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(shí)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(gè)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(shí)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(diǎn)和方法提出了更符合我國實(shí)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(jià)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(jià)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(jià)兩個(gè)方面或兩個(gè)層次的工作內(nèi)容。

農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價(jià)是多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查評價(jià)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(jià)工作主要集中在農(nóng)業(yè)地質(zhì)的調(diào)查評價(jià)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(gè)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(shí)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(jì)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(jià)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(gè)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(diǎn)、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(gè)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(xiǎn)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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)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(jià)、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(jià)，美國、加拿大、日本、德國、意大利、芬蘭、比利時(shí)、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(shí)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(shí)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(gè)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(gè)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(jì)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(xiàng)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(bào)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(diǎn)；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(gè)全新的快速發(fā)展的歷史時(shí)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(gè)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?！熬盼濉逼陂g，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(diǎn)和1：5萬農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查試點(diǎn)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(diǎn)項(xiàng)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(diǎn)項(xiàng)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(diǎn)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(yàn)基礎(chǔ)上，從2001年開始，我國先后在中、東部地區(qū)的近20個(gè)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(diǎn)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(jià)，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(shí)期，涌現(xiàn)了眾多的理論觀點(diǎn)，方法技術(shù)得到迅速發(fā)展，實(shí)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(shí)施時(shí)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(gè)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(gè)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(jià)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(shí)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(gè)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(cái)力和時(shí)間的浪費(fèi)，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(shí)，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(shí)施了大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的實(shí)時(shí)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(shí)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(gè)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(yàn)，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(xiàng)，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(gè)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(jià)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(jì)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(shí)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(jià)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(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、局部調(diào)查評價(jià)有所不同，農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查是一項(xiàng)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(shí)用性的評價(jià)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(jià)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(jià)體系研究，包括評價(jià)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(diǎn)研究課題。