浅谈我国土壤质量评价的研究进展

浅谈我国土壤质量评价的研究进展发表时间：2018-10-15T09:33:04.520Z 来源：《知识-力量》6中作者：任建行1 王云2[导读] 本文简要介绍和分析土壤质量概念及现状以及评价方法和对今后土壤质量研究工作的意见。

：（1.湖南人文科技学院,湖南娄底 417000,2.湖南文理学院,湖南常德 415000）摘要：本文简要介绍和分析土壤质量概念及现状以及评价方法和对今后土壤质量研究工作的意见。

关键词：土壤质量；评价单元；评价指标引言随着社会的发展和人口的增多，土壤资源受到日益增大得压力。

由于目前存在土壤侵蚀严重、有机质降低、土壤肥力和生产力降低、土壤化学和重金属污染、以及由此导致的大气和水体质量降低问题，引起了人们对土壤质量的概念以及评价的兴趣研究。

[1] 中国土壤资源总量居世界前列，但人均耕地占有量还不足世界平均水平的 1/2，且总体质量不高，中低产田占 2/3。

由于人多地少，我国土地资源开发比较彻底，可供开发的后备耕地资源十分有限。

随着城市化的高速发展和生态环境工程的实施，全国耕地面积将进一步减少。

要增加粮食产量以满足日益增加的粮食需求,保障粮食安全，只能依靠单位面积产量的提高，土壤质量便成为决定生产力的决定因素。

[2]只有对土壤质量进行准确评价，才能客观了解不同土壤管理措施对土壤的影响，并及时的调整土地管理措施，为土地的可持续发展提供理论依据。

1.土壤质量的定义土壤质量的概念从20世纪90年代随土地持续利用研究发展起来，并在粮食需求增长与环境保护、资源可持续利用之间的矛盾不断加剧的形式下越来越受到重视。

1995年美国土壤学会认为土壤质量是指在自然或管理的生态系统边界内，土壤具有动植物生产持续性，保持和提高水、气质量以及人类健康与生活的能力。

直到20世纪末才提出了土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量的综合，即土壤在生态系统的范围内，维持生物的生产能力、保护环境质量及促进动植物健康的能力[3]。

但仍未建立起对土壤质量量化表征的方法和公认的指标及评价体系。

Parr 等几个土壤质量定义的特定用处，可用于评价管理措施对土壤退化和保持的影响[4]。

江慧等提出土壤质量的概念有助于区别技术进步导致生产力的变化和土壤质量的变化导致的生产力的变化[5]。

土壤质量的概念也可用于监测与农业管理有关的可持续性和环境质量的变化。

应该指出的是，土壤质量的含义可以因使用土壤不同和管理目的不同而不同，也会因认识和研究的深入而变化，但在研究土壤质量的动态变化时，为便于比较，必须有相对稳定的指标和方法。

2土壤质量研究现状我国在20世纪50年代进行了第一次土壤普查，因为规模和采集的数据有限，所以资料并不完整。

第二次土壤普查是在80年代初，虽然此次规模很大，资料也齐全。

但是由于对土壤质量没有完整的认识，只关注了土壤的基本属性和肥力指标，没有包括土壤的环境和健康指标。

30多年后的今天，虽然粮食生产总量从 1978年的3 048亿公斤增至2017年6179亿公斤，占到世界的16%，但是化肥用量占31%，每公顷用量是世界用量的4倍。

在这30年来，是我国工业化和城市化发展最快的时期。

土壤中的废弃物和污染物增多，土壤退化比较严重。

据统计，因土壤侵蚀、肥力贫瘠、盐渍化、沼泽化、污染及酸化等造成的土壤退化总面积约4.6亿hm2，占全国土地面积的40%,是全球土壤退化总面积的1/4。

[6]这些都对土壤质量产生了深刻的影响。

为了摸清土壤变化情况，也为了农业的可持续发展，近年来，我国科研工作者对土壤质量的评价做了大量研究，同时评价方法和指标逐渐丰富，研究范围也变得越来越广泛。

周建民分析研究了由中科院南京土壤所主持完成了“973”项目“土壤质量演变规律与可持续利用”通过对研究对象（生产90%以上的水稻土、红壤、潮土、和黑土）的分析比较得出土壤肥力（土壤有机质、土壤速效磷、以及土壤速效钾）和土壤健康以及土壤PH在这20年来变化趋势，从而得出20年来土壤质量的变化。

孙云云等提出可以从土壤生物学性质中土壤微生物指标、土壤酶活性指标、土壤动物指标来反映土壤质量健康的变化，作为土壤质量评价的指标。

随着人们认识水平的提高和研究的深入，对土壤质量的评价也分成了不同尺度。

（1）大尺度的土壤质量的评价研究：吴玉红等运用主成分分析的方法对有机质、碳酸钙、速效钾、磷酸酶等12项土壤属性进行分析，进而对土壤质量进行评价。

研究结果表明，对于该研究区域来说，深松技术和秸秆还田技术是比较有效的保护性耕地措施。

（2）中尺度的土壤质量的评价研究：张杰等运用主成分分析法对于大庆市不同类型土壤的全盐量、阴离子组成、PH 值等指标进行了评价，从而进行了不同土壤质量的评价。

（3）:小尺度的土壤质量的评价研究：黄春雷等研究了在浙江东部沿海受某一固体废弃物污染土壤的重金属污染情况，先用单因子指数法计算各重金属的污染情况，再用內梅罗综合指数法将各种重金属污染进行综合，然后再根据区域土壤环境背景上限值进行判断，最终得到该土壤的综合污染指数。

3评价单元土壤质量评价单元是土壤资源评价的对象,是评价对象的最小单元，是土地质量评价和级别划分的最小空间单位。

划分评价单元的目的是客观地反映土地质量的空间差异,同一评价单元内应具有一致的土地基本属性,不同的评价单元之间既有差异性,又有可比性。

而且评价单元能反映最终的评价结果。

所以要合理划分评价单元，并且要匹配已经获得的支撑数据。

划分土壤质量单元一般有4种方式：一是直接利用土壤类型作为评价单元；二是以土地利用类型作为评价单元；三是田块作为评价单元。

四是以地形——地貌——土壤——气候的生态组合划分评价单元。

张万忠用大连地区204个土种为评价单元揭示了大连地区土壤质量的递变规律,并提出了加速土壤正向演化的措施。

朱海燕研究的江汉平原的后湖农场,以村作为评价单元是由于土地利用类型单一且地形平坦,各村内部土地差异不大。

Sparling 等以不同的土地利用类型作为评价对象，对新西兰的12种土壤进行评价。

4土壤质量评价指标土壤质量主要取决于土壤的自然组成部分,也与人类的行为和管理措施及其农业实践有关，所以土壤质量不能够直接被测定,但可以通过土壤质量指标来测定。

土壤质量的好坏取决于土地利用方式、生态系统类型、地理位置、土壤类型、以及土壤内部各种特征的相互作用,土壤质量评价应由土壤质量指标来确定。

土壤质量评价指标是从土壤生产潜力和环境管理的角度检测和评价土壤健康状况的性状、功能或条件。

Arshad等认为土壤质量评价指标是指能够反映实现其功能的程度，并且可以测量的土壤或植物的属性。

张万忠认为评价指标是指影响和制约土壤资源质量的各要素。

黄勇、杨忠芳等把土壤质量指标归纳主要为土壤物理、化学和生物性质3个方面的指标，反映了内在的土壤作用特征和可见的植物特性，可以用来监控引起土壤发生变化的管理措施。

Larson 和Pierce 提出了最小数据集（Minimum Data Set, MDS）概念，它包括了许多的土壤物理化学指标和生物学指标。

可用来监测由土壤和作物管理措施引起的土壤质量的变化。

5.土壤质量评价方法赵其国等介绍了美国土壤质量评价的方法，包括多变量指标克力格法、土壤质量动力学法和土壤质量综合评分方法。

郑昭佩等又补充了一个土壤相对质量评价法。

国内学者在土壤质量评价的新方法建立方面起了大量的探索性工作。

王效举等引入相对土壤质量指数的概念；潘峰等将物元分析方法应用到土壤评价研究，为土壤的评价及综合利用提供了一种新的科学方法。

曾国熙等将密切值法应用于土壤质量排序中，并提出了按密切值大小的突变进行分类的新方法，是一种值得推广的多目标决策方法;齐伟等探讨了土壤质量时空变化一体化的评价方法; 刘德春等根据随机过程原理，构建了新的转移矩阵，建立了一个马尔柯夫链综合土壤质量评价模型，进行土壤质量评价。

5.1多变量指标克立格法( MVIK)这种方法可以将很多个土壤质量指标整理合成一个综合的土壤质量指数，这一过程称为多变量指标转换( MVIT) ，是根据特定的标准将测定值转换为土壤质量指数。

5.2 土壤质量动力学方法由于土壤质量具有动态性，所以对土壤系统动态性的可持续管理的评价应该采用动态评价方法，利用系统动力学特征测量其可持续性。

5.3土壤质量综合评分法Parkin 等将土壤质量评价细化为食物与纤维等作物生产量、抗侵蚀能力、地下水质量、地表水质量、大气质量和食物质量等6 个特定的土壤质量元素的评价。

通过建立各个元素的评价标准，利用简单乘法运算计算出土壤质量的大小，每个元素的权重由地理、社会和经济因素所决定。

5.4土壤相对质量评价法通过引入相对土壤质量指数来评价土壤质量的变化，定量地表示所评价土壤的质量与理想土壤之间的差距。

这种方法首先是假设研究区有一种理想土壤，该土壤各项评价指标都能完全满足植物生长需求，以这种土壤的质量指数作为标准，让其它土壤的质量指数与之相比，得出土壤的相对质量指数( ＲSQI) ，从而定量地表示所评价土壤的质量与理想土壤质量之间的差距，这样，从土壤的ＲSQI 值就可以明显而直观地看出这种土壤的质状况，ＲSQI 的变化量可以表示土壤质量的升降程度，从而可以定量地评价土壤质量的变化。

上述几种土壤质量评价方法各有优点，可以认为土壤相对质量评价法更为简便、合理，具有针对性。

它评价的是土壤的相对质量，而且可以根据不同地区的不同土壤建立理想土壤，选择代表性的土壤质量评价指标做出量化的评价结果。

6.结论与展望土壤质量评价是一项系统性很强的工作，我国土壤质量评价研究还仅仅处于起步阶段,有关土壤质量的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有形成公认的或统一的土壤质量指标和定量化的评价方法。

良好的土壤环境能保障植物群落健康、持续生长，土壤系统作为陆地亚系统的重要组成部分，其质量的好坏深刻影响着整个生物圈的可持续发展。

所以我们应加强对土壤质量评价的研究。

参考文献[1]Karlen D L, Andrews S S, Doran J W. Soil quality: Current concepts and applicat ions[J]. Advances in Advances in Agronomy, 2001, 74: 1-40.[2]周健民.浅谈我国土壤质量变化与耕地资源可持续利用. 中国科学院院刊，2015，30（40）:459-467.[3]曹志洪.继承传承土壤学的成果，促进现代土壤学研究-论“土壤质量演变与可持续利用”研究.中国基础科学，2000，（10）11-16.[4]Arshad M A,Martin S. Identifying critical limits for soil quality in dicators in agro ecosystems[J]. Agric Ecosyst Environ, 2002,88:153-160.[5]江慧，张琴.土壤质量指标与研究进展.四川林业科技，2016，37（6）；23-37.[6]赵其国，孙波，张桃林。