Avance de la investigación en geología agrícola
El término "geología agrícola" fue propuesto por primera vez por los académicos alemanes F.A. Fellow y F.V Richthofen a mediados del siglo XIX. No existe una definición clara, pero se utiliza para explicar la relación entre la erosión de las rocas y la formación del suelo. A principios del siglo XX, los geólogos internacionales prestaron gran atención a la investigación geológica agrícola y celebraron numerosas conferencias internacionales en Europa. Durante 1907, el Instituto de Geología de la Real Academia de Ciencias de Hungría estableció la primera institución del mundo dedicada a la investigación geológica agrícola, el Departamento de Geología Agrícola, que se centró en el estudio geológico del suelo, el mapeo y la ocurrencia y clasificación del suelo.
En los primeros 50 años del siglo XX, geólogos británicos y estadounidenses escribieron libros y enseñaron geología agrícola, como "Agricultural Geology" publicado por R.H. Rastll de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido en 1916, y " Geología Agrícola" publicado por F.V. Emeison de la Universidad Estatal de Luisiana en Estados Unidos. Geología Agrícola 1946. La intención original de estos dos libros es presentar conocimientos geológicos como rocas, minerales, estructuras, etc. a quienes se dedican a la investigación agrícola. Todo esto muestra que la geología agrícola en ese momento invadió principalmente el conocimiento y la comprensión geológicos en la investigación del suelo, o sirvió directamente a la agricultura.
En la década de 1930, K. Troll propuso por primera vez el término "geoecología". Este concepto ahora se entiende generalmente como la ciencia que estudia la geosfera como parte integral del sistema ambiental y la base material de la biosfera y los cambios en las actividades naturales y humanas dentro de ella. Rusia (la ex Unión Soviética) ha realizado sistemáticamente estudios geológicos ecológicos regionales y ha completado 14 mapas geológicos ecológicos a una escala de 1:5 millones. Desde la década de 1950, a medida que las contradicciones entre la población mundial, los recursos y el medio ambiente se han vuelto cada vez más prominentes, la geología ambiental (Betzf, 1962) ha ido emergiendo gradualmente y un número considerable de cuestiones geológicas agrícolas se han incluido en el ámbito de la geología ambiental.
Hasta 1972, con el fin de unificar el concepto de la materia, el Servicio Geológico de Estados Unidos interpretó la geología agrícola como la geología aplicada a la agricultura, explorando las causas y composición del suelo, los minerales fertilizantes y la distribución y características de las aguas subterráneas. , que pertenece a las ciencias aplicadas. El ámbito de la geología. En la actualidad, en países extranjeros, la geología agrícola suele interpretarse como "geología al servicio de la agricultura", que estudia los procesos geológicos que afectan la formación y distribución del suelo y la aplicación de materiales geológicos en los sistemas agrícolas y forestales como medio para mantener y mejorar. productividad del suelo. El trabajo principal involucra la investigación y el desarrollo agrícola de rocas y minerales, la investigación y mejora de suelos salino-álcalis, la investigación sobre la relación entre la producción agrícola y ganadera y los elementos geoquímicos, etc. Este último promovió aún más la investigación en profundidad en geología agrícola.
1. Desarrollo y utilización de fertilizantes minerales agrícolas
Las rocas y los minerales se han utilizado en la agricultura durante siglos, pero Misus (1853, 1854) y Hensel (1890, 1894) iniciaron la agricultura. Investigación basada en la idea de que el pan surgió de las rocas. Keller (1948) y Keller et al. (1963) marcaron el comienzo de un nuevo período de investigación teórica y trabajo práctico sobre agricultura de rocas, seguido por Fyfe y colegas (Fyfe, 1981, 1987, 1988). Chesworth et al., 1983, 1985; van Straten y Chesworth, 1985; A principios de la década de 1980, el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo financió el primer programa de geología agrícola, el Programa de Geología Agrícola Tanzania-Canadá (Chesworth et al., 1985, 1989).
El departamento de geología de la antigua Unión Soviética ha trabajado mucho para resolver los fertilizantes minerales. Por ejemplo, con el fin de crear una base fiable de materias primas minerales para la industria agroquímica en Siberia occidental, en febrero de 1983 se celebró una conferencia sobre el desarrollo de la industria de la turba en la región de Tomsk, a la que asistieron representantes del Ministerio de Geología de la Federación de Rusia y otros departamentos. Uno de los principales objetivos es estudiar las perspectivas de utilización de la turba como fertilizante agrícola en la producción agrícola y las posibles perspectivas de exploración de este recurso en la zona por parte del departamento de geología. Posteriormente, el Comité Regional de Novosibirsk de la antigua Unión Soviética de Exploración Geológica y otras unidades celebraron conjuntamente un simposio en Novosibirsk en 1984 sobre "Geología y geografía de las materias primas químicas agrícolas de Siberia y posibles formas de aplicarlas durante el Undécimo Plan Quinquenal y el Duodécimo". Plan Quinquenal", estudió la situación de las bases de materias primas minerales en la industria química agrícola y presentó sugerencias específicas para el desarrollo de bases de materias primas minerales en los últimos años. La primera planta de aluminio de Azerbaiyán utiliza alunita para producir 16×104t de hidróxido de aluminio, 17×104t de fertilizante potásico y 35×104t de ácido sulfúrico al año.
2. Investigación y mejora de las tierras salino-álcalis
Para resolver el problema alimentario nacional, la antigua Unión Soviética llevó a cabo muchas investigaciones y experimentos sobre la mejora de las tierras salino-álcalis. tierra alcalina. En 1960 se publicó en China el libro "Introducción al suelo y las condiciones naturales de China", escrito por el ex académico soviético B.A. Se resumen las condiciones de formación y las características del suelo de China y se analizan en detalle los principales tipos de suelo de China, especialmente los suelos salinos. Tomando como ejemplo las principales granjas de cría, se propusieron los problemas existentes y sus soluciones. En la década de 1960, Roger (ааа. P οде de la ex Unión Soviética) y Kovda (вковда) y otros investigaron y mejoraron las tierras salino-álcalis y creyeron que los suelos salinos en áreas irrigadas y no irrigadas son suelos salinos en pastizales y áreas desérticas. La formación de suelo alcalino se debe principalmente a la evaporación durante el proceso de equilibrio del suelo y el agua subterránea; la humedad del suelo arrastrada bajo la vegetación forestal puede hacer que algunas sustancias se filtren del perfil del suelo y se pierdan por completo de la capa del suelo y de la corteza profunda de la erosión; En bosques y pastizales, las condiciones de humedad del suelo son de tipo transitorio. La "Investigación y mejora de tierras salino-álcalis" publicada por B.A. Kovda tuvo un impacto significativo en la mejora de tierras salino-álcalis en mi país.
3. Investigación en geoquímica agrícola
Europa occidental, América del Norte y otros países han estudiado principalmente la relación entre los cultivos agrícolas y forestales y los elementos geoquímicos, y han compilado una serie de mapas geoquímicos agrícolas. J.S. Webb aplicó por primera vez métodos de geoquímica de exploración a la geoquímica ambiental, estudiando la aplicación de la dispersión, el enriquecimiento, la migración y la distribución de elementos químicos en la solución de la agricultura, la ganadería y las enfermedades endémicas. J.S.Webb et al. tomaron una muestra de sedimento de río por kilómetro cuadrado en el condado de Limerick reportado por el * * * irlandés y el Instituto Nacional de Investigación Agrícola, y encontraron que las áreas con alta anomalía de selenio y molibdeno en los sedimentos del río eran consistentes con áreas ricas en Los elementos metálicos. Los residuos de erosión de morrenas y esquistos están asociados con un alto contenido de selenio y molibdeno en los pastos. El ganado vacuno y los caballos desarrollarán gradualmente una intoxicación crónica por selenio cuando el contenido de selenio en el heno alimentado sea superior a 5 mg/kg. A partir de esto, Webb señaló otras áreas que podrían causar enfermedades al ganado debido a niveles anormalmente altos de selenio y molibdeno en los sedimentos de los ríos.
En 1980, Wegener y otros publicaron el artículo "Geología y vino", que detallaba la calidad de varias uvas en las zonas productoras de vino de Burdeos, Champaña y Borgon y la relación entre el clima, la geología, el suelo, y relación del relieve. Creen que la razón por la cual el vino tinto producido en Pomeroy Vineyard tiene un aroma puro y puro es porque el suelo contiene grava rica en óxido de hierro, el famoso vino blanco se produce en la capa de grava de la marga del Plioceno;
Los académicos soviéticos estudiaron los patrones de distribución y las formas de los oligoelementos en diferentes suelos, la distribución de los oligoelementos en plantas y cultivos, y sus efectos en las plantas y los cultivos, y propusieron la concentración crítica de oligoelementos en las plantas. El concepto establece que tanto por encima como por debajo de este valor crítico dañarán el metabolismo de la planta y provocarán diferentes tipos de cambios de apariencia. Por ejemplo, los cultivos de cereales (trigo, centeno y avena) son especialmente sensibles a las deficiencias de cobre, molibdeno y manganeso. Según una investigación del académico estadounidense H.D. Chapman, cuando el contenido de cobre es de 1,1 ~ 41 mg/kg y el contenido de zinc es de 3,9 ~ 229 mg/kg (materia seca), las plantas cultivadas aún pueden crecer normalmente. Los límites de concentración inferiores para una deficiencia evidente son de 0,7 a 10 mg/kg para el cobre y de 0,4 a 96 mg/kg para el zinc; los límites superiores son de 1,4 a 336,3 mg/kg y de 70,8 a 7500 mg/kg, respectivamente.
El científico estadounidense D.C. Adriano publicó el libro "Trace Elements in the Terrestrial Environment" en 1986, en el que introdujo sistemáticamente 22 oligoelementos estrechamente relacionados con los humanos en el medio terrestre: arsénico, boro, cadmio, cromo, y cobre, plomo, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, selenio, zinc, antimonio, bario, berilio. Cada capítulo se centra en el valor económico de uno o varios oligoelementos, su estado de aparición natural, el ciclo y el comportamiento de los elementos en el sistema suelo-planta, las necesidades de las plantas y la tolerancia a la toxicidad, los límites saludables de los elementos en el agua potable y los alimentos, las fuentes en el medio ambiente. En los últimos años, los académicos en química del suelo y química ambiental han realizado una gran cantidad de estudios sobre la disponibilidad y los efectos ecológicos de los nutrientes (ver más abajo para más detalles).
(2) Progreso en la investigación geológica agrícola nacional
Los trabajadores de la antigua China entendieron y utilizaron el entorno natural para cultivar cultivos y árboles frutales, lo que se remonta a miles de años atrás. atrás.
"Li Zhou" (siglo V a. C. al siglo III a. C.) describe cinco lugares (cinco accidentes geográficos), a saber, montañas y bosques, ríos y lagos, colinas, Fenyan y Yuanji (lugares con baja humedad), y cada lugar tiene árboles frutales adecuados para cultivo, como "Quercus" en bosques de montaña y "Prunus" en colinas. Se puede observar que el pueblo chino se dio cuenta de la relación ecológica entre los árboles frutales y el suelo hace 2.500 años. "Fang Qun Pu" (1621) de Wang también registra que "si la tierra no es demasiado alta, el suelo y el fertilizante son los mejores, pero si hay demasiadas azadas, la tierra quedará suelta", lo que muestra la relación entre el cultivo crecimiento y suelo. El estudio de la relación entre los cultivos y el medio ambiente como disciplina sólo tiene una historia de cien años, lo que luego se denominó geología agrícola.
1. La etapa de desarrollo del trabajo de geología agrícola en China
Antes de la fundación de la República Popular China, los servicios de la geología a la agricultura se centraban principalmente en los minerales del suelo y la investigación genética del suelo bajo el orientación de geología y estudio de minerales agrícolas menores. En los últimos 50 años, el trabajo de geología agrícola de mi país ha logrado grandes avances, que se pueden dividir en tres etapas.
La primera etapa: de los años 50 a los 70, la etapa de servicio de recursos agrícolas. Al comienzo de la fundación de la Nueva China, las cuestiones alimentarias siempre han sido un problema importante que plagaba la seguridad y la supervivencia nacional. Bajo la guía de la idea de "no cosechar agua, más cosecha con más fertilizante", el departamento de geología ha llevado a cabo estudios y exploraciones de minas de sal de potasio y minas de fosfato, y ha llevado a cabo exploraciones para el suministro de agua en tierras agrícolas y la erosión del suelo. y mejora de la salinización en las zonas áridas y semiáridas del norte. En las décadas de 1960 y 1970, se completó la exploración hidrogeológica del suministro de agua de tierras agrícolas en un rango de 1:50.000 a 1:65.438+100.000, con un total aproximado de 130 × 104 km2.
La segunda etapa: en la década de 1980, la etapa de servicio de fondo geológico agrícola. En la década de 1980, el Instituto de Geología y Recursos Minerales de Chengdu del Ministerio de Geología y Recursos Minerales cooperó con expertos en plantación de algodón en la provincia de Sichuan para ajustar la distribución del algodón de la provincia basándose en la idoneidad de los datos geológicos. La superficie plantada de algodón disminuyó un 40%, pero la producción se duplicó en tres años. Durante este período, el Ministerio de Geología y Recursos Minerales ha desplegado repetidamente trabajos geológicos agrícolas centrándose en los antecedentes geológicos agrícolas y la investigación de productos famosos y de alta calidad, así como en la exploración y desarrollo de nuevos fertilizantes minerales y piensos minerales. De 1943 a 1988, el Ministerio de Geología y Recursos Minerales informó al Consejo de Estado sobre el trabajo de desarrollo de la geología al servicio de la agricultura, lo que desencadenó el primer clímax de la geología agrícola.
La tercera etapa: desde los años 1990, la etapa geológica ecológica agrícola. En la década de 1990, la "geología agrícola" evolucionó hacia la "geología ecológica agrícola". La "geología ecológica agrícola" ya no es el concepto de la antigua "geología agrícola", sino que ha formado el prototipo de una disciplina marginal. Fue durante este período (1992) que la Sociedad Geológica de China estableció el Comité Profesional de Geología Agrícola. El Comité Profesional de Geología Agrícola presentó los últimos resultados de la investigación en geología ecológica agrícola de mi país en el 30º Congreso Geológico Internacional, que atrajo la atención de colegas internacionales. En 1997, 1998, 2000, 2002, 2003 y 2004, se celebraron seminarios académicos nacionales en Linzi, Hangzhou, Zhejiang, Beijing, Changsha, Hunan, Guilin, Guangxi y Chengdu, Sichuan, respectivamente, y se publicó "Nuevos progresos en la agricultura". Investigación en geociencias en China" 》(14 En la actualidad, la cooperación provincial y ministerial en la investigación del entorno geológico agrícola ha desencadenado un nuevo auge en el trabajo geológico agrícola.
2. El principal progreso del trabajo geológico agrícola de China
En los últimos años, la geología agrícola de mi país El progreso de la investigación geológica se refleja principalmente en los siguientes cinco aspectos.
Primero, el estudio geológico agrícola, la evaluación y el desarrollo de famosos campos agrícolas y forestales. Desde la década de 1980, se ha llevado a cabo vigorosamente un estudio geológico agroecológico y una evaluación de cultivos agrícolas y forestales famosos, que involucran más de 100 productos famosos y especiales, incluidos los cítricos de Sichuan, la mostaza Fuling y el pomelo Guangxi Shatian. , Zhejiang Yuhuan Wendan, melocotón de Shandong Feicheng, uva Xinjiang Turpan, azufaifo de Hebei Cangzhou, lichi de Guangxi, tabaco Yunnan Guizhou Henan Shandong, té en el oeste de Yunnan y Zhejiang, Liujiang en Guangxi, etc. Plátanos en Nanning, castañas en Taishan, Hebei, Changping En Beijing, etc., se han logrado resultados fructíferos, se han acumulado muchos datos y se han resumido muchos conocimientos teóricos. De acuerdo con sus leyes, se han descubierto muchas nuevas áreas ventajosas para la agricultura y la silvicultura y se ha ampliado la plantación, lo que ha promovido en gran medida la agricultura. desarrollo de la economía local.
En segundo lugar, la transformación de campos de rendimiento medio-bajo y pastos de rendimiento medio-bajo en áreas de pastoreo implica principalmente la mejora de la fertilización salina-alcalina. y los campos de bajo rendimiento y las tierras salino-álcalis en zonas de pastoreo, incluidas la llanura de Huanghuaihai, la llanura de Guanzhong, la llanura de Hetao de Mongolia Interior, la llanura de Yinchuan, la parte nororiental de la llanura de Songliao, las estribaciones septentrionales de las montañas de Tianshan y el corredor Hexi han realizó importantes aportes y acumuló una gran cantidad de resultados empíricos y teóricos.
Por ejemplo, la superficie total de la llanura de Huanghuaihai es de aproximadamente 35 × 104 km2, de los cuales 2,74 × 108 acres son tierras cultivadas, lo que representa el 19% de la superficie total de tierras cultivadas del país. Después de más de 30 años de esfuerzos continuos, se han controlado más de 40 millones de acres de tierra salino-álcali en la llanura de Huanghuaihai, y el área irrigada ha crecido a 1,6×108 acres, lo que representa aproximadamente el 60% de la tierra cultivada. Este trabajo aún continúa en la llanura de Hebei, la llanura de Yinchuan, la llanura de Hetao y la zona árida del noroeste, y profundiza en la regulación y gestión de los recursos hídricos, implicando la exploración de mecanismos de interacción agua-roca. Después de la década de 1980, los datos geoquímicos regionales de mi país de 1:200.000 comenzaron a utilizarse en el campo de la geoquímica ambiental. Estudiamos la correspondencia entre el contenido de zinc, cobre, cobalto, molibdeno y boro y el rendimiento de los cultivos en diferentes regiones, encontramos las razones de los defectos de crecimiento biológico y los bajos rendimientos, y resumimos y propusimos los umbrales para elementos locales normales, excesivos o deficientes y correspondiente crecimiento del cultivo. Investigaciones similares proporcionan una base técnica para la preparación y aplicación en el campo de microfertilizantes, promoviendo efectivamente la transformación de campos y pastizales locales de rendimiento medio y bajo.
En tercer lugar, la investigación y evaluación del entorno geológico agrícola y de desastres. Debido al impacto de los desastres geológicos agrícolas o las actividades humanas, todavía quedan algunas montañas áridas, laderas áridas, terrenos baldíos, pozos de desechos y áreas de hundimiento, pozos de ladrillos y pozos secos y estanques en áreas planas de todo el país. han causado problemas agrícolas en Shandong, Hebei, Hunan y otros lugares, atención del departamento de investigación geológica. Muchas unidades han llevado a cabo investigaciones exhaustivas sobre la contaminación del suelo causada por la erosión del suelo, la desertificación de la tierra (desertificación), pantanos, salinización, campos empapados de frío, colapso de rocas y suelos, flujos de escombros y sedimentación por inundaciones, así como desechos industriales, aguas residuales domésticas y aplicaciones excesivas. de fertilizantes y pesticidas químicos. Investigación y evaluación. Por ejemplo, según una investigación sobre la prevención y el control de desastres por inundaciones en la zona del lago Dongting, se cree que el hundimiento estructural geológico, la sedimentación y la construcción de ataguías son los principales factores que causan graves anegamientos, frecuentes inundaciones y el deterioro general del medio ambiente ecológico. Se recomienda que el método de "llenar campos y ampliar lagos" se ajuste a la naturaleza y se tomen las medidas de ingeniería pertinentes para crear un nuevo "sistema ambiental geológico compuesto artificial-natural" con un desarrollo coordinado y que proporcione la base necesaria para la toma de decisiones de las partes pertinentes. .
En cuarto lugar, zonificación geológica agrícola y estudio geológico ecológico agrícola. En los últimos años, Sichuan, Guangxi, Hubei, Shandong, Hebei, Henan, Jiangxi, Guangdong, Anhui, Jiangsu, Jilin, Zhejiang, Yunnan, Guizhou, Liaoning y otras provincias han llevado a cabo zonificaciones geológicas agrícolas en diversos grados. Principalmente sobre la base de divisiones administrativas, factores que afectan el desarrollo y utilización de los recursos terrestres agrícolas, forestales y ganaderos (especialmente la idoneidad de la producción biológica agrícola), como el clima, la topografía, la estructura geotécnica (geoquímica y entorno de recursos hídricos en algunas áreas). ), como El ajuste de la plantación de algodón en la cuenca de Sichuan y la división de la plantación de dátiles rojos en el condado de Xian, Hebei, han producido grandes beneficios económicos. Durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", el Ministerio de Geología y Recursos Minerales añadió 1:50.000 pilotos de estudios geológicos ecológicos y 1:50.000 pilotos de estudios geológicos ecológicos agrícolas sobre la base de estudios geológicos regionales tradicionales, como Linzi, Qingzhou, Shandong, Liuchang y Longhua, Hebei Proyecto piloto de estudio geológico ecológico agrícola y geológico regional de la ciudad.
Quinto, aprovechamiento agrícola de rocas y minerales. Debido al desarrollo de la economía agrícola, el desarrollo y utilización de los recursos minerales y rocosos agrícolas ha alcanzado un nivel sin precedentes. Por ejemplo, la Planta General Química de Wenzhou construyó un taller de pruebas para la utilización integral de alunita, la Oficina de Estudios Geológicos de Sichuan desarrolló y estudió la "roca de frijol mungo" ampliamente distribuida en Sichuan y la plataforma suroeste, la Oficina de Estudios Geológicos de Shandong completó la tarea de investigación de extraer potasio de agua de mar y Oficina de Estudios Geológicos de Hunan La Oficina de Prospección utilizó con éxito feldespato potásico en lugar de parte de la arcilla como ingrediente para recuperar fertilizante potásico del polvo del horno de cemento. En la actualidad, los minerales de roca agrícolas de uso común en mi país incluyen zeolita, montmorillonita, illita, caolinita, arcilla de atapulgita, sepiolita, glauconita, vermiculita, piedra caliza, dolomita, yeso, piedra medicinal y apatita, tierra de diatomeas, magnesita, serpentina. lignito, turba, frijol mungo, perlita, toba, escoria, piedra pómez, etc. Se utilizan como fertilizantes minerales, piensos, pesticidas y sus portadores, o para mejorar el suelo. Por ejemplo, se han desarrollado con éxito microfertilizantes minerales especiales, fertilizantes compuestos de sepiolita y agentes minerales de recubrimiento de semillas, así como minerales agrícolas no convencionales como piedra caliza, turba, zeolita y bentonita, que tienen buenas perspectivas de aplicación. China es extremadamente rica en recursos de tierras raras, lo que tiene un efecto significativo en el aumento de la producción y la mejora de la calidad de muchos cultivos. Los productos agrícolas de tierras raras de China han ingresado al mercado internacional y son seleccionados por muchos países.
3. Contenido y métodos de la investigación geológica agrícola en China
Las necesidades urgentes del desarrollo agrícola y la expansión del campo del trabajo geológico han promovido efectivamente la penetración cruzada de las geociencias y Agronomía y teoría de las geociencias agrícolas Su formación y desarrollo, se han publicado una tras otra algunas monografías.
Tales como "Investigación integral sobre geología ambiental ecológica de las llanuras occidentales de la cuenca del Tarim en Xinjiang", "Ciencias ambientales geológicas biológicas", "Geología ecológica agrícola de Guolin", "Geoquímica regional y salud agrícola", "Atlas geoquímico ambiental ecológico", "Geotécnica - Investigación de grandes sistemas de plantas", "Geoquímica ecológica elemental y su aplicación", "Introducción a la geología agrícola de Hunan", etc. Los principales avances teóricos se reflejan principalmente en la evolución de conceptos y contenidos de la investigación.
(1) El concepto de geología agrícola y su evolución
El profesor Li propuso por primera vez el concepto de fondo geológico agrícola en 1986, creyendo que el fondo geológico ecológico agrícola se refiere a la especial síntesis de cuerpos geológicos o macizos rocosos y fuerzas geológicas (fuerzas internas y externas) relacionadas con la pesca; de 65438 a 0996, utilizó disciplinas de vanguardia como las perspectivas ecológicas modernas y los principios de ingeniería de sistemas para estudiar más a fondo roca-suelo-agua-. El papel de los ecosistemas vegetales. En 2001, Zeng et al. propusieron el concepto de biogeoquímica y creyeron que la biogeoquímica es una disciplina que utiliza teorías y métodos geológicos para estudiar la relación entre los organismos y el entorno geológico del que dependen, centrándose en el impacto del entorno geológico en los organismos. Es una disciplina fronteriza donde la biología, la geología y las ciencias ambientales penetran y se integran entre sí. Desde 65438 hasta 1999, el académico Chen Mengxiong, desde la perspectiva de la geología ambiental, creía que la geología ambiental ecológica trata el entorno geológico como un sistema no biológico independiente y estudia la relación entre el entorno geológico y los seres humanos bajo la doble influencia de lo natural. el entorno ecológico y la relación socioecológica con el entorno de vida.
El académico Zhang Zonghu cree que la "geología ecológica agrícola" ha formado el prototipo de una disciplina marginal. La geología ecológica agrícola es una materia interdisciplinaria como las ciencias agrícolas, la geología y las ciencias ambientales, y puede considerarse como una nueva rama de las ciencias de la tierra. La geología ecológica agrícola es una disciplina que estudia la estructura, función e interacción de todo el sistema humano-producción agrícola-medio ambiente geológico. En otras palabras, estudia la interacción entre el sistema agrícola ecológico y el ambiente geológico bajo control humano, es decir, estudia los procesos y mecanismos de interacción entre las actividades agrícolas como parte del ecosistema y su ambiente geológico, y lo viabiliza. bajo control humano. El objetivo del desarrollo sostenible.
(2) Contenidos de la investigación en geología ecológica agrícola.
El contenido de la investigación de la geología ecológica agrícola involucra principalmente cuatro aspectos: estructura geológica ecológica, geoquímica ecológica, hidrogeología ecológica y geología económica ecológica, generalmente centrándose en el fondo geológico y la estructura geológica, el sistema de elementos roca-suelo-planta, precipitación atmosférica-agua del suelo zona vadosa solución del suelo y otros aspectos de la investigación. En los últimos años, también ha comenzado a recibir atención la investigación sobre la combinación de tecnología y economía.
Primero, el estudio de la estructura geológica ecológica, incluyendo la estructura superficial, la estructura geotécnica subterránea y la interfaz de conversión de material y energía, es el marco para controlar el "suministro y transporte" de nutrientes para el crecimiento óptimo de cultivos agrícolas y forestales.
1) Estructura superficial, es decir, la interfaz tierra-aire.
2) Estructura geotécnica subterránea, incluyendo litología, estructura granulométrica, poros, juntas de roca, zonas de fractura, corteza erosionada, fallas u otras estructuras geológicas, así como la ocurrencia de materiales geotécnicos dentro de un cierto rango de profundidad. o características de secuencia en capas y condiciones de depósito. Para el suelo, también se incluyen sus propiedades físicas y configuración del suelo.
3) La interfaz entre la conversión de materia y energía, incluyendo: ① La interfaz roca-suelo, es decir, la interfaz entre las rocas en la corteza erosionada y la zona meteorizada, la interfaz entre el lecho rocoso y las capas eluviales, capas de ocurrencia del suelo A, B, La interfaz de C y D (material parental) estudia los cambios en la calidad, cantidad y proporción de elementos nutrientes (2) la interfaz suelo-planta, es decir, la superficie de contacto entre el sistema radicular; y el entorno circundante; ③ la interfaz agua-suelo, es decir, la interfaz entre el agua subterránea o el agua de la zona vadosa y la interfaz entre la roca y el suelo de la zona vadosa.
2. La investigación en geoquímica ecológica estudia principalmente el proceso de "suministro, transporte y equilibrio" de elementos nutrientes y su relación con la ecología.
1) Valores de fondo de elementos (o combinaciones de elementos) y sus contenidos y umbrales de contenido adecuados para plantas, incluidos: ① Valores de fondo y umbrales de contenido adecuados para plantas ② Halo geoquímico, incluido; halo geoquímico primario, halo biogeoquímico secundario y halo biogeoquímico.
2) Análisis del mecanismo del sistema regional "ambiente geológico-equilibrio de elementos-producción biológica", que incluye: ① investigación del equilibrio de elementos; ② investigación de oligoelementos y producción biológica para transformar suelos pobres o fertilizar suelos y mejorarlos. la fertilidad, mejorar la calidad de los cultivos agrícolas y forestales y mejorar la resistencia al estrés de los cultivos.
3) Indicadores de zonificación geoquímica ecológica y fórmulas y coeficientes de evaluación cuantitativa, que incluyen: ① indicadores e indicadores; (2) fórmulas y coeficientes, como coeficiente de absorción, coeficiente proporcional, intensidad de alimentación, intensidad de alimentación, etc.
4) Contaminación y enfermedades endémicas.
En tercer lugar, la investigación hidrogeológica ecológica. Es necesario estudiar la calidad, cantidad, condiciones de enterramiento de las aguas subterráneas, la coordinación entre los períodos de precipitación natural y las necesidades de agua de los cultivos, y el equilibrio entre los recursos hídricos regionales y el consumo regional de agua agrícola en el contexto "agricultura-agua, recursos del suelo-entorno geológico". " sistema. Se debe prestar especial atención a la investigación sobre la migración, desarrollo y utilización de aguas subterráneas poco profundas y de sus zonas vadosas, e incluso a la investigación sobre tecnología de control.
En cuarto lugar, la investigación sobre geología ecológica y económica. Este artículo estudia principalmente la economía ecológica en la producción biológica desde una perspectiva geológica, que incluye: ① investigación sobre planificación del uso de la tierra y planificación regional; ② investigación sobre prevención y control de desastres geológicos agrícolas ③ impacto de la contaminación en la producción biológica y prevención y control de los humanos y; enfermedades animales (incluidas enfermedades endémicas) Investigación; ④ desarrollo y utilización de minerales de roca agrícolas; ⑤ desarrollo, utilización y protección de recursos geológicos de ecoturismo.
(3) Aplicación de nuevas tecnologías y métodos
En el uso de tecnología de teledetección para realizar estudios sobre el estado del uso de la tierra, estudios sobre la erosión del suelo y estudios sobre el fondo geológico agrícola, se utiliza tecnología informática. para procesar geología agrícola Sobre la base de datos de elementos geoquímicos, se estableció la base de datos del entorno geológico agrícola correspondiente y se lograron buenos resultados. Por ejemplo, la tecnología SIG se utiliza para determinar la cantidad y distribución espacial de tierras cultivadas que deben convertirse en bosques y pastizales, y para estudiar la zonificación de mejoras de tierras salino-álcalis. La tecnología “3S” también se puede utilizar para mapear los cambios espaciotemporales en la degradación de la fertilidad del suelo, la acidificación del suelo, la contaminación del suelo, la petrificación del suelo y la desertificación. Además, el analizador de humedad de neutrones se utiliza para observar la dinámica de la humedad en la zona vadosa y la tecnología de isótopo estable 15N se utiliza para observar el efecto de absorción de fertilizantes. , han logrado resultados gratificantes y también se ha establecido una base (campo) de pruebas geológicas agrícolas de campo.