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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果国家地理标志伍家台贡茶的生态农业地质环境研究地质工作服务于农业领域的需要，形成了生态农业地质学1。历史名茶伍家台贡茶，是国家地理标志产品、国家地理标志商标、国家农产品地理标志2，具有味甘、汤色清绿明亮、似熟板栗香味等优点，久负盛名，早在清朝时乾隆御笔赐“皇恩宠赐”匾，具有很高的历史、艺术和科学价值。伍家台贡茶原产地，是湖北宣恩县万寨乡伍家台村、板场村、马鞍山村等，现其地理标志保护范围，已扩展为该县万寨乡、晓关侗族乡、椒园镇、珠山镇、长潭河侗族乡、沙道沟镇等6个乡
2、镇。宣恩县，位于新阶段扶贫攻坚主战场武陵山片区3-5恩施土家族苗族自治州“世界硒都”6，是“XX年度全国重点产茶县”，为“XX年度全国十大生态产茶县”。该县万寨乡为“湖北省十大茶叶名乡名镇”，并享有“中国贡茶之乡”美誉。茶叶产业为该县支柱产业。目前，宣恩县茶树培植、茶叶加工、茶文化保护的研究取得了一定进展2，伍家台贡茶的质量、声誉、富含硒元素与其产地的自然因素密切相关。然而，对于自然因素研究相当薄弱，尤其是原产地土壤地球化学环境。因此，为推进宣恩县茶业科学发展，湖北省国土资源厅科技计划纳入“宣恩县优质贡茶产地土壤地球化学特征研究”项目，开展贡茶产区的农业地质环境与地球化学背景研究7，该项目由湖
3、北省第二地质大队承担完成。在此基础上，笔者重点以“中国贡茶之乡”宣恩县万寨乡为例，探讨伍家台贡茶的生态农业地质环境。1 研究区农业地质环境条件伍家台贡茶茶多酚联盟含量高达19%32%，氨基酸为%，水浸出物含量较高，%。好山好水出好茶，该茶品质取决于农业地质环境等地理标志自然因素。 气候与水文研究区宣恩万寨乡处于亚热带季风型气候区，具有气候温和湿润、光热丰富、降水充沛、雨热同期等特点。年平均气温15.，极端最高气温40.，极端最低气温-12.，无霜期24d。区内气候随海拔高程的变化呈明显的垂直分带特征。伍家台贡茶茶区年积温为500000 。常年多雾，年雨量为100100 mm。土壤偏酸性，pH。
4、显然，伍家台贡茶茶区相当适合茶树喜阳耐阴、喜酸耐铝等生长习性。茶区所在区域河流属清江水系，受区域构造控制，主要河流顺构造线发育，各级支流一般斜切构造线，水系呈树枝状。发育磨溪、熊家河两条主要河流。地下水类型可分为松散堆积层孔隙裂隙水、基岩裂隙水和岩溶水3种。伍家台贡茶茶区山青水秀，地表水达到国家地面水环境质量标准的类水质标准。1.地形地貌研究区区域呈构造剥蚀岩溶、构造侵蚀中山地貌形态，山体多呈北东、北北东向展布，地势高峻、河谷深切，岩溶及其组合形态在垂向上具有成层分布的特点。地形总趋势为：中部沿磨溪河谷底，向南东和北西方向逐渐升高。中部余家湾-板场-陈家沟、北西侧绿风坪-向家坨为碳酸盐岩分布区
5、，地势陡峭，主要发育岩溶槽谷、洼地、漏斗、残丘、孤峰等岩溶地貌形态。在伍家台-茶园包、新屋垭-天井鹅屋场碎屑岩分布区，地势较碳酸盐岩区相对平缓，主要发育侵蚀残丘、沟谷，沟谷切深较浅，山脊线较模糊。地形地貌对茶树的影响主要是通过影响气候特点产生作用的。伍家台贡茶茶园海拔400900m。海拔升高，气温下降，相对湿度明显提高，降水量增大，日照时间减少，积温下降。另外，地形地貌还影响岩石的风化、搬运、沉积等过程，从而影响土壤母质特点。1.地层岩性恩施州富硒土壤的母岩，主要有二叠系下统孤峰组、奥陶系上统-志留系下统龙马溪组、寒武系下统牛蹄塘组等黑色岩系。煤系地层二叠系上统龙潭组、二叠系下统梁山组、三叠系
6、上统九里岗组等也是富硒土壤的重要母岩。上述黑色岩系与煤系地层等富硒母岩，在宣恩县均有分布。但是研究区只分布三叠系嘉陵江组、巴东组。嘉陵江组为碳酸盐岩沉积。巴东组为一套滨海-浅海相砂泥质-碳酸盐岩沉积。1.岩石风化情况和土壤特征因母岩与母质的不同，研究区岩石风化情况和土壤特征大致可分为两种情况，一是砂岩、粉砂岩、泥岩等碎屑岩地层区域，二是灰岩、石灰岩等碳酸盐地层区域。碎屑岩地层区域：以伍家台、王家湾一带为代表，主要出露巴东组二段紫红色粉砂岩、泥岩。此类区域基岩出露深度较小，一般为3090cm左右，出露厚度相对均匀，如伍家台核心产茶区土层厚度在80 cm左右；土壤以残积土坡积土为主，含较多的粗粒成
7、分，一般为直径cm左右的碎石，因而土质较为疏松；此类区域岩石风化的另一个特征是残积层、全风化、强风化等风化带发育完整，这是由于碎屑岩类的风化主要以物理风化作用和生物风化作用为主，化学风化作用较小，土壤分层结构也较明显，表土层、心土层、底土层发育比较完整。这种风化带发育完整的地层结构有利于土壤存积水分，也利于植物根系生长。碳酸盐地层区域：以板场、长茅岭一带为代表，主要出露地层为巴东组三段浅灰色、灰色中至厚层状灰岩、白云岩。此类区域基岩出露深度变化较大，主要受岩溶作用控制，基岩埋深在10500cm不等，土壤中粗粒成分较少，土质相对密实；由于碳酸盐岩的风化以化学风化为主，此类区域岩层风化带发育常不完
8、整，一般没有残积层和全风化层，这种岩层结构特点不利于土壤存积水分，相对密实的土质特点也不利于植物根系生长。样品采集与测试 样品种类与数量采集样品分为：土壤样品、岩石样品、水样和茶叶样品四类。共采集土壤样品27个、岩石样品28个、水样3个、茶叶样品9个。2.样品采集单元土壤、岩石样品。通过现场地质调查，伍家台地层出露特点主要受宣恩向斜构造控制，产茶区主要集中在三叠系中统巴东组一段、二段、三段地层中，其中巴东组一段、三段主要为灰色、浅灰灰色灰岩、白云质灰岩等碳酸盐地层，巴东组二段主要为紫红色泥岩、泥质粉砂岩等碎屑岩地层。根据上述茶叶种植区地层出露特点，样品采集中土壤、岩石样品布置在5条剖面上，一条
9、位于巴东组一段，两条位于巴东组二段，两条位于巴东组三段地层中。茶叶样品。分别在“贡茶”传统种植区、长茅岭茶叶基地以及伍家台核心产茶区进行采集。“贡茶”传统种植区单元。出露基岩都为巴东组二段紫红色泥质粉砂岩。分为3个亚单元：昌臣公司茶厂有机茶叶基地亚单元，位于昌臣公司东侧，面积约50m80m，茶树生长旺盛，降雨充沛，气温适宜，茶区西侧为乡村道路，北侧为民房；尖峰包东南坡亚单元，此亚单元位于尖峰包东南侧坡地上，呈阶梯形，北东两侧被河沟包围，雾气较重，湿度大，茶树生长旺盛；杨家坨东侧茶区亚单元，此亚单元位于杨家坨2个山包上，高程720m左右，茶树生长旺盛，降雨充沛，气温适宜，茶区有沼气池。长茅岭茶叶
10、基地单元。即长茅岭全国有机茶示范基地，出露巴东组三段岩层，山顶南侧局部零星有巴东组四段地层。面积50 000m2左右，此区域为一走向北东的椭圆形山包，高程780830 m。伍家台核心产茶区单元。此采样单元出露巴东组二段地层，位于尖峰包南侧平台上，其原始产茶区由于伍昌臣后代建房占用，仅剩下70m2左右。采样单元高程720m左右，所在区域自北向南大致呈阶梯状，北侧为尖峰包，东、南、西侧皆为水沟，这种特殊的地形条件使得此区域雾气较重，这也可能是茶叶品质优良的一个原因。水样品。S1采集于传统种植区采样单元内的一眼深井，S2采集于长茅岭采样单元内的一个山泉，S3采集于板场磨溪河。3个采样单元中，Se、Z
11、n、Pb、As4种元素表现出较大的差异。其中Se元素表现为传统产茶区含量明显大于其他2个采样单元含量；Zn表现为核心产茶区含量传统产茶区含量长茅岭基地含量；Pb则表现为核心产茶区含量明显小于其他2个采样单元；As表现为传统产茶区含量长茅岭基地含量核心产茶区含量。由上述分析可知，相对于长茅岭基地、核心产茶区而言，伍家台贡茶传统产茶区茶叶富含硒，硒含量明显高于东部一些历史名茶。核心产茶区受污染程度最轻，从Pb含量这一指标上看，仅此采样单元茶叶完全符合卫生标准。从水样pH检测结果来看，仅取自于传统产茶区的S1样品pH符合的要求，长茅岭水样和板场水样pH均偏大，不符合无公害食品茶叶产地环境条件中对茶叶
12、产地灌溉用水的pH要求。结论武陵山片区宣恩县是重要的产茶区，茶叶生产为当地农业支柱产业。伍家台贡茶，是国家地理标志产品、国家农产品地理标志、国家地理标志商标。茶树生长习性、气候、水文、地形、地貌、土壤物理性质、土壤与水地球化学特征、土壤的母质成分、茶叶中的硒元素等农业地质环境条件，确保了伍家台优质贡茶产区贡茶的优秀品质。茶叶元素地球化学、土壤类型、土壤主量元素、土壤营养元素、土壤中人体营养元素、土壤中对人体有毒元素、岩石与水的化学成分等方面，显示伍家台优质贡茶产区有很好的地球化学背景。伍家台贡茶茶叶Se含量为/kg，平均mg/kg。相对于长茅岭基地、核心产茶区而言，伍家台贡茶传统产茶区茶叶富含
13、硒，硒含量也明显高于东部一些历史名茶。研究区茶叶Zn含量为mg/kg，平均 mg/kg，比日本的/kg，斯里兰卡的3mg/kg，以及我国平均量40.mg/kg高得多。茶叶Cu、Cd、Cr、Hg、As含量远低于限量标准，完全符合相关质量要求，但是，Pb有一定超标。然而，Se对Pb等重金属毒性具有拮抗作用，只要保证茶叶富含硒，Pb有一定超标并不是问题。茶区土壤Se含量为 mg/kg，平均 mg/kg，略低于富硒土壤的标准；有效Se为/kg，平均/kg；Zn含量为 mg/kg，平均mg/kg。27个土壤样品中，6个为富硒土壤。土壤中对人体有毒元素Pb、Cu、Cd、Cr、Hg、As含量很低，土壤环境质量符合类土壤要求，土壤质量基本上保持自然背景水平，土壤环境良好，没有受到大的污染。按照第二次全国土壤普查中的土壤营养元素分级标准，研究区内土壤极缺乏有机质、很缺乏全P、缺乏全K等营养元素。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
