新时代土壤地理学的发展现状与趋势

土壤地理学是研究土壤时空分布规律、形成过程及其资源环境效应的土壤学学科分支，其主要目标和任务是理解土壤形成演化的关键过程与影响因素并预测未来土壤-环境的共同演化特征，揭示土壤资源分布规律、利用前景和保护对策，为农业、生态环境保护等提供科学依据，支撑土壤普查、耕地保护等国家目标。21世纪特别是新时代10年以来土壤地理学取得了一些重要的进展，研究对象和内容也发生了很大的变化，逐渐向以土壤为核心的地球表层系统科学发展，高强度人为活动和全球气候变化背景下的土壤时空演变研究愈加活跃。土壤地理学主要发展趋势包括土壤信息获取方式正在发生变革，数字土壤制图向融合过程机理与数据驱动发展，土壤时空信息的应用范围更加广泛。未来土壤地理学优先发展领域包括：以关键带研究带动土壤发生和演变研究的革新，基于多传感器的土壤综合观测原理与技术，多尺度数字土壤制图与时空变化预测等。     

土壤多样性:土壤地理学研究的契机

介绍了土壤多样性研究的起源、概念及学科意义,在此基础上系统论述了土壤多样性在国内外的主要研究进展和取得的主要成果,并对未来的应用前景进行了展望。首先,生物多样性的保护是以土壤多样性为基础的,保护土壤多样性意义重大,而事实证明广泛应用于生物学中的计量方法同样适用于土壤地理学和土壤资源有关研究中;其次,有关国家已经在土壤多样性的测度方法及其在土壤资源空间表达中作了很多尝试,诸多案例为土壤地理学研究提供了新的角度;最后,新近研究及发展方向主要集中在土壤多样性与土地利用多样性、土地利用类型(耕地、水体、植被等)多样性的关联分析中,已经取得显著进展。这一研究领域日趋活跃,将在土壤地理学及土壤资源相关研究中扮演重要角色并呈现良好的发展前景。     

八达岭森林土壤养分空间变异性研究

环境的变异性对于物种的分布是十分重要的,许多研究已经证明了环境的变异性和物种丰富度之间存在正相关的关系[1,2]。在森林生态系统中,这个关系可以通过地下资源的变异性来解释说明。而土壤资源的空间变异性在个别尺度上很可能影响到该区域植被的分布、物种的丰富度和个别有机体的性能。因此,研究土壤特性的空间变异性对于了解森林群落结构和生态系统进程有着极其重要的作用[3,4]。从20世纪70年代开始,国外许多学者开始了土壤特性空间变异性研究。20世纪80年代以来,我国一些学者也开始了土壤某些特性空间变异性研究。20世纪90年代,土壤空间变异性的研究方法得到了近一步的发展。主要表现为地统计学和地理信息系统的有     

中国土壤系统分类中盐成土及其相关土壤诊断标准的修订建议

对土壤进行科学分类是土壤资源开发和利用的基础,也是土壤调查制图的基础,在农业生产、土地利用的决策和管理中发挥着重要作用,标志着土壤科学的发展水平.目前国际上土壤分类主要有《美国土壤系统分类》(以下简称《ST》)[1]和《世界土壤资源参比基础》(以下简称《WRB》)[2],我国从1984年开始的中国土壤系统分类研究,也已形成了具有中国特色的《中国土壤系统分类》(以下简称《CST》)[3]成果.这三个分类体系都是以定量化的诊断层和诊断特性为基础的多阶层土壤分类体系.     

土壤时空变化研究的进展与未来

理解和表征土壤的时空变化是土壤学的基本任务,也是评估和合理发挥土壤功能的重要前提。土壤的时空变化与气候环境变迁、岩石圈风化、地表物质迁移、生物地球化学循环等圈层变化过程相耦合。围绕土壤时空变化研究的新近进展,本文综述并展望了土壤形成和演变过程、土壤形态学、土壤调查、土壤分类、数字土壤制图与土壤退化的发展态势。未来土壤时空变化研究的关键科学问题主要包括:地球表层系统中土壤与环境要素之间的多过程耦合机理与模拟、多尺度土壤-环境关系与模拟、多元土壤信息的融合机理与数据同化。未来重点研究领域将涉及到关键带科学引领的土壤形成和演变研究、多尺度数字土壤制图与时空变化预测、基于多传感器的土壤综合观测原理与技术、完整和详尽的国家和全球土壤资源清单及共享平台建设、区域土壤资源退化机理及其功能恢复。     

GIS中土壤信息系统的研究进展

６０年代初，土地资源管理的需要促进地理信息系统的诞生和发展，在此基础上，７０年代初发达国家以土壤分类为基础首先建立，运用和发展土壤信息系统，进入８０年代中期，发达国家将土壤信息系统应用于全球环境变化的评价及土壤资源的管理，发展中国家也纷纷进行土壤信息系统的应用和研究工作。中国在土壤信息系统研究方面也作了大量的研究工作，全面建立和发展中国的土壤信息系统势在必行。     

武夷山土壤分类参比

按照《中国土壤系统分类（修订方案）》鉴定了武夷山垂直带中６个代表性剖面的诊断层,诊断特性和系统分类名称,并与发生学分类。美国土壤系统分类以及世界上土壤资源参比基础等不同分类系统中的土壤类别归属作了对比研究,为中国土壤系统分类在我国东南部山地丘陵区的应用提供示范。     

第18届国际土壤学大会重点论文摘要选译

1摘要选译目录一、土壤的时空演变(一)概述1 Session No.3土壤评价新领域3-1 Soil和a Soil的比较:现代的自然体3-2澳大利亚土壤资源信息系统2 Session No.27人为土壤变化     

土壤微生物生物地理学：国内进展与国际前沿

土壤微生物生物地理学是研究土壤中微生物空间分布格局及其随时间变化的一门科学,是土壤微生物学和微生物生态学等领域的研究前沿。近年来,尽管土壤微生物生物地理学研究取得了巨大进展,目前仍面临诸多难题与挑战。本文简要回顾了土壤微生物生物地理学的发展历程,重点介绍近年来我国在森林、草地和农田生态系统中土壤微生物生物地理学研究的主要进展。同时进一步阐述了目前土壤微生物生物地理学研究的国际前沿方向,包括微生物群落空间分布及其驱动机制、群落构建过程与共存网络、微生物地理分布与生态系统功能的关联以及预测微生物群落对全球变化的响应。最后,对土壤微生物生物地理学未来的研究方向进行了展望,强调了清晰的微生物物种定义、微生物群落的时间动态、多组学与合成生物学技术以及高精度的预测模型在土壤微生物生物地理学研究中的重要性。     

市域尺度的稀有濒危土壤类型的界定与评价——以郑州市为例

在当今世界城市化高速发展的背景下,土壤资源的保护也越来越受到人们的关注,土壤多样性骤减也成为了全球关注的焦点,界定和评价稀有濒危土壤对于保护土壤资源及其多样性具有非常重要的指导意义。本文以郑州市为例,应用土壤类型密度和土壤多样性两种多样性测度方法分别对郑州市1 km×1 km和5 km×5 km网格尺度下基于不同分类级别的土壤空间多样性分布格局进行了分析和定量化研究;利用1988、2001、2007和2013年4期遥感资料进行土地利用分类,结合基于第二次土壤普查的1∶20万郑州市土壤图,采用多时相连续对比法对郑州市近25年来土地利用变化对土壤的扰动情况进行了分析;结合土壤多样性方法和传统评价方法界定和评价了稀有濒危土壤。结果表明,郑州市土壤整体分布较为均匀,且随着分类单元级别的降低,构成组分多样性指数升高,即分类越细,土壤类型分布越均匀;1988~2013年郑州市土壤受到非农建设扰动剧烈,干扰比例为16.01%,随着时间的推移,土壤受扰动的速度是呈上升趋势的;稀有土属有16种,濒危土属有2种,稀有濒危土属有4种。截止2013年濒危土属整体受到扰动比例高达35.38%,而稀有土属受到扰动比例为8.76%。     

土壤判读竞赛的重要性及其举办构想

本文介绍了美国大学生土壤竞赛和首届国际土壤判读竞赛的举办情况。结合中国土壤系统分类研究的新进展,在土壤判读竞赛的知识准备、人员组织以及竞赛的主办与认证等方面提出了一些建议。土壤判读竞赛的开展将促进相关本科课程的实践教学改革,长期来看,还能提高我国土壤分类研究的国际地位。     

基于土壤系统分类的土壤类型和界线确定研究——以句容大顶山研究区为例

我国土壤系统分类的土壤调查技术仍处于研究阶段,借鉴传统的发生分类的土壤调查方法,本文主要研究了基于土壤系统分类的土壤类型与界线确定。土壤类型是通过常规布点法进行主要剖面点位置的设定,并从地形分级和制图精度方面分析确定其数量,对挖掘的土壤剖面利用诊断层和诊断特性定名得出。土壤界线则是利用内插法在调查路线上确定土壤类型分界点后,结合遥感图像将不同调查路线相同土壤类型分界点用平滑曲线连接最终确定。研究表明,土壤类型和土壤界线与母质、地形、植被和土地利用方式等多种景观因素有密切的联系,在土壤调查中要充分考虑景观因素的影响。     

面向土壤系统分类的土壤调查制图方法的初步研究

我国的土壤系统分类方案已经基本形成,但还没有相应的土壤调查方法技术研究。按照传统土壤调查的主要剖面、检查剖面、定界剖面的思想与办法,采用空间内插技术,在研究区的4条实验路线上共挖掘了64个剖面点,通过这些剖面点的诊断层和诊断特性确定了研究区的土壤类型并勾绘了土壤类型界线。再用1条检验路线对勾绘的土壤图进行检查,结果表明,在检验路线上设置的20个检查剖面点中,其中19个剖面点与实际情况相符,正确率95%,说明使用内插法进行面向土壤系统分类的土壤调查制图是可行的。再结合土壤景观可以辅助土壤调查工作者更高效地确定土壤类型、勾绘土壤界线。     

土壤系统分类中土壤水热状况的确定方法及应用研究——以山西省为例

土壤温度和水分状况作为表征土壤特性的重要参数,在土壤系统分类中是某些分类单元划分的重要依据。而现有的土壤水热状况估算方法存在数据不易获取、计算过程复杂等问题,在野外土壤调查及土壤系统分类工作中的适用性不强。本文提出一个基于气象数据的土壤水热状况快速估算方法,并结合山西省实地调查的75个剖面数据,对其在土壤系统分类中的应用进行探讨,以期为区域野外土壤调查及土壤系统分类工作提供借鉴和参考。结果表明:1基于气象数据的土壤温度估算方法在山西地区具有较好的适用性,其估算结果能代替土壤温度实测值来研究该区域的土壤温度状况;2基于气象数据的土壤水分状况估算结果仅适用于不受地下水影响的地带性土壤水分状况的确定,而对于受地下水影响的区域需根据土壤所处的实际水分环境状况进行分析和判定;3土壤水热状况在中国土壤系统分类中的分选性强,在野外土壤调查及土壤系统分类时,应特别注意区域土壤水热状况的差别。     

面向数字土壤制图的土壤采样设计研究进展与展望

全球化土壤环境问题的出现对基础输入数据的精度、尺度和时序提出了更高要求,面向数字土壤制图的土壤采样研究得到了快速发展。首先利用文献计量学的方法定量化分析国内外土壤采样研究学科分布和研究热点变化;随后重点梳理了国内外土壤采样研究的文献,根据不同的土壤调查目的、调查区历史采样点将土壤采样设计分为:土壤全面采样设计、土壤补充采样设计、土壤验证采样设计和土壤监测采样设计;最后介绍了基于样点的推理制图方法。在此基础上,对未来在多尺度的土壤采样设计、土壤–环境因子关系的新型假设和采样设计中现实问题的量化等方面进行了展望,旨在为数字土壤调查工作的开展提供参考依据。     

慈溪市土壤系统分类研究

本文对浙江省慈溪市第二次土壤普查土壤分类系统进行了修订,并建立了慈溪市土壤系统分类,依据浙江省土系建立的原则和要求,初步建立了慈溪市土壤的土族和土系。     

吉林省农田耕层土壤pH的时空变化特征

本研究通过分析2005~2013年测土配方施肥项目在吉林省采集的大量土壤样品,明确了不同地区农田耕层土壤pH的空间变异特征,并与第二次土壤普查数据对比探讨了土壤pH的变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤pH分布在3.8~9.1之间,平均值为6.5。不同类型农田土壤pH的高低顺序为:黑钙土风沙土草甸土黑土白浆土≈暗棕壤水稻土。空间上,吉林省农田耕层土壤呈现自西向东逐渐降低的分布特征,以西部白城市的通榆县最高而东部延边朝鲜族自治州的汪清县最低。时间上,与第二次土壤普相比,吉林省各种土类的pH存在共性的土壤酸化趋势。不同土类间pH的降幅存在较大差异,代表性的黑土下降约0.5个单位,酸化程度较大的草甸土和水稻分别下降了1.4和1.6个单位,而酸化程度较小的白浆土下降了0.1个单位。吉林省农业生产中应控制化肥用量,调整肥料品种,合理增施有机肥,大力推广秸秆还田,从而缓解土壤酸化趋势,改善土壤肥力。     

水土流失定量监测中GPS实测更新GIS数据的实用方法研究

介绍了GPS实测更新GIS陈旧处数据的实用方法研究及其在水土流失定量监测中的应用。该方法由GPS软硬件接收设备组装的实测仪器、实施实测的要点、实测数据的投影系统转换与对GIS陈旧处数据的更新处理等部分组成。它在实测更新土地利用图的应用效果,与测绘界所采用的RTK技术方法比,更为经济、快速和实用,而其所定位置和更新的GIS数据结果在消除系统误差后则更为可信。它在实验研究区应用表明:利用原土地利用图和实测更新后的土地利用图所获得的水土流失定量监测的两个结果,后者的监测精度明显高于前者7个百分点;为提高监测水土流失和水质面源污染量的精度,必须重视实测、更新变化了的山丘土地利用界线。