李紹銅,王美玉
(1.黑龍江省生態(tài)地質調查研究總院,黑龍江 哈爾濱 150080; 2.黑龍江大學 水利電力學院,黑龍江 哈爾濱 150080)
調查區(qū)位于雞西市雞東縣,坐標:東經130°45′18.9″~131°39′26.0″;北緯44°59′14.0″~45°40′20.2″,面積2180 km2,占雞東縣總面積的80%。調查區(qū)境內有雞虎高速、方虎公路、林密鐵路、雞西興凱湖機場,構成了公路、鐵路、航空立體式的交通網絡。柏油路及砂石路可通各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農場等,簡易公路可通各自然村屯,交通便利見圖1。
圖1 調查區(qū)位置圖
雞東縣屬于穆棱河河系,境內地表水系較發(fā)育,干流為穆棱河,其有八大支流:黃泥河、哈達河、大石頭河、滴道河、鍋盔河、半堆截河和水曲柳河。全縣大小河流及水溪總長1136.0 km,河流密度0.35 km/km2。穆棱河由西向東流,經密山、虎林匯入烏蘇里江流域內,河流水位流量季節(jié)性變化大,每年的汛期為7~9月,12月~翌年3月為枯水期,汛期水位上漲0.9~1.4 m,凈流量占全年凈流量的56%,豐、枯水期年凈流量相差近4倍,枯水年穆棱河縣內流量僅為0.028 m3/s,甚至斷流。境內最大水體為興安泡和明德蓮花泡。
雞東縣地處長白山系老爺嶺東段和完達山脈小丘陵地帶,南北為山區(qū),中間為穆棱河河谷平原區(qū),整體上呈南北高中間低的地勢。南部山區(qū)以波格拉尼池內山脈的西大翁最高,海拔高程880.6 m。北部山區(qū)以那丹哈達嶺的雙芽出最高,海拔763.0 m。南北山區(qū)平均海拔高程300~400 m,山體廣闊,山頂渾圓,大部分被次生樺林覆蓋。境內群山屏立南北,中間穆棱河兩岸的沖積平原區(qū)西高東低,平原區(qū)和山區(qū)之以山前臺地相接,組成了低山丘陵、山前臺地和河谷平原三種地貌類型。
調查區(qū)土壤類型主要有白漿土、沼澤土、草甸土、暗棕壤、水稻土。
(1)白漿土。主要分布在丘陵至平原地區(qū),在微度傾斜崗地的上輕下黏母質上,經過白漿化等成土過程形成的具有暗色腐殖質表層、灰白色的亞表層—白漿層及暗棕色的黏化淀積層的土壤。一般具有腐殖層、白漿層、淀積層和母質等4個層次。Ah層:腐殖質層,一般厚度為10~20 cm,E層:白漿層,厚度一般在20 cm左右,Bt層:淀積層,厚度120~160 cm,C層:母質層,一般在200 cm以下有這層土,質地黏重,為第四紀河湖黏土沉積物。
(2)草甸土。主要分布于河漫灘中,它是在地下水、地表水和草甸植被作用下,經過潛育化與腐殖過程形成的。自上而下可分腐殖質層(A)、過渡層(AB)、銹斑層(CW)。0~30 cm為A層,暗灰色,粒狀結構,重壤土,根系多;30~49 cm為AB層,灰色,小塊狀結構,輕黏土,有銹斑;49~50 cm為CW層,棕黃色,輕黏土,有大量銹斑。
(3)暗棕壤。主要分布坡度較陡之崗地、低山丘陵,屬森林土壤系列,成土過程主要是黏化和棕化。剖面分化明顯,腐殖質層(A層)厚一般在10~15 cm左右,最厚可達40 cm以上,土質疏松,肥力最高;棕黃色淀積層(B層)厚50~60 cm;母質層(C層)一般出現在1 m以下,母質為巖石或砂、石、土相摻,土體質地較粗。[1]
(4)水稻土。主要分布在丘陵坡麓及谷溝上部和平原中地勢較高的地區(qū),水稻土的形成受人為的水耕熟化和自然成土因素的雙重作用影響,是一種人為土。剖面自上而下為:水耕熟化層(W),土層疏松,以團粒結構為主;犁底層(AP2)較緊實,片狀,有鐵、錳斑紋及膠膜;滲育層(Be)是季節(jié)性灌溉水滲淋下形成的;水耕淀積層(Bshg)含有較多的黏粒,有機質等;潛育層(Br)經潛育化作用而形成的黏土或亞黏土層。
(5)沼澤土。主要分布在排水不暢的平原洼地和山間溝谷。土體上部含大量有機質或泥炭,下部為潛育層,中間有的具銹色過渡層,是有機質積累及還原作用強烈的土壤[2]。土壤經過潛育化過程、腐泥化過程或泥炭化過程后形成沼澤土。泥炭層(H)厚度10余厘米至數米,但超過50 cm時即為泥炭土,腐泥層(Hh)一般厚度在20~50 cm。調查區(qū)土壤類型見圖2。
圖2 調查區(qū)土壤類型分布圖
本次調查工作的實施嚴格執(zhí)行中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《土地質量地球化學評價規(guī)范》[3](DZ/T 0295—2016)和《多目標區(qū)域地球化學調查規(guī)范》[4](DZ/T 02258—2014)。
根據1∶50 000地形圖上表層土壤采樣點編號設計采樣點位,以網格為基礎,兼顧二調圖斑進行布設。
野外測量面積為2180 km2。表層土壤基本采樣密度為4個點每平方公里。總計取土壤樣品個9623個,其中重復樣193個,標樣770個。
以標有采樣點的1∶50 000地形圖為野外工作手圖,實際采樣點參照地形地物結合GPS確定采樣點位。表層土壤樣每一個采樣點要在50 m范圍內采集3~5個子樣組合而成。定點測定中央子樣點的位置。定點誤差在圖上不大于2 mm,在可做標記的地方(如有電線桿、大樹、墻等)要用紅布條或紅油漆做標記,以便于質量檢查。
采樣時,需刮去地表植物凋落物,采集地表至20 cm深處的土柱(要采用刻槽方式取樣,以保證土樣上下的均勻性),并去除雜草、草根、礫石、磚塊、肥料團塊等雜物。在每處采樣點,要在垂直壟溝50 m范圍內至少采集3處以上土壤樣品組合成一件樣,采樣點坐標記錄中間采樣點GPS顯示的坐標。
濕地地區(qū),需去掉濕地表層尚沒有腐爛的凋落物后,采集地表至20 cm深處的腐植土柱,并要求在50 m范圍內至少采集3處以上濕地腐植土樣組合成一件樣品。
根據雞東縣土壤樣品鍺元素地球化學指標的分析結果,對耕作層土壤樣品分析結果進行元素分布形態(tài)檢驗,統(tǒng)計了土壤算術平均值、標準離差、變異系數、中位數、最大值、最小值、統(tǒng)計樣本數等一系列地球化學參數,其中以耕層土壤元素反復剔除離群數據后統(tǒng)計的平均值確定為該元素背景值,研究區(qū)土壤地球化學參數統(tǒng)計結果詳見表1。
表1 雞東縣土壤鍺元素地球化學參數特征統(tǒng)計
Ge元素地球化學指標的變化系數小于0.3,反映地球化學指標在調查區(qū)內表生環(huán)境條件下,在土壤中分布相對較均勻。元素的富集貧化程度與表生地球化學環(huán)境密切相關,包括地形地貌、植物覆被狀況等。
雞東縣表層土壤背景值與全國A層土壤元素背景值相比(表2),測區(qū)Ge元素為全國土壤背景值的0.81倍。雞東縣土壤鍺元素含量分布情況見圖3。
圖3 雞東縣鍺元素含量分布圖
表2 雞東縣表層土壤鍺元素富集程度對比
根據分析數據成圖后可以發(fā)現鍺元素高背景區(qū)主要分布在調查區(qū)中部的臺地、丘陵及低山一帶,南北部低山區(qū)則表現為低背景。
(1)本次特征調查取得了大量的化驗數據,分析結果確定雞東縣存在土壤鍺元素富集情況,查明調查區(qū)內富鍺土地面積約76.92 km2(Ge≥1.5 mg/kg),占調查區(qū)面積的3.53%,足鍺土地面積約638.27 km2(1.5 mg/kg>Ge≥1.4 mg/kg),占調查區(qū)面積的29.28%。
(2)根據分析數據結果得出,調查區(qū)鍺元素呈現中部臺地、丘陵及低山一帶富集程度較高,南北部低山區(qū)富集較少的分布特征。
(3)富鍺農產品具有廣闊的市場前景,通過雞東縣富鍺土壤地球化學調查,有助于開發(fā)富鍺農產品,適應新形勢下特色農業(yè)經濟的發(fā)展,促進地方農業(yè)經濟結構調整,為特色農業(yè)區(qū)劃提供重要科學依據。