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实用工具书!《中国土壤地球化学参数》出版发行!

2020-11-12 23:012960地质信息交流平台

本工具书为精装版

本书基于1999~2012年期间全国多目标区域地球化学调查数据资料,覆盖国土面积约150万km2,主要包括全国主要平原盆地、湖泊湿地、近海滩涂、森林草原、丘陵山地及黄土高原等第四系发育地区。采用原始数据与原始数据剔除异常值两种方法统计我国表层土壤和深层土壤的地球化学参数,包括平均值、标准偏差、变异系数等,按照土壤类型、土地利用类型、成土母质类型、大地构造单元、成矿区带、行政区划、江河流域、地理景观及温度带等进行分类统计。

本书包括数据来源与统计方法和统计数据表两部分,可为土壤学、生态学、生物学、环境学、地学、农学等学科领域,为国土、环保、农业、林业、卫生等行业部门提供系统的大数据信息资料。

前 言

全国多目标区域地球化学调查从1999年开始实施,至2019年在将近20年期间完成调查面积约260万km2,取得一系列丰硕成果,开创了地质工作的新领域和新格局。现在,基于全国多目标区域地球化学调查的《中国土壤地球化学参数》,将进一步为土壤学、生态学、生物学、环境学、地学、农学等学科领域,为国土、环保、农业、林业、卫生等行业部门提供系统的大数据信息资料,指导和深化各方面的应用实践与学术研究。

《中国土壤地球化学参数》,主要指在1999~2012年期间全国多目标区域地球化学调查取得的数据资料,覆盖国土面积约150万km2,包括全国主要平原盆地、湖泊湿地、近海滩涂、森林草原、丘陵山地及黄土高原等第四系发育地区。全国多目标区域地球化学调查采用双层网格化土壤测量布局,分别采集深层土壤样品与表层土壤样品,总计采集样品约200万件,测试表层土壤与深层土壤组合样品约47万件,每件样品分析54项元素(指标),测试元素(指标)数据总量达2550万个。多目标区域地球化学调查在采样布局、采样物质、采样代表性及样品加工与样品分析等各环节按照全国统一的技术标准实施,对野外工作与实验室样品分析实行全过程质量管理,确保各项数据信息的准确度与精密度,最终实现元素地球化学图在全国范围的无缝拼接,元素地球化学数据在全国范围的对比研究。全国多目标区域地球化学调查工作分布面积之广大,采样网度之密集,测试质量之精准,信息资料之丰富,都达到了目前国内外前所未有的高度与水平,实现了大数据综合集成研究与分类统计应用。

《中国土壤地球化学参数》依据全国双层网格化土壤地球化学调查数据,采用原始数据与原始数据剔除异常值两种统计方法,分别进行土壤背景值与基准值参数统计,包括元素指标算术平均值、几何平均值、算术标准差、几何标准差、变异系数、众值、中位值、最大值、最小值、累积频率分段值以及统计样本数等。进一步按照土壤类型、土地利用类型、成土母质类型、大地构造单元、成矿单元、行政区划、江河流域、地理景观及温度带等分类系统进行地球化学参数统计。其中土壤类型、成土母质类型等具体划分到大类与亚类,土地利用类型、江河流域、大地构造单元、成矿单元等划分到一级与二级分类,行政区划分到大区与省区级等,全面系统地发布中国表层土壤和深层土壤的地球化学参数。

土壤背景值与基准值系列参数统计和研究是地球科学领域一项基础性工作。背景值问题最早应归功于20世纪初美国科学家克拉克关于地壳元素平均含量的研究,即地壳丰度值。随后费尔斯曼、戈尔德施密特、维诺格拉多夫、泰勒、波德瓦尔特等诸多西方学者与我国黎彤等相继进行探索,在研究方法、元素指标及测试精度等方面不断取得新进展,使元素丰度逐渐逼近真实的地壳平均值。这项研究揭示出地球物质的一系列重要地球化学特征和行为规律,证实地壳、地球与太阳系天体物质的演化关系。地壳元素丰度制约整个地球系统的地球化学变化特征,支配元素分布与分配及其迁移转化过程。地壳丰度作为全球背景值,是研究元素分散与富集,阐释地球化学域与地球化学省,以及评价成矿区带、矿田与矿床地球化学规律特征等方面的重要参数。地壳丰度研究所做出的卓越贡献,在地球化学理论与应用上都具有开拓性和奠基性意义,克拉克因此成为地球化学主要创始人之一,丰度值也被誉为克拉克值。关于地壳平均化学成分的研究历经一个世纪的艰辛努力,已经提出当前科技条件下关于地壳丰度的最佳估算值。然而,由于岩石圈结构复杂,壳幔物质分布不均及技术条件限制等原因,地壳丰度研究依然存在诸多不确定因素,至今仍然不断有学者构思各种方法进行研究。相对于全球背景值研究,在区域背景值研究方面主要有加拿大地盾、中国东部地区等,各地区还有更多地为发现和评价各类矿产资源而进行的局部背景值研究,显示地壳元素背景值研究的层次性、级次性及其相对性特征。总之,地壳丰度研究对于地球化学乃至地球科学领域的发展产生了深远影响。

20世纪60年代人类面对日益突出的环境问题,欧美、苏联等开始研究环境背景值问题,进行较大规模的土壤背景值调查,发表一系列土壤背景值数据。中国于20世纪70~80年代开始由国家规划及农业、环保等部门参加的土壤背景值调查,陆续发表土壤背景值数据。与地壳丰度研究方式不同,土壤背景值可以按照一定规则采集土壤样品进行测试和计算获得。但是,以往各部门在土壤调查工作方法方面存在采样密度稀疏、缺乏代表性等问题,在样品分析指标、标准及测试精度等方面也不尽一致,分析数据精度较低,缺乏可比性。地球化学背景值在地学领域定义为不受矿化作用影响区域内的元素含量,引入环境领域则定义为不受人类活动影响区域内的元素含量。由于土壤环境污染问题无处不在,即使地球极地亦难避免,因此目前所取得的数据还不是理想意义上的土壤背景值。

全国多目标区域地球化学调查采用双层网格化土壤测量方法,成功完善了土壤背景值的研究方法。其中深层土壤(>150~120cm)代表基本无人类影响的属于自然本底的第一环境,取得深层土壤元素平均值,也即第一环境土壤地球化学背景值。表层土壤(0~20cm)代表人类深度影响的第二环境,取得表层土壤元素平均值,即第二环境土壤地球化学背景值。双层土壤地球化学背景值系列参数具有重要的理论价值与应用价值。首先,在全国范围首次取得第一环境土壤背景值系列参数,为系统研究自然环境土壤丰度特征提供了极为重要的大数据信息资料。其次,以第一环境土壤地球化学背景值为基准含量,建立国家土壤地球化学基准值系列参数,研究全国不同地理景观、气候环境条件及人类作用影响下土壤第二环境元素地球化学富集与贫化特征,深刻揭示表生条件下的元素地球化学迁移规律。其三,发现大量土壤环境与土地质量问题,提出经济社会健康和可持续发展面临的重大生态环境问题,成为国家制定土壤污染管控与治理修复的主要依据,推动生态环境调查、评价、监测、修复及风险评估等各项工作进入全面实施和依法治理阶段。

《中国土壤地球化学参数》作为一项基础性研究成果,以其大数据科学优势,建立双层土壤地球化学背景值与基准值系列参数,为研究全国各地区土壤地球化学背景与异常变化幅度提供国家基准,对于划分土壤环境质量等级,研究土壤环境容量、土壤污染程度及评价土壤环境质量与生态风险,深入研究各项元素指标赋存形态及其交互作用与生物效应,有效防治土壤污染和保障生态安全,具有特殊重要的标志性意义。制定土壤环境质量标准是进行土壤环境质量评价乃至整个生态环境评价十分关键的环节,也是世界各国高度关注的现实问题,缺乏以高密度、高精度土壤地球化学大数据信息为依托是长期以来未能解决这一难题的主要原因。双层土壤地球化学背景值与基准值系列参数可为建立土壤环境质量标准提供科学基础和技术方案。全国土壤自然地理景观条件复杂多样,受不同地质背景与表生作用控制,可能产生不同的生态效应。在全国范围建立双层土壤地球化学背景值与基准值系列参数,有条件地将土壤环境质量标准划分为国家与地方两级,即依据全国土壤地球化学系列参数及可能产生的普遍性生态问题建立全国土壤环境质量标准,依据地方土壤地球化学系列参数及可能产生的特殊生态问题建立地方土壤环境质量标准,以国家标准为指导性标准,地方标准为执行标准,使土壤环境质量标准更加科学合理,更加切合各地区实际状况。

随着全国多目标区域地球化学调查的持续开展,在土壤环境质量地球化学评价基础上,按照国家土地资源管理要求,依据相关指标标准划分土壤养分与土壤有益元素含量等级,综合大气、水体环境质量等级,形成完整的土地质量地球化学等级标准,在全国范围开展土地质量地球化学评价,极大地促进国家土地数量、质量与生态管护。针对土地质量地球化学评价发现的关系经济社会发展的重要科学问题,进一步按照河流、农田、湖泊、森林、草原、矿山及城市等生态系统在区域或局部层面上开展生态地球化学评价,促进自然资源实现科学开发、合理利用和整体保护,服务国家经济社会发展,创造人类与地球和谐共处的生存环境。

《中国土壤地球化学参数》在原国土资源部中国地质调查局主导下,由中国地质大学(北京)具体负责,全国各省、自治区、直辖市地质调查部门参与,实际参加这项工作的各类人员多达万人之众,集中凝聚了广大地球化学调查、研究与从事样品测试分析工作者的辛劳和智慧,展现出地球化学工作者严谨的科学精神和崇高的事业心与责任心。《中国土壤地球化学参数》是我国地球化学历史上具有空前规模和里程碑意义的学术成就,它有力地推动了科学技术事业的进步,保障了自然资源与生态环境的安全,为国家生态文明建设做出了应有的贡献。

目 录

前言

1 数据来源与统计方法(1)

1.1 样品采集与测试质量控制(2)

1.1.1 样品采集与加工(2)

1.1.2 分析测试与质量控制(3)

1.1.3 数据量(5)

1.2 数据处理与统计分析(5)

1.2.1 统计单元划分(5)

1.2.2 统计参数及计算方法(10)

2 中国土壤地球化学参数(13)

2.1 中国土壤地球化学参数——按土壤类型(23)

2.2 中国土壤地球化学参数——按土地利用类型(1639)

2.3 中国土壤地球化学参数——按成土母质类型(1881)

2.4 中国土壤地球化学参数——按大地构造和成矿单元(2155)

2.5 中国土壤地球化学参数——按行政区划(2553)

2.6 中国土壤地球化学参数——按流域、地理景观、温度带(2851)

附录 (3172)

版 本 信 息

责任编辑:李 莉

字  数:6000千字

版  次:2020年3月北京第1版

印  次:2020年3月北京第1次印刷

定  价:960.00元(全三册)

书  号:ISBN978-7-116-11926-0

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