承德自然資源綜合地質(zhì)調(diào)查工程進(jìn)展與主要成果

殷志強(qiáng)， 衛(wèi)曉鋒， 劉文波， 李霞， 邢英梅，陳亮， 王瑞豐， 楊瑞， 馬光偉， 彭超

(1.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，北京 100081； 2.北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京 100012； 3.河北省水文工程地質(zhì)勘查院，石家莊 050021； 4.四川省地質(zhì)調(diào)查院，成都 610081； 5.河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)，承德 067000； 6.華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，承德 067000； 7.河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，滄州 061000； 8.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083)

0 引言

河北省承德市位于內(nèi)蒙古高原與華北平原過渡帶，是京津冀水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)[1]，尤其是壩上高原地區(qū)，位于我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶和生態(tài)過渡帶，承擔(dān)著京津冀地區(qū)防風(fēng)固沙和水土保持等重要生態(tài)功能[2]。近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快和人口的增多，承德面臨著水土資源短缺，部分河段地表水環(huán)境不同程度被污染，壩上高原土地沙化、草地退化和湖泊面積萎縮等生態(tài)環(huán)境問題[3-7]，引起了地方黨委、政府及專家學(xué)者的高度重視。前人從地球系統(tǒng)科學(xué)角度出發(fā)，將自然資源或生態(tài)環(huán)境的某個(gè)要素作為窗口，揭示出看似單一的要素與地球圈層相互作用之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)[8-12]，為研究承德自然資源和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)提供了啟示和范式[13-18]。

為更好地支撐承德生態(tài)文明建設(shè)和自然資源管理，發(fā)揮京津冀協(xié)同發(fā)展的大背景下水源涵養(yǎng)和生態(tài)環(huán)境支撐功能，中國地質(zhì)調(diào)查局自2017年啟動了承德市自然資源綜合地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目和工程[19]，期望通過開展水、土、地質(zhì)遺跡、城市地下空間等要素調(diào)查評價(jià)監(jiān)測，支撐服務(wù)承德市國土空間規(guī)劃及用途管制、農(nóng)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、礦山生態(tài)修復(fù)、地質(zhì)文化村建設(shè)等，同時(shí)探索不同單元自然資源綜合調(diào)查技術(shù)方法，形成生態(tài)文明示范區(qū)自然資源綜合調(diào)查技術(shù)方法體系。

1 研究區(qū)地理地質(zhì)概況

承德位于內(nèi)蒙古高原、冀北山地、華北平原的交界處，是京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū)重要的水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)，全域面積3.95×104km2，總?cè)丝诩s383萬。海拔在200～2 118 m之間。地勢北西高、南東低。北部為內(nèi)蒙古高原的東南邊緣(即壩上高原)，地形相對平坦，主要為第四系風(fēng)成沉積； 中部為中低山區(qū)，灤河和伊遜河等河谷區(qū)河流階地較為發(fā)育，成為人類生活主要聚集區(qū)； 南部為燕山山地，這里基巖風(fēng)化殼、沖洪積物和坡積物發(fā)育，是承德市特色林果業(yè)種植適宜區(qū)。

承德屬于大陸季風(fēng)型氣候，四季分明，雨熱同期。全域氣候和植被差異懸殊，北部壩上高原為半干旱區(qū)，南部燕山山地為半濕潤區(qū)。全域年平均氣溫5～9.0 ℃，年均降水量451～850 mm，降雨70%～80%集中在每年的7—9月份，溫度和降水總趨勢由北向南遞增。全市主要有4條大水系，其中潮河水系和灤河水系分別是密云水庫和潘家口水庫的主要水源區(qū)。

全區(qū)有林地面積3 442萬畝(1)1畝≈0.066 7 hm2。，森林覆蓋率58.1%，建成23個(gè)國家、省級森林公園及10個(gè)自然保護(hù)區(qū)和20個(gè)濕地公園，地質(zhì)遺跡點(diǎn)105處，是華北地區(qū)最綠的城市，被稱為“華北之肺”， 塞罕壩、霧靈山、茅荊壩等各類自然保護(hù)地久負(fù)盛名。

2 總體目標(biāo)與主要任務(wù)

通過開展承德生態(tài)文明示范區(qū)自然資源綜合調(diào)查，積極探索地質(zhì)調(diào)查工作支撐服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的思路和路徑； 建立自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測監(jiān)管技術(shù)支撐體系和示范基地； 著力打造地質(zhì)工作支撐服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和自然資源管理的工作模式和“承德樣板”，為“生態(tài)承德”建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供地球系統(tǒng)科學(xué)方案。主要任務(wù)如下：

(1)自然資源綜合調(diào)查評價(jià)。開展承德市全域水資源調(diào)查和武烈河流域中下游、興隆縣城、御道口牧場等重點(diǎn)地區(qū)水文地質(zhì)，以及農(nóng)林牧區(qū)土地質(zhì)量、生態(tài)地質(zhì)和全域地質(zhì)遺跡調(diào)查評價(jià)，形成自然資源綜合調(diào)查技術(shù)方法和工作模式。

(2)資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)。開展承德市全域、縣(市、區(qū))尺度的資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)，為國土空間規(guī)劃和用途管制提供科學(xué)依據(jù)。

(3)山水林田湖草整體保護(hù)與系統(tǒng)修復(fù)。以灤河及支流武烈河流域、壩上地區(qū)等為重點(diǎn)，提出山水林田湖草整體保護(hù)與系統(tǒng)修復(fù)的規(guī)劃建議方案。

(4)支持服務(wù)礦業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。加強(qiáng)釩鈦磁鐵礦等承德市特色優(yōu)勢礦產(chǎn)資源“三位一體”調(diào)查評價(jià)和礦山環(huán)境問題調(diào)查評價(jià)，提出合理開發(fā)利用規(guī)劃和綠色礦山建設(shè)方案。

(5)建設(shè)自然資源長期監(jiān)測研究基地。建設(shè)壩上高原生態(tài)脆弱區(qū)自然資源野外科學(xué)監(jiān)測研究基地，綜合開展水、濕地、土壤、生態(tài)、大氣等多參數(shù)的長期監(jiān)測和研究。

(6)構(gòu)建新的工作機(jī)制和合作模式。以支撐服務(wù)國土空間規(guī)劃、用途管制、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)為抓手，探索建立地質(zhì)調(diào)查融入生態(tài)文明建設(shè)和自然資源管理全過程的工作機(jī)制和合作模式。

3 主要進(jìn)展與成果

3.1 探索了自然資源綜合調(diào)查支撐服務(wù)模式

3.1.1 武烈河流域自然資源與歷史文化綜合調(diào)查評價(jià)

在系統(tǒng)梳理武烈河流域的水、土、地?zé)岷偷刭|(zhì)遺跡等自然資源基礎(chǔ)上，整合區(qū)域歷史文化景觀，將自然地質(zhì)景觀與歷史文化資源深度融合，編制完成《支撐服務(wù)武烈河百公里生態(tài)與文化產(chǎn)業(yè)走廊地質(zhì)調(diào)查報(bào)告和圖集》[20]，并基于特色資源優(yōu)勢，提出了打造“6個(gè)核心區(qū)、16個(gè)輻射區(qū)”的規(guī)劃建議(圖1)，為武烈河百公里生態(tài)與文化產(chǎn)業(yè)走廊規(guī)劃和高質(zhì)量發(fā)展提供了地質(zhì)支撐[21]。

(1)熱河源森林氧吧區(qū)。建議充分利用茅荊壩國家級自然保護(hù)區(qū)、森林公園、敖包山、韭菜樓、千畝大草甸、潘家店壁畫、戲樓、花崗巖地貌地質(zhì)遺跡以及富鍶礦泉水等優(yōu)勢資源，打造熱河源森林氧吧核心區(qū)，輻射帶動戲樓文化及礦泉科普體驗(yàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

圖1 武烈河百公里生態(tài)與文化產(chǎn)業(yè)走廊規(guī)劃建議圖

Fig.1Planningmapfortheecologicalandculturalcorridorwiththelengthof100kmalongWulieRiver

(2)七家茅荊壩皇家溫泉康養(yǎng)度假區(qū)。適合康養(yǎng)理療的地?zé)豳Y源豐富，有富鍶、偏硅酸優(yōu)質(zhì)礦泉水點(diǎn)18處。初步評估極具開采潛力的地?zé)崽?處，水溫60～98 ℃，富含偏硅酸、鍶等有益組分，適合康養(yǎng)理療，其中七家—茅荊壩地?zé)崽镩_發(fā)利用條件最好。建議充分利用地?zé)?、清代皇家溫泉遺址、富鍶-偏硅酸型優(yōu)質(zhì)礦泉水等資源，打造七家茅荊壩皇家溫泉康養(yǎng)度假核心區(qū)，輻射帶動?xùn)|茅溝河觀星露營休閑、寶山營富鍶礦泉康養(yǎng)體驗(yàn)2個(gè)特色旅游區(qū)發(fā)展。

(3)武烈河上游河谷景觀休閑區(qū)。建議充分利用西地村草莓公社、鄭家溝花海、熱河溯源綠道、鄉(xiāng)村振興大集等優(yōu)勢自然景觀資源，打造武烈河上游河谷景觀核心區(qū)，銜接北大山森林公園、東梁大地遺址、十八里汰戲樓等特色資源，輻射帶動戲樓文化、富偏硅酸-鍶型礦泉康養(yǎng)、富鍶型礦泉康養(yǎng)和森林公園4個(gè)休閑康養(yǎng)區(qū)發(fā)展。

(4)農(nóng)灌文化休閑體驗(yàn)區(qū)。武烈河流域耕地土壤環(huán)境清潔，富含鉬、錳、鋅、銅等多種有益元素。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)富含有益元素的耕地主要分布在七家、兩家、中關(guān)鎮(zhèn)等地，可發(fā)展道地藥材、優(yōu)質(zhì)草莓等特色農(nóng)業(yè)。建議打造兩家農(nóng)耕文化休閑體驗(yàn)核心區(qū)，輻射帶動興隆河御道皇家文化、富鍶型礦泉康養(yǎng)、頭溝皇家溫泉體驗(yàn)、優(yōu)質(zhì)富鋅種植休閑、玉帶河興農(nóng)灌溉休閑5個(gè)休閑產(chǎn)業(yè)區(qū)發(fā)展。

(5)高寺臺山水林田湖草生態(tài)修復(fù)整治區(qū)。合理利用采礦遺址、工礦廢棄地，按照確保安全、恢復(fù)生態(tài)、重塑景觀的原則，推進(jìn)高寺臺周邊地區(qū)礦山環(huán)境恢復(fù)治理和生態(tài)修復(fù)。因地制宜，利用河流水系、水庫水面營造山水縈繞、林泉相映的河谷景觀。

(6)雙橋區(qū)皇家文化與丹霞地貌體驗(yàn)區(qū)。武烈河流域內(nèi)自然生態(tài)景觀資源豐富多樣，歷史文化底蘊(yùn)厚重，分布有自然保護(hù)區(qū)、國家森林公園等自然保護(hù)地30處，避暑山莊、外八廟等世界文化遺產(chǎn)2處，戲樓、行宮等歷史文化遺跡95處。建議充分利用磐槌峰、雙塔山等自然景觀和避暑山莊、外八廟等人文景觀打造承德市區(qū)皇家文化與丹霞地貌體驗(yàn)核心區(qū)，輻射帶動大廟熱河鐵礦遺址科普研學(xué)、元寶山—關(guān)帝廟丹霞地貌觀賞、大石廟鎮(zhèn)富偏硅酸-鍶型礦泉康養(yǎng)體驗(yàn)、灤河—武烈河濕地景觀休閑4個(gè)生態(tài)旅游區(qū)發(fā)展。

3.1.2 支撐服務(wù)全域生態(tài)文化旅游新格局打造

系統(tǒng)梳理承德市自然地質(zhì)景觀和歷史文化資源后發(fā)現(xiàn)： 全市擁有地質(zhì)遺跡、自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園、旅游景區(qū)、森林公園、濕地公園等共133處(基礎(chǔ)地質(zhì)68處，地貌景觀65處)，其中，地質(zhì)公園3處(河北興隆國家地質(zhì)公園、河北承德丹霞地貌地質(zhì)公園、隆化縣蓮花山省級地質(zhì)公園)，森林公園15處(國家級8處，省級7處)，自然保護(hù)區(qū)14處(國家級5處，省級9處)； 擁有歷史文化遺跡4 271處，其中，國家級重點(diǎn)文物保護(hù)單位包括避暑山莊、外八廟、四方洞、金山嶺長城等22處，省級重點(diǎn)文物保護(hù)單位包括壽王墳銅冶遺址、平安堡土城子城址和四方洞遺址、湯泉行宮、霧靈山清涼石刻等84處，市縣級重點(diǎn)文物保護(hù)單位包括章吉營戲樓、藥王廟、麗正門關(guān)帝廟等1 071處，另外還有3 094處尚未核定的歷史遺址。將地質(zhì)景觀與歷史文化進(jìn)行深度融合，建議承德全域按照“一核、六片、四帶”打造生態(tài)文化旅游新格局(圖2)。其中： “一核”是指承德—隆化自然地質(zhì)景觀與歷史文化遺跡核心聚集區(qū)； “六片”是指圍場—塞罕壩—御道口、豐寧—灤河源、灤平、興隆、寬城、遼河源自然地質(zhì)景觀與歷史文化遺跡核心聚集區(qū)； “四帶”是指壩上草原森林自然景觀帶、灤河—武烈河—遼河源自然景觀帶、秦漢長城和明長城文化帶、清代御道文化帶。

3.1.3 圈定了山楂、核桃、板栗和蘋果等特色經(jīng)濟(jì)林種植最適宜區(qū)

由于山區(qū)土壤具有的“定積母質(zhì)”特點(diǎn)，因此下伏地質(zhì)建造是土壤有益元素的主要來源。分析地質(zhì)建造(成土母巖)中地球化學(xué)元素分布規(guī)律可初步評價(jià)區(qū)域土壤的地球化學(xué)質(zhì)量概況。研究認(rèn)為： 土壤中B、Mo、Zn元素高含量區(qū)主要分布于流紋巖、二長花崗巖等酸性巖漿巖區(qū)，其次為粉砂質(zhì)沉積巖區(qū)； Se元素高含量區(qū)集中于片麻巖建造區(qū)，其次為二長花崗巖、粉砂巖、長石石英砂巖等地區(qū)； Ge元素高含量區(qū)主要分布于流紋巖、鉀長花崗巖母巖區(qū)； Mn元素高含量區(qū)主要分布于流紋巖、二長花崗巖母巖區(qū)。根據(jù)各類元素在基巖—土壤—作物中傳導(dǎo)性和遷聚規(guī)律，通過分析園地土壤特定元素富集特征和水土光熱條件，對承德市興隆—寬城一帶的林果業(yè)種植適宜區(qū)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，初步篩選出的最適宜區(qū)面積超過2 400 km2，其中包括山楂適宜區(qū)997 km2、核桃適宜區(qū)249 km2、板栗適宜區(qū)228 km2、蘋果適宜區(qū)999 km2(圖3)。

圖2 承德市全域生態(tài)文旅規(guī)劃布局建議圖

Fig.2Planningmapfortheecological-culturaltourisminChengde

圖3 興隆—寬城一帶經(jīng)濟(jì)果林最適宜種植區(qū)規(guī)劃建議圖

3.1.4 構(gòu)建了基巖山區(qū)礦泉水形成模式

通過地面調(diào)查、水化學(xué)測試、巖性相關(guān)性以及物探解譯的結(jié)果分析，采用DEM建模、流場分析、物源分析等方法，提出承德市御道口母子溝、詩上莊、南大洼及將軍泉等典型地段礦泉水成因模式，建立了富H2SiO3-Sr型、富Sr型以及富H2SiO3型礦泉水的成因模式[21]。研究認(rèn)為： 承德地區(qū)北部棋盤山—白水臺子地區(qū)深部熔巖的溢流式玄武巖及凝灰質(zhì)安山巖是礦泉形成的物源基礎(chǔ)(圖4(a))，而斷裂切割形成儲水及運(yùn)移途徑是必要條件，可分為埋藏型玄武巖孔洞-斷裂控水、裸露型玄武巖孔洞-安山巖-斷裂控水等； 南部興隆縣的礦泉水形成以侵入巖脈(體)、太古宇古老結(jié)晶基底為物源基礎(chǔ)，單斜儲水構(gòu)造、斷裂儲水構(gòu)造等則構(gòu)成礦泉形成的水力條件(圖4(b))。

圖4 單斜蓄水構(gòu)造-侵入巖脈阻水型(a)和玄武巖孔洞裂隙-安山巖-斷裂控水型(b)礦泉成因模式

3.2 創(chuàng)新了理論和方法

3.2.1 基本查明了地質(zhì)建造對農(nóng)業(yè)和生態(tài)的控制關(guān)系

通過地質(zhì)建造分析，將承德全域劃分為第四系沉積物、碳酸鹽巖、碎屑巖、花崗巖、火山巖及片巖-片麻巖6大建造類型，初步摸清了全域耕地分布受第四系沉積建造控制，喬、灌木生態(tài)林集中發(fā)育區(qū)受中酸性火成巖建造控制，為優(yōu)化耕地、林地的布局提供了基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)[21]。其中，水成沉積主要分布于河谷區(qū)，分為河漫灘和一、二級階地，合計(jì)面積約4 175.3 km2； 風(fēng)成堆積主要呈披覆式分布于山脊、山谷區(qū)，合計(jì)面積約1 752.4 km2。根據(jù)承德市第三次國土調(diào)查成果，承德市耕地中的水澆地全部分布于水成沉積建造，而旱地主要分布在風(fēng)成堆積建造和水成沉積建造內(nèi)(圖5)。

分析認(rèn)為，水成沉積建造區(qū)多為水澆地和旱地，而風(fēng)成堆積建造區(qū)多為旱地[21]。河流沖積為主的第四系沉積建造區(qū)土壤清潔無污染，有機(jī)質(zhì)含量大于30 g/kg，鉀元素大于20 g/kg，是耕地資源集中分布區(qū)域[21]。建議在水成沉積建造內(nèi)減少化肥、農(nóng)藥的使用，降低對地表水、淺層水的硝態(tài)氮污染風(fēng)險(xiǎn)。在風(fēng)成堆積建造區(qū)，可采用坡改梯的方式，減少水土沖刷和土壤養(yǎng)分流失。

初步摸清了承德生態(tài)林集中發(fā)育區(qū)與中酸性火成巖建造控制的相互關(guān)系(圖6)。

圖5 承德市沉積建造與耕地空間分布關(guān)系

Fig.5SpatialdistributionrelationshipbetweensedimentaryformationsandthefarmlandinChengde

圖6 地質(zhì)建造與林地、耕地等生態(tài)格局關(guān)系

承德市花崗巖和火山巖建造區(qū)面積約1 740 km2，礦物鉀、磷含量較高，易形成富鉀、富磷的風(fēng)化殼和土壤，集中分布在灤平縣以北、承德市北部、圍場縣以南和豐寧縣東北部等地，是未來植樹造林的優(yōu)選區(qū)域(圖7)。

圖7 承德地表基質(zhì)層與經(jīng)濟(jì)林適宜區(qū)規(guī)劃建議簡圖

3.2.2 揭示了地表基質(zhì)層特征及與農(nóng)林業(yè)適宜關(guān)系

3.2.2.1 地表基質(zhì)層特征

陸地的地表基質(zhì)層大類可分為巖石、礫石、沙、土壤等類型[21]，但每一類又可具體細(xì)分。筆者以承德市雙灤區(qū)為例，在地表基質(zhì)層調(diào)查基礎(chǔ)上，認(rèn)為該地區(qū)的地表基質(zhì)層包含基巖和第四系沉積物2大類。前者指完全裸露的基巖巖石，在區(qū)內(nèi)分布很少； 后者主要包括風(fēng)成沉積物、水成沉積物、重力堆積物和基巖風(fēng)化殘積物等4大類。風(fēng)成沉積物指風(fēng)成沙和風(fēng)成黃土，雙灤區(qū)區(qū)內(nèi)只有風(fēng)成黃土，沒有風(fēng)成沙； 重力堆積物主要指崩塌、滑坡等重力過程形成的第四紀(jì)堆積物，在承德地區(qū)通常與降雨過程復(fù)合作用，形成的沉積物類型包括坡積物和滑坡體，在雙灤區(qū)主要是坡積物； 基巖風(fēng)化殘積物就是基巖風(fēng)化殼，是原巖風(fēng)化后殘留原地的物質(zhì)，特點(diǎn)是與下伏基巖為逐漸過渡狀態(tài)，未發(fā)生過較大的水平移動，保留了原巖的性質(zhì)，是地質(zhì)建造影響地表覆蓋層植物的主要地表基質(zhì)層類型，與坡積物之間常呈過渡關(guān)系，隨基巖山地坡度增加，地表殘積物受重力和降雨沖刷影響，向坡下移動，逐漸過渡為坡積物，因此野外調(diào)查時(shí)二者不易區(qū)分，故歸為殘坡積物類，未明顯移動的殘積物則歸為風(fēng)化殼，以凸顯其與基巖的密切關(guān)系； 水成沉積物包括河流沉積物和湖沼沉積物，前者又包括洪積物和沖積物沉積，承德雙灤區(qū)沒有明顯的洪積扇和湖泊，故以河流沖積物為主。雙灤區(qū)由于河流地貌具有與承載能力有關(guān)的鮮明特征，河流階地細(xì)分為5級，其中4、5級階地上因覆蓋了風(fēng)成黃土而具有風(fēng)成黃土的地表基質(zhì)層屬性，1～3級階地表層則常常被次生黃土所覆蓋，在一些山谷內(nèi)河流階地難以劃分，因此歸并為次生黃土類型。結(jié)合地貌和沉積物的特點(diǎn)，雙灤區(qū)的地質(zhì)基質(zhì)層被劃分為河流階地、風(fēng)成黃土堆積、次生黃土堆積、殘坡積物、沖洪積物、基巖風(fēng)化殼6類(圖8)，其中風(fēng)成黃土和次生黃土主要用于河流階地難以細(xì)分地區(qū)的黃土質(zhì)沉積物，目的是為了彰顯黃土特有的承載特征。在對各基質(zhì)單元的關(guān)鍵地點(diǎn)進(jìn)行樣品分析測試的基礎(chǔ)上，對河流階地、坡積物等空間分布特征進(jìn)行了識別和研究，認(rèn)為本區(qū)的地表基質(zhì)層存在以下類型和特點(diǎn)[22]。

(1)河流階地。Ⅰ級階地位于河谷農(nóng)田區(qū)，以灌溉耕地為主，地表土質(zhì)為粉沙質(zhì)次生黃土，沉積物厚度4～5 m，是全區(qū)最重要的農(nóng)業(yè)命脈所在，但近年來的城市發(fā)展已開始侵占一級階地[21]； Ⅱ級階地是河谷區(qū)大多數(shù)村莊首選位置，其次是道路； Ⅲ級階地多覆蓋風(fēng)成黃土，少量黃土坡地、梯田，以旱地為主； Ⅳ級階地為小面積黃土坡地，旱地。在Ⅳ級階地之上還有較多的風(fēng)成原生黃土分布，其下伏為基巖，現(xiàn)已開墾為旱作耕地。

(2)風(fēng)成黃土堆積。其主要分布在較低的和緩山頂，與Ⅲ、Ⅳ級階地上覆蓋的風(fēng)成黃土相似，但多在次級溝谷里的低山丘陵上披覆存在，以旱地為主。

(3)次生黃土堆積。其主要分布在次級溝谷內(nèi)，被雨水從山坡上沖刷下來的黃土堆積在溝底形成的較厚次生黃土土層，多被山中村民開墾成耕地。這類耕地旱、水地均有，是山谷村民的主要基本農(nóng)田，具有發(fā)展生態(tài)綠色農(nóng)業(yè)的優(yōu)良條件。

(4)基巖風(fēng)化殼。為薄層風(fēng)化土壤，地表以喬木和灌木為主，在全區(qū)分布面積最大，是涵養(yǎng)水源的最重要保障。由于土層薄，一旦破壞，很難恢復(fù)，必須加大保護(hù)，嚴(yán)禁砍伐森林。

(5)殘坡積物。其主要分布在風(fēng)化殼較厚的山地，多被開墾成窄小梯田，標(biāo)志特點(diǎn)就是梯田很窄，沉積物分選差，因此不適合作為基本農(nóng)田繼續(xù)耕作使用。這種類型的地區(qū)由于沉積物物源不遠(yuǎn)，因此保留了基巖原有的地球化學(xué)特征，特別適合發(fā)展特有的經(jīng)濟(jì)林木果蔬，要退耕還林還灌還草或開展中藥種植。

(6)沖洪積物。分布面積較小，主要在山區(qū)的一些缺少黃土堆積的深溝內(nèi)。

圖8 承德市雙灤區(qū)地表基質(zhì)層分布

3.2.2.2 地表基質(zhì)層與農(nóng)林業(yè)種植適宜關(guān)系

結(jié)合雙灤區(qū)的地表基質(zhì)層特征，提出了未來該地區(qū)宜林宜耕適宜性分布建議。

(1)灤河、伊遜河和牦牛河等河流階地是區(qū)內(nèi)主要的工農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)人口集中地帶，爭地現(xiàn)象明顯，矛盾突出，故提出如下建議： Ⅰ級階地以灌溉農(nóng)業(yè)為主，應(yīng)作為基本農(nóng)田大力保護(hù)，減少城鎮(zhèn)建設(shè)開發(fā)對其占用； Ⅱ級階地地勢較高，適于工業(yè)和居民住宅的開發(fā)利用； Ⅲ級階地常常地勢高，黃土覆蓋厚，應(yīng)退耕還灌還草，以經(jīng)濟(jì)林草果蔬作物作為優(yōu)先發(fā)展方向； Ⅳ級階地多覆蓋厚層黃土，應(yīng)與風(fēng)成黃土覆蓋區(qū)一樣，減少種植規(guī)模，發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)林草果蔬作物種植。

(2)風(fēng)成黃土區(qū)可考慮退耕部分不適宜種植的耕地，提高灌草覆蓋率，考慮發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物或中藥種植。

(3)次生黃土區(qū)應(yīng)考慮發(fā)展生態(tài)綠色農(nóng)業(yè)。區(qū)內(nèi)殘坡積物分布區(qū)面積較大，必須退耕，應(yīng)根據(jù)其含有益元素的地球化學(xué)優(yōu)勢，重點(diǎn)發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)林果業(yè)。

(4)基巖風(fēng)化殼山區(qū)是區(qū)內(nèi)面積最大的類型，森林植被最發(fā)育，是承德主要的生態(tài)環(huán)境屏障與水源涵養(yǎng)區(qū)。

3.2.3 提出了土地資源“三位一體”的調(diào)查評價(jià)工作方法

初步提出了土地資源質(zhì)量、數(shù)量、生態(tài)“三位一體”的調(diào)查評價(jià)工作方法，建議以成土母巖分區(qū)+“國土三調(diào)”數(shù)據(jù)為底圖，部署土地質(zhì)量地球化學(xué)和土壤質(zhì)地結(jié)構(gòu)調(diào)查，融合土壤微生物調(diào)查成果，進(jìn)行土地生態(tài)價(jià)值評價(jià)(圖9)。具體技術(shù)路線和方法如下：

圖9 土地資源數(shù)量質(zhì)量生態(tài)“三位一體”的調(diào)查評價(jià)技術(shù)路線

(1)在山區(qū)，下伏的基巖對土壤的類型、地球化學(xué)和質(zhì)地結(jié)構(gòu)具有明顯的控制作用，因此首先以出露巖石類型和巖層產(chǎn)狀為基礎(chǔ)，劃分成土母巖。匹配“國土三調(diào)”成果，按照“母巖+圖斑”劃分樣品采集單元，然后按照單元部署樣品采集點(diǎn)位。

(2)開展土地質(zhì)量地球化學(xué)和土壤質(zhì)地結(jié)構(gòu)調(diào)查，查明土壤地球化學(xué)和地球物理結(jié)構(gòu)特征，了解每個(gè)樣品采集單元的自然屬性。融合前人微生物研究成果，全面掌握土壤的地球物理、地球化學(xué)和微生物特征。采集土壤含水量參數(shù)、溫度等生態(tài)環(huán)境參數(shù)，全面掌握土地質(zhì)量。

(3)基于土壤的自然屬性，評價(jià)土壤的物質(zhì)生產(chǎn)、水源涵養(yǎng)、養(yǎng)分循環(huán)、土壤固碳生態(tài)功能和價(jià)值，分析土壤對生態(tài)系統(tǒng)的供給、調(diào)節(jié)和服務(wù)功能。

(4)開展土地利用適宜性評價(jià)，提出土地綜合利用建議。

4 未來工作部署

緊密圍繞承德“三區(qū)一城”規(guī)劃建設(shè)需求，以支撐服務(wù)國土空間規(guī)劃、用途管制、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)等為目標(biāo)，重點(diǎn)開展自然資源綜合調(diào)查、地質(zhì)遺跡專項(xiàng)調(diào)查和自然景觀與人文古跡綜合調(diào)查、礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查、生態(tài)地質(zhì)調(diào)查以及水、土、氣、生等地球系統(tǒng)科學(xué)研究等工作，主要表現(xiàn)在以下6個(gè)方面：

(1)以支撐服務(wù)國土空間規(guī)劃、用途管制和生態(tài)保護(hù)修復(fù)為需求導(dǎo)向開展自然資源綜合調(diào)查。

(2)支撐服務(wù)地質(zhì)文化村(鎮(zhèn))創(chuàng)建、生態(tài)與文化旅游發(fā)展的地質(zhì)遺跡專項(xiàng)調(diào)查、自然景觀與人文古跡綜合調(diào)查。

(3)支撐服務(wù)現(xiàn)代城市規(guī)劃建設(shè)的自然資源和國土空間多要素綜合地質(zhì)調(diào)查。

(4)支撐服務(wù)現(xiàn)代礦業(yè)的礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查，包括礦產(chǎn)資源的地質(zhì)潛力、開發(fā)條件和環(huán)境影響“三位一體”評價(jià)。

(5)支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的土地?cái)?shù)量、質(zhì)量和生態(tài)地質(zhì)調(diào)查。

(6)探索地球生態(tài)系統(tǒng)的歷史演變和水、土、林、草、氣、濕地等各要素特征及其相互關(guān)系的地球系統(tǒng)科學(xué)研究。

致謝：本工程組織實(shí)施過程中得到了中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院、北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)以及承德市自然資源和規(guī)劃局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、旅游和文化廣電局，興隆縣人民政府、御道口牧場管理局等單位各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和支持。郝愛兵、邢麗霞、王京彬、吳雙麒、石菊松、樂琪浪、李瑞敏、秦小光、張緒教、賈紅娟、任玉祥、王濤子、邵海、孫厚云、周智勇、王軼、李志明、劉艷明、李慧、劉藝璇、萬利勤、賈鳳超、李健、何澤新、張寶君、任偉、翟延亮、趙磊、傅大慶、田鈺琛、李雙權(quán)、陳自然、魯重生、趙博、鄒雅雯、朱宇通、丁宇寧等參與了工程和項(xiàng)目工作，在此一并致以衷心的感謝。