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随着社会经济和科学技术的快速发展,土地资源管理正从数量管理向数量质量并重管理,从资源型向资源、资产与生态综合型转变。相应地,对土地质量的理解也应转变与深化。根据当前土地资源研究与管理实践的要求及其未来发展趋势,农用地质量的内涵至少应包括以下方面或层次:一是生产力,即土地形成植物和生物生产量的能力,包含土地的自然生产力和渗入了劳动的经济生产力;二是效益水平,即土地的物质生产带来经济收益的高低;三是环境质量,即土地降低环境污染物和病菌损害的能力;四是生态系统健康维护能力,即维护水体、土壤、大气、动植物和人类健康的能力。其中,前两者体现土地资源方面的特性与功能,后两者体现土地生态环境方面的特性与功能。为此,论文从体现生产力、生产量、生产率的资源自然质量、资源利用质量、资源经济质量,以及以土壤重金属污染主要表征的生态环境质量等方面,来对经济快速发展背景下江苏省域农用地质量的时空变化与格局进行系统研究。
㈠对土地、土地质量及其国内外研究进行了概述,介绍了论文研究的背景、研究区概况,并对论文研究基础数据的建立,农用地质量监测样点布设、样品采集与制备,土壤样品测定方法以及空间插值和变异分析的方法进行了介绍。
㈡根据江苏省农用地资源的空间分布特征,以县级行政单位作为基本单元,运用景观生态学、地统计学、多元统计进行主导因素分析等方法,分省域、农业大区、县域等不同尺度并进行对比,进行了农用地资源质量空间分布与组合规律及其影响因素的研究探讨。结果表明:江苏省农用地资源质量的空间格局存在明显的区域差异,同时也存在一定的组合规律:农用地资源质量的空间分布格局,省域尺度主要受到地带性因素以及大尺度的非地带性因素如大地貌单元等要素的控制,农业区尺度主要受局部自然条件如土壤pH、有机质、耕层厚度等因素的制约,同时还受到人类活动如区位条件、管理水平等因素的干扰;农用地资源质量的空间分布与组合格局是不同层次、多因素综合作用和相互影响的结果。
㈢选取土壤粒度、pH、速效磷和有机质含量等指标作为评价因子,采取单因子评价与综合评价结合方法,从省域、不同经济发展类型区尺度,研究探讨了近20年来江苏农用地资源质量的时空变化及其空间分布和规律。结果表明:近20年来江苏全省农用地资源质量出现不同程度的变化,土壤酸化严重,土壤物理性粘粒含量下降,变化具有一定地域分异特征,但表现比较复杂;土壤基本理化属性变化与经济发展程度、土地利用方式具有一定的相关性,苏南地区土壤酸化、土壤物理性粘粒下降的程度都要大于其他地区,与该地区高强度的人类活动有关。
㈣从省域、苏南苏中苏北三大经济区域和不同经济发展类型区3个尺度,其中省域尺度侧重污染元素空间分布格局、三大经济区域尺度侧重污染元素区域差异、经济发展类型区尺度侧重污染物质分布规律,对江苏农用地环境质量时空变化及其空间对比进行了研究。结果表明:就耕作层土壤重金属而言,江苏农用地环境质量总体较好,苏南部分地区Cd、Cu、Ni、Hg超出国家土壤环境质量二级标准,受到一定污染:土壤重金属元素有富集趋势,苏南、苏中地区Hg、Pb、Cd表层富集明显:重金属元素存在明显区域差异和梯度变化,苏南以Cd、Cu、Ni、Hg污染为主,苏中以Ni、Cu、As为主,苏北As、Ni为潜在的污染物,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb呈南北递减趋势,As由西北往东南递减:土地利用、工业发展等经济活动与土壤污染关系密切,是影响农用地环境质量及其空间分布宏观格局的主导因素,经济发展程度是导致苏南、苏中、苏北农用地环境质量的根本原因;成土母质和土壤类型是影响研究样点重金属元素分布的重要因素,土壤理化性质区域差异与重金属元素含量存在显著相关关系。
㈤对江苏农用地质量时空变化与格局产生的背景进行分析,指出江苏在社会经济取得显著成绩的同时,三大区域在经济发展水平和规模,产业结构以及制度的地区非均衡等三方面的梯度差异也日渐扩大,并对江苏农用地质量变化产生深刻影响,目前影响农用地质量的因素主要包括经济发展、产权制度、耕地资源禀赋以及土地利用方式等。经济的高速发展、城市化进程的不断加速,生态环境质量下降和不合理用地方式,使得江苏省农用地资源和环境质量面临着严重的压力。为此,应从开展农用地调查评价和动态监测;加强规划引导,促进规划制度创新;统筹区域土地利用,形成合理的农用地分布格局;改革完善农地产权制度:加强对耕地保有量和基本农田保护的管理;强化土地集约利用,减少农地利用压力等方面构筑农用地质量管理对策措施体系。