一、基本概念及研究內(nèi)容

1.基本概念

農(nóng)業(yè)地質(zhì)（agro-geology）是地球科學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合而衍生的邊緣學(xué)科，周國華等（2007）提出，農(nóng)業(yè)地質(zhì)是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其發(fā)展需求為動力，將地球科學(xué)理論與知識應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用性學(xué)科。其實質(zhì)就是將巖石、土壤、水、生物等環(huán)境要素及人類生產(chǎn)活動作為相互作用與影響的有機(jī)整體，研究系統(tǒng)內(nèi)各個要素的發(fā)展演變規(guī)律、要素之間的相互作用和耦合關(guān)系，目的在于解決農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不平衡及農(nóng)業(yè)（種植業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)）生產(chǎn)中的具體問題。隨著農(nóng)業(yè)地質(zhì)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)地質(zhì)的概念和研究內(nèi)容不斷拓展，不同時期農(nóng)業(yè)地質(zhì)的內(nèi)涵不盡相同。

生態(tài)地球化學(xué)（ecological geochemistry）一詞1988年首次被使用。國內(nèi)生態(tài)地球化學(xué)術(shù)語2004年才明確提出，其結(jié)合生態(tài)學(xué)觀點和方法提出了更符合我國實際的生態(tài)地球化學(xué)概念。生態(tài)地球化學(xué)是依據(jù)地球化學(xué)循環(huán)理論，采取多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查方法和地球系統(tǒng)評價技術(shù)路線，研究元素地球化學(xué)分布、分配狀態(tài)與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。楊忠芳等在此基礎(chǔ)上將生態(tài)地球化學(xué)概念更具體化，認(rèn)為生態(tài)地球化學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)中化學(xué)元素及化合物地球化學(xué)分布、分配特征及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并對其所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行評價與預(yù)測的一門科學(xué)，是生態(tài)學(xué)與地球化學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前它主要包括多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查與區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評價兩個方面或兩個層次的工作內(nèi)容。

農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價是多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查評價的重要內(nèi)容之一。地球化學(xué)調(diào)查研究本是地學(xué)范疇的問題，但是當(dāng)大量重金屬元素被糧食、蔬菜、水產(chǎn)品等吸收，影響到農(nóng)業(yè)土壤、農(nóng)產(chǎn)品安全和綠色基地建立，即轉(zhuǎn)化成為農(nóng)業(yè)問題。所以，近年來我國多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查評價工作主要集中在農(nóng)業(yè)地質(zhì)的調(diào)查評價方面。

2.主要研究內(nèi)容

大農(nóng)業(yè)（農(nóng)、林、牧、漁）發(fā)展受到光、熱、水、土、氣、肥等自然生產(chǎn)要素的嚴(yán)重制約，而構(gòu)造、地層、巖石、地形地貌等地質(zhì)環(huán)境條件是決定或影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要因素。農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查就是要摸清地質(zhì)、地球化學(xué)特征的空間分布及分異特征，掌握地質(zhì)背景與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境要素間的作用關(guān)系和影響模式，從而為土地等農(nóng)業(yè)自然資源的科學(xué)合理利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃服務(wù)。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個分支學(xué)科，它的研究領(lǐng)域涉及土壤成因與特征，礦產(chǎn)肥料種類與儲存狀況，以及地下水行為與特征，但在實際研究和應(yīng)用過程中已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這一范圍。從農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究歷史來看，農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景、土壤地球化學(xué)、水文地質(zhì)和水環(huán)境化學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究的中心任務(wù)。

近年來，生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查成為我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查的主體工作任務(wù)和核心研究內(nèi)容，使農(nóng)業(yè)地質(zhì)發(fā)展成為以地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、土壤學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、地方病學(xué)、生物工程學(xué)、環(huán)境工程學(xué)和信息技術(shù)等學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以地質(zhì)背景、生態(tài)地球化學(xué)研究為核心，綜合應(yīng)用區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查方法、現(xiàn)代分析測試技術(shù)、計算機(jī)、遙感、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段，在系統(tǒng)調(diào)查與綜合研究的基礎(chǔ)上，通過農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境評價與決策規(guī)劃直接指導(dǎo)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、土壤改良與平衡施肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，達(dá)到服務(wù)于國土資源可持續(xù)利用與保護(hù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化、保障和提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量及其食用安全性、提升國家或區(qū)域數(shù)字化建設(shè)、國土資源宏觀決策水平的目的。圍繞上述目標(biāo)，近些年的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查主要集中在以下3個方面。

1）農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查是農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究的基本內(nèi)容。農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景是指一定區(qū)域內(nèi)對大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展有著一定影響或作用的各種地質(zhì)組成（特征）及有關(guān)地質(zhì)作用的綜合，涉及所有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研開發(fā)有關(guān)的地質(zhì)特征及問題。如形成土壤母巖的組成和特性、成土母質(zhì)的來源和性質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)體和構(gòu)造特點、地球化學(xué)特異性、地下水的賦存及水文地質(zhì)特性、地形地貌發(fā)育情況、地表地質(zhì)作用等，它們是決定農(nóng)作物種植適宜性的基本要素。

2）多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查是基礎(chǔ)性工作，系統(tǒng)采集具有代表性的土壤地球化學(xué)樣品及水地球化學(xué)樣品，利用大型精密儀器測定樣品中數(shù)十種無機(jī)和有機(jī)地球化學(xué)指標(biāo)，編制有關(guān)地球化學(xué)圖件，查明元素地球化學(xué)分布、分配特征，對發(fā)現(xiàn)的有關(guān)重要元素地球化學(xué)異常進(jìn)行查證，為資源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、生態(tài)等多個領(lǐng)域提供基礎(chǔ)資料。

3）根據(jù)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查獲取的大流域或經(jīng)濟(jì)區(qū)帶內(nèi)元素和化合物分布分配特征及元素異常，追蹤異常元素及有機(jī)污染物的來源、成因特征；查明異常元素及有機(jī)污染物的遷移途徑、輸入輸出總量和速率；研究土壤-植物間元素地球化學(xué)循環(huán)與制約農(nóng)作物生長和品質(zhì)的元素含量及其賦存狀態(tài)；對異常元素及有機(jī)污染物的變化趨勢進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測、危害趨勢預(yù)警；對已污染的生態(tài)系統(tǒng)提出治理、修復(fù)和監(jiān)測建議。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

地質(zhì)和農(nóng)業(yè)是兩門古老的學(xué)科，各有其自身的內(nèi)涵和發(fā)展軌跡。隨著研究的深入和學(xué)科的發(fā)展，土壤作為兩個學(xué)科共同的研究對象，架起了地質(zhì)與農(nóng)業(yè)融合的橋梁。隨著全球人口數(shù)量的急劇增長，糧食不足、資源大量消耗、環(huán)境日趨惡化等問題日益突出，各國地質(zhì)工作者進(jìn)行了多方面的探索，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)地質(zhì)的萌生與發(fā)展。

1.國外農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究進(jìn)展

“農(nóng)業(yè)地質(zhì)”（agro-geology）一詞最早是由德國學(xué)者法魯（F.A.Fellow）和李?；舴遥‵.V.Richthofen）于19世紀(jì)中葉提出的，沒有明確的定義，只是用于解釋巖石風(fēng)化與土壤的形成關(guān)系。20世紀(jì)初國際地質(zhì)學(xué)界廣泛注意了農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究，曾在歐洲召開過多次國際性會議。1907年匈牙利皇家科學(xué)院地質(zhì)研究所建立了世界上第一個從事農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究的機(jī)構(gòu)——農(nóng)業(yè)地質(zhì)部，該機(jī)構(gòu)把土壤地質(zhì)調(diào)查、填圖和土壤成因與分類作為主攻方向。

20世紀(jì)的前50年時間里，先后有英美的地質(zhì)學(xué)家著書講授農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)，如1916年英國劍橋大學(xué)R.H.Rastll出版的《農(nóng)業(yè)地質(zhì)》、1946年美國路易斯安那州立大學(xué)F.V.Emeison出版的《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)》。這兩本書的初衷都是給從事農(nóng)業(yè)研究的人員介紹地質(zhì)學(xué)的知識，如巖石、礦物、構(gòu)造等。這些都說明當(dāng)時的農(nóng)業(yè)地質(zhì)主要是地質(zhì)學(xué)的知識和認(rèn)識滲透于土壤研究或直接服務(wù)于農(nóng)業(yè)。

20世紀(jì)20年代美國地理學(xué)家H.H.巴羅斯明確提出地理學(xué)就是人類生態(tài)學(xué)，促進(jìn)了人地關(guān)系研究；20世紀(jì)30年代，K.Troll首次提出了“地質(zhì)生態(tài)學(xué)”這一術(shù)語，現(xiàn)在一般把這一概念理解為研究作為環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成部分和生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)的地質(zhì)圈及其內(nèi)在自然與人類活動成因因素影響下所發(fā)生變化的科學(xué)。區(qū)域生態(tài)地質(zhì)調(diào)查工作以俄羅斯（蘇聯(lián)）做得比較系統(tǒng)，已經(jīng)完成了俄羅斯全境內(nèi)14張1：500萬生態(tài)地質(zhì)圖。20世紀(jì)50年代后，隨著世界人口、資源、環(huán)境矛盾的日益突出，環(huán)境地質(zhì)學(xué)（Betzf，1962）逐漸興起，相當(dāng)多的農(nóng)業(yè)地質(zhì)問題被列入環(huán)境地質(zhì)的范疇。20世紀(jì)60年代初，英國以J.Webb為首的地球化學(xué)家對北愛爾蘭、英格蘭和威爾士的水系沉積物進(jìn)行了系統(tǒng)的地球化學(xué)測量，編制了主要元素和一些微量元素圖并分析了它們對人類、動物、植物的影響。1969～1971年，美國在密蘇里州進(jìn)行了地球化學(xué)調(diào)查，目的是為流行病學(xué)家提供研究地球化學(xué)環(huán)境與人類健康之間關(guān)系的基礎(chǔ)資料。直到1972年，美國地質(zhì)調(diào)查所為了統(tǒng)一學(xué)科概念，將農(nóng)業(yè)地質(zhì)解釋為應(yīng)用于農(nóng)業(yè)需要的地質(zhì)學(xué)，勘查土壤的成因和成分、肥料礦產(chǎn)、地下水分布及特征等，屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)范疇。目前，在國外農(nóng)業(yè)地質(zhì)通常被解釋為“服務(wù)于農(nóng)業(yè)的地質(zhì)學(xué)”。

20世紀(jì)70年代初期，蘇聯(lián)對稀有元素礦物學(xué)、地球化學(xué)和結(jié)晶化學(xué)研究所對生態(tài)地球化學(xué)理論、方法及應(yīng)用問題都做了一些有益探索。在西北地區(qū)進(jìn)行了廣泛的農(nóng)業(yè)地球化學(xué)調(diào)查，為農(nóng)業(yè)土壤的改良、土壤肥力的提高及農(nóng)作物產(chǎn)量的增加與環(huán)境保護(hù)等多方面提供了可靠資料。20世紀(jì)90年代以來，隨著快速精確的儀器分析方法和“3S”技術(shù)的迅速發(fā)展，勘查地球化學(xué)在國際上正不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，俄羅斯等國開展了以生態(tài)環(huán)境評價、土地合理使用、成礦預(yù)測等研究內(nèi)容為一體的區(qū)域地球化學(xué)環(huán)境的調(diào)查和評價，美國、加拿大、日本、德國、意大利、芬蘭、比利時、瑞典、印度、波蘭、捷克、立陶宛、越南、印度尼西亞、韓國、羅馬尼亞、蘇門答臘、肯尼亞和玻利維亞等國家針對各自不同的問題，也廣泛開展了區(qū)域地球化學(xué)環(huán)境的調(diào)查與研究。

2.國內(nèi)農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究進(jìn)展

我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)思想由來已久，古代就對生物與環(huán)境的統(tǒng)一有較深刻的認(rèn)識。早在周代《考工記》中就有“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳，葉徒相似，其實味不同，所以然者何？地氣使然也”，可見早在2500年前，中國人民就認(rèn)識到果樹與土壤的生態(tài)關(guān)系；王象晉的《群芳譜》（1621）有“地不厭高，土肥為上，鋤不厭數(shù)，土松為良”的記載，是我國古代先民對農(nóng)業(yè)與地質(zhì)環(huán)境關(guān)系的一種最樸素的認(rèn)識。但是，將作物與環(huán)境的關(guān)系作為一門學(xué)科來研究，歷史不過百年，這就是后來的農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)。

我國地質(zhì)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合，也是從地質(zhì)學(xué)指導(dǎo)下的土壤學(xué)研究和某些農(nóng)用礦產(chǎn)調(diào)查開始的。隨著農(nóng)業(yè)地質(zhì)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)地質(zhì)的概念含義和研究內(nèi)容不斷拓展，不同時期農(nóng)業(yè)地質(zhì)的內(nèi)涵不盡相同。新中國成立以前，地質(zhì)為農(nóng)業(yè)服務(wù)主要側(cè)重于農(nóng)業(yè)經(jīng)營和農(nóng)學(xué)中所遇到的地質(zhì)問題，例如，通過研究使數(shù)十種非傳統(tǒng)農(nóng)用礦物巖石尤其是磷、鉀、硫礦等礦物肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可作為土壤改良劑、飼料添加劑、肥料、復(fù)合肥料、畜牧漁業(yè)場圈干燥與除臭劑、農(nóng)藥載體、魚池凈化劑等；20世紀(jì)50年代以后，我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作取得了長足的發(fā)展，主要可劃分為4個階段。

第一階段：20世紀(jì)50～70年代，農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作主要集中在為農(nóng)業(yè)服務(wù)的區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域水文地質(zhì)、農(nóng)藥農(nóng)肥礦產(chǎn)勘查等傳統(tǒng)領(lǐng)域。新中國成立之初，糧食問題一直是困擾國家安全和生存的大問題。在“有收無收在于水，收多收少在于肥”的思想指導(dǎo)下，地質(zhì)部門開展了鉀礦、磷礦的調(diào)查與勘探工作，在北方半干旱、干旱地區(qū)開展了農(nóng)田供水勘查、土壤侵蝕和鹽堿化改良研究等工作。20世紀(jì)60～70年代完成1：5萬和1：10萬農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘查累計約130×104km2。

第二階段：20世紀(jì)80年代，以地層、巖石和地貌等背景條件為研究對象的農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景研究，探討不同地質(zhì)背景下優(yōu)、劣勢特產(chǎn)農(nóng)作物及其與某些元素的關(guān)系，認(rèn)識到地質(zhì)背景條件是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素。在此期間地質(zhì)礦產(chǎn)部或地方政府多次部署開展了以研究農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景與名優(yōu)特產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作，以及新型礦物肥料和礦物飼料的勘查與開發(fā)研究。主要有山東肥城桃，平陰玫瑰、山東煙草、泰山（東北麓）板栗，四川柑橘，涪陵榨菜，河北省滄州金絲小棗，廣西荔枝，柳州甘蔗及南寧的香蕉等等，項目取得了豐富的成果，積累了大量數(shù)據(jù)資料，總結(jié)了不少理論認(rèn)識，利用這些數(shù)據(jù)資料和規(guī)律，尋找或發(fā)現(xiàn)了許多新的農(nóng)林優(yōu)勢區(qū)，擴(kuò)大了種植，也極大地促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1988年，地質(zhì)礦產(chǎn)部向國務(wù)院報告了關(guān)于開展地質(zhì)為農(nóng)業(yè)服務(wù)的工作，掀起了農(nóng)業(yè)地質(zhì)的第一次高潮。20世紀(jì)80年代以后，我國1：20萬區(qū)域化探掃面資料開始應(yīng)用于環(huán)境地球化學(xué)領(lǐng)域，研究了Zn，Cu，Co，Mo，B等在不同地區(qū)的含量與作物產(chǎn)量的對應(yīng)關(guān)系，尋找產(chǎn)生生物生長缺陷和低產(chǎn)的原因，總結(jié)提出當(dāng)?shù)啬承┰嘏c相應(yīng)作物生長的正常、過量或缺乏的閾值。類似的研究為微肥配制與田間投放提供了基礎(chǔ)依據(jù)，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)刂械彤a(chǎn)田及草場的改造。

第三階段：20世紀(jì)90年代，生態(tài)農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)成為研究熱點；近10年來，生態(tài)地球化學(xué)的引入使農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作進(jìn)入了一個全新的快速發(fā)展的歷史時期。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，“農(nóng)業(yè)地質(zhì)”已經(jīng)演化成“農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)”。“農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)學(xué)”已經(jīng)不是早期的“農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)”的概念了，已經(jīng)形成了一個邊緣學(xué)科的雛形。1992年，中國地質(zhì)學(xué)會成立了農(nóng)業(yè)地質(zhì)專業(yè)委員會。農(nóng)業(yè)地質(zhì)專業(yè)委員會向國際第30屆地質(zhì)大會介紹了我國農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)研究的最新成果，受到國際同行的關(guān)注。“九五”期間，地質(zhì)礦產(chǎn)部在傳統(tǒng)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中增加了1：5萬生態(tài)地質(zhì)調(diào)查試點和1：5萬農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查試點工作，如山東臨淄幅、青州幅1：5萬區(qū)域地質(zhì)與農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查試點項目，河北流常幅、龍華幅1：5萬農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查試點項目等，都是地質(zhì)部門為給農(nóng)業(yè)區(qū)劃提供有效服務(wù)的工作。

第四階段：21世紀(jì)是農(nóng)業(yè)地質(zhì)發(fā)展的鼎盛階段。1999～2002年進(jìn)行了珠江三角洲、江漢平原和成都平原多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)填圖試點工作并取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。在前期多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查經(jīng)驗基礎(chǔ)上，從2001年開始，我國先后在中、東部地區(qū)的近20個省區(qū)200多萬平方千米的范圍內(nèi)開展了以建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、推進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、健全農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系為主要內(nèi)容的省、部合作多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查工作，在此基礎(chǔ)上重點對長江流域、黃河流域、沿海經(jīng)濟(jì)帶、東北經(jīng)濟(jì)區(qū)（即“一帶兩域一區(qū)”）等區(qū)域進(jìn)行農(nóng)業(yè)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境總體評價，掀起了農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作的新高潮。

總的來說，過去30多年是我國農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究的鼎盛時期，涌現(xiàn)了眾多的理論觀點，方法技術(shù)得到迅速發(fā)展，實踐應(yīng)用取得巨大成就。20世紀(jì)80年代，李正積（1986）在《農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景系統(tǒng)概論》中提出了“農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景即農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)等密切相關(guān)的地質(zhì)體和地質(zhì)營力作用的特殊綜合”。馮群耀（1991）在《大農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)》中提出了“大農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)是以地質(zhì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合農(nóng)林等學(xué)科相關(guān)理論，研究大農(nóng)業(yè)相關(guān)問題的邊緣學(xué)科”。兩者都強(qiáng)調(diào)了農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景、礦物巖石及其地球化學(xué)成分與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。到了20世紀(jì)末期，成官文（1996）在《農(nóng)業(yè)環(huán)境地質(zhì)理論及其研究內(nèi)容初探》中提出了“農(nóng)業(yè)環(huán)境地質(zhì)是一門研究農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境及其環(huán)境中物質(zhì)與能量在自然因素、人為因素作用下活化、遷移、轉(zhuǎn)化的變化規(guī)律和伴隨這種變化規(guī)律的生物效應(yīng)，并通過人為作用和利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境實施時空優(yōu)化、因素流動和物料平衡，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)能持續(xù)發(fā)展、集約經(jīng)營與科學(xué)管理的學(xué)科”。張宗祜（1997）提出了“農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)是一門研究人-農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-地質(zhì)環(huán)境整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用的學(xué)科”。兩者把農(nóng)業(yè)地質(zhì)的研究范圍擴(kuò)大到生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，大大拓展了農(nóng)業(yè)地質(zhì)的應(yīng)用前景和社會功能。

三、農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作的發(fā)展趨勢

迄今為止，農(nóng)業(yè)地質(zhì)已走過了100多年的發(fā)展歷史。農(nóng)業(yè)地質(zhì)是從制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的客觀自然因素出發(fā)研究解決農(nóng)業(yè)發(fā)展問題，目前側(cè)重于對農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景及農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境的研究及土壤的化學(xué)污染與防治、土壤地球化學(xué)、農(nóng)業(yè)中的微量營養(yǎng)元素及土壤區(qū)劃等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和對生態(tài)環(huán)境要求的提高，農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究需要把巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈和社會圈緊密結(jié)合起來。農(nóng)業(yè)地質(zhì)科學(xué)的主要研究內(nèi)容已擴(kuò)展到國土資源的利用和管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、地方病和地質(zhì)災(zāi)害防治、可持續(xù)發(fā)展等眾多領(lǐng)域，體現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景。近年來，與農(nóng)業(yè)地質(zhì)有關(guān)的研究和發(fā)展趨勢可概括為如下幾個方面。

1.多部門協(xié)同作戰(zhàn)成為農(nóng)業(yè)地質(zhì)發(fā)展趨勢

長期以來地球化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、土壤化學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、毒理學(xué)、污染生態(tài)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的賦存形態(tài)、活化遷移、轉(zhuǎn)化循環(huán)、生物吸收累積機(jī)制、生物效應(yīng)等一系列問題進(jìn)行了大量基礎(chǔ)性研究，取得了大量理論研究成果，建立了理論方法體系，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的綜合評價提供了基礎(chǔ)理論依據(jù)。農(nóng)業(yè)地質(zhì)既是地礦系統(tǒng)拓寬學(xué)科研究，面向擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域的最好方向之一，又是農(nóng)學(xué)部門結(jié)合地學(xué)知識，加深加快農(nóng)業(yè)發(fā)展的新途徑。因此不同行業(yè)的科技人員協(xié)同作戰(zhàn)是必由之路。

2.系統(tǒng)研究特色農(nóng)作物與生態(tài)條件之間的關(guān)系

農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景是農(nóng)作物特色品質(zhì)形成的生態(tài)基礎(chǔ)條件之一，在實際生產(chǎn)、科研中必須通過綜合研究，獲得足夠的農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地、完整地研究特色農(nóng)作物品質(zhì)與生態(tài)條件之間的關(guān)系，尋找起關(guān)鍵作用的地質(zhì)背景因子，可以更準(zhǔn)確地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。為了更好地研究農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景在農(nóng)作物生產(chǎn)中的位置和作用，作者認(rèn)為在以后的農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景研究中，應(yīng)該著重于以下幾個方面：首先，廣泛開展農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查，綜合各種地質(zhì)因素，研究特色農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景因子之間的關(guān)系，揭示不同農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景產(chǎn)區(qū)作物品質(zhì)差異的原因；其次，在廣泛開展農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查的基礎(chǔ)研究，對比分析優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)區(qū)與一般農(nóng)產(chǎn)區(qū)的元素地球化學(xué)特征和土壤適宜性；最后，隨著農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查研究的深入，充分應(yīng)用3S（GIS，GPS，RS）技術(shù)在農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查研究中的作用，以避免人力、財力和時間的浪費，降低研究中數(shù)據(jù)的綜合、提取難度，并提高調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)已成為世界各國共同關(guān)心的重大課題

工業(yè)化給人類生存環(huán)境帶來的種種影響和危害早已引起各國政府和科學(xué)家的普遍關(guān)注，針對工業(yè)化污染的研究相對成熟，許多國家和政府已頒布法令制止有害工業(yè)污染物的任意排放，使工業(yè)污染在一定程度上得到有效控制。相比之下，工業(yè)現(xiàn)代化對農(nóng)業(yè)環(huán)境的負(fù)面影響到20世紀(jì)后半葉才引起人們的警覺，工業(yè)“三廢”及城市生活污染物排放、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥等化學(xué)品大量施用，是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)（地質(zhì)）環(huán)境日益惡化，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降的主要原因之一。目前，農(nóng)業(yè)地質(zhì)（生態(tài)）環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全體系的構(gòu)建已愈來愈被世界各國政府重視。許多國家尤其美國、英國、法國、德國、日本等西方發(fā)達(dá)國家相繼投入大量的人力和物力，對重金屬、硝酸鹽、農(nóng)藥及持久性有機(jī)污染物（POPs）等在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中的行為和影響開展了一系列基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，并建立專門機(jī)構(gòu)，制定相應(yīng)的法令法規(guī)，嚴(yán)格限制化學(xué)品在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域的使用范圍和數(shù)量。同時，大力發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)，走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路。在大量基礎(chǔ)性、應(yīng)用性研究的基礎(chǔ)上，實施了大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的實時性監(jiān)測；生產(chǎn)過程控制技術(shù)的精準(zhǔn)化、程序化及產(chǎn)品質(zhì)量的即時性監(jiān)測；印度等一些發(fā)展中國家也逐步認(rèn)識到農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的負(fù)面影響，積極開展了相關(guān)內(nèi)容的工作，加緊制定保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)（地質(zhì)）環(huán)境、防治農(nóng)產(chǎn)品污染的政策和技術(shù)措施，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化趨勢和國際農(nóng)產(chǎn)品一體化進(jìn)程。

我國由于受到經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展?fàn)顩r等因素的限制，在農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境方面的研究起步相對較晚。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，我國將其作為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重要課題，先后對20多個省、自治區(qū)、直轄市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染狀況進(jìn)行了調(diào)查，在土壤地球化學(xué)背景值、污染物的農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)、農(nóng)業(yè)區(qū)劃布局等方面開展了一定程度的研究工作，并在有機(jī)氯農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響及作用規(guī)律，鎘、汞等重金屬及無機(jī)和有機(jī)污染物對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的危害、遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制與防治措施等方面取得了一定進(jìn)展。進(jìn)入“十五”期間，針對當(dāng)前加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品安全管理的形勢及適應(yīng)加入WTO的迫切需要，我國正借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，積極研究農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和防治、農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)過程控制等關(guān)鍵技術(shù)，并在我國首次將生態(tài)農(nóng)業(yè)、食品安全技術(shù)等方面的研究列入“十五”科技攻關(guān)重大專項，研究和制定了《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》等國家標(biāo)準(zhǔn)，將我國農(nóng)產(chǎn)品（食品）安全納入《中國食物與營養(yǎng)發(fā)展綱要（2001～2010）》，以農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全和食品安全為主線，開展科技攻關(guān)。

4.與農(nóng)業(yè)地質(zhì)相關(guān)的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性研究不斷深入

美國、英國等一些西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)60年代以來，相繼對重金屬、硝酸鹽、有機(jī)氯農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品中的污染現(xiàn)狀、發(fā)生規(guī)律、遷移富集過程、循環(huán)轉(zhuǎn)化機(jī)理及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全控制策略和治理途徑等各個方面開展了一系列深入而廣泛的研究。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染主要為面源污染，因其涉及面廣，過程、機(jī)理復(fù)雜，這方面研究相對滯后。國外對重金屬在土壤和植物中的遷移富集規(guī)律、氮磷水平及潛在的面源污染、有機(jī)氯等有機(jī)物污染、信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)面源污染調(diào)查與評價中的應(yīng)用等進(jìn)行了較為深入的研究，但相關(guān)研究目前基本上集中在畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，研究的土壤基本上為旱地，對濕地土壤和水田土壤的研究尚不足。

在農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)開發(fā)方面，發(fā)達(dá)國家的信息高速公路正迅速伸向農(nóng)村和農(nóng)業(yè)，利用計算機(jī)技術(shù)、地理信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)面源污染信息系統(tǒng)、生豬管理系統(tǒng)、名優(yōu)果樹新品種、農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)、畜禽飼料專家配方系統(tǒng)等方面的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，尤其以美國、日本、西歐為代表的發(fā)達(dá)國家在完成了農(nóng)業(yè)工業(yè)化和農(nóng)業(yè)機(jī)械化后已經(jīng)進(jìn)入農(nóng)業(yè)信息化時代，建立了AGRIS，CABI，AGRICOLA等為主的三大著名國際農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫及國家食品安全數(shù)據(jù)庫（National Food Safety Database）；衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)已被農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者廣泛應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率得到大幅度提高。

5.農(nóng)業(yè)地質(zhì)評價方法技術(shù)研究方興未艾

長期以來，地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)保、氣象等部門從不同專業(yè)角度出發(fā)，形成了巖、土、水、氣、生物等介質(zhì)的調(diào)查和研究方法，制訂了相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定。但這些調(diào)查和研究工作多從部門與學(xué)科專業(yè)角度出發(fā)，調(diào)查研究的介質(zhì)要素相對單一，分析測試指標(biāo)較少，不少方法技術(shù)主要適用于局部性、專題性研究目標(biāo)。與傳統(tǒng)的單學(xué)科研究、實驗室試驗、局部調(diào)查評價有所不同，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查是一項包括區(qū)域和局部多尺度、水土生物多介質(zhì)、調(diào)查研究相結(jié)合、基礎(chǔ)性和應(yīng)用性兼顧的復(fù)雜系統(tǒng)工程。巖土地質(zhì)背景、氣候、植被、生物、地形條件等自然資源、環(huán)境條件及其質(zhì)量狀況是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要素；需要有一套具有科學(xué)性、可操作性、實用性的評價方法技術(shù)體系予以支持。因此，近年來針對環(huán)境質(zhì)量、污染程度的評價方法模型，特別是綜合考慮多環(huán)境要素，從生態(tài)系統(tǒng)角度出發(fā)的綜合評價體系研究，包括評價的框架思路、指標(biāo)體系、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)、方法模型已成為當(dāng)今生態(tài)環(huán)境科學(xué)的熱點研究課題。