区河谷及半山耕地区开展1∶5万土地质量地球化学调查。该研究总结了四川汶川—茂县河谷地区土地质量地球化学调查评价成果，指出了影响调查区局部土壤环境质量较差的关键因素，并优选了绿色食品产地和绿色富硒等特色农业基地区进行农产品安全性评价，以期为当地土地资源保护利用、农业生产布局优化、永久基本农田保护、现代特色农业和绿色农业发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 研究区为四川省阿坝州东部的茂县、汶川县境内，其优选耕地区主要位于两县的河谷及中半山地区，地理位置为103°32′～103°53′E、31°26′～31°42′N，总面积11 545.2 hm2，见图1。研究区位于岷江和杂谷脑河两岸，属于中山地貌，海拔一般为900～3 200 m。土壤类型以棕壤、草甸土和褐土为主，土地利用类型主要为旱地、园地、林地、草地。研究区地层主要为马尔康分区地层和龙门山分区地层，自震旦系到二叠系和第四系均有出露。

1.2 样品采集与测试

此次工作土壤样品采集密度为4～6点/km2，深度为0～20 cm。采样以GPS定位点为中心，采用“S”或“X”型向四周辐射20～50 m布设子样点，各子样等量组合成一个混合样品。采样时除去杂草、草根、砾石和砖块等杂物，避开施肥点、肥料团块等［17］。土壤样品原始重量大于1 kg，经风干、敲碎、10目尼龙筛分后混合均匀，送成都岩矿测试中心测试。各元素测试方法及检出限满足《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）［18］要求。每种元素的分析准确度和精密度合格率均高于98%；每种元素检测率除Ni为99.9%外，其余均为100%。

1.3 评价方法

此次评价依据《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）［18］和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）［19］，基于Excel、MapGIS和GeoExpl平台进行数据处理和图件绘制［20］。

1.3.1

评价指标、评价单元和图斑赋值。依据主导性、系统性、独立性、稳定性、空间变异性和实用性原则选择评价指标，包括土壤环境指标As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn；土壤养分指标总氮、总磷、总钾和有机质；健康元素Se。

此次评价单元采用第二次土地调查形成的土地利用现状图斑。当１个图斑中有２个以上数据时，用平均值进行评价单元的指标赋值。当图斑中没有评价数据时，采用指数加权插值法赋值。

1.3.2

评价等级划分。按照《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）［18］要求，依据调查数据对研究区进行土壤养分地球化学等级、土壤酸碱度分级、土壤环境地球化学等级和土壤质量地球化学综合等级。

2 结果与分析

2.1 土壤养分地球化学评价

客观评价土壤养分现状，摸清土壤肥力水平，对于指导科学合理施肥十分必要［3］。研究区土壤养分单指标评价结果见表1，研究区总氮含量主要以丰富和较丰富为主，面积共10 127.6 hm2，占研究区总面积的87.72%；总磷含量主要以丰富和较丰富为主，面积分别为5 432.2和3 006.1 hm2，分别占研究区总面积的47.05%和26.04%；总钾含量主要以丰富和较丰富为主，面积分别为7 568.9和3 202.9 hm2，分别占研究区总面积的65.56%和27.74%；有机质较丰富土壤面积最大，占研究区总面积的40.86%，丰富和中等土壤面积分别占研究区总面积的22.26%和32.76%。土壤养分综合评价结果（图2）表明，表层土壤养分综合等级以丰富和较丰富为主，面积分别为5 399.5和5 016.4 hm2，分别占研究区总面积的46.77%和43.45%，广泛分布于全区；较缺乏和缺乏面积共59.4 hm2，占研究区总面积的0.51%，散布于汶川县的青坡村、索桥村、萝卜寨村一带，主要是总磷和总钾的缺乏引起的，所以这一区域内应针对性增施磷肥和钾肥。

从不同土地利用类型土壤养分地球化学综合等级面积统计（表2）可以看出，不同土地利用类型养分丰缺程度明显不同。养分丰富土壤，园地中的面积最大，其次为林地；养分较丰富和中等土壤，各土地利用类型差别不大；养分缺乏土壤均在园地中，有5.5 hm2。

2.2 土壤环境质量地球化学评价

研究区土壤重金属单指标环境质量等级均以无风险为主（表3）。土壤环境质量综合分级结果（图3）表明，研究区土壤环境质量以无风险为主，面积为11 022.1 hm2，占研究区总面积的95.47%；风险可控面积512.8 hm2，占研究区总面积的4.44%，连片分布在汶川县的芤山村、青坡村、索桥村和萝卜寨村一带；风险较高的面积10.3 hm2，占研究区总面积的0.09%，点状分布在汶川县的青坡村和索桥村。土壤环境质量整体良好，风险较高的土壤受As元素影响，主要与二叠系灰岩的次生富集有关［15］。

从不同土地利用类型土壤环境地球化学综合等级面积统计（表4）可以看出，研究区内无风险土壤中，园地中的面积最大，为3 219.7 hm2，其次为林地，为3 045.9 hm2；风险可控土壤中，旱地中面积最大，为164.7  hm2，园地中面积为130.7 hm2，草地中面积为117.7 hm2，林地中面积为45.9 hm2；风险较高的土壤全部为草地，面积为10.3 hm2。

2.3 土壤质量综合地球化学评价 土壤养分地球化学综合等级与土壤环境地球化学综合等级叠加最终形成土壤质量地球化学综合等级（图4）。评价结果表明：研究区以优质土壤为主，占研究区总面积的86.69%；良好土壤占研究区总面积的8.39%，零星分布于全区；中等土壤占研究区总面积的4.78%，主要分布在汶川县的芤山村、青坡村、索桥村、萝卜寨村；差等和劣等土壤较少，分别占研究区总面积的0.05%和0.09%，零星分布在汶川县的青坡村、索桥村。

2.4 绿色食品产地适宜性评价

根据《绿色食品 产地环境质量》（NY/T 391—2013）标准［21］，对研究区农用地（指旱地和园地）绿色食品产地适宜性进行评价，绿色食品产地分布见图5。研究区有绿色AA级农用地4 968.3 hm2，占研究区农用地总面积的86.16%，研究区可供开发的绿色土地资源丰富。

2.5 富硒农用地评价

根据《绿色食品 产地环境质量》（NY/T 391—2013）［21］、《无公害农产品 种植业产地环境条件》（NY/T 5010—2016）［22］对富硒农用地（0.4≤Se≤3.0）进行评价，结果表明（图6），研究区共有富硒农用地406.7 hm2，其中达到绿色级标准的富硒农用地面积为238.3 hm2，占富硒农用地总面积的58.60%；剩余富硒农用地达到无公害食品产地条件的面积为50.8 hm2，占富硒农用地总面积的12.49%。根据当地农业种植结构等情况，可以开发适合经济发展的富硒产业。根据富硒农用地的分布（图6），此次调查共圈定出3块可供连片开发的富硒绿色无公害开发区，分别为茂县的甘青村—坪头村一带、茂县的壳壳村一带、汶川县的牛脑寨村—白水村一带。结合观光旅游、休闲采摘等项目，发展富硒特色农业具有较好前景。