農業地質調查有什麼作用

⑴ 農業地質環境調查與農業區劃的關系

農業區劃是一門涉及地學、農學、經濟學、生態學等多學科的邊緣學科。農業地質環境區劃以地學資料為基礎，以農業地質環境對作物種植適宜性及農產品品質、安全性的影響為依據，以農業生態環境可持續協調發展為宗旨，將地學因素作為農業發展的重要制約條件，進行科學量化的區劃，以提升農業區劃的科學性。其實質是將農業地質環境作為農業發展的重要條件。

農業區劃就是對農業生產空間規律的研究，其主要任務是論述農業自然條件的特徵，各自然因素的關系，農業資源的數量、質量及分布規律；闡明農業自然資源條件及資源優勢、劣勢與潛力，找出影響當地農業生產的主要因素；揭示農業地域分布規律，提出農業自然資源開發、利用、改造和保護措施。通過科學區劃，提出農業結構調整方案，充分發揮農業自然資源、環境優勢，使農業生產與生態環境更加和諧，為當前和長遠的農業發展規劃服務。

圖8-1 農業地質環境調查與農業區劃關系

農業地質環境是對農業生產影響最為深刻的因素之一，農業地質環境的特點及其狀況是農業自然條件研究的重要內容。長期以來，由於受學科局限，傳統農業區劃工作更多地把重點放在了與農業生產有關的土壤理化性狀及肥力、氣候條件、地形地貌等方面，以及一些零星的、局部的農業地質研究，難以為農業區劃提供科學有效的技術支持。中國社會經濟的快速發展對農業生產、農業區劃提出了新的要求，農業區劃必須通過技術革命才能實現其創新，滿足新時期農業發展的需要。浙江省農業地質環境調查通過系統的區域立地地質背景調查、土壤地球化學調查、水文地質調查、特種農業地質資源調查及農業地質環境研究與評價，獲得了大量的實際資料和研究成果，這些成果為闡明農業自然資源條件、揭示農業地域分布規律、實現農業地質環境區劃提供了基礎依據。圖8-1表示了農業地質環境調查成果與農業區劃的密切關系。

如果說農業地質環境調查是農業區劃的基礎性工作，那麼農業區劃就是特色鮮明的實際應用工作。浙江省農業部門積極利用農業地質環境調查評價與研究成果，結合農業發展需要，進行了不同級別、不同目的的農業區劃工作，充分體現了農業區劃的科學性。

⑵ 農業地質背景調查

農業地質背景調查屬基礎性調查項目，主要是在以往地質資料的系統整理分析的基礎上，進行基於地學意義的成土母質分類，結合農業部門相關資料，建立地質學與土壤學之間的聯系紐帶——土壤地質單位，開展土壤母岩、土壤調查和土壤礦物分析與元素生態有效性研究、土壤地球化學演化研究等工作，編制全省及3個重點區的農業地質背景圖，為農業地質環境綜合研究提供基礎性背景資料。其調查和成果數據如下。

1）以控制主要土壤地質單位的土壤地質剖面共有103條，主要分布於浙北、浙東、浙中3個重點調查區。

2）根據層位在剖面上採取土壤樣，其中全量分析共268件；微量元素有效態共268件；pH值、有機質共268件；礦物組成共268件。岩石樣也取自剖面點上，其中全量分析42件，薄片共37件。

土壤樣的分析測試項目有：①主量元素及微量元素53項（SiO₂、Al₂ O₃、F₂ O₃、MgO、CaO、Na₂ O、K₂ O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、F、Ga、Ge、Hg、Hf、In、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Ta、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr）；②稀土元素15 項（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y）；③有效態及可浸提性8項（B、Cu、Mn、Mo、S、Se、Zn、Fe）；④pH值、有機質（Org.C）、土壤礦物組成、土壤磁性。

基岩樣的分析測試項目有：①主量元素及微量元素49項（SiO₂、Al₂ O₃、F₂ O₃、MgO、CaO、Na₂ O、K₂ O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、C、Cd、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Zn、Zr）；②稀土元素15項（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y）；③pH值、有機質（Org.C）。基岩的礦物組成通過岩礦鑒定及據主要氧化含量採用CIPW標准礦物計算（僅適用於火山岩）獲得，基岩的磁性參數引自「浙江省區域地層岩石地球物理地球化學參數研究」報告中同類岩石的數據。

3）浙北、浙東、浙中3個地區的成土母質圖、土壤地質圖。

4）浙江省1：50萬成土母質圖、土壤地質單點陣圖。

5）文檔多媒體資料。

⑶ 農業地質調查研究進展

農業地質在國外通常被稱作「服務於農業的地質學」，土壤學研究仍然是農業地質學的主要任務之一，包括研究土壤形成與分布的地質過程，以及地質材料作為保持和提高土壤生產力的手段在農業、畜牧業和林業系統中的應用。主要工作涉及岩石礦物的農用研究與開發、鹽鹼地土壤調查與改良、農林植物和畜牧生產與地球化學元素關系的研究等。目前側重於對農業地質背景和農業地質環境的研究，以及土壤的化學污染與防治、土壤地球化學、農業中的微量營養元素及土壤區劃等，如法國波皮多大學的魏格納教授等在1980年對波皮多、香濱和布爾貢3個葡萄酒生產地區的葡萄地質背景關系的研究;美國在土壤分類、日本在土壤成土母質研究方面也十分重視土壤與地質體的內在聯系的研究、農業礦產的開發利用研究等。

我國由於受到經濟、科技發展狀況等因素的限制，在農業生態地質環境方面的研究起步相對較晚。但從20世紀80年代以來，國家一直把這一領域的有關研究作為攻關和應用基礎研究的重要課題，先後對29個省(自治區、直轄市)的農業生態環境的污染狀況進行了調查，在土壤地球化學背景值、污染物的農業生態環境效應、農業區劃布局等方面開展了一定程度的研究工作，並在有機氯農葯對農業生態系統的影響及作用規律，鉛、鎘、汞等重金屬元素及無機和有機污染物對農業生態系統的危害影響、遷移轉化規律與防治措施等方面取得了一定進展。近年來重點側重於實際應用，在農業與地質背景關系方面做了許多有益探索，並在農業礦產開發方面取得了明顯的效益。如四川對棉花、榨菜、柑橘、水稻等農作物與地質背景關系的調查;江西對南豐蜜橘等特色農產品產地進行生物地球化學研究;廣西對柑橘、羅漢果地質背景的調查;河南通過編制全省農業地質背景圖，相應開發了一些礦肥、農葯和礦產飼料添加劑;江蘇開展了板栗、柑橘等經濟作物的農業地質背景區劃;雲南研究了烤煙、茶葉種植區地質背景，等等。

我國農業地質工作大致劃分為3個階段;第一階段為20世紀50～70年代，為解決農田供水問題，而主要開展農田供水水文地質勘查、鹽鹼地改良、農用礦產開發，以及土壤侵蝕、荒漠化、土地沙化的調查研究與改造等工作，為提高我國糧食的單產和總量作出了重要貢獻;第二階段為20世紀80～90年代中期，主要包括名特優農產品的農業地質調查與開發工作，如廣西容縣的沙田柚、雲南東部的烤煙、四川涪陵的榨菜、浙江蕭山的茶葉、江西的南豐蜜橘和萬年貢米等，極大地豐富了農產品市場，促進了農村經濟的發展，也產生了農業地質背景系統、農業生態地質學等農業地質的理論總結和探索;第三階段是20世紀90年代中後期以來，我國農業地質發展進入了一個全新的時期，地質學和地質工作開始嘗試拓寬服務領域，「九五」期間國土資源部在傳統的1∶5萬區域地質調查工作中增加了農業生態地質調查試點內容，在全國不同地區部署了十幾個試點圖幅，1999～2002年進行了珠江三角洲、江漢平原和成都平原多目標地球化學填圖試點工作，取得了一系列重要發現，如土壤某些重金屬元素和放射性元素的高值區帶分布在人口密集區，2002年又在浙江省進行省級試點，並正式啟動了省、部合作農業地質環境調查計劃，掀起了農業地質工作的新高潮。

加入WTO後，我國糧食的數量和質量安全問題更成為國內外關注的焦點，因此，我國糧食主產區和人口密集區的農業地質環境質量調查就成為當前農業地質工作的首要任務。為此，國土資源部已與10多個省(區、市)簽訂了農業地質環境調查項目合作協議，部署調查面積近百萬平方千米。這項調查計劃正在迅速推進，根據國土資源部制定的《農業地質環境調查規劃要點》，到2010年，計劃將完成我國主要農業區的地球化學調查面積為260萬km²。

2002年3月，浙江省人民政府與國土資源部中國地質調查局合作開展「浙江省農業地質環境調查」，標志著全國第一個省、部合作的農業地質環境調查項目啟動。至2005年9月，該項目基本結束，完成總面積43613km²的農業地質調查，直接為浙江農業的科學規范、農產品的結構調整服務，為發展效益農業、特色農業、綠色農業提供技術支撐，為拓寬地質工作新領域、在全國推廣農業地質工作積累了寶貴經驗。

⑷ 農業地質研究進展

(一)國外農業地質研究進展

「農業地質」(agro-geology)一詞最早是由德國學者法魯(F.A.Fellow)和李希霍芬(F.V.Richthofen)於19世紀中葉提出的，沒有明確的定義，只是用於解釋岩石風化與土壤的形成關系。20世紀初國際地質學界廣泛注意了農業地質研究，曾在歐洲召開過多次國際性會議。1907年匈牙利皇家科學院地質研究所建立了世界上第一個從事農業地質研究的機構——農業地質部，該機構把土壤地質調查、填圖和土壤成因與分類作為主攻方向。

20世紀的前50年時間里，先後有英美的地質學家著書講授農業地質學，如1916年英國劍橋大學 R.H.Rastll 出版的《農業地質》、1946年美國路易斯安那州立大學F.V.Emeison出版的《農業地質學》。這兩本書的初衷都是給從事農業研究的人員介紹地質學的知識，如岩石、礦物、構造等。這些都說明當時的農業地質主要是地質學的知識和認識滲透於土壤研究或直接服務於農業。

20世紀30年代，K.Troll首次提出了「地質生態學」這一術語，現在一般把這一概念理解為研究作為環境系統構成部分和生物圈的物質基礎的地質圈及其內在自然和人類活動成因因素影響下所發生變化的科學。區域生態地質調查工作以俄羅斯(前蘇聯)做得比較系統，已經完成了俄羅斯全境內14張1：500萬生態地質圖。20世紀50年代後，隨著世界人口、資源、環境矛盾的日益突出，環境地質學(Betzf，1962)逐漸興起，相當多的農業地質問題被列入環境地質的范疇。

直到1972年，美國地質調查所為了統一學科概念，將農業地質解釋為應用於農業需要的地質學，勘查土壤的成因和成分、肥料礦產、地下水分布及特徵等，屬於應用地質學范疇。目前，在國外，農業地質通常被解釋為「服務於農業的地質學」，研究影響土壤形成與分布的地質過程，以及地質材料作為保持和提高土壤生產力的手段在農業和林業系統中的應用。主要工作涉及岩石和礦物的農用研究與開發、鹽鹼地土壤調查與改良、農作物和畜牧生產與地球化學元素關系的研究等，後者更是進一步推進了農業地質研究工作的深入。

1.農用礦物肥料的開發利用

岩石和礦物在農業上的應用至今已有幾個世紀了，但是 Missous(1853，1854)、Hensel(1890，1894)等開創了基於「麵包來源於岩石」這一思想的農業研究。Keller(1948)、Keller等(1963)則開創了岩石農用理論研究和實踐工作的新時期，隨後的研究者還有Fyfe及其同事(Fyfe，1981，1987，1989，2000；Chesworth等，1983，1985；Van Straaten和Chesworth，1985；Van Straaten和Pride，1993)。20世紀80年代早期，國際發展研究中心資助了第一個農業地質計劃——坦尚尼亞-加拿大農業地質計劃(Chesworth等，1985，1989)。

前蘇聯地質部門在解決礦物肥料方面開展了大量工作。比如為了在西西伯利亞建立起農業化學工業可靠的礦物原料基地，1983年2月在托木斯克召開了有俄羅斯聯邦地質部以及其他部門的代表參加的關於在托木斯克地區發展泥炭工業的會議，主要目的之一是研究泥炭作為農肥用於農業生產上的前景以及地質部門在本地區勘探這種資源的可能遠景。後來前蘇聯地質勘探工會新西伯利亞地區委員會等單位於1984年在新西伯利亞聯合召開了「西伯利亞農業化學原料的地質和地理以及第十一和十二個五年計劃期間其應用的可能途徑」的專題討論會，研究農業化學工業礦物原料基地的狀況，對最近幾年礦物原料基地的發展提出了具體建議。亞塞拜然一鋁廠利用明礬石年產氫氧化鋁16×10⁴t、鉀肥17×10⁴t、硫酸35×10⁴t。

2.鹽鹼地土壤調查與改良

前蘇聯為解決全國糧食問題，開展了大量的鹽鹼地改良研究與試驗工作。1960年，前蘇聯學者B.A.柯夫達的著作《中國之土壤與自然條件概論》在中國問世，總論了中國的土壤形成條件及特徵，還對我國各地的主要土類、特別是鹽漬土作了較詳細的論述，並以主要的農場為例，提出了利用方面存在的問題和解決的辦法。20世紀60年代，前蘇聯羅傑(А.А.Pοде)和柯夫達(В.A.Ковда)等人的土壤鹽鹼地調查與改良研究認為：灌區和非灌區鹽漬土壤是在以經由植物或從地表蒸發的毛管上升液流為主的條件下形成的；草原和荒漠區的鹽漬土和鹼化土的形成，則是由於土壤地下水平衡過程中以蒸發為主的緣故；森林植被下沖洗型土壤水分狀況能使一些物質從土壤剖面中淋溶，從土層和風化殼深層完全淋失；在森林草原條件下，土壤水分狀況是一個過渡類型。B.A.柯夫達等出版的《鹽鹼土地普查與改良》，曾對我國的鹽鹼地改良工作產生過很大的影響。

3.農業地球化學研究

西歐、北美等國主要開展了農、林作物與地球化學元素關系的研究，編制了農業地球化學系列圖件。J.S.Webb最早將勘查地球化學方法應用於環境地球化學，研究化學元素分散、富集、遷移與分布在解決農業、畜牧業、地方病等方面的應用。J.S.Webb等對愛爾蘭共和國農業研究所報道的土壤和牧草中硒、鉬含量高達中毒水平的利默里克郡(Limerick)250km²范圍內進行每平方公里一個樣的水系沉積物取樣，發現水系沉積物中硒、鉬的高異常區與富含金屬元素的冰磧物和頁岩風化的殘積物有關，且與牧草中硒、鉬的高含量密切相關。餵食的干牧草中硒含量大於5mg/kg，牛、馬就會逐漸地患慢性硒中毒症。據此，Webb根據水系沉積物中硒、鉬的高異常，又指出了可能致使家畜發病的其他地區。

1980年，法國魏格納等人發表了《地質與酒類》的文章，闡述了波爾多、香檳和布爾貢三個葡萄酒產區的各種葡萄的品質與氣候、地質、土性及地貌的關系。他們認為波美羅爾葡萄園出產的紅葡萄酒具有一種淳厚的香味，是由於土地中含有富鐵氧化物的礫石；而有名的白葡萄酒則產出在上漸新統泥灰岩上的礫石層中。

蘇聯學者研究了微量元素在不同土壤中的分布型式和存在形式、微量元素在植物和農作物中的分布以及對植物和農作物的影響，提出了植物微量元素臨界濃度的概念，指出高於和低於這個臨界值就會破壞植物體內的新陳代謝，並在外觀上出現不同類型的改變。如谷類作物(小麥、黑麥、燕麥)對銅、鉬和錳的不足特別敏感。美國學者H.D.Chapman的研究認為，栽培植物在銅含量為1.1～41mg/kg、鋅含量3.9～229mg/kg(干物質)的情況下仍能正常生長；明顯不足的下限濃度為，銅0.7～10mg/kg，鋅0.4～96mg/kg；上限分別為1.4～336.3mg/kg和70.8～7500mg/kg。

美國科學家D.C.Adriano1986年出版了《Trace Elements in the Terrestrial Environment》一書，系統地介紹了陸地環境中與人類密切相關的22 種微量元素——砷、硼、鎘、鉻、銅、鉛、錳、汞、鉬、鎳、硒、鋅以及銻、鋇、鈹、鈷、氟、銀、鉈、錫、鈦、釩等。每章集中論述一種或幾種微量元素的經濟價值、天然賦存狀態、土壤-植物系統中元素的循環及其行為、植物需要量及耐毒性、飲用水和食物中元素的健康界限以及在環境中的來源等內容。近年來，來自土壤化學、環境化學等方面的學者，開展了大量有關營養元素有效性和生態效應方面的研究(詳見後文)。

(二)國內農業地質研究工作進展

我國古代勞動人民認識和利用自然環境種植農作物、果樹的歷史可以追溯到幾千年前。《周禮》(公元前5世紀至前3世紀)就記述了五地(五種地形)，即山林、川澤、丘陵、墳衍、原隰(低濕的地方)，各有其適宜栽培的果樹，如山林中宜「柞栗之屬」，丘陵上宜「李梅之屬」等。可見中國人民在2500年前，就認識到果樹與土壤的生態關系。王象晉的《群芳譜》(1621)也有「地不厭高，土肥為上，鋤不厭數，土松為良」的記載，說明作物生長與土壤的關系。但是，將作物與環境的關系作為一門學科來研究，歷史不過百年，這就是後來的農業地質學。

1.我國農業地質工作發展階段

新中國成立以前，地質為農業服務主要側重於在地質學指導下的土壤礦物、土壤成因研究，以及少量農用礦產的調查工作。近50年來，我國農業地質工作取得了長足的發展，主要可劃分為三個階段。

第一階段：20世紀50～70年，農用資源服務階段。新中國成立之初，糧食問題一直是困擾國家安全和生存的大問題。在「有收無收在於水，收多收少在於肥」的思想指導下，地質部門開展了鉀礦、磷礦的調查與勘探工作，在北方半乾旱、乾旱地區開展了農田供水勘查、土壤侵蝕和鹽鹼化改良研究等工作。60～70年代完成1：5萬～1：10萬農田供水水文地質勘查累計約130×10⁴km²。

第二階段：20世紀80年代，農業地質背景服務階段。20世紀80年代，地質礦產部成都地質礦產研究所與四川省的棉花種植專家合作，根據地質體的宜棉性調整了全省棉花布局，棉花種植面積減少40%，但產量卻三年翻一番。在此期間地質礦產部多次部署開展以研究農業地質背景與名優特產為主的農業地質工作，以及新型礦物肥料和礦物飼料的勘查與開發研究。1988年，地質礦產部向國務院報告了關於開展地質為農業服務的工作，掀起了農業地質的第一次高潮。

第三階段：20世紀90年代以來，農業生態地質階段。進入90年代，「農業地質」已經演化成「農業生態地質」。「農業生態地質學」已經不是早期的「農業地質學」的概念了，已經形成了一個邊緣學科的雛形。就是在這個時期(1992年)，中國地質學會成立了農業地質專業委員會。農業地質專業委員會向國際第30屆地質大會介紹了我國農業生態地質研究的最新成果，受到國際同行的關注；並於1997年、1998年、2000年、2002年、2003年、2004年分別在山東臨淄、浙江杭州、北京、湖南長沙、廣西桂林、四川成都召開了全國性學術研討會，出版了《中國農業地學研究新進展》(1999，2001，2003)。當前開展的省部合作農業地質環境調查工作，掀起了農業地質工作的新高潮。

2.我國農業地質工作的主要進展

近年來，我國農業地質研究進展概括起來主要表現在以下五個方面。

第一，名特優農林作物的農業地質調查、評價與開發。20世紀80年代以來，名優特農林作物的農業生態地質調查與評價工作開展得有聲有色，涉及百餘種名優特產，主要有四川柑橘，涪陵榨菜，廣西沙田柚，浙江玉環文旦(柚子)，山東肥城桃，新疆吐魯番葡萄，河北滄州金絲小棗，廣西荔枝，雲南、貴州、河南和山東的煙草，滇西和浙東的茶葉，廣西柳江的甘蔗，南寧的香蕉以及山東泰山(東北麓)、河北遷安、北京昌平的板栗等等，取得了豐富的成果，積累了大量數據資料，總結了不少理論認識，利用這些數據資料及其規律，尋找或發現了許多新的農林優勢區，擴大了種植，也極大地促進了地方經濟的發展。

第二，中低產田及牧區草場的改造。主要涉及鹽鹼地改良和平衡施肥兩方面的工作。對中低產田及牧區草場的鹽鹼地改良涉及范圍包括黃淮海平原、關中平原、內蒙古河套平原、銀川平原、東北松遼平原、天山北麓、河西走廊等，為提高糧食產量做出了重要貢獻，也積累了很多經驗和理論成果。例如，黃淮海平原總土地面積約35×10⁴km²，其中耕地約2.74×10⁸畝，佔全國總耕地面積的19%。經過30餘年的持續努力，黃淮海平原治理鹽鹼土4000多萬畝，水澆地發展到1.6×10⁸畝，佔耕地的60%左右。這項工作在河北平原、銀川平原、河套平原及西北乾旱地區等仍在進行，並深化為水資源調蓄和管理工作，涉及水-岩作用機理探索。20世紀80年代以後，我國1：20萬區域化探掃面資料開始應用於環境地球化學領域，研究了Zn、Cu、Co、Mo、B等在不同地區的含量與作物產量的對應關系，尋找產生生物生長缺陷和低產的原因，總結提出當地某些元素與相應作物生長的正常、過量或缺乏的閾值。類似的研究為微肥配製與田間投放提供了技術依據，有力地促進了當地中低產田及草場的改造。

第三，農業地質環境及災害的調查與評價。由於農業地質災害或人為活動影響，全國各地還有一些荒山、荒坡、荒地、廢舊礦坑和塌陷區、平原區的磚坑地以及乾涸坑塘等，近年來引起山東、河北、湖南等地農業地質研究部門的重視。許多單位對有關區域的水土流失、土地沙化(荒漠化)、沼澤化、鹽鹼化、冷浸田、岩土崩塌、泥石流與洪泛淤積，以及工業三廢與生活污水及化肥和農葯投放過量對土地的污染等等，進行了大量的調查和評價。如針對洞庭湖區洪澇災害的防治問題研究認為，地質構造沉降、泥沙淤積與築堤圍堰是造成漬澇嚴重、洪災頻繁、生態環境全面惡化的主導因素，建議實行「淤陸擴湖」的方法順應自然，採取相關工程措施營造新的協調發展的「人工-自然復合地質環境系統」，為有關方面提供了必要的決策依據。

第四，農業地質區劃與農業生態地質調查。近年來，先後有四川、廣西、湖北、山東、河北、河南、江西、廣東、安徽、江蘇、吉林、浙江、雲南、貴州、遼寧等省進行了不同級別的農業地質區劃。主要以行政區劃為基礎，以涉及氣候、地形地貌及岩土結構(個別地區為地球化學和水資源環境)等影響開發利用農林牧土地資源(特別是有關農業生物生產的適宜性)的因素作為區劃依據，如四川盆地棉花種植的調整和河北獻縣棗林種植的區劃，都曾產生了極大經濟效益。「九五」期間，地質礦產部在傳統區域地質調查工作中增加了1：5萬生態地質調查試點和1：5萬農業生態地質調查試點工作，如山東臨淄幅、青州幅1：5萬區域地質與農業生態地質調查試點項目，河北流常幅、龍華鎮幅1：5萬農業生態地質調查試點項目等，都是地質部門為給農業區劃提供有效服務的工作。

第五，岩礦的農業利用。由於農業經濟的發展，農用岩礦資源的開發利用已達到了前所未有的水平，如溫州化工總廠建設了綜合利用明礬石的試車間，四川地質勘查局對四川及西南台地大量分布的「綠豆岩」進行了開發研究，山東省地質勘查局完成了從海水中提鉀的研究任務，湖南省地質勘查局用鉀長石代替部分粘土作配料回收水泥窯灰鉀肥的實驗已獲成功。目前，國內常用的農用岩礦有沸石、蒙脫石、伊利石、高嶺石、凹凸棒石粘土、海泡石、海綠石、蛭石、石灰石、白雲岩、石膏、麥飯石、磷灰石、硅藻土、菱鎂礦、蛇紋石、褐煤、草炭、綠豆岩、珍珠岩、凝灰岩、火山渣、浮石、火山熔岩等20多種。分別選作礦物肥料、飼料、農葯及其載體，或用於改良土壤。如專用岩礦微肥、海泡石復混肥、礦物種衣劑等的成功研製，以及石灰岩、泥炭、沸石、膨潤土等非常規農用礦產，都具有很好的應用前景。我國稀土資源異常豐富，對多種作物具有顯著的增產提質作用。我國農用稀土產品已打入國際市場，為許多國家所選用。

3.我國農業地質研究的內容和方法

農業發展的迫切需要和地質工作領域的拓展，有效地推動了地學與農學的交叉滲透和農業地學理論的形成發展，已經陸續出版了一些專著，如《新疆塔里木盆地西部平原生態環境地質綜合研究》、《生物的地質環境學》、《果林農業生態地質研究》、《區域地球化學與農業和健康》、《生態環境地球化學圖集》、《岩土-植物大系統研究》、《元素生態地球化學及其應用》、《湖南農業地質概論》等等，主要理論進展主要體現在概念演化、研究內容、技術方法三個方面。

(1)農業地質概念及其演化

1986年李正積教授首先提出了農業地質背景的概念，認為農業生態地質背景系指同大農業(農林牧副漁)相關的地質體或岩石體和地質營力作用(內、外營力)的特殊綜合；1996年他又運用現代生態學觀點、系統工程學原理和其他前沿學科理論，進一步研究了岩-土-水-植物大生態系統效應。2001年曾群望等提出了生物地質環境學的概念，認為生物地質環境學是用地質學的理論和方法研究生物及其賴以生存的地質環境之間的關系，著重研究地質環境對生物影響的學科，它是生物學、地質物和環境科學等相互滲透、融合而成的邊緣學科。1999年，陳夢熊院士從環境地質學的觀點出發，認為生態環境地質學是把地質環境作為一個獨立的非生物系統，研究在自然生態環境與社會生態環境雙重影響下地質環境與人類生存環境之間的關系。

張宗祜院士認為，「農業生態地質學」已經形成了一個邊緣學科的雛形，農業生態地質學是農業科學、地質學、環境科學等多學科交叉的邊緣學科，可以作為地學的一個新的分支學科。農業生態地質學是研究人-農業生產-地質環境整個系統的結構、功能及其相互作用的學科，換句話說，就是研究在人為調控下，生態農業系統與地質環境間相互作用的關系，也就是研究作為生態系統組成部分的農業活動和它所處的地質環境相互作用的過程、機理，並且使它在人為調控下達到可持續發展的目的。

(2)農業生態地質學的研究內容

農業生態地質學的研究內容，主要涉及生態地質結構、生態地球化學、生態水文地質和生態經濟地質四個方面，普遍關注地質背景和地質結構、岩石-土壤-植物的元素系統、大氣降水-土壤水的包氣帶土壤溶液等的研究。近年來，技術與經濟的結合研究也開始受到關注。

第一，生態地質結構研究，包括地表結構、地下岩土結構及物質、能量轉換的界面，是控制農林作物最佳生長的養分「供給、輸送」的格架。

1)地表結構，即地-氣界面。

2)地下岩土結構，包括岩土的岩性、粒度組構、孔隙、岩石節理、破碎帶、風化殼、斷層或其他地質構造，以及一定深度內岩土產狀或呈層序列特徵及沉積相等。對於土壤，還包括其物理性質和土體構型等。

3)物質、能量轉換的界面，包括：①岩-土界面，即風化殼中的岩石與風化帶界面，基岩與殘坡積層的接觸面，土壤發生層的A、B、C層與D層(母質)的界面，用以研究營養元素的質、量、比的變化；②土-植(物)界面，即根系與周圍的接觸面；③水-土界面，即地下水或包氣帶水與氣帶岩土的界面。

第二，生態地球化學研究，主要是研究營養元素「供給、輸送」和平衡的過程以及與生態的關系。

1)元素(或元素組合)及其含量的背景值與植物適宜含量閾值，包括：①背景值與植物適宜含量閾值；②地球化學暈，包括原生地球化學暈、次生地球化學暈和生物地球化學暈等。

2)區域「地質環境-元素平衡-生物生產」系統最佳運行的機制分析，包括：①元素平衡研究；②微量元素與生物生產研究，以改造不良土壤或培養肥力，提高產量、改進農林作物品質，增強作物的抗逆性。

3)生態地球化學區劃指標和定量評價公式和系數，包括：①標志和指標；②公式和系數，如吸收系數、配比系數、供養強度、輸養強度等。

4)污染與地方病。

第三，生態水文地質研究。水質、水量及潛水埋藏條件，自然降水時段與作物需水程度的協調性，以及區域水資源與區域農業用水量的平衡程度等，都是「農業-水、土資源-地質環境」系統中必須統一研究的。尤其要注意淺層地下水及其上的包氣帶水的運移和開發利用的研究，以至於調控技術的研究。

第四，生態經濟地質研究。主要從地質學角度研究生物生產中的生態經濟學問題，內容包括：①土地利用規劃及區域規劃研究；②農業地質災害的防治研究；③污染對生物生產影響和對人畜疾病(包括地方病等)的防治研究；④農用岩石礦物的開發利用；⑤生態旅遊地質資源的開發利用和保護。

(3)新技術、新方法的應用

在遙感技術土地利用現狀調查、土壤侵蝕調查與規律研究、農業地質背景調查中，利用計算機技術進行農業地質地球化學元素數據處理，建立相應的農業地質環境資料庫，都收到了良好的效果。例如，GIS技術用於確定需要退耕還林還草的耕地數量及空間分布，研究鹽鹼地改良分區等，利用「三S」技術還可編制土壤肥力退化、土壤酸化、土壤污染及土壤石質化與沙化時空變化圖。此外，利用中子水分儀觀測包氣帶水分動態，利用穩定同位素¹⁵N技術觀測肥料吸收效果等，都取得了可喜的成果，還建立了野外農業地質試驗基地(場)。

⑸ 農業地質調查內容

農業地質調查，能夠全面反映農業生態要素中的地質因子及地質因子的影響作用，從而可以進行農業生態地質類型的劃分，並確定其區域主導因子及參數，以指導農業生產。目前中國農業地質調查工作仍處於實驗階段，因而無統一的規范和標准。

農業地質調查一般是以農業地球化學調查為基礎，聯系區域地殼表層地質背景及演化，基岩和成土母質的組成、結構和物質循環，分析地下水及土壤水分的分配和分布，調查土壤吸力狀況，尤其是植物營養元素的背景含量及分布狀況，劃分農業土地生態環境類型，分析土地利用現狀及潛力，農業污染及農業災害的類型及對策，綜合評價區域社會經濟環境對農業生產環境的影響，提出農業生態環境保護和合理利用的對策。

1.生態地質背景調查

區域地殼表層物質組成與結構調查 包括岩石類型、特殊地質體的分布（如超基性岩、花崗岩、剪切帶、破碎帶等）、區內傳統礦產與非傳統礦產的類型及分布。這些都是基礎地質調查的主要內容，但需要從農業地質背景角度進行分析和總結。

區域地球物理場和地球化學場調查 包括重力場、磁場、放射性場、地球化學場、地熱場及應力場等，注重分析其本底，異常形態特徵、組合、分帶性，判別其主導因素。

區域地殼演化史調查 對區域內的造陸、造山作用，時間、類型、演化階段的調查，尤其是對第四紀以來地殼運動的調查，為研究該區環境演化規律提供基礎資料。另一個重點是現代地殼運動及其環境效應，調查區域地殼升降趨勢及速率，區域氣候和自然環境等遷移和趨勢。

區域地質災害調查 調查區內地殼穩定性、地震、地裂、滑坡、泥石流等地質災害，並對水土流失、沙漠化、鹽漬化等環境災害形成的地質因素進行調查和評價。

2.基岩與成土母質調查

基岩的礦物和化學組成調查 調查不同類型基岩的主要礦物、次要礦物、副礦物、常量元素、微量元素（有益元素和有害元素）等。這些內容在區域地質地球化學調查中已有許多資料可參考，但在微量元素分析項目上，要突出農業化學元素，注意收集和補充。

成土母質的調查 成土母質是基岩表層的疏鬆物質，它們可能是水下沉積物（砂、礫、泥），也可能是地表沉積的（洪積、波積、殘積、風積），甚至是一些成熟度很低的沉積岩，如黃土、紅土等。成土母質調查既是區域表生地質和地質化學調查的主要內容，又是農業地質調查的主要內容，二者在元素選擇和研究重點上有所不同。農業地質側重於這些物質的形成和運移，風化和搬運作用在不同地段的發育程度和速率，在元素的研究上，更側重於與農業有關的有機物和微量元素。

農業水文地質調查 調查基岩裂隙帶的分布與密度，表層鬆散物的孔隙度、滲透性，地下水供給狀況（潛水面深度，地下水運動方向及速率，地表水滲透速率及滯留時間，給水和排水區的分布等）、深層水的水儲量和水質，土壤保水能力（土壤水的分配、有效水分、季節分配、土壤水的動態）等。

3.土壤地球化學調查

土壤地球化學本底調查 又稱為土壤地球化學背景調查，其中心任務是調查區內土壤中的營養元素和有害元素（包括污染元素）的背景值、襯度及異常情況，包括不同層位和不同粒級中的元素背景值；不同類型元素的背景值；元素地球化學賦存狀態及遷移性。

土壤微量營養元素的空間分布規律調查 主要指Zn、Cu、Fe、I、Se、Cr、Co、Mn、Mo、Ni、V、B等在植物生長中的作用。調查區域空間及不同類型土壤中存在的營養元素的種類、含量、元素組合、分布規律及存在形式及來源，討論其有效性及利用率，分析這些元素的生物地球化學循環及平衡過程，提出最佳濃度標准及保證措施。

土壤中有毒有害元素地球化學調查 調查土壤中有毒有害元素的含量（如Pb、Sb、Hg、Cd等）以及某些限量元素（如V、F、Mo、Se等）的含量，調查它們在各種植物及農業品中的含量，分析其分布狀況，討論其積累速率和排出條件，重點了解這些元素在食物鏈中的傳遞和積累過程，確定其損害類型和強度。

土壤中微量元素的生態環境效應調查 主要包括區域土特名優農林副產品的地球化學因子，及其生長環境的土壤地球化學和地方病與微量元素缺乏症或高含量。

土壤發生學調查 主要調查成土控制因素及其重要性，土壤發育程度及其分布規律，土壤對成土母質與基岩的繼承性及變化性，影響土壤演化的主導因素，土壤發育的趨勢及保存條件，土壤災害及土壤問題等。

土壤—生物鏈間元素遷移和循環規律研究 在上述調查基礎上，通過對土壤與農作物間營養元素、有益微量元素、有毒有害元素的含量對比，農作物、飼料、動物體之間元素含量對比，討論土壤—生物鏈的微量元素循環，如有可能最終編制土壤—生物地球化學圖。

⑹ 農業地質工作的發展趨勢

隨著信息技術的發展和對生態環境要求的提高，越來越多的科學家認為，國土資源、農業生態環境、農產品質量等資料和信息是基礎性、公益性和戰略性的，農業地質研究需要把岩石圈、大氣圈、水圈、生物圈和社會經濟圈緊密結合起來。農業地質學科的主要內容已擴展到國土資源的利用與管理、農業生產活動、農產品質量及食品安全、農業生態環境保護、區域經濟規劃、地方病防治、地質災害防治、可持續發展等眾多領域。近年來，與農業地質環境有關的研究和發展趨勢可概括為如下幾個方面。

（一）農業環境保護已成為世界各國共同關心的重大課題

工業化給人類生存環境帶來的種種影響和危害早已引起各國政府和科學家的普遍關注，針對工業化污染的研究相對成熟，許多國家和政府已頒發法令制止有害工業污染物的任意排放，使工業污染在一定程度上得到有效控制。相比之下，工業現代化對農業環境的負面影響到20世紀後半葉才引起人們的警覺，工業「三廢」及城市生活污染物排放、農業生產中農葯、化肥等化學品大量投入，是導致農業生態（地質）環境日益惡化，農產品質量下降的主要原因之一。目前，農業地質（生態）環境和農產品安全體系的構建已愈來愈被世界各國政府所重視。許多國家，尤其是美國、英國、法國、德國、日本等發達國家相繼投入大量的人力和物力，對重金屬、硝酸鹽、農葯以及持久性有機污染物（POPs）等在農業生態環境中的行為和影響開展了一系列基礎研究和應用研究，並建立專門機構，制定相應的法令法規，嚴格限制化學品在農產品生產領域的使用范圍和數量，同時大力發展有機農業，走農業可持續發展之路。在大量基礎性、應用性研究的基礎上，實施了大規模的農業生態環境的實時性監測；生產過程式控制制技術的精準化、程序化及產品質量的即時性監測；印度等一些發展中國家也逐步認識到農業生態環境污染對農業持續發展的負面影響，積極開展了相關內容的工作，加緊制定保護和改善農業生態（地質）環境、防治農產品污染的政策和技術措施，以適應經濟全球化趨勢和國際農產品一體化進程。

我國由於受到經濟、科技發展狀況等因素的限制，在農業生態（地質）環境方面的研究起步相對較晚。但20世紀80年代以來，國家一直把這一領域的有關研究作為攻關和應用基礎研究的重要課題，先後對20多個省、自治區、直轄市的農業生態環境污染狀況進行了調查，在土壤地球化學背景值、污染物的農業生態（地質）環境效應、農業區劃布局等方面開展了一定程度的研究工作，並在有機氯農葯對農業生態系統的影響及作用規律，鎘、汞等重金屬及無機和有機污染物對農業生態系統的危害影響、遷移轉化規律與防治措施等方面取得了一定進展。在「十五」期間，針對當前加強農產品安全管理的形勢以及適應加入WTO的迫切需要，我國正借鑒發達國家的經驗，積極研究農業生態環境保護和防治、農產品安全生產過程式控制制等關鍵技術，並在我國首次將生態農業、食品安全技術等方面研究列入「十五」科技攻關重大項目，研究和制定了如《農田灌溉水質標准》等國家標准，將我國農產品（食品）安全納入《中國食物與營養發展綱要（2001—2010）》，以農業生態環境安全和食品安全為主線，開展科技攻關。

（二）與農業地質相關的基礎性、應用性研究不斷深入

長期以來地球化學、環境化學、土壤化學、植物營養學、環境生物學、毒理學、污染生態學、環境醫學等學科領域對農業生態環境中有毒有害物質賦存形態、活化遷移、轉化循環、生物吸收累積機制、生物效應等一系列問題進行了大量基礎性研究，取得了大量理論研究成果，建立了理論方法體系，為農業生態環境的綜合評價提供了基礎理論依據。

美國、英國等一些西方發達國家自20世紀60年代以來，相繼對重金屬、硝酸鹽、有機氯農葯等在農業生態環境和農產品中的污染現狀、發生規律、遷移富集過程、循環轉化機理及農產品質量安全控制策略和治理途徑等各個方面開展了一系列深入而廣泛的研究。地球化學、環境化學、環境生物學、毒理學等學科領域的理論研究和實驗分析，取得了不同濃度、不同形態污染物的地球化學行為、生物可利用性、生物毒性及其臨界值、生態效應等大量基礎理論成果。

農業生產過程對環境的污染主要為面源污染，因其涉及面廣，過程、機理復雜，針對面源污染的研究相對滯後。國外對重金屬在土壤和植物中的遷移富集規律、氮磷水平及潛在的面源污染、有機氯等有機物污染、信息技術在農業面源污染調查與評價中的應用等進行了較為深入的研究，但相關研究目前基本上集中在畜牧業發達的地區，研究的土壤基本上為旱地，對濕地土壤和水田土壤的研究尚感缺乏。

在農業信息系統開發方面，發達國家的信息高速公路正迅速伸向農村和農業，利用計算機技術、地理信息技術與網路技術集成優勢，在農業面源污染信息系統、生豬管理系統、名優果樹新品種、農業信息管理系統、畜禽飼料專家配方系統等方面的應用已經相當成熟，尤其以美國、日本、西歐國家為代表的發達國家，在完成了農業工業化和農業機械化後已經進入農業信息化時代，建立了以AGRIS、CABI、AGRICOLA等為主的三大著名國際農業資料庫以及國家食品安全資料庫（National Food Safety Database）；衛星數據傳輸系統已被農業生產者廣泛應用，使農業生產率得到大幅度提高。

（三）農業地質評價方法技術研究方興未艾

長期以來，地質、農業、水利、環保、氣象等部門從不同專業角度出發，形成了岩、土、水、氣、生物等介質的調查和研究方法，制定了相應的規范規定。但這些調查和研究工作多從部門與學科專業角度出發，調查研究的介質要素相對單一，分析測試指標較少，不少方法技術主要適用於局部性、專題性研究目標。與傳統的單學科研究、實驗室試驗、局部調查評價有所不同，農業地質環境調查是一項包括區域和局部多尺度、水土生物多介質、調查研究相結合、基礎性和應用性兼顧的復雜系統工程。岩土地質背景、氣候、植被生物、地形條件等自然資源、環境條件及其質量狀況是影響農業生產的基本要素；需要有一套具有科學性、可操作性、適應實際需要的評價方法技術體系予以支持，因此，近年來針對環境質量、污染程度的評價方法模型，特別是綜合考慮多環境要素，從生態系統角度出發的綜合評價體系研究，包括評價的框架思路、指標體系、標准依據、方法模型已成為當今生態環境科學的熱點研究課題。

隨著當代科學技術的進步，高新技術的應用已成為現代農業地質調查和評價的重要手段，GPS、RS、GIS等新技術迅速在農業地質環境調查和研究中推廣普及，為野外調查、快速高效地採集數據資料提供了技術條件；現代分析儀器、測試方法及技術水平的發展，土壤沉積物、植物、水等介質中多元素定量測試技術的成熟，為多要素、多指標因子的農業地質環境綜合評價研究提供了方法手段；計算機技術、資料庫技術、地理信息系統（GIS）的發展和成熟，為海量數據資料的管理、統計處理、空間分析和解釋評價提供了技術平台。

⑺ 國內農業地質研究和發展現狀

（一）農業地質研究現狀

近50年來，我國農業地質工作取得了豐碩的成果，可大致劃分為3個階段。第一階段為20世紀50～70年代，以農用資源調查研究為主，開展的工作有農田供水水文地質勘查、鹽鹼地改良、農用礦產品開發，以及土壤侵蝕、荒漠化、土地沙化的調查研究與改造等，為提高我國糧食的單產和總量做出了重要貢獻。第二階段為20世紀80～90年代中期，以名特優農產品的農業地質調查與開發工作為主，如四川對棉花、榨菜、柑橘、水稻等農作物與地質背景關系的調查；廣西對柑橘、羅漢果地質背景的調查；河南通過編制全省農業地質圖，相應開發了一些礦肥、農葯和礦產飼料添加劑；江蘇開展了板栗、柑橘等經濟作物的農業地質背景區劃；雲南研究了烤煙、茶葉種植區地質背景，等等。極大地促進了農村經濟的發展，也對農業地質背景系統、農業生態地質學等農業地質理論進行了總結和實踐應用探索。20世紀90年代中後期以來，我國農業地質發展進入了一個新階段。在地質工作開始嘗試拓寬服務領域的過程中，「九五」期間原地質礦產部在傳統的1：5萬區域地質調查工作中增加了農業生態地質調查試點內容，在全國不同地區部署了十幾個試點圖幅。1999～2002年，中國地質調查局開展了珠江三角洲、江漢平原和成都平原多目標地球化學填圖試點工作，取得了一系列重要成果，查明了人口密集區土壤中某些重金屬元素和放射性元素高值區（帶）的分布與變化趨勢。2002年，又在浙江進行省級試點，並正式啟動了省部合作農業地質環境調查計劃，掀起了農業地質工作的新高潮。自浙江省率先在全國啟動農業地質環境調查以來，全國各省市相繼開展了以農業、生態為主要對象的多目標土壤地球化學調查。其間，全國各地名特優農林作物的農業地質調查、評價與開發工作也進入了一個嶄新的階段。

我國地質工作服務於農業在實際應用方面始於20世紀80年代，當時正值全國開展農業區劃工作，李正積教授在參加四川省農業區劃研究過程中，發現川中地區上侏羅統蓬萊鎮組分布區棉花的質量最好，通過研究根據地質背景調整了農業生產結構，獲得增產增收的良好效果，在全國產生了很大的影響，對促進我國農業地質科學的發展起了重要作用。其後，名特優農林作物的農業生態地質調查與評價工作方興未艾，涉及百餘種名優特產。主要有四川柑橘，重慶涪陵榨菜，廣西荔枝、沙田柚及南寧香蕉和柳江甘蔗，浙江玉環文旦，山東肥城蜜桃，新疆吐魯番葡萄，河北滄州金絲小棗，雲南、貴州、河南、山東煙草，滇西、浙東茶葉，以及山東泰山、河北遷安、北京昌平板栗等，這些工作取得了豐碩的調查和研究成果，積累了大量的研究資料，總結了不少認識規律，利用這些數據資料和成果，尋找和發現了新的優勢區域，擴大了種植面積，促進了地方的經濟發展。

在基礎理論研究方面，農業地質學理論研究取得了可喜的成果。1986年，李正積教授出版了《地質與農業》一書，提出了「農業地質背景系統」的概念，指出「農業地質背景是農、林、牧、副、漁業等密切相關的地質體和內外地質營力作用的特殊綜合」，並強調地質背景與優質農產品有密切的關系，農業地質背景研究的目的是為了發展優質農產品及其進行農業生產結構調整。1996年，他又運用現代生態學觀點、系統工程學原理以及其他前沿學科理論，進一步研究了岩-土-水-植物大生態系統效應。1991年，馮群耀在《大農業地質學》中提出了「大農業地質學是以地質學理論為基礎，結合農林等學科相關理論，研究大農業相關問題的邊緣學科」，認為研究農業地質背景、礦物岩石及其地球化學成分同農業的關系是農業地質科學的核心。1996年，成官文在《農業環境地質理論及其研究內容初探》中提出了「農業環境地質是一門研究農業地質環境及其環境中物質與能量在自然因素、人為因素作用下活化、遷移、轉化的變化規律和伴隨這種變化規律的生物效應，並通過人為作用和利用現代科學技術對農業地質環境實施時空優化、因素流動和物料平衡，使農業經濟能持續發展、集約經營與科學管理的學科」。1997年，張宗祜院士將地質無機環境和生態有機環境結合起來，提出了「農業生態地質學」的新概念，認為：「農業生態地質學是一門研究人-農業生產-地質環境整個系統的結構、功能及其相互作用的學科」。1999年，陳夢熊院士從環境地質學的觀點出發，把地質環境作為一個獨立的非生物系統，在自然生態環境與社會環境的雙重影響下，研究地質環境與人類生存環境之間的關系，建議稱為生態環境地質學。2000年，陳昌篤先生提出「地質生態學」，將地質與生態相結合，並更多地考慮地質學理論在生態系統的作用。2001年，曾群望等提出了生物地質環境學的概念，認為生物地質環境學是用地質學的理論和方法研究生物與其賴以生存的地質環境的關系，著重研究地質環境對生物影響的學科，它是生物學、地質學與環境科學等相互滲透、融合而成的邊緣學科。由此可見，農業地質的研究范圍擴大到生態環境領域，農業地質發展的廣闊前景和農業地質研究的社會功能被大大拓展。

隨著農業化學、環境化學、生物化學、生物技術等學科的迅速發展，對於自然資源、地質環境、生態環境與農業生產、農產品質量關系的研究也日益增多，使得人們認識到農業地質研究的社會功能，農業地質研究成果成為了農業產業結構調整和區域經濟宏觀決策的依據。例如，浙江通過農業地質環境調查，發現杭州市蕭山區北部有些地段的土壤有毒有害元素含量超標，不宜種植糧食和蔬菜，而南部地質背景相對良好，區政府據此及時地調整了農業生產布局，作出了「北菜南移」的科學決策，為當地農業產業的發展起到了積極作用。

（二）浙江農業地質工作

浙江省農業地質環境的研究工作起步較早，地質、農業、環境等職能部門和科研院校在各自相關領域開展了一系列的研究和成果推廣工作，取得了一定的進展。

自1979年以來，浙江省各有關部門較系統地開展了農業資源調查和農業區劃工作，開展了全省土地、氣候、水、生物四大自然資源的調查，初步摸清了資源的數量和時空分布狀況，初步揭示了農業生產條件的地域分異規律，並在此基礎上編制了《浙江省農業區劃報告》和《浙江省農業區劃圖集》。20世紀80年代初開展的第二次農業土壤普查，在「查清土壤資源、促進生產、發展土壤科學」三大宗旨指導下，基本查明了全省土壤資源和分布特徵、土壤理化性質及生產性能，形成了較為完整的土壤分類系統，對農業增產、土壤改良及土壤學發展起到了積極作用。

20世紀80年代以來，地質、農業、環保部門和科研院所針對一些名優農產品的立地地質背景進行了專題研究，開展了我國東南沿海名茶產地的地質背景研究（陸景岡，王援高，唐根年，1996～1998）、浙江省農業地質背景與主要名優農業特產的關系（浙江省地質礦產研究所1992～1995）、浙江省玉環文旦品質、產量與地質背景相關性研究（黃澤惠等，1990）、香榧資源調查及區劃（紹興市農業區劃辦公室，1986）等，同時，在農產品安全方面也做了大量的基礎研究工作，如杭嘉湖地區的土壤地球化學調查，全省污水灌溉區農業環境質量普查、稻穀及土壤中有機氯、有機砷農葯殘留量監測、菜地有害物質殘留研究，並通過早期開展的杭嘉湖中部平原生態農業綜合開發研究，推廣「無公害」蔬菜生產技術等方面的基礎性應用性研究工作，通過這些大量的工作，省、地（市）、縣在農業區劃和農業區域開發方面得到了大量基礎數據與信息資料，為浙江農業地質環境與農產品質量、安全研究提供了依據，並取得了一系列研究成果。

20世紀90年代前後，浙江省環境監測中心站完成了「全省糧食中農葯污染追蹤及重金屬含量水平調查研究」課題，對土壤和植物樣品進行了重金屬和有機氯農葯的測定，掌握了有機氯農葯在土壤中的殘留和糧食作物體內的積累情況，並於1990年重點對寧波和溫州地區土壤中重金屬的環境背景值進行了調查，首次系統地獲得了該區的土壤背景值資料。1996～1999年，由浙江省水文勘測局、浙江省環境監測中心站、浙江農業大學環境與資源學院完成的「東苕溪流域水污染防治與水環境容量研究」，建立了各類專項系數，提出了切實可行的防治農業和農村面源污染的對策措施，為進一步優化、調整農業產業結構，有效防治農業面源污染，保護和改善農村和農業環境等提供了科學依據。浙江省地質調查院等地質部門先後開展了杭嘉湖地區農業地球化學環境調查，蕭山、安吉等地區農業地質環境調查和杭州蔬菜基地土壤重6類型微量元素和農作物品質的關系。這些調查為全省土地資源綜合利用、工農業生產合理布局、國土整治、區域環境評價、土壤環境標准制定，以及某些由化學元素豐缺引起的環境疾病防治等提供了重要的基礎資料，為改善和調控農業生態環境，制定農業經濟區劃和社會經濟可持續發展規劃提供了科學依據。

值得指出的是，以往的相關研究工作雖然在研究思路、研究方向、研究領域等方面各具特色，但由於在專業領域、研究思路、研究方向及資金投入等方面的局限，無法充分發揮多學科綜合研究的優勢，技術集成程度不夠，研究的深度和廣度不足，難以全面系統地對全省農業生態環境和農產品安全狀況進行客觀評價，使浙江省特色農產品立地地質背景與適生區劃、特色農產品基地建設、特色農產品原產地保護與管理以及決策等過程中缺乏強有力的理論依據和技術支撐。「浙江省農業地質環境調查」的實踐證明，多部門、多學科、多專業的合作與融合，是拓展地學服務領域、提升地質工作社會服務功能的必然選擇，令人欣喜的是這一理念已得到了廣泛認同。

⑻ 地質環境調查在生態文明建設中的定位與作用

地質環境是組成國土空間的重要因素（圖5–1）。地質環境由岩、土及包含於其中的水、油、氣等自然因子組成，為人類社會提供了基本場所，為社會經濟發展提供了土地、礦產、地下水等自然資源，同時還提供了涵養水源、保持水土、減輕自然災害等生態服務，決定了經濟社會可持續發展的資源基礎、環境基礎、生態基礎和工程基礎。

地質環境調查是人們認識、利用和保護地質環境的重要基礎。地質環境調查是獲取地層岩性、地質構造、地下水、地質災害等地質環境時空分布信息及規律的基礎性、公益性地質工作。地質環境調查涵蓋水文地質學、工程地質學、環境地質學、災害地質學等學科領域，屬於應用基礎與應用服務范疇。應用基礎方面，包括研究和調查地下水的數量質量和變化規律、地質環境時空變化機理、地質災害的形成與發生機理等。應用服務方面，包括滿足政府管理的需要，向政府部門提供科學管理地下水、保障地質環境安全、防治地質災害所需要的決策支持信息和服務；滿足國家工程建設、礦產開發、農業灌溉等經濟活動的需要，向相關部門和企事業單位提供相關信息和服務；滿足社會公眾的需要，以多種形式向社會公眾提供相關信息和服務。

圖5-2 地質環境調查工作在社會經濟發展中的作用

隨著經濟社會的發展，地質環境調查重要性日益凸顯。圖5–2概括了經濟社會發展對礦產資源需求和對地質工作需求的一般規律。在前工業化階段，人均GDP緩慢增長，對礦產資源需求量很低，科學界對自然界認識的探索驅動了地質工作的緩慢發展。工業化初期到中期，發展生產成為主要任務，礦產資源需求量猛增，地質工作需求轉變為找礦，居民生活水平不斷提高^[11]。工業化中期到後期，發展生產和提高生活水平成為主要任務，礦產資源需求增速減緩，環境需求不斷提高，地質工作需求由以資源為主轉變為資源環境並重，地質環境調查作用不斷加大。工業化後期到後工業化階段，生產發展、生活富裕、生態良好成為經濟社會追求的目標，礦產資源與經濟社會發展緩慢脫鉤，地質工作需求由資源環境並重轉變為資源環境生態一體，地質環境調查作用顯著提升。由此可見，在工業化階段中後期以後，經濟社會對地質工作的需求由以資源為主緩慢轉向以環境為主，地質環境調查工作越來越成為地質工作的主流。

地質環境調查是國土空間管理的重要基礎支撐，是生態文明建設的重要基礎和支撐性工作。一是地質環境調查以與人類聯系最密切的近地表圈層為靶區，開展水文地質、工程地質、地質災害和環境地質填圖，建立地質環境框架模型，為優化國土空間開發格局和土地利用規劃提供基礎性地質信息；二是地質環境調查通過對地下水、土壤、地質災害等進行長期監測，定量描述地質環境問題產生的歷史、現狀和趨勢，為地下水污染、滑坡、地面沉降等重大環境問題的控制與防治提供解決方案；三是地質環境調查圍繞礦產資源保護與合理開發，開展礦產資源及其開發利用廢棄物的環境效應調查研究，通過定量化礦產資源環境成本促進資源節約集約利用；四是地質環境調查以地質環境框架模型為基礎，與環境、生態等合作開展跨學科、跨領域調查研究，為自然生態系統和環境保護提供系統支持；五是地質環境調查圍繞水、土地、礦產、地質災害等國土資源管理需要，開展綜合研究和信息服務，為加強國土資源領域生態文明建設制度提供服務和支撐。

⑼ 農業活動對地質環境變化的驅動作用

農業活動是人類社會對地質環境作用的最普遍形式之一。以最大限度地獲得糧食等農產品為目標，圍繞為農作物生長營造有利的土壤環境和水分、養分條件，農業活動對地質環境的作用主要包括:土壤資源開發利用、農田水分調控、農業化學品施用等。

(一)土壤資源開發利用

對土地進行墾殖使其轉變為耕地，是土壤資源開發利用的主要方式。封志明等依據各種統計數據得出了1949年以來我國耕地面積變化規律:總體來看，新中國成立以來我國耕地資源數量是增加的，從1949年到2003年，我國耕地面積增加了2549.2萬hm²，年均增加47.2萬hm^2［22］，在不同的發展階段耕地面積呈現出明顯的起伏(圖3-5)。1949～1957年，我國耕地面積增加較快;1957～1961年，因自然災害影響大量耕地廢棄，造成耕地面積大幅下滑;1963～1966年，全國掀起了新的墾荒造田浪潮，耕地面積快速增長;1966～1979年，耕地面積緩慢增長;1979～1999年，各項建設事業蓬勃發展(如房地產熱、開發區熱)，耕地被大量佔用，我國耕地呈現緩慢的下降趨勢;1999以後，由於生態退耕政策的實施，耕地面積迅速減少，到2008年耕地面積減少到12171.5萬hm²。近年來，減少的耕地主要轉為園地、林地、草地、建設用地以及因自然災害而毀壞的土地和廢棄用地。耕地面積減少，園地、林地、草地面積增加，說明在國家政策的宏觀調控下農業活動對土壤資源開發利用在空間擴展上趨於穩定。

圖3-5 1949年以來中國耕地資源數量變化示意圖(據封志明等)

從耕地面積與糧食產量的關系來看，1996～2008年耕地面積先是迅速減少，然後趨於穩定;糧食產量先是隨耕地面積的減少而降低，然後波動上升(圖3-6)。這一變化說明，雖然耕地面積對糧食產量具有約束作用，但是其約束作用在弱化，糧食產量的增長更多地依賴於物質的高投入和農業生產技術的提高。由此可以推斷，農業活動對地質環境作用的空間范圍將趨於穩定，而在單位耕地面積上強度將有所增加。

圖3-6 1996～2008年中國耕地面積與糧食產量變化的關系示意圖

從區域來看，不僅東部地區耕地面積大於西部地區，而且其墾殖程度也遠遠高於西部地區(圖3-7)，其中，華北區、東北區、東部沿海地區的墾殖水平最高。2008年區域墾殖率大於0.4的省份有江蘇、山東、河南和安徽。內蒙古、新疆、青海、西藏等省區墾殖率低於0.1。所以，從空間范圍來看，華北區、東北區、東部沿海地區農業活動對地質環境的作用覆蓋和延展程度最高，在這些地區農業活動最為活躍和集中。

圖3-7 2008年中國區域墾殖率

土壤墾殖與耕作在收獲大量農產品的同時，也造成了嚴重的水土流失問題。許多耕地處於乾旱半乾旱地區，由於長期採用傳統的鏵式犁翻地、土壤裸露休閑的耕作方法，農田不能得到合理、有效的保護，30%左右的耕地不同程度地發生了水土流失，面積達4540萬hm^2［23］。據孫新章等人估算(表3-7)，目前我國每年農田土壤侵蝕量為25.79億t^［24］，平均農田侵蝕模數為19.8t/hm²。

表3-7 中國各地區農田土壤侵蝕量與保持量

資料來源:據孫新章等。

(二)農田水分調控

我國耕地人均佔有量少，人均佔有的耕地僅為世界人均佔有量的33%。為了養活日益增多的人口，越來越多的旱地配備上灌溉設施轉化為水澆地，提高農作物生長需水保障程度，促進糧食產量穩定增長。從圖3-8可以知道，從1952年到2008年，我國農田有效灌溉面積從1995.9萬hm²增長到5847.2萬hm²，佔耕地面積的48.0%。1976年以前，農田有效灌溉面積增長較快，年均增長率為3.44%;1976年以後，農田有效灌溉面積緩慢增長，年均增長率為0.85%。

圖3-8 1949～2008年中國農田有效灌溉面積變化示意圖

在農田有效灌溉面積不斷增加的同時，農業對水資源的開發利用強度越來越大。據統計，1965年我國農業配套機井數量為15萬眼，20世紀80年代末增長為273萬眼，2000年末達398萬眼，2008年增長到444萬眼。從圖3-9可以看出，農業用水量從1949年的1001億m³增長為2008年的3664億m³，其變化趨勢先是隨農田有效灌溉面積的增加而快速增長，隨後增速逐漸放緩，在1997年達到峰值4198億m³後，呈逐年略微下降趨勢，近年來基本穩定在3600億m³左右。農業用水量的減少，主要是因為農業綜合節水措施的廣泛推廣應用。例如，農田節水灌溉面積從1998年的1523.5萬hm²快速增長到2008年的2443.6萬hm²，年均增長率為4.84%。由此可以得出，近年來我國農田有效灌溉面積保持略有增加的同時，農業用水量則穩中有降。

在淡水資源日趨緊張的情況下，部分地區開始利用工業和生活污水進行灌溉。據全國污水灌區環境質量狀況普查統計，我國利用污水灌溉主要集中在水資源嚴重短缺的海、遼、黃、淮四大流域，在約140萬hm²的污水灌區中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%，其中輕度污染的佔46.7%，中度污染的佔9.7%，嚴重污染的佔8.4%^［25］。

圖3-9 1949～2008年中國農業用水量變化示意圖

(三)農業化學品施用

新中國成立以來，特別是改革開放以來，農業生產過程中越來越廣泛地使用化學肥料、化學農葯、除草劑、農用塑料薄膜等化學品，以促進和保護農作物生長。1952年我國農田化肥施用量僅為7.8萬t，到2008年增加到5239.0萬t，增長了670倍。從圖3-10可以看出，1949～1978年化肥施用量在低水平上緩慢增長;1979～1997年化肥施用量快速增加，年均增長率高達9.6%;1998～2008年化肥施用量增速放緩，年均增長率為2.5%。與此同時，化學用葯在2000年後急劇增加，到2008年增長到190.2萬t(圖3-11)。一些學者研究表明，我國化肥、農葯施用量已超過世界平均水平，化肥施用量佔世界總量的22%，有10多個省平均施用量超過國際公認的上限(225Kg/hm²)，農葯施用量高出發達國家1倍^［26］。有研究表明，我國化肥氮的平均利用率僅為30%～35%，高產地區甚至低於30%，而流失率高達52%～60%^［27］。農業化肥、農葯施用量不斷增加，造成了土壤和地下水污染。2002年全國第二輪全國地下水資源評價結果發現:農業開發中大量施用化肥、農葯，導致地下水產生面狀污染，河北平原和長江三角洲地區最為嚴重^［28］。

圖3-10 1949～2008年中國農業化肥施用量變化示意圖

圖3-11 1949～2008年中國化學農葯生產量變化示意圖

通過上述對土壤資源開發、農田水分調控、農業化學品施用等農業活動分析，可以得出:隨著耕地面積、農業用水量的趨於穩定，農業活動對地質環境的開發擾動強度趨於穩定，而對地質環境的污染威脅日益增大。

⑽ 開設農業地質專業對學校的好處

對院校增強專業背景、適應未來發展和響應自主創新都有很大意義。

農業地質學

農業地質學（agrogeology，agricultural geology）是地質科學與農業科學相結合衍生的邊緣學科。20世紀80年代發展為以地層、岩石和地貌等農業背景條件為對象的農業地質研究，探討特產農作物的不同地質背景及其與某些地球化學元素的關系。

定義
農業地質學（agrogeology，agricultural geology）是地質科學與農業科學相結合衍生的邊緣學科。

背景
19世紀中葉法魯（F.A.Fellow）和李希霍芬（F.V.Richthofen）最早提出農業地質一詞，認為土壤由岩石碎屑演化而來。20世紀前40年裡，主要研究農業經營和農學中所遇到的地質問題。20世紀50年代後，隨著全球人口、資源、環境問題的日益突出，農業地質逐漸列入環境地質或生態地質范疇。
在中國，20世紀80年代前，主要集中在為農業服務的區域地質、區域水文地質、農葯農肥礦產勘查等傳統地質領域。20世紀80年代發展為以地層、岩石和地貌等農業背景條件為對象的農業地質研究，探討特產農作物的不同地質背景及其與某些地球化學元素的關系，以及增產途徑。
20世紀90年代為建設可持續發展的農業經濟和良好的生態環境，逐漸形成了生態農業地質學。
研究方向
其研究方向主要有三個：
①研究開發或改良各種適宜地質環境的農作物；
②研究農業生產活動對地質環境產生的影響及對策；
③評價區域農業生態地質條件，揭示各種名、特、優農林生物產品的最佳生態地質環境，以及為發展區域農林產品，對地球表生帶進行的最佳改造和利用。