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1、中国土地资源战略与区域协调发展研究 刘彦随主编 书号：I S B N 7 5 0 2 9 4 1 6 1 4 x 0 1 2 0气象出版社中国北京，2 0 0 6 论文页码：1 1 1 1 1 7土地利用变化与土壤质量评价刘庆1 ，2 王静1史衍玺2( 1 中国土地勘测规划院国土资源部土地利用重点实验室，北京l O 0 0 3 5 2 山东农业大学资旃与环境学院，泰安2 7 1 0 1 8 )摘耍：近来人们认识到土壤的功能不仅限于生产食物和纤维+ 而且在维护当地、地区和全球的环境质量方面也起着重要作用。土壤质量作为一个活的有机体从功能上被定义为在生态系统边界内提高植物和生物生产的能力、保持与提
2、高水与大气的质量、维护动植物的健康的能力。尽管土壤质量的衡量指标包括物理的，化学的和生物学指标，但是最终决定土壤质量的关键还是土壤管理者本身。本文综述了土壤质量的概念、影响因素与评价方法并对我国今后在土壤质量方面的研究重点进行了探讨。关键词：土地利用I 土壤质量f 评价指标；评价方法L a n dU s eC h a n ga n dt h eS o i lQ u a l i t yE v a l u a t i o nL I UQ i n 9 1 ”，W A N GJ i n 9 1 ，S H IY a n x i 2( 1 K e yL a 如r a t o r yo fL a n dU
3、s e 。M i n i s t r yo fL d 趔a n dR e s o u r c e s ，C h i n aL a n dS u r v e y i n ga n dP l a n n i n gI n s t i t u t e ，B e i j i n g1 0 0 0 2 9 ；z C o l l e g e o f R e s o u r c e sa n d E n v i r o n m e n to f S h a n d o n g A g r i c u l t u r a l U n i z c r s i t y T a i a n2 7 1 0 1 8 )
4、A b s t r a c t ：R e c e n t l yp e o p l ek n o wt h a ts o i li sv i t a lt ob o t hp r o d u c t i o no ff o o da n df i b e ra n dg l o b a le c o s y s t e m sf u n c t i o n S o i lq u a i t y C f l nb eb r o a d l yd e f i n e da st h ec a p a c i t yo fal i v i n gs o i lt of u n c t i o n w
5、 i t h i nn a t u r a lo rm a n a g e de c o s ”t 邸b o u n d a r i e s ，t Os u s t a i np l a n ta n da m m a lp r o d u c t i v i t y ，m a i n t a i no re n h a n c ew a t e ra n da i rq u a l i t y ，a n dp r o m o t ep l a n ta n da n i m a lh e a l t h A l s ot h ei n d i c a t o r so fs o i lq u
6、 a l i t yr e l a t em a i n l yt op h y s i c a l c h e m i c a l a n db i o l o g i c a lp r o p e r t i e s ，b u tt h eu l t i m a t ed e t e r m i n a n to fs o i lq u a l i t yi st h el a n dm a n a g e r I nt h i sp a p e r ，t h ec o n c e p to fs o l lq u a l i ya n di t sa d v a n e e dr e s
7、 e a r c h e sw 盯er e v i e w e d ，t h er e a s o n st h a ta f f e c tt h es o i lq u a l i t ya n ds o m em e t h o d so fs o i lq u a l i t ye v a l u a t i o nw e r ei m r o d u e e d ，a n dt h ee m p h a s i sa b o u tt h er e s e a r c ho fs o i lq u a l i t yi nO u rc o u n t r yi nt h ef u n
8、 l r eW S Sd i s c u s s e d K e yw 础：l a n du s e ，s o i lq u a l i t y ，e v a l u a t i o ni n d i c a t o r s ，e v a l u a t i o nm e t h o d土壤是地球生物圈的重要组成部分，是农业和自然生态系统的基础。土壤的功能不仅限于生产食物和纤维，而且在维护当地、地区和全球的环境质量方面也起着重要作用。在1 9 9 2 年美国召开的土壤质量会议上，一致认为土壤的功能主要体现在以下三个方面：一是生产力，即土壤提高植物和生物生产的能力；二是环境质量，即土壤降低环境污
9、染物和病菌损害的能力；三是动物健康，即土壤质量影响动植物和人类健康的能 力。但是。长期的人类括动和不适当的土地利用和管理措施对土壤生产力和环境质量造成不利影响，如耕地面积急剧下降、河流和湖泊的沉积物、原生动物居住环境的消失、农药的沉积、地表水体的富营养化以及城市和工业副产品的污染等n 。有关土壤质量及其对周围环境的影响已经引起全球科学家的重视 。作为世界上人口最多的发展中国家，中国如何利用其有限的土壤资源生产足够的食物一直是世界关注 的热点问题之一。由于长期的过度开发利用，我国耕地土壤退化严重，整体土壤质量有下降的趋势。目前，作者筒彳r ：刘庆，男，( 1 9 7 2 一) ，山东菏泽人，山东
10、农业大学土壤学专业0 4 级博士研究生，主要研究方向为土壤生态与环境。E - m a i l l q y 7 2 7 1 1 6 3 o o r n 中国土地资源战略与区域协调发展研究我国耕地土壤中有1 3 受水蚀影响，盐渍化、酸化和污染等原因所导致的中低产田又占耕地面积的三分之二以上H 。因此，自2 0 世纪9 0 年代以来，在我国有关土壤质量的研究得到高度重视，国家重点基础发展规划项目“土壤质量演变规律与持续利用”于2 0 0 0 年正式启动，2 0 0 4 年通过国家验收，历经四年时间，着重在水稻土、红壤、潮土、黑土4 种土壤的质量演变和持续利用方面加以研究。取得了系列重要的科研成果。在
11、 去年举行的“土壤质量与粮食安全中国农业科技高级论坛”上，我国农业科研机构和专家呼吁尽快解决这些问题，并提出了“藏粮于地”等4 条对策”。1 土壤质量的概念土壤质量的提出要追溯到2 0 世纪8 0 年代。但当时对土壤质量的理解仅局限在土壤的内在质量，即土 壤生产力用作物产量的多少来衡量的。而明确提出土壤质量的概念则是2 0 世纪9 0 年代的事情。近年来，人们对土壤质量的认识又进一步加深，土壤质量并不单纯局限于土壤的生产力，还有食物安全、质量，人类与动植物健康以及环境质量等问题都纳入了土壤质量的范畴。土壤质量比较经典的定义来自于美国1 9 9 4 年刊行的土壤质量与持续环境一书，该书从土壤的功
12、能对土壤进行定义，认为土壤质量是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口7 。美国土壤学会给出了更具体的描述：“土壤质量是在一定的自然和管理生态系统边界内，同土壤特定功能相联系的能力，它维持植物和动物生产，保持并提商水和空气质量，维持着人类健康和生境。”可见，土壤质量是指土壤肥力质量、土壤环境质量及 土壤健康质量三方面的综合量度。以上是对土壤质量较全面的和完全的定义。现实中，根据人们对土地利用的不同目的，对土壤质量的含义亦有不同的理解。如对土地管理者或作物生产的咨询者来说它所关心的 是维持或提高生产力并获取最大的经济效益；土地保护者来说，它所关，t l ,
13、的是保护环境并使土壤资源能持续生产I 农业生产的消费者来说，它所关一t l , 的是在现在和未来能生产出丰富、健康和廉价的食物；环境主义者来说，它所关心的是能在一个生态系统中保持或提高生物的多样性和水的质量、促进养分循环、提高生物的生产力口J 。总起来说，土壤质量可从以下两个方面来理解：一方面是土壤的内在质量，即包含土壤提供作物生长与产量等在内的内在能力；二是动态的土壤质量，即土壤受使用者和管理者影响下土壤功能的持续性。与前者相比，后者更强调历史的教训，因为好的土壤质量可能由于落后的管理而下降。土壤质量的动态变化是土壤使用和管理的反映。目前还有一个与土壤质量并存的概念叫土壤健康。学术界对二者的
14、区分主要缘于不同的应用目的。一些学者强调土壤健康是因为他们将土壤看成是行使整体功能的活跃和动态的有机体；而另一些应用土壤质量的学者主要用于描述其内在可计最的物理、化学和生物学特征。美国学者D o r a n 和P a r k i n ( 1 9 9 4 ) 给土壤健康定义为：土壤在生态系统边界内行使维持生物生产力、改善环境质量和促进植物和动物健康机能的能力，他们将土壤质量和土壤健康看成是相同的术语凸 。后来，澳大利亚学者P a n k h u r s t 等( 1 9 9 5 ) 也采纳了这一定义，并且指出土壤健康的定义应包括三个部分：持续的生物生产力、植物和动物健康水平的提高、环境质量的维持
15、“。这与土壤质量所包含的肥力质量、环境质量与健康质量的内涵是完全一致的。在通常的情况下，科学家偏向于使用“土壤质量”，而生产者倾向于使用“土壤健康”。2 土壤质量与土地利用的关系自2 0 世纪9 0 年代土壤质量概念明确提出以来，有关土地利用变化与土壤质量的研究就成为土壤学者研究的热点。如国际地圈一生物圈计划( I G B P ) 和全球环境变化中的人文领域计划( I H D P ) 于1 9 9 5 年联合提出的“土地利用土地覆盖变化的研究“，世界银行( W B ) 与U N D P 、U N E P 、F A O 等开展的土地质量指标 体系研究，加拿大土壤健康项目掣“ 。人类土地利用的变化
16、对土壤质量的影响，突出表现在由于土地利用方式、利用结构、管理措施以及区域管理政策等所引起的土壤物理、化学和生物学性质的改变。具体说来，研 究可分为以下几个方面。2 1 土壤质量与土壤耕作与管理措施土壤耕作与管理是对土壤质量影响最大的一个方面，人们大多数的农事活动与土壤耕作有关。它既可1 1 2土地利用变化与土壤质量评价以使土壤质量向好的也可以使土壤质量向坏的方向转化。定期施用有机质、采用保护耕作、种植豆科作物则可以保持或提高土壤质量。相反，不适当的土壤耕作和管理措施会加速土壤质量下降的过程。风和水的侵蚀、有机质的损失、土壤结构的破坏、盐渍化、土壤酸化和化学污染等均会使土壤功能减弱或丧失，降低土壤生产作物和维持健康环境的能力。S e y b o l d 等研究了位于美国田纳西州长期传统方式耕作与免耕的粉砂壤 土，发现免耕土壤具有较高的渗透率、稳定的团聚体、有较多的蚯蚓数目且表层土壤具有较高的含水量o ”。w i l k i n s 等研究则认为短期免耕的粉砂壤土的性状不如集约化耕作土壤
