土壤质量评价指标体系与评价方法研究进展与展望

在过去的10年里,土壤质量评价成为国际研究的热点。综述了土壤质量评价指标体系和土壤质量评价方法。在总结、分析国内外土壤质量评价指标体系与评价方法的最新进展和研究不足的基础上,提出未来我国土壤质量研究工作的建议。     

水土保持与土壤质量评价

辨析了土壤侵蚀、水土流失和水土保持的概念和内涵。分析了水土保持与土壤质量的关系,认为水土流失会造成土壤的土层薄化、养分循环失衡、劣质化和贫瘠化、以及砂质化和砾质化,反之,土壤质量下降会降低土壤抗冲性和抗蚀性,进一步加剧水土流失,水土保持可以有效地改良和保持土壤质量。综述了土壤质量评价的研究进展,提出水土保持需要从保持土壤质与量的角度,在进一步弄清楚土壤质量演变过程与机理的基础上,尝试选择和建立适合的土壤质量指标与评价方法,并进行土壤质量动态监测与预测预警及对策的研究。     

热带地区农场尺度土壤质量现状的系统评价

以我国热带地区海南儋州的农场为典型样区 ,按网格方法系统调查和采集了不同利用条件下的土壤剖面和表层样品。提出了一个系统的评价方法 ,将土壤质量划分为水分有效性、养分有效性和根系适应性这三个功能 ,确定了十项符合热带地区特点的土壤质量指标 ,建立各项功能和各项指标的权重。综合参考国内外研究结果 ,结合热带地区实际状况 ,建立标准评分方程 (SSF)对各项指标进行标准化。研究根据海南儋州样区土壤质量分析数据 ,在GIS支持下 ,采用系统评价模型对样区的土壤质量进行综合评价 ,并对农场尺度土壤质量的变异进行了分析。结果表明 ,系统评价模型可以在对土壤功能进行评价的基础上综合评价土壤质量 ,在GIS支持下可以方便有效的直观反映土壤质量的状况。研究区域土壤具有较好的水分供应性能 ,能够提供根系生长的适宜环境 ,存在的主要问题在于养分供应和保持能力较弱 ,但是在合理的管理措施下 ,土壤养分能够较快增加 ,土壤质量可以改善     

黄土高原土壤旱化研究综述

由于半干旱区降水稀少、植被过度耗水、土壤水分蒸发强烈导致土壤长期严重缺水,形成干层。土壤干层一旦形成,极难恢复,并将严重制约该地区的生态发展与经济建设。对土壤干层形成的原因进行了分析,并综述了土壤干层的定义、量化评价方法以及土壤旱化缓解的研究进展,指出当前土壤干燥化定量评价研究中的不足。建议今后应将基于影响植物生长的土壤旱化定量评价指标的建立作为研究方向,并加强基于土壤水分安全承载下的植被构建强度研究,以避免人为加剧土壤旱化的趋势。     

海涂围垦区土壤质量综合评价的指标体系研究

以苏北海涂围垦区为研究区域,选取与作物生长密切相关的理化性质为指标,采用模糊数学方法对土壤质量状况进行了定量评价,获取了区域土壤质量状况分布图,并对不同指标体系下的评价结果进行了比较分析.结果表明:研究区土壤质量状况总体较差,有机质是重要的土壤质量评价因子,土壤盐分与地下水矿化度是土壤质量的主要限制因子;不同评价方案获得的土壤质量状况具有空间相似性,西部棉花种植区土壤质量状况总体优于东部的水稻种植区;体积质量对土壤质量评价差异影响较小,速效养分对土壤质量评价影响较大,基于速效养分的土壤质量评价精度高于全量养分;在其他因素获取困难的情况下,采用土壤有机质、速效养分和盐分或仅采用土壤有机质和盐分作为评价指标亦能较好地反映土壤质量状况.该研究可为海涂围垦区土壤质量快速评价指标体系的构建、中低产地的科学改良和管理提供一定理论依据.     

土壤质量指标和评价方法

土壤质量是反映土壤保持生物生产力、环境质量以及动植物健康能力的土壤的内在属性。土壤质量评价是根据土壤内部属性对土壤综合状况进行表达。评价必须确定合适的时间和空间尺度,综合量化分析指标和不可量化的描述性指标。评价方法包括定性评价和定量评价,系统化的定性评价仍有其现实意义。定量评价要选择指标的最小数据集(MDS),采用最小数据集(MDS) 土壤变换函数(PTF)的方法将土壤质量指标和土壤功能相联系,对土壤的各个功能因子进行评价,在此基础上利用各种数学评价方法得到综合的量化土壤质量评价结果。     

土壤质量评价中文文献分析

基于中国知网(CNKI,http://www.cnki.net)1950~2016年关于土壤质量方面的中文文献查阅结果,概述了我国关于土壤质量的内涵认知、评价指标体系选择和权重确定方法以及土壤质量评价方法,旨在为今后的土壤质量评价提供参考。关于土壤质量的内涵,中国科研人员更接受土壤肥力和土壤质量这两个概念,进入21世纪后,中国开始更为关注基于"污染"的土壤环境质量;评价指标体系大致可以分为土壤物理指标、土壤养分和常规化学指标、土壤生物指标和污染物指标四类,土壤物理指标中,质地、含水量和耕层厚度使用频数最多,土壤养分与常规化学指标中,有机碳和pH使用频数最多,土壤生物指标中酶活性、细菌数量和真菌数量使用频数最多,但相比于物理指标和土壤养分和常规化学指标,生物指标的应用较少,污染物指标中重金属指标的使用频数最多;指标权重的确定方法中主观法的层次分析法和客观法的主成分分析占主导地位;土壤质量评价方法中综合指数法和内梅罗指数法应用的最多。土壤质量评价指标体系,因评价者、评价区域、评价对象和评价目的的不同而不同,随着我国经济、土壤微生物的研究技术的迅猛发展,预计微生物指标在土壤质量评价中将会得到越来越广泛和深入的应用。     

土壤质量评价方法进展

土壤质量评价是对土壤内部属性变化的总体描述,发展经历了定性到定量的过程,融合了多学科的特征。本文综述了国内外土壤质量评价方法及其研究成果。指数法简单易行,但是带有主观性,会掩饰土壤性质某些质的变化;动态评价方法比较真实地反映土壤质量动态变化的过程,同时还可以将评价结果用于经济学分析,研究范围拓宽;生命周期评价完整研究土壤发生发育的周期,时间尺度上考虑全面,但是没有考虑空间尺度;G IS用于土壤质量评价,能将定量分析与空间分析结合起来,评价结果更具科学性。     

黄土高原旱地土壤质量评价指标研究

基于设置在陇中黄土高原半干旱区的长期定位试验,运用综合评价模型,定量评价了小麦→豌豆双序列轮作系统6种不同耕作方式对土壤质量的影响。结果表明,采用加权综合法和加乘法则对土壤质量进行综合评价,能够较好地反映土壤质量的实际情况,敏感地反映耕作方式对土壤质量的影响。运用逐步判别分析法对6种不同耕作方式[传统耕作(T)、免耕作(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作地膜覆盖(TP)、免耕地膜覆盖(NTP)]下29项土壤属性指标进行筛选,建立了包括团粒结构、全氮、速效氮、有机质、蔗糖酶活性、作物产量、种植纯收益和产投比8项因子的简化评价指标体系。原始评价指标体系下2种轮作序列土壤质量指数排序均为NTSTSNTPNTTPT;简化评价指标体系下豌豆→小麦轮作序列土壤质量指数排序为NTSTSNTPNTTTP,而小麦→豌豆轮作序列土壤质量指数排序为NTSTSNTNTPTTP。进一步相关分析和方差分析表明,应用逐步判别分析法建立的简化指标体系具有较高的代表性,可适用于黄土高原半干旱区土壤质量评价。     

盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征研究进展

盐碱地由于土壤质量差、作物产量低,在全球分布广泛,已成为土壤退化中的世界性难题,土壤微生物可作为评价盐碱地土壤质量变化的一个重要指标。本文在系统分析、归纳总结国内外相关领域研究成果的基础上,综述了盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征的研究进展,主要包括:盐碱地土壤微生物的种类和数量,土壤酶活性特征,微生物在盐碱地改良中的作用,盐碱地改良对土壤微生物的影响,以及用分子生态学手段研究盐碱地土壤微生物的进展情况等。在此基础上,提出了盐碱地土壤微生物未来应重点研究的几个方向。     

干湿交替对土壤性质影响的研究

开展干湿交替对土壤理化性质影响的研究,对于认识土壤侵蚀机理、缓解土壤侵蚀的发生具有重要意义。通过干湿交替的研究进展、干湿交替对土壤物理性质、土壤化学性质和土壤微生物特性的影响四个方面分析了干湿交替发展历程及其对土壤性质影响的过程和机理,相关研究表明:干湿交替的相关研究在各个时段有所侧重,干湿交替对土壤物理性质的影响与土壤容重、抗冲性、崩解速率和膨胀收缩率有关,对土壤化学性质的影响与土壤有机质分解、氮素矿化磷素吸附与释放等因素关系密切;干湿交替通过影响土壤呼吸和微生物生物量,使得土壤微生物特性发生改变。根据现有研究中存在的干湿处理量化指标不相一致、干湿处理方式局限于室内模拟及忽略干湿处理过程土壤相关性质动态变化过程等问题,提出定量化干湿处理指标、开展原位小区干湿处理试验、关注干湿交替过程中土壤形态发育情况和化学元素迁移差异及其微生物活性动态变化等研究展望,拟对土壤侵蚀和水土保持研究提供一定理论指导。     

模糊数学在土壤质量评价中的应用研究

针对我国土壤质量评价中目前尚未圆满解决的关于确定评价因素鉴定指标、单因素评价以及土壤质量综合评价等关键方法性问题，依据土壤质量评价中存在的模糊性特点，提出了利用模糊数学方法建立土壤质量单因素评价和综合评价模型的思想与方法，进行了实证分析，获得了满意的结果。     

中国土壤质量标准研究现状及展望

简要介绍了建国以来我国与土壤质量相关的标准研究和标准应用工作。目前与土壤质量相关的国家标准有26个,正在制修订中的有34个,主要是土壤质量的化学分析方法,少量涉及标准、术语评审和整理、生物方法和物理方法,缺少土壤采样方法、土壤质量评价和土壤修复及培育等方面的标准。虽然我国土壤质量标准有了一定发展,但也存在一些问题。针对我国土壤质量标准现状和存在的主要问题,结合"十二五"科技规划,本文初步提出了我国土壤质量标准化体系框架及未来我国土壤质量标准化的方向,为土壤科学研究和农业可持续发展提供方法依据。     

中等尺度上土壤肥力质量的空间分布研究及定量评价

用修改后的内梅罗公式作为土壤质量的评价模型,将传统的统计方法与地统计学方法及GIS技术相结合,研究了金坛市土壤质量的空间分异规律,对金坛市土壤质量进行了定量化的评价。结果表明,金坛市土壤全氮以差级水平为主,pH、速效磷、速效钾、CEC和有机质均以中等级以上水平为主,综合肥力质量以中等水平为主;相对来说,全氮含量总体较低是金坛市土壤肥力的主要限制因子,pH值较低和速效磷水平较低是部分地区土壤生产力的主要限制性因子;金坛市土壤分质量及综合肥力质量的空间分布总体上具有以下特征:在东西方向上,中部纵贯全市南北的丹金溧漕河两侧的低洼圩区土壤质量指数相对较高,东部的高亢平原区次之,西部的丘陵区土壤质量指数最低;南北方向上,土壤质量指数西北低,向东南逐渐升高。土壤质量指数最高的区域主要分布于洮湖周围的河口区。金坛市土壤质量指数的这种分布特点明显与地形地势、径流方向和土地利用等有关,而地形地势是决定金坛市土壤质量空间分布的最根本的原因。     

热带低丘地区农场尺度土壤质量指标的空间变异

本文以我国热带地区海南儋州一个典型农场为样区,采用地统计学方法研究土壤质量指标的空间变异。研究选择了土壤质量评价最小数据集中的7项土壤质量指标(总有机碳,容重,粘粒含量,速效P、K,阳离子交换量,pH)进行分析,统计分析的结果表明,研究区域土壤存在酸化和养分贫瘠化现象。地统计学分析结果表明,表层土壤基底值普遍高于表下层土壤,说明表层土壤由于受随机因素影响更为强烈导致空间变异性增强。在各项土壤质量指标中,pH和土壤容重主要表现为基底效应,总有机碳、阳离子交换量,速效P、K含量以及亚表层土壤粘粒含量表现出中等空间相关性,表层粘粒含量空间变异随距离增加而增加。在GIS支持下,采用块段克立格方法(blockkriging)进行各项土壤质量指标的空间内插得到指标的等级分布图。研究结果可以为进一步的土壤质量综合评价提供方法和理论依据。     

关于耕地土壤污染调查与评价的若干问题探讨

土壤污染调查与评价是土壤环境研究和管理的重要内容,一直受到各国政府及相关部门的关注。尽管如此,至今有关土壤污染调查与评价的基本认识还相当欠缺。本文基于近20年来作者对相关方面的研究体会与思考,分别从耕地土壤污染调查的全面性、污染评价指标、污染超标率以及土壤环境质量等级划分等几个问题加以探讨,以期为今后更好地开展我国耕地土壤污染调查与评价工作提供参考。     

基于GIS的土壤质量模糊变权评价

以广东省东莞赤红壤农业现代化实验区为例，在地理信息系统（GIS）技术和数学模型的支持下，应用AcrInfo进行空间数据采取、处理与分析，采用叠置分析的方法，以评价因素的组合确定评价单元；采用层次分析法确定评价因素的权重，在对评价标准进行模糊化处理后，建立变权评价模型进行土壤质量评价，应用ArcView GIS绘制了评价结果图，并对变权评价结果与常权评价结果进行了比较与分析，结果证明，采用变权模型进行土壤质量评价，比常权评价更能反映土壤质量的实际情况。     

我国氟的土壤环境质量指标与人体健康关系的研究概况

综述了我国氟的土壤环境质量指标与人体健康关系的研究概况,包括氟的地球化学行为与生物有效性及其影响因素;我国水、食物、大气中氟健康标准的研究;我国地氟病的地理分布;我国地氟病地区氟的土壤环境质量指标研究。