经济发达地区城镇化对土壤质量的影响分析 ——以富阳市为例

论文摘要

城镇化是人类社会发展的必然趋势,已经成为重要的社会、经济现象。然而城镇化在改变人们生活方式的同时,也对城镇及其周边地区的资源、生态、环境产生巨大的挑战,特别是作为人类生存基础的土壤和耕地资源,在城镇化进程中面临着前所未有的压力。富阳市位于经济发达的长江三角洲地区,是杭州未来大都市的重要组成部分,作为城镇化快速发展的地区之一,由城镇化引发的土壤和耕地资源、质量、环境等方面的问题十分突出。本研究以富阳市为例,利用1996年、2004年和2009年三个时期的富阳市土地利用现状数据以及2006年采集的富阳市土壤样点数据,分析了富阳市1996-2009年的城镇扩张格局及其对土壤资源的影响；运用GIS和地统计学对土壤各肥力因子和土壤重金属元素进行了空间变异分析,在此基础上用土壤肥力质量综合指数（IFI）和内梅罗综合指数法分别评价了土壤肥力质量和环境质量,并阐述了在城镇化过程中,不同的土地利用方式对土壤肥力质量和环境质量的影响；最后探讨了城镇扩张对基本农田和耕地占补的影响。主要结果如下：（1）1996年以来,富阳市的城镇扩张呈加速发展态势,相应地也导致了土壤资源数量的不断缩减。富阳市的城镇用地面积在过去的13年间增加了3.7倍。其中,1996-2004年期间,城镇用地的年扩张速率达到了惊人的23.00%,这个时期富阳市乡镇的扩张速度是城区的2倍,发展速度明显快于城区；2004-2009年期间,城镇用地速度开始放缓,年扩张速率下降到6.03%,而这一时期城区的扩张速度要快于乡镇,是乡镇扩张的3.2倍。从城镇扩张的空间上看,城镇的主要扩张区域都位于富春江沿岸的两侧,并以富阳城区为中心、以辐射状向周围城镇扩张,另外富阳市西南部的新登镇和北部的万市镇城镇扩张速度也比较快。从1996年到2009年,富阳市城镇扩展88.15%占用的是质地优良的水稻土类,可见城镇化的发展已经对富阳市的土壤质量及耕地质量产生不利影响。（2）土壤肥力和环境质量空间变化特征：研究区域内土壤pH、有效P及速效K的空间变异明显,尤其是有效P及速效K受人为因素的影响比较大。富阳市土壤肥力质量总体较高,而且发展潜力较大,主要以Ⅲ类土壤为主,其次是Ⅱ土壤、Ⅳ类土壤和Ⅰ类土壤。Ⅰ类土壤和Ⅱ类土壤主要分布于富阳市主要的三大农业发展带,Ⅲ类土壤分布最广,Ⅳ类土壤则呈零星分布。研究发现,不同的土地利用方式已经使富阳市的土壤肥力质量有下降的趋势。研究区域内的土壤重金属已经在土壤中富集积累,但是大部分土壤还没有受到重金属污染。土壤Cu、Ni、Pb和Zn的空间变异较为明显,土壤Cd的空间相关性较好。从土壤环境质量评价上看,土地利用方式是导致土壤重金属污染的主要因素,富阳市各区域的重金属污染程度从轻到重的顺序依次是：建制镇、城区、城郊、其他用地区、村庄、采矿用地。建制镇和城区的土壤环境质量相对较好,范围内无污染的土壤,但重金属已经在土壤中累积；其他区域受工业“三废”的排放或者农业长期施用化肥和农药的影响都已经不同程度的受到了土壤重金属的污染。（3）城镇扩张与基本农田、耕地占补平衡政策的关系：经过基本农田调整后,富阳市2009年的基本农田面积比1996年的基本农田面积增加了76.59hm2,而且布局更加集中连片,土壤质量也比1996年有所提高,但是土壤环境质量相对于1996年有所下降,需要引起有关方面的重视。富阳市在1996-2009年的城镇化过程中,耕地占补平衡。但是从耕地占补的空间上看,占用耕地主要为富春江和320国道的两侧低丘和平原的耕地,并呈一定的带状对称分布,而补充耕地则较为零散,主要在富阳市西北部的山地和丘陵地区；从高程和坡度上看,富阳市的耕地质量有下降的趋势,而在坡向上这一趋势并不明显；从土壤肥力质量上看,主要占用的是高等级的土壤,补充的则是低等级的土壤,耕地质量有所下降；从土壤环境质量上看,补充耕地的环境质量虽然比占用耕地情况要好,但是补充耕地中属于警戒级的土壤数量要大于占用耕地,补充耕地中土壤重金属已经开始富集,土壤环境质量有下降的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 城镇化进程对土壤资源及质量的影响
• 1.2 城镇化进程中土壤质量的演变特征
• 1.3 城镇扩张进程中土壤质量与耕地管理
• 第2章 引言
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 技术路线
• 2.4 研究区域概况
• 2.5 数据来源
• 2.6 数据分析方法
• 第3章 城镇扩展的动态变化
• 3.1 过去13年富阳市城镇扩展分析
• 3.2 城镇扩展过程中土壤资源数量变化
• 第4章 城镇扩展进程中土壤质量的演化特征
• 4.1 土壤肥力质量的演变
• 4.2 土壤环境质量的演变
• 第5章 城镇扩张与土壤资源的关系研究
• 5.1 城镇扩张对基本农田的影响
• 5.2 城镇扩张对耕地占补的影响
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文及参加课题