[发明专利]一种农药应用的土壤环境承载力的定量评价方法

摘要

本发明公开了一种农药应用的土壤环境承载力的定量评价方法，根据待研究省的统计年鉴，以土壤环境承载力为核心，选取各县区包括自然条件、人口、国民经济、财政、农业生产、土壤理化性质、教育科技、人民生活、交通运输、环境保护10个一级指标，形成总评价指标库；基于农药使用量、农药残留量与评价指标因素的相关性，从总评价指标库中筛选出相关评价指标；在相关评价指标的基础上加入包括土壤农药残留浓度、农药检出种类、生态风险、致癌风险、非致癌风险、土壤pH和土壤有机质7个自测评价指标，形成相关评价指标库；将标准化后的数据进行主成分分析，得到多个主成分的得分值和贡献率，识别不同区域的土壤环境承载力的限制性因素。

主权项

一种农药应用的土壤环境承载力的定量评价方法，其特征在于，步骤如下：据待研究省的统计年鉴，以土壤环境承载力为核心，选取各县区包括自然条件、人口、国民经济、财政、农业生产、土壤理化性质、教育科技、人民生活、交通运输、环境保护10个一级指标，形成总评价指标库；基于主成分分析的Bartlett球形检验，要求KMO值>0.7，显著性<0.05，结合相应的评价指标因素与农药使用量或农药残留量的相关性，从总评价指标库中筛选出相关评价指标；在相关评价指标的基础上加入包括土壤农药残留浓度、农药检出种类、生态风险、致癌风险、非致癌风险、土壤pH和土壤有机质7个自测评价指标，形成相关评价指标库；采用极差标准化方法，对相关评价指标库中的数据进行标准化预处理，使其无量纲化，处理方式如下：对于土壤环境有利型指标和不利型指标分别采用下式进行标准化处理，标准化处理的公式为：当相关评价指标库中的指标和农药使用量成正相关，则为不利型指标，否则为有利型指标；式中，Xi为某一指标实测值；Xmax为某一指标统计范围中的最大值；Xmin为某一指标统计范围中的最小值；X’i为标准化后的值；将标准化后的数据进行主成分分析，得到多个主成分，将输出的因子得分分别乘以各自方差的算术平方根，得出各地区各主成分得分；得到总得分的定性模型：其中，yn和bn分别为第n个主成分的得分值和方差贡献率；根据上述定性模型得到的各地区的总得分，结合各县区的经纬度，采用ArcGIS的Kriging插值法，作出土壤环境承载力的总得分分布图，用于评估土壤环境承载力的区域差异性，利用各主成分得分不同来识别不同区域的土壤环境承载力的限制性因素；采用逐步的方法，将各地区总得分和相关评价指标库中的原始数据进行多元线性回归拟合，选择满足多元线性回归拟合要求且R2最大的模型；该模型是环境承载力与评价指标的定量关系模型，针对某地区提出相应的解决策略与方案，提高该地区土壤环境承载力。