地質分為農業地質和什麼
1. 農業與第四紀地質
農業生產最明顯的特徵之一,就是它的區域性特點,農作物所賴以生長的水土條件,除受氣候影響外,還因構造、岩石或第四紀堆積層(土壤母岩)、地球化學、水文地質、地貌等組合條件的不同而變化,所以說地質背景是農業生態系統的物質基礎,在地質農業生態系統中起著某種特殊的作用,如四川紅色岩層內的侏羅繫上、下沙溪廟組砂泥岩層土壤的廣柑(甜橙)最佳,而蓬萊鎮組衍生的砂粘土區的棉花產量最高的現象。農業背景系統就是通過研究以風化岩石為主因子的多因子組合地質背景的大生態潛資源作用在風化岩體-土壤-植物系統中的物質流、能量流、信息流整體動態關聯性,解釋植物的高產與地質背景的關系,從而指導農業生產進行合理布局與土壤資源保護。風化岩體是第四紀的產物,以系統論原理研究地殼表層現代還在繼續的地質作用的生態效應,是地學與農學的邊緣學科。這一新的研究領域,不但對優質農業的持續發展發揮作用,還將促進第四紀學科的深化與橫向發展。
制約農業生產的地理因素是第四紀環境學必須關注的問題。目前土壤侵蝕已成為嚴重的環境問題之一。土壤侵蝕是我國現代化建設中面臨的一個嚴峻挑戰。我國自然肥力最高的土壤是黑土,黑土地區是我國重要的產糧區之一,但黑土水土流失現在異常嚴重,我國專家曾警告說,東北黑土可能在 50 年內消失。在黃河中游,長江上游,以及南方紅土等地區,這個問題很突出,不僅破壞了當地的生態環境,而且因為泥沙淤積給下游地區帶來無窮危害。幾十年來,有關這個領域的地質、地理、土壤、水利等不同學科,都曾開展大量的工作,並取得不少成果。但是土壤侵蝕研究不是某一單學科能夠奏效的,需要各學科通力合作。第四紀地質工作者,可以發揮對第四紀環境尤其是全新世環境演變以及新構造運動,外力作用過程、河流發育等方面具有豐富知識的優勢,可以做出其他學科不能比擬的作用與貢獻。今後努力的方向是具體地開發出不同典型地區區域尺度的土壤侵蝕預測、預報模型,為決策與產業部門實施防治提供更全面的科學依據。
土地沙化在我國北方乾旱、半乾旱地區比較普遍,在東部濱海地區也有出現。土地沙化的治理,是 1949 年以來比較重視的項目,幾十年來開展了大量的工作,但畢竟由於分布面積大,問題相對復雜,現在依然比較嚴重。第四紀地質工作者,憑借對沙化形成因素,包括環境背景和人為因素的深入分析,可以對沙化土地的空間分布特徵形成的區域差異、沙化土地演化的不同方式以及危害評價和治理模式等,提出全面的看法,從而做出獨特的貢獻。今後努力的方向是與相鄰學科密切配合,開展交叉綜合研究,爭取在理論與方法上有新的突破,應與地方積極合作,使研究成果能在更大程度上被採納應用。
1. 國外農業地質發展簡況
「農業地質」(agro-geology)一詞,最早是 19 世紀中葉德國地質學家法魯(F. A. Fellow)和李希霍芬(F. v. Richthofen)提出的,但沒有明確的定義,只是簡單地用於解釋土壤的形成關系。直至 1916 年英國劍橋大學 R. H. Rastall 出版的 《農業地質》和 1946 年美國路易斯安那州立大學 F. v. Emeison 出版的 《農業地質學》才首次系統地向從事農業研究的人員介紹了地質學的知識,如岩石、礦物、構造等,探討農業經營和研究中所遇到的地質問題。
20 世紀 50 年代後,隨著世界人口、資源、環境矛盾日益突出,環境地質學逐漸興起,相當多的農業地質問題被列作環境地質范疇。
1986 年美國科學家 D. C. Adriano 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、鈷、氟、銀、鉈、錫、鈦、釩等,對這些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進行論述。
在俄、美、加、澳、英等國開展了生態地質調查和專項地質調查,把農業地質解釋為「服務於農業的地質學」(Peter van Straaten,2002)。
近年來,土壤化學家、環境化學家開展了大量有關營養元素有效性和生態效應方面的研究,特別在有機污染物和重金屬元素價態的生態效應方面研究較多,已成為國際環境科學關注的焦點。
2. 國內農業地質研究進展
新中國成立以前,地質工作很少涉及農業,僅有的工作也是側重於地質學指導下的土壤學研究和若干農用礦產調查。新中國成立後的幾十年來,我國地質為農業服務的工作取得了很大進展,出版了大量的專著和論文,也促進了國民經濟的發展。主要工作有:
農田供水水文地質勘查與鹽鹼地改良工作 20 世紀 60~70 年代,我國開展了 1∶ 5 萬 ~1∶ 10萬農田供水水文地質勘查工作,是除 1∶ 20 萬水文地質普查和城市供水勘查以外的最重要的地質工作,共完成農田供水勘查 100 ×104km2。鹽鹼地改良工作涉及范圍也非常廣泛,如黃淮海平原、關東平原、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,也積累了很多實際經驗和發展了理論。這項工作在河北平原、銀川平原、河套平原等仍在進行,深化為水資源調蓄和管理工作。
農用岩礦的利用與開發 農用岩礦資源包括礦物肥料、礦物飼料。岩礦作為肥料的最大優點是成本低、儲量大。我國岩礦農用開發主要有磷礦、鉀礦等傳統農肥,對我國農業發展和產量提高發揮了重要作用。近年來,非金屬礦物的農用得到了很大的發展,主要有沸石、蒙脫石、伊利石、高嶺石、凹凸棒石、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。我國岩礦飼料添加劑研製開發也取得了較大進展,如石鹽、石膏、麥飯石、石灰、膨潤土、硅藻土等作為飼料添加劑的開發利用。含鈉、鉀、硅、鋁等多種元素的沸石或膨潤土,能幫助消化,促進動物生長發育,提高生殖能力,還能去污、除臭,避免寄生蟲的傳染,消除缺乏微量元素引起的疾病,促使皮毛柔順光亮或羽毛光澤明亮,肉質鮮美。利用石灰、石粉作飼料添加劑,喂養的觀賞鳥產蛋率高,蛋殼厚,抗壓強度大。
區域農業地質環境調查、評價與區劃 區域生態環境質量評價涉及的區域和內容也相對廣泛。如生態脆弱帶的生態地質環境質量綜合評價與農業可持續發展、地區性的農業生態地質環境質量綜合評價等,為保護治理生態環境、挖掘該區農業自然資源潛力、制定可持續發展規劃提供了科學依據。近年來,各地農業生態建設的形勢大大促進了當地農業生態地質區劃研究的開展,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(區)進行了不同級別的農業生態地質區劃,為科學地調整農業結構合理利用區域水土資源提供了決策依據,如四川盆地植棉的調整、河北獻縣棗林種植區劃和浙江蕭山蔬菜基地建設等,都曾產生了很好經濟效益。
名優特農林作物的農業生態地質調查、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,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,取得了豐碩的成果,積累了大量數據和資料,總結了不少理論和認識,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發展。
3. 第四紀地質與農業的關系
岩石是組成土壤的物質基礎 岩石是五大成土因素之一,岩石風化物佔到土壤總重量的95% 左右,它既是土壤的基本骨架,也是作物立足的機械支撐基礎。土壤母質對土壤理化性狀有直接影響,有什麼樣的母岩,就有什麼樣的土壤。因此,岩石是組成土壤的物質基礎。准確掌握識別各類岩石、礦物的知識是確定土壤類型歸屬的關鍵。
岩石提供了各種營養物質 作物和人類健康所必需的鉀、磷、鈣、碳、硅、硼、鉬、鐵、硫、碘等營養元素主要來自土壤。植物在生長過程中,通過根系吸收岩石和土壤母質中的營養元素供自身生長利用,並以枯枝落葉形式回歸於土壤,從而豐富了土壤礦物質營養元素,提高了土壤肥力,為作物健康生長奠定了豐富的營養基礎。在相同的植被、氣候、地形和人類活動的干預下,正是由於成土母岩的不同,才產了迥然不同的土壤肥力和農業生產率水平。
岩石是決定農業利用率的主要因素 有些地方耕地面積大,農業產出率高,有些地方則農業產出率低,其主要原因與這些地方的岩石種類有關: 一般紅色粘土、紫色砂頁岩、板頁岩地區耕種面積較大,農業利用率高,而石灰岩、砂礫岩、花崗岩地區耕地較少,農業利用率低。如湖南第四紀紅土母質發育的土壤有 1040 萬畝,形成的水田有 734 萬畝,占這類母質的70. 58% 。石灰岩母質發育的土壤有 7726 萬畝,形成水田 699 萬畝,只佔該類母質的 9. 05% ;而且石灰岩地區地形崎嶇,植被稀疏,天坑發育,漏水嚴重,易受乾旱威脅,收成不穩,是湖南主要的貧困地區。該省衡邵、茶永、長瀏、沅麻等盆地主要由紫色砂頁岩母質發育成土,水田、旱土分布廣,是重要的農業生產精華地帶之一。
地質條件是農業科學規劃、作物布局的重要依據 由於岩石、母質的千差萬別,造成土壤有肥有瘦,有酸有鹼,有砂有黏,有厚有薄,有干有濕,土壤種類繁多,因此我們在長期的農業生產實踐中,反復強調要因地制宜,按自然規律辦事。當前正在進行的農業結構戰略性調整,也就是要根據土壤的這些特性和作物的生物學特性與市場需求,因地制宜地選擇種植適優的作物品種,充分發揮土壤的最大生產潛力和農業生產效率。
將地學與農業科學緊密結合起來,加速地質科學成果在農業上的應用,加強農業地學研究,加強交流與合作,這將促進農業的持續快速健康發展。
4. 我國農業地質發展趨勢
新中國成立以來,我國農業取得了舉世矚目的成就,以佔世界 7% 的耕地養育了佔全球22% 的人口。當前,我國農業總的形勢是: 第一,主要農產品優質數量不足,特別是 「入世」以後,農業結構亟待調整; 第二,農業國土資源利用水平有待提高; 第三,農業及農村經濟發展與生態環境建設的矛盾突出。
關注農業生態環境,是當今我國農業生態地質發展的一大亮點。2002 年開始實施的中國地質調查局與地方政府合作的多目標填圖計劃,加強了農業生態地質環境質量評價,為保護治理生態環境、挖掘地區農業自然資源潛力、制定可持續發展規劃提供了科學依據。
農業生態地質工程設計將為國土資源持續利用提供技術支撐。緊緊圍繞國家需求,如糧食及名特優果品基地建設、農業生態省(縣)建設、退耕還林還草生態建設等,以西部大開發為契機,結合國土資源大調查工作,開展農業生態地質工程設計,實現社會、經濟及生態效益的統一。
從 20 世紀 80 年代的農業地質背景分析,到 90 年代提出農業生態地質學,可持續發展觀念得到普遍認同。生態地球化學和生態水文地質學,是農業生態地質理論創新的又一突破口。研究岩(土)—水一植的礦質營養元素的生態地球化學循環機制,注重土壤水作為植物營養和營養元素活動載體養分 「供、輸、耗」系統中的作用,將為實現 「低投人、低消耗、高產出」目標解決基礎理論問題。
5. 應用第四紀地質綜合性服務領域
土地資源及其合理利用是關繫到農業發展至關重要的問題。根據實地調查利用大比例尺地形圖、航衛片等新遙感信息,編制土地資源圖、地面坡度圖、土地利用圖,從而對宜農、宜林、宜牧土地進行質量評價,並提出合理開發的意見。
糧食、林果基地建設,其規模與合理布局,在很大程度上受制於當地的第四紀環境影響,包括氣候條件、地貌條件、水文地質條件、地球化學條件等。應用第四紀地質學科與農業和其他相關科學交叉與滲透,就可在查明這些條件的基礎上,提出很有價值的意見,起到其他學科不能取代的作用。
農業綜合發展及合理布局,即建設可持續發展農業的核心是改善農業生態環境,提高農業生產力,消耗最小的生產力因素,獲取最大的農業產品,做到最大生產力、最佳經濟效益與最優生態環境的協調發展。這些方面需要應用第四紀地質做大量基礎性調查與綜合研究,為其提供科學依據。
農業生態經濟系統的功能是一種綜合性功能,它主要是由經濟效益、生態效益和社會效益三方面來反映的。這三個方面的效益又是由不同的方面來體現的,每一種要素都為表徵其原理特徵的指標。這些要素指標的組合就構成了農業生態經濟系統功能綜合評價的指標體系。其中,生態效益要素完全是在第四紀地質環境背景下提出的,它是構成整個農業生態經濟系統功能的物質基礎和能量來源。
2. 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。
3. 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。
4. 什麼是農業地質調查
採用地質學、第四紀地質學、地貌學、水文地質學、地球化學、土壤學、生態學回、環境學答及其他有關地球科學的方法和理論,調查區域農業的生態系統與地質體及地質作用這一整體系統及其內在依存關系。調查的主要對象是農業生物所必需的養分及其循環的控制性地質因素,包括岩石、土壤、水、地貌以及相關的現代地質作用等。以關鍵帶的地質環境演化和對農業的影響劃定調查的時段和重點,綜合性調查成果應反映調查區域的農業生態和地質條件。這是一項基礎性、公益性、戰略性和綜合性的地質調查。
5. 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。
6. 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。
7. 農業生態地質的發展歷程
20世紀初國際地質學界已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。在一十、四十年代,先後由英美地質學教授著書講授《農業地質學》,探討農業經營和研究中所遇到的地質問題。50年代後,隨著環境地質學的興起,相當多的農業地質問題被列作環境地質范疇,從而促使農業生態地質學在理論和實踐方面都較前有了質的飛躍。我國農業生態地質研究,也基本上循此發展。
1.新中國成立前,地質工作很少涉及農業
只有與農業緊密相關的土壤學,是在地質學觀點指導下研究土壤礦物、土壤成因,偶爾調查若干農用礦產,但很少涉及其他為農業的專門研究。
2.50年代後,開展了地質為農業服務的調查研究
考慮到中國是幾億人口的農業大國,地質部一成立,便對北方半乾旱、乾旱地區如廣大的華北平原等產糧區布署1∶20萬的區域地質調查,其中涉及了農田供水、土壤鹽鹼化研究。此外也在其他地區開展了農用礦產的調查與勘探,特別是在六、七十年代,進行了抗旱打井及鹹水灌溉利用的試驗研究,但它們都是地質學對農業的基礎性服務。
3.80年代後,開展了以調查「農業地質背景與名優特產關系」為特徵的農業地質研究
前地質礦產部成都地質研究所與四川省的植棉專家合作,根據地質體的宜棉性調整了全省棉花布局,植棉面積減少40%,但產量卻三年翻一番。地質礦產部等多部門因而多次布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,並在開展農業水文地質勘察,研究合理用水、改造旱澇鹽鹼田的同時,利用中低溫地熱為農業服務;並進行了傳統和非傳統的礦產農肥及礦物飼料資源的勘查與開發研究。從而大大加強了地質學直接參與農業生產或農業環境治理的技術服務比重。
4.進入90年代,農業生態地質研究邁入「農業—水土資源—生態地質環境」研究的新階段
以中國地質大學(武漢)等單位在洞庭湖廣大農業區開展的洪澇災害地質調查以及地質礦產部水文地質工程地質研究所在河北滄州金絲小棗產區開展的果林農業生態地質研究為代表,標志著中國農業地學研究進入了一個新階段。前者研究強調對區域全面惡化的農業生態環境,應著眼於順應自然營造新的協調發展的「人工-自然復合地質環境系統」;後者則強調研究如何最佳利用自然的水土地質資源,利用、改造和調控農業生態地質環境,和前者一樣,都是為了解決區域農業生態環境的可持續利用問題。
回顧20世紀後半個世紀中國農業地質工作發展之路可以看出,我國地質工作者是從地質學以其基礎性服務,進行了大量為農業服務的地質工作,真正為農業發展所作的參與性農業地質工作是在80年代以來,全球性「人口、資源、環境和糧食」問題日益突出,人們在加強農業地質科研和生產實踐之中逐漸認識到,這是個迫切需要研究的領域,蘊育有極大生產潛力,它研究人調控下農業生態系統與地質環境系統間的關系,目的是研究水土資源的農業持續利用和農業地質環境保護,研究地球表生帶地質體與地質作用對農業生物生產中的利弊,興利防弊。
8. 農業地質環境與農業發展研究
農業地質環境與農業發展研究屬專題研究項目,主要是在農業資源與環境調查基礎上,研版究農業資源分布規權律;研究農業自然條件的特徵及農業自然條件的資源優、劣和潛力,查明影響、制約區域農業生產的主要障礙因素;揭示農業地域分布的規律,提出農業自然資源的合理開發、利用、改造和保護的措施;以浙江北部平原區、浙東沿海丘陵平原區、浙中丘陵盆地區3個重點區按行政區域進行調查研究。該項目提交了如下數據內容。
1)浙江省鄉鎮社會經濟圖,包括數據項有鄉鎮名稱、總人口、農業人口、非農人口等信息。
2)農業地質環境與農業發展研究規劃圖。
3)文檔多媒體資料。
9. 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。
10. 農業地質環境與農業區劃
「農業地質」( agro-geology ) 一詞最早是由德國地質學家法魯 ( Fellow E. A. ) 和李希霍芬 ( E. von Richthofen) 於 19 世紀中葉提出的,當時只是用於解釋岩石風化與土壤的形成關系,被稱為 「農業地質學派」。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,通常被解釋為 「服務於農業的地質學」,主要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、林業和畜牧業等系統中的應用。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。
農業地質環境涉及岩、土、水、氣、溫、光、熱、肥和生物等多種要素,內容和范圍非常廣泛,它是地質大循環和生物小循環的結果。地質構造條件控制著地層、岩石、地形、地貌類型的發育; 地理位置、地貌形態的不同又深刻影響著氣候、水文和土壤的發育; 而土壤環境和氣候條件則明顯地制約著生物群落的生長和繁育。農業的形成和發展包括由生物圈的形成、生物的生長繁殖和遺傳變異到生物蛋白質、酶、細胞乃至 DNA 片段的科學認知過程。在這一歷史進程中,始終貫穿著岩石與礦物的風化、土壤的形成、元素的遷移、生物的元素富集與分散、生物的分解與元素的生物再分配,進而不斷地改變著地球的圈層構造,以及地殼的不同地層、不同層位的化學成分及物質的形式。農業生產的發展依賴於地質環境,但同時也在不斷地而又深刻地改變著地質環境。
農業區劃,就是在農業資源調查、評價的基礎上,按區內自然資源和社會經濟條件相對一致性與區間差異性和區內農業生產的特點相對一致性與區間差異性等的原則劃分農業區,對各區農業發展方向,主導產業、輔助產業進行論證和調整,用以指導農業和農村經濟的發展。農業區劃是隨著農業發展的需要產生的,是隨著農業生產變化,農業地域單元的形成與演變而發展的。同樣,農業區劃的產生和發展也隨著歷史的發展有一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的過程。因此,農業資源調查和農業區劃工作應當隨著國家經濟發展的進程不斷充實完善農業資源調查和農業區劃的內容,以適應國家經濟發展和全面建設小康社會的需要。