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1、我国土壤基层分类的研究应用及展望,目 录,1 前 言,分类是认识自然事物的重要途径。一般分类是通过对自然界各种事物进行整理，使复杂无序的事物系统化，从而达到认识和区分客观世界，进一步掌握客观世界的目的。,土壤分类是为了更清楚的了解土壤的发生、变化以及能够应用的属性。,2 意 义,土属是亚类的续分级别，是在同一亚类下由于地区性 成土因素，或土壤利用管理引起土壤重要理化属性分 异的续分级别。,土种是由一群土壤剖面形态和理化特性相似的土壤个体组成的实体分类单元，以典型土壤个体的分异特征为代表，并与其特定存在的微域地理景观条件相一致，即同一土系的质地、地形部位及水热状况均相似，在一定的控制层段内，反映
2、特征土层的种类、形态以及土壤的生产性能大致相同。,3 分类方法,土壤系统分类标准分类 土层特征：剖面划分情况等； 土壤基本特性：颗粒组成、容重等； 化学物质含量：有机质、水分等常规养分。 GIS遥感方法分类研究 景观要素及遥感信息特征包括 基础数据：时间、天气、海拔、坐标等 土地利用要素：地形地貌、坡度、土地利用类型等 植被要素：植被密度、覆盖度等 土壤要素：有机质、水分等常规养分,PDA法土壤分类研究 应用主组元分析(Principal component analysis)和判别分析(discriminatory analysis), 相结合的综合方法简称PDA法。主组元分析是把原来多个指
3、标简化为少数几个综合指标的一种统计方法，土壤剖面特征可由反映各发生层的物理性质、化学性质和生物学性质的多种指标（元）表示。各指标间往往存在着不等的相关性,其中若干对指标的相关性甚至可以达到显著性水平。PDA法土壤分类可提高了图像识别精度，并可土壤自动分类。 RBF神经网络的土壤自动分类设计研究 RBF神经网络具有离散数据内插特性, 且该网络可以提供完备的、最优逼近( universal and optimization approximation) 功能; RBFNN具有结构简单、训练速度快、函数逼近能力和分类能力强, 不存在局部最优问题等特点,由该网络构成的系统是有界、稳定的。,专家分类系统
4、设计 土壤系统分类以定量化指标划分土壤类型，为土壤自动分类系统的建立提供了可能。采用面向对象的方法表达专家经验规则、诊断层和诊断特性知识，以及土壤分类决策树的构造方式和推理方法，通过土壤系统分类专家的知识表示和推理机的构建两个方面，实现土壤分类专家系统，模仿专家的思维过程实现土壤自动分类。 在土壤分类专家系统中，使用GIS建立空间数据库、分析空间信息和图像显示。空间数据库中包含样点区的母质、地形等信息；采样点的空间定位信息和理化分析数据的点位图。在此基础上，以母质、地形地貌、水文等专题图为底图，以采样数据为输入参数，以克里金插值为基础，建立各种土壤理化数据的空间分布模型。专家系统利用这些数据和
5、模型就可以推断出非采样点图斑的土壤类型。,4 研究应用,土壤基层分类与土壤质量评价结合应用 张甘霖等提出以定性的USDA土地生产潜力分级为例,评价指标中表示区域特征的坡度和排水等级以及与此相关的土层厚度占据重要的位置,接下来障碍因子如盐分和有害物质含量也是重要的因子,表土质地和渗透能力是与母质有关的继承性因子从这样的原则来看,基层分类指标和土壤质量评价因子具有共性,在区域的意义上它们很大程度上可以互相借用。 土壤基层分类在土地持续利用中的应用 土壤系统分类的基层分类的应用，是土壤科学与生产和社会实践联系的桥梁，也是系统分类研究成果应用到实际生活中对分类进行检验、臻于完善，并获得社会、经济和生态
6、效益的过程.武继承等研究表明：有利于根据土壤质地、坡度、灌溉等因素下进行利用土地资源、划分土壤耕作等级利于开发和保护土地资源、建立了土壤养分数据库，能制定科学的施肥方案。,土壤基层分类样区土系数据库的建立与应用研究 张学雷等研究表明土壤基层分类样区土系数据库建立的方法、流程，并且阐述了数据库的结构、管理与更新，认为样区土系数据库是土壤参比、最终建立全国土系数据库以及土壤系统分类的基础，其基础及应用意义显著. 小尺度土壤基层分类一景观模型研究 赵颖颖研究中指出土壤在景观中的发育和分布是多种成土因素相互作用的结果，通过对景观分布的探讨，分析一个或多个成土因素的变化对土壤性质、类型和分布规律的影响，
7、将较难获取的土壤属性与容易获取的地貌、地质、植被群落、侵蚀模式、水文模式、气候状况以及土地利用方式等景观要素联系起来，建立土壤基层分类一景观模型，对于土壤发生与分类研究和土壤制图具有重要意义。,5 面临问题及发展趋势,5.1 面临问题,数值分类对系统分类的指标化具有推动作用，理由在于数值分类可以解决以下问题： 不同类型土壤之间的关系。通过选用合适的数学处理方法，就可以使剖面内在联系较为密切的土壤归于一类，使内在联系较疏远的那些土壤分属于别一类型中，从而达到分类的目的。 不同分类指标间的关系。对复杂多样的分类指标加以筛选，要研究各种分类指标间的关系，择其主要，废其次。 土壤类型和分类指标间的关系
8、。土壤类型多种多样，分类指标也有很多个。任两类土壤类型的主要指标不尽相同。确定某土的主要划分指标，也是要研究解决诊断层和诊断指标的问题。,5.2 发展趋势以数值分类促进系统分类的指标化,通过指标化和数值化这两个标志，可以了解到今后土壤分类的发展趋势。随着科学的发展，需要指出的是，数值分类与发生学分类及系统分类并不冲突，它可以借鉴和采用二者的基本思想，并引入新的研究方法和手段，促进土壤分类的科学发展。所以，我国今后的土壤分类研究，应建立以发生学为基础，以诊断特征为依据，引入数值分类的思想和方法，在分类指标规范化与量值化基础上，建立完善的SOTER数据库和土壤信息系统，使我国土壤分类走上自动化分类道路，同时加强同国际土壤科学的交流与合作，尽快与国际接轨。,
