遼河流域土地適宜性地球化學(xué)研究.pdf

1、土地適宜性評(píng)價(jià)是根據(jù)人類(lèi)要求、意愿或一些未來(lái)活動(dòng)的預(yù)測(cè)而確定土地利用最適合的空間模式，它是土地利用總體規(guī)劃的基礎(chǔ)。遼河流域位于遼寧省中部，是遼寧省主要商品糧基地和糧食作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)區(qū)。由于快速發(fā)展工農(nóng)業(yè)，多年來(lái)接納流域內(nèi)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活的廢水、固體廢棄物以及風(fēng)化產(chǎn)物，使其土壤元素地球化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，并進(jìn)一步降低了土地質(zhì)量，這成為限制區(qū)域發(fā)展的一個(gè)重要因素。
　　本文以地球化學(xué)原理為基礎(chǔ)，基于GIS平臺(tái)，通過(guò)因子分析、地統(tǒng)

2、計(jì)學(xué)和模糊數(shù)學(xué)等方法和手段，對(duì)遼河流域深、表層土壤元素地球化學(xué)分布規(guī)律、遼河流域土地條件及遼河流域地球化學(xué)特征的影響因素進(jìn)行研究，取得了如下成果:
　　1)通過(guò)對(duì)遼河流域土壤中54種元素進(jìn)行因子分析:共獲得深、表層土壤各8個(gè)主因子，其中因子1的元素較多，為自然風(fēng)化的結(jié)果，各主要元素含量整體分布具有明顯的“U型分布”的特征;因子2和因子3的較大載荷元素的重金屬元素分布特征明顯受人為因素的干擾，較大載荷的N元素等與有機(jī)質(zhì)的含量分布有密

3、切的關(guān)系;其它因子的一些元素等在濱海鹽土或受海水鹽化作用的土壤中含量較高和在潮土、風(fēng)沙土區(qū)含量高，土壤沙化造成鉀元素含量增高。
　　2)通過(guò)地統(tǒng)計(jì)分析得出，遼河流域表層土壤中的元素在空間分布上存在不同程度的差異:營(yíng)養(yǎng)元素Ca、Mg、P和必需元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Si及重金屬元素Cr和Ni具有強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響，其它的營(yíng)養(yǎng)元素、必需元素和重金屬元素其空間變異性是隨機(jī)性因素和結(jié)構(gòu)性因素共同影響的結(jié)果;

4、其中重金屬元素As、Cd、Pb和Hg的空間變異性比較相似，主要受隨機(jī)性因素的影響。
　　3)以遼河流域表層土壤54項(xiàng)元素及測(cè)試指標(biāo)為依據(jù)，以自組織特征影射(SOM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合C-均值分類(lèi)結(jié)果，把河流域表層土壤分成五大區(qū):A區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量高，N和P含量充足，各種微量元素含量均衡且有較高的含量水平，土壤肥沃。B區(qū)—低丘元素含量均衡地球化學(xué)區(qū):除Cd、C1、I以外，B區(qū)土壤元素的含量與其它自然成因土壤類(lèi)型相比都處于中等水平

5、。C區(qū)土壤最突出特征是硅、鉀含量高，多數(shù)大量元素和微量元素含量低，農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素含量低，是極度貧瘠的土地。D區(qū)是濱海高鹵族元素地球化學(xué)區(qū)。E區(qū)土壤是受人為因素影響或干擾形成的具有較高污染重金屬元素含量的土壤。
　　4)遼河流域土地整體環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)得出:遼河流域土地整體環(huán)境質(zhì)量狀況良好:潔凈無(wú)污染的一級(jí)土壤面積較大，占87.88％，是可以作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的安全土壤區(qū);遼河流域土壤污染區(qū)集中在沈陽(yáng)和錦州兩個(gè)區(qū)域，以Cd元素為主要

6、污染因素，其次為Hg、Pb和Zn。
　　5)遼河流域土壤營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行綜合評(píng)判得出:遼河流域土壤營(yíng)養(yǎng)狀況令人擔(dān)憂(yōu):“很富足”土壤和“富足”土壤面積累計(jì)僅占2.30％;適中土壤占11.62％;相對(duì)缺乏面積占45.57％;缺乏面積占31.94％;“很缺乏”面積占到8.55％。僅有不足15％左右的土壤能滿(mǎn)足耕種的基本需要。
　　6)通過(guò)對(duì)遼河流域主干河底積物和淺海沉積物的元素地球化學(xué)特征和因子分析得出:主干河底積物重金屬元素Cr、C

7、u、Hg等和營(yíng)養(yǎng)元素N、P的整體含量較高，主要集中在渾河沈陽(yáng)及太子河鞍山周邊水系中;淺海沉積物的Cd、Hg、Pb和Zn沉積物主要表現(xiàn)為西高東低、濱海高深海低的特點(diǎn)，高含量區(qū)集中在錦州灣—葫蘆島連山灣一帶。同樣，Pb、Cu、Mo、As、Sb、S、Ag平均含量均高于中國(guó)淺海沉積物平均組成，并都表現(xiàn)出表層富集的特征。另外，對(duì)典型礦山和城市工業(yè)區(qū)的元素地球化學(xué)特征分析得出，礦山開(kāi)采和城市工業(yè)化也改變了當(dāng)?shù)赝寥赖脑亟M成，造成了重金屬元素的富集及