海南地區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查分析與評價(jià)

曾廣驊，王詩寬

（1.海南省海洋地質(zhì)資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?570206；2.海南省地質(zhì)綜合勘察院，海口 570206）

近年來，合理平衡經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源發(fā)展的關(guān)系成為人們十分關(guān)注的問題，資源環(huán)境承載力研究受到高度重視。資源環(huán)境承載力是確保土地空間規(guī)劃合理性的重要方式，在《國土資源十三五科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》中明確指出，要以區(qū)域資源環(huán)境為基礎(chǔ)，結(jié)合國家不同地區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略，從多個(gè)方面來開展資源環(huán)境承載力評價(jià)，從而提出最合理的國土資源開發(fā)措施。

海南地區(qū)自身具有豐富的旅游資源和自然資源，政府部門提出建設(shè)國際旅游島的戰(zhàn)略計(jì)劃，助力了旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但隨即也帶來環(huán)境惡化、資源短缺等問題。海南地區(qū)屬于低山丘陵地區(qū)，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境相對較薄弱，由于不合理的經(jīng)濟(jì)活動影響，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量不斷降低，引發(fā)泥石流、滑坡等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重阻礙了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展礙[1]。

一、海南地區(qū)已完成項(xiàng)目

目前，海南省地質(zhì)綜合勘察院完成了海南島生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查、瓊州海峽區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查、海南省土地質(zhì)量地球化學(xué)評估、海南省農(nóng)用地土壤污染詳查、海南省產(chǎn)糧耕地土壤初步調(diào)查、定安縣富硒稻谷調(diào)查與評價(jià)、萬寧市檳榔園農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查、?？谑性讫堟?zhèn)富鍺農(nóng)產(chǎn)品調(diào)查、海南省富硒富鍺農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定、海南省農(nóng)用地土壤污染狀況詳查樣品采集制備流轉(zhuǎn)與保存、洋浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查-海南宜凈環(huán)保股份有限公司地塊初步采樣調(diào)查、?？谑兄攸c(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地初步采樣調(diào)查、海南省重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地五指山、昌江、澄邁12 個(gè)地塊鉆探等項(xiàng)目?？辈煸u價(jià)了石碌鐵礦、東方二甲金礦、屯昌羊角嶺水晶礦、蓬萊鋁土礦、海南島東部沿海砂鈦礦、文昌龍馬石英砂礦、樂東縣抱倫金礦等大型、特大型礦床以及其他各類礦區(qū)、礦產(chǎn)地189 個(gè)。完成了5 個(gè)1:25 萬圖幅和51 個(gè)1:5 萬圖幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、海南島地質(zhì)遺跡資源調(diào)查評價(jià)、三沙市遙感地質(zhì)綜合調(diào)查、海南省第一和第二次土地調(diào)查、海南島1:5 萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查、海南水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查評價(jià)等多個(gè)項(xiàng)目，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

二、海南地區(qū)環(huán)境資源優(yōu)勢

1、氣候資源優(yōu)勢

海南地處熱帶北緣，屬熱帶季風(fēng)氣候，長夏無冬，年平均氣溫22～26℃，≥10℃積溫8200℃。充裕的陽光和熱量，多雨濕熱的氣候條件為海南發(fā)展生態(tài)高效農(nóng)業(yè)提供了“天然的大溫室”。

2、作物資源優(yōu)勢

動植物藥材資源豐富，有“天然藥庫”之稱。4000 多種植物中可入藥的多達(dá)2000 余種，占全國的40%。藥典收載的有500種，經(jīng)過篩選的抗癌植物有137 種，南藥30 多種。海南省熱帶作物資源具有作物種類多、生長繁殖快、具有較強(qiáng)稀缺性的優(yōu)勢和特色，也是海南省發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢所在。

3、土地資源優(yōu)勢

海南本島現(xiàn)有面積約3.40 萬平方千米，加上其他島嶼，全省土地總面積3.42 萬平方千米，約占全國熱帶土地面積的42.5%。海南人均可利用土地面積約5.32 畝，遠(yuǎn)高于全國1.5 畝的平均水平，而且地處熱帶，開發(fā)利用價(jià)值更高。

4、水資源優(yōu)勢

海南本島獨(dú)流入海的河流共有154 條，其中38 條集水面積超過100 km2。地表水水質(zhì)優(yōu)良，71.2%的河段水質(zhì)達(dá)到國家地表水Ⅰ、Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，11.9%河段達(dá)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，16.9%為Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，Ⅴ類或劣Ⅴ類水質(zhì)未發(fā)現(xiàn)。

三、海南地區(qū)存在的環(huán)境問題

1、土壤破壞嚴(yán)重

為提高農(nóng)作物產(chǎn)量、減少農(nóng)作物損失，需使用化肥和農(nóng)藥，過量施用或不按照規(guī)定方式方法施用，則會造成土壤和作物污染，影響土壤中的微生物活性，改變土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，造成土地貧瘠、與水土流失。

使用農(nóng)膜可促進(jìn)作物早熟，但過量使用且回收率低則會造成土壤中大量殘留，嚴(yán)重影響土壤的透氣性，阻礙土壤中的養(yǎng)分遷移，影響作物的生長發(fā)育[2]。如果不及時(shí)轉(zhuǎn)化處理畜禽的排泄物，也會對空氣和水源造成污染；而且畜禽會大量啃噬植被，造成土地沙化和水土流失[3]。2001 年第3 次全國土壤侵蝕遙感調(diào)查顯示，海南省水土流失面積437.7 km2，占全省土地總面積的1.29%，主要集中在?？邙喅滔?、文昌寶陵河、澄邁黃龍嶺及儋州螞蝗嶺一帶。

2、熱帶雨林破壞嚴(yán)重

世界熱帶雨林的面積僅占全球面積的7%，目前正以每年0.6%～l%的速度消失。新中國成立之初，海南擁有天然林面積120 萬公頃，覆蓋率35%。隨著建設(shè)需要，海南熱帶雨林遭到大量砍伐，1956 年總面積為86.3 萬公頃，覆蓋率25.7%；1979 年總面積為38 萬公頃，覆蓋率下降到11.2%。海南原始林覆蓋率從1987 年的7.2%，到現(xiàn)在僅有4%。近年來，海南省制訂并出臺了系列“退耕還林”“退塘還林”政策，但覆蓋率的提高還需要一定時(shí)間。

四、海南農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價(jià)

1、區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)

海南地區(qū)各種評價(jià)指標(biāo)資源均為收集資料，以地區(qū)地表穩(wěn)定性評價(jià)為主體，并不包括場址區(qū)巖土穩(wěn)定性研究。其中，由海南省地質(zhì)綜合勘察院承擔(dān)的“海南島生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”項(xiàng)目取得了原創(chuàng)性成果，獲得了海南島土壤、大氣、地表水等全新地球化學(xué)資料，為該項(xiàng)目工作的成功實(shí)施提供了基礎(chǔ)平臺。2011 年通過以林學(xué)鈺和張本仁院士為組長的國家級專家組評審驗(yàn)收，被評定為具有重大地域特色的原創(chuàng)性成果，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2、農(nóng)業(yè)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)

海南地區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害有荒漠化、土地沙化等，但這些地質(zhì)災(zāi)害所占地區(qū)較小，僅占全島面積的1%左右。同時(shí)，突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)較頻繁[4]，泥石流、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害會帶來較大損失。利用不同評價(jià)指標(biāo)屬性變現(xiàn)作為評價(jià)單元的基礎(chǔ)，利用綜合指數(shù)模型計(jì)算各種評價(jià)單元的綜合平均值，再對計(jì)算出來的綜合評價(jià)值嚴(yán)格遵循評價(jià)分段原則來劃分不同區(qū)間，分別對應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)、基本安全區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)等。從評價(jià)結(jié)果可知，海南島地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度屬于中等，中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)占據(jù)整個(gè)海南地區(qū)總面積的1/3，主要分布在中南地區(qū)的丘陵地帶。其中，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)占全地區(qū)面積的9.1%，分布在中南部山地丘陵地區(qū)[5]。

3、農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性綜合評價(jià)

（1）評價(jià)方法

從農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性概述來看，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性程度通常是由農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定，同時(shí)和外力強(qiáng)度、擾動類型、特征等有一定聯(lián)系。正常情況下，區(qū)域地殼穩(wěn)定性主要反饋農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性則直接反映不良農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境，是綜合反映區(qū)域農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境背景、自身抵抗能力、人類活動區(qū)域的重要體現(xiàn)[6]。因此，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性能通過地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和地殼穩(wěn)定性準(zhǔn)確反饋。

目前農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性分級標(biāo)準(zhǔn)還未真正確定，本文脆弱性評價(jià)是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，將研究區(qū)分為穩(wěn)定區(qū)、低度脆弱區(qū)、中度脆弱區(qū)、高度脆弱區(qū)4 個(gè)等級。目前，海南島區(qū)域地殼整體穩(wěn)定性較強(qiáng)，但區(qū)域內(nèi)部地質(zhì)災(zāi)害具有較強(qiáng)的易發(fā)性，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)較多，且隨著人類活動范圍不斷拓展，給農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境改造帶來不同程度的影響。在評價(jià)中以地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)結(jié)果為主體，從不同方面考慮區(qū)域地殼穩(wěn)定性，從而準(zhǔn)確劃分農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性等級[7]。

（2）評價(jià)結(jié)果與分析

將區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)圖和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)圖通過GIS 空間分析進(jìn)行疊加，發(fā)現(xiàn)共有200 多個(gè)評價(jià)單元。再利用專業(yè)方式對不同評價(jià)單元進(jìn)行脆弱性綜合評價(jià)，從而取得較完善的海南地區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性評價(jià)綜合分區(qū)圖。

土壤是土地資源的重要組成部分，質(zhì)量直接關(guān)系到土地質(zhì)量，局部重金屬污染、土壤酸化、營養(yǎng)元素含量分布不均勻等問題均會降低土地資源質(zhì)量。準(zhǔn)確評價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀是做好土地資料合理利用的重要工作。

近年來，合理平衡經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源發(fā)展的關(guān)系成為重要問題，資源環(huán)境承載力研究得到高度重視。從評價(jià)結(jié)果可知，海南地區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境整體偏脆弱，低度脆弱區(qū)僅占總面積的23%左右，處于沿海平原和文登斷裂的局部地區(qū)。穩(wěn)定地區(qū)面積只有小部分，占總面積的3%，分散坐落在中部沿海地區(qū)。

而高度脆弱地區(qū)占海南地區(qū)總面積的11.1%，主要分布在中南低山丘陵區(qū)，屬于地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)域。中度脆弱區(qū)涉及范圍較廣，已經(jīng)超過整個(gè)海南地區(qū)面積的50%以上，分布在海南中部和北部地區(qū)。

兩個(gè)地區(qū)的環(huán)境脆弱性造成因素不同。海南北部地區(qū)主要因區(qū)域內(nèi)有大量火山導(dǎo)致不穩(wěn)定，地質(zhì)環(huán)境極其脆弱。海南中部地區(qū)主要地貌特征以山地和丘陵為主，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性程度較高，導(dǎo)致其農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境非常脆弱。

經(jīng)過上述農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力和脆弱性分析發(fā)現(xiàn)，兩者呈相互關(guān)系，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境脆弱性評價(jià)結(jié)果中的高度脆弱區(qū)、中度脆弱區(qū)、低度脆弱區(qū)以及穩(wěn)定區(qū)，分別對應(yīng)于農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力低、農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力中等、農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力較高和農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力高等4 個(gè)不同級別[8]。

五、海南農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究的技術(shù)問題

1、總結(jié)科學(xué)方法

土地質(zhì)量生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評價(jià)被稱為作為生態(tài)預(yù)警，是利用標(biāo)準(zhǔn)的地球化學(xué)樣品采集和分析測試，將與土地自然屬性有關(guān)的質(zhì)量信息全部收集起來，掌握其基本情況，如質(zhì)量變化、質(zhì)量現(xiàn)狀、預(yù)測等內(nèi)容；從元素平衡、環(huán)境演變、生態(tài)安全等方面確定土地自然屬性差異，劃分土地資源的利用潛能和功能分區(qū)，促進(jìn)土地整治，具有較強(qiáng)的科學(xué)性。作為多目標(biāo)地球化調(diào)查延伸，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查在全國很多地區(qū)都具有重要作用，土質(zhì)質(zhì)量生態(tài)地球化評價(jià)仍然存在很多問題。

目前土地質(zhì)量管理大部分采用傳統(tǒng)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查，如網(wǎng)格化采樣、不均勻布點(diǎn)等，關(guān)鍵性技術(shù)需要進(jìn)一步完善?；诖?，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究必須在土壤環(huán)境調(diào)查的采樣方法、測試手段、評價(jià)技術(shù)等方面有所突破，要對其進(jìn)行深度總結(jié)和完善。

2、構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)

生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)由石油元素含量分布特征、土壤環(huán)境物質(zhì)等構(gòu)成，目前所使用的營養(yǎng)指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)都存在缺陷，一些重要參數(shù)并未引進(jìn)土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)。土壤環(huán)境質(zhì)量可能由各元素含量的適當(dāng)比例決定，用元素含量比值刻畫土壤環(huán)境質(zhì)量更接近真實(shí)情況。因此，目前評價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)體系需要完善，部分關(guān)鍵指標(biāo)急需充實(shí)，意義較小的指標(biāo)可進(jìn)行簡化。完善土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的過程，也是提高農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究實(shí)戰(zhàn)能力的過程。

六、結(jié)語

隨著資源緊缺、環(huán)境惡化等問題日漸凸顯，資源環(huán)境承載力評價(jià)對國家資源合理利用的重要性已經(jīng)逐漸得到認(rèn)可。脆弱性是農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境較常見屬性，表現(xiàn)為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度和區(qū)域地殼穩(wěn)定程度等，與農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境承載力負(fù)相關(guān)。本文從專業(yè)角度來分析海南地區(qū)的地質(zhì)背景和資源環(huán)境現(xiàn)狀，以期為構(gòu)建海南區(qū)域資源環(huán)境承載力評價(jià)理念模型，合理規(guī)范資源環(huán)境承載力提供有力支持。