经济区土壤肥力评价

土壤是发育于地球陆地表面，能生长绿色植物，具有生命活动，处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。土壤不仅是一个独立的历史自然体，同时也是一个具有净化功能和自动调节功能的生命体。土壤在农林牧业、人类及生态系统中占有极其重要的地位，并发挥着强大的作用，它是植物生长繁育和生物生产的基地，是农业、林业及牧业生产的基础和基本生产资料;它是人类所需绝大部分热能、蛋白质与纤维素等的来源，是人类赖以生存的自然资源;它是地球表层自然地理环境的重要组成部分，所属的土壤圈作为自然地理环境的五大要素之一，与大气圈、生物圈、岩石圈和水圈之间发生着强烈的联系和相互作用，土壤圈覆盖于地球陆地的表面，处于其他圈层的交界面上，成为它们之间物质与能量交换的纽带，是地球各圈层中最活跃、最富生命力的圈层之一;它是陆地生态系统的重要组成部分;它是农业可持续发展的核心问题。

土壤肥力是土壤的基本属性和特征，也是农业功能地质环境承载力评价要素之一。因其本身的复杂性，关于土壤肥力的概念到目前为止仍意见很不一致。本研究中采纳美国土壤学会把土壤肥力定义为:在内外界因素(光照、温度与土壤物理条件等)都适合特定植物生长时，土壤以适当的量和平衡的比例向这种植物供应养分的能力，称土壤肥力，即土壤中的主要养分。

(一)土壤肥力评价流程

一般来讲，土壤肥力评价流程包括评价单元的选择、评价指标的确定、数学模型建立、综合评价分区等，具体见图5-3。

图5-3 珠江二角洲经济区土壤肥力评价流程图

(二)土壤肥力评价单元划分

评价单元是土壤肥力评价的最基本单位，是由一系列影响土壤肥力的因素所构成，反映着一定的空间和实体，其划分应客观地反映土壤肥力的空间差异，同类单元具有一致的基本属性。

本研究过程中评价单元划分方法采用不规则单元网格划分法。即以评价因素的组合确定土壤肥力评价单元，其方法为先将各评价要素的单要素图件数字化，再利用Map GIS的多边形拓扑迭加功能对各单因素图层进行叠置分析，最后用生成的不规则图斑作为土壤肥力评价的单元网格。

(三)土壤肥力评价指标的确定

目前土壤肥力评价指标尚未有国家标准，评价指标多选取对土壤肥力有较大影响，且在评价区域内有较明显的变异的指标，且应以土壤养分含量为主，选择的评价指标且必须为可测的评价指标，使评价工作具有可行性。

在本研究中，单一指标无法反映土壤肥力的主要特征，我们将多个具有内在联系的指标按一定结构层次组合在一起构成指标体系，以便于更全面、更综合地反映复杂事物的不同侧面。本研究中选用了全面且较为容易获取的土壤肥力评价指标。氮、磷、钾称为农作物的大量营养元素，而将钙、铁、锰、锌、硼等划分为中、微量营养元素，本研究中土壤肥力评价主要通过评价上述营养元素的含量来达到区分土壤肥力的丰缺。

(四)土壤肥力单要素评价

土壤肥力单要素评价将主要根据地质调查成果报告《珠江二角洲多目标地球化学调查报告》及《珠江二角洲多目标区域地球化学生态环境评价》中的相关研究成果，土壤肥力评价各单要素分级标准见表5-2。

表5-2 土壤肥力评价分级表

(五)土壤肥力综合评价

本研究土壤肥力综合评价采用指数和法计算出土壤肥力综合指数IFI(Integrated Fertility Index)，肥力综合指数可以综合直观地表示土壤肥力状况。

指标权重指每个土壤肥力因子对土壤综合肥力的贡献大小，如何确定单项肥力指标的权重是肥力综合评价的一个关键问题。本书采用各指标间的相关系数来表示各指标的权重。其计算方法为:首先确定单项肥力指标之间的相关系数，然后求各项肥力指标与其他肥力指标间相关系数的平均值，并根据该平均值占所有肥力指标相关系数平均值的总和的比，作为该单项肥力指标在土壤综合肥力中的贡献率也即权重。

本研究土壤综合肥力综合评价采用指数和法进行计算:

IFI=∑(Wi×Ni)

式中，Ni表示第i个土壤肥力要素的分值(第i单要素评价结果为丰富的Ni赋值为1，单要素评价结果为适中的Ni赋值为0.6，单要素评价结果为缺乏的Ni赋值为0.2)，Wi表示第i个土壤肥力指标的权重系数。IFI值越高表明土壤综合肥力越好。由公式可以看出，土壤肥力综合评价指标值由评分值和权重系数来决定。

(六)珠江三角洲经济区(平原区)土壤肥力

本研究收集了《珠江二角洲多目标地球化学调查报告》中珠江二角洲经济区(平原区)农业土壤质量(即肥力)评价结果(图5-4)。

图5-4 珠江二角洲(平原区)土壤肥力综合评价结果分区示意图

(资料来源:《珠江二角洲多目标地球化学调查报告》，广东省地质调查院)

1. 综合丰富区(一级)

珠江二角洲经济区(平原区)综合丰富区45处，总面积为874km2，占平原区总面积的9.66%。综合丰富区有如下二类:一是受成土母质控制，如二角洲沉积潴育性水稻土，各种植物营养和有益元素平均含量高于浅层土壤平均值，易形成K2O、Ca O、S、Na2O、Cl或K2O、Ca O、Si O2、Cl丰富区。二是受人为因素影响形成丰富区，成土母质本底元素含量不高，由于人类活动、人为改造环境使部分元素形成丰富区，该类丰富区分布在城市及其周边地区。二是人工围垦成田的珠江沿岸和滨海近代围垦区，该类丰富区海拔高程低于0m，地下水位高，地处内陆河流入海口(如珠江入海口等)，咸淡水交汇，河流带来的大量陆源物质，随物理化学环境改变而沉积，形成较大面积的K2O、Ca O、S、Na2O、Cl丰富区。

2. 综合适中区(二级)

珠江二角洲(平原区)综合适中区分布广，面积7476km2，占珠二角平原区总面积的82.66%。适中区各种植物营养和有益元素平均含量略高于浅层土壤平均值。经济区(平原区)大面积分布的二角洲沉积物、洪冲积物发育形成的二角洲沉积潴育性水稻土、河流冲积潴育性水稻土均属此类。珠江二角洲主要的粮食和经济作物种植区属于适中区。

3. 综合缺乏区(三级)

珠江二角洲(平原区)土壤肥力综合缺乏区19处，总面积694km2，占珠江二角洲(平原区)总面积的7.67%。综合缺乏区大致可分为两类:一类是部分缺乏区的成土母质、地貌、水文特征基本相似，所处区域都是低山、丘陵地貌，坡度较陡，成土母岩为花岗岩或砂页岩，土类大部分为赤红壤，地下水位低，不利于元素的富集，往往形成N、P、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Na2O等元素的缺乏区。这类缺乏区一般面积较大。另一类缺乏区分布在平原地区，地势平坦，如增城的石滩、二江等地。土类为洪冲积潴育性水稻土和二角洲沉积潴育性水稻土，缺乏区分布在两种土类交界处。这类缺乏区一般面积较小。