土地整治项目区耕地质量评价方法比较研究——以德惠市为例

土地整治是保护耕地资源的重要抓手,为更好的指导土地整治项目的开展与进行,拟探索土地整治项目区耕地质量评价的方法与思路。本文以德惠市土地整治项目区为例,分别运用农用地分等评价法、定级指标修正法、耕地质量调查监测评价法对项目区整治前后耕地质量进行评价,对比三种方法的等别提升效果与适用性,提出方法改进建议。结果显示:运用三种方法评价该项目区整治后耕地质量等别均有所提升,提等效果由大到小依次为定级指标修正法、耕地质量调查监测评价法、农用地分等评价法;定级指标修正法与农用地分等成果衔接性更强,但可能会放大对修正因素的影响,耕地质量调查监测评价法等别区分度较小。研究结果表明三种方法均可用于整治项目区耕地质量评价,另两种方法较农用地分等更易凸显土地整治工程的效果,针对各自方法不同的特点有不同的适用范围,研究可为土地整治项目区耕地质量评价方法提供借鉴。     

耕地土壤健康及其评价探讨

开展面向耕地的土壤健康评价,对保障我国粮食安全和生态文明建设具有紧迫的现实意义。针对相关研究中土壤健康概念抽象、评价尺度杂糅等普遍性问题,及欧美主流技术路线中的局限性,文章从概念解构的视角进行了探讨,提出研究框架,以期为我国耕地土壤健康评价工作提供参考。首先,通过构建基于土壤功能与胁迫的土壤健康观,从理论方面将耕地土壤健康解构为初级生产力、水净化与调节、碳封存与调节、生物多样性供给、养分供给与循环等5类土壤功能,探讨了耕地土壤健康管护理念;然后,基于土地评价的一般性原则,从实践角度对耕地土壤健康进行了尺度划分,识别了田块、县域、省域和国家等4级尺度的耕地土壤健康管护目标。由此,提出了以表征耕地土壤功能与重金属胁迫为核心的耕地土壤健康评价全流程研究框架。然而,如何定义并量化耕地(旱地、水浇地和水田)土壤健康状况与土壤功能的供需关系,科学应用土壤功能评价指标与表征方法,以实现从土壤功能与胁迫到耕地土壤健康的表达,仍是重难点,值得重点关注和进一步研究。     

耕地“非粮化”耕作层破坏诊断标准探讨

目前我国尚未设立耕作层破坏认定国家标准,故而设立耕作层破坏认定标准十分迫切。本研究针对耕地“非粮化”现象,根据实用易操作、定性与定量相结合、对照法律与国家标准、因地制宜、理化生指标兼顾五个原则,运用土壤系统分类的诊断思想,拟定了包括耕作层厚度、人为侵入体含量、砾石含量、土壤环境质量、pH、有机质含量、容重、耕层质地、生物多样性、盐渍化程度十项指标的耕地“非粮化”耕作层破坏诊断标准。探讨了耕地“非粮化”耕作层破坏诊断标准的设立,并提出建立耕地破坏信用制度、考虑被破坏耕地的等别、开展试点工作、成立专门的鉴定机构、积极引导农户、完善种粮补贴政策等建议。     

河南中西部典型褐土在系统分类中的归属

选取位于河南中西部褐土土类的7个典型单个土体作为研究对象,通过土壤剖面形态特征和理化性质的分析,确定了它们在中国土壤系统分类中的位置。按照《中国土壤系统分类(第三版)》诊断标准,供试剖面中诊断出包括黏化层、钙积层、雏形层、氧化还原特征、温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况等诊断层和诊断特性,7个剖面中,4个划归淋溶土纲,3个划归雏形土纲;按照土族和土系划分标准建立了杨岭系、诸葛系等7个土系。从高级分类单元和基层分类单元分别对7个土壤进行发生分类与系统分类之间的参比。此外,在高级分类单元级别上进行了中国土壤发生分类、中国土壤系统分类、美国土壤系统分类和世界土壤资源参比基础之间的参比研究,并建议中国土壤系统分类中新增"钙积干润雏形土"土类。     

大空间尺度土壤质量评价研究进展与启示

土壤质量评价的空间尺度决定了评价结果的适用范围与功能,然而一直以来大空间尺度相关研究相对缺乏。为了分析其核心内容、方法论特征和发展趋势,构建了土壤质量评价相关概念认知框架,综述了当前大空间尺度理论研究和多国实践。分析结果表明:(1)全球—地区尺度土壤质量评价研究基本遵循了"制定评价目标—明确评价对象和涉及的土壤功能—选取评价指标与评价模型—输出评价结果"的技术路线,在评价目标、对象和指标选取等方面侧重反映土壤的自然资源属性与固有质量,常见综合评价模型应用;(2)土壤功能分解与表达逐渐成为土壤质量评价的核心,驱动了相关研究的多维度、多尺度发展。目前亟待开展:对应复合管理目标的广域空间土壤质量统一评价,根据土壤功能分布、土壤类型特征及土地利用方式,明确国家土壤资源分区利用与保护策略;通过多源地学数据集成与基于土壤功能的评价模型研发,发现大空间尺度土壤质量演变规律,协同大、中、小空间尺度研究以探明土壤质量评价的尺度效应。     

基于土壤功能与胁迫的耕地土壤健康评价方法

基于功能性土壤管理理论,针对初级生产力、养分供给与循环、生物多样性供给、水净化与调节、碳封存与调节5种功能选取评价指标,通过识别水田、水浇地和旱地对不同土壤功能的供给和需求关系,构建土壤功能供需判别矩阵,并叠加重金属污染胁迫因素,评价耕地土壤的健康状况,从而实现了基于土壤功能与胁迫的耕地土壤健康评价。在河南省温县进行了评价方法的适用性研究,结果表明：温县5种土壤功能供需空间格局基本呈现由南向北逐渐递增的趋势,以青峰岭为界,中北部土壤功能的供需处于盈余状态,而南部区域处于失衡状态;土壤健康等级交错分布,亚健康面积占比最大,为44.4%,健康土壤零散分布在黄庄镇、番田镇、武德镇和祥云镇;土壤质地、土体构型、土壤养分、土壤生物活性和重金属污染胁迫是导致耕地土壤健康空间分异的主要因素。本研究可在理论上丰富土壤健康评价方法体系,在实践上促进耕地资源可持续利用与管理。     

网格尺度下河南省农业土地利用系统多功能的空间化及权衡/协同分析

农业土地利用系统对于保障食物安全和农业可持续发展意义重大。功能的量化和分析是研究土地利用系统的有效途径。以粮食主产区河南省为研究区，1 km网格为研究尺度，融合多源数据，采用统计分析和空间分析的方法，对2020年农业土地利用系统进行功能的分类、评价、空间可视化以及相关性分析。结果表明：河南省农业土地利用系统包括了生产、生态、经济、社会和文化功能。生产功能呈现东高西低的空间格局，生态功能的整体格局与生产功能相反，经济功能总体较高且表现为东南高、中北部低的特征，社会功能均值较高且中部和西部高值明显，文化功能的均值偏低且在空间上西高东低。多功能组合中有6组为协同关系，4组主要表现为权衡关系，且生产功能和生态功能以及文化功能的权衡作用比较明显。研究结果对于了解河南省农业土地利用系统的情况以及可持续利用管理有一定的借鉴意义。     

华南矿区与非矿区土壤酸化特征及铝形态分析

【目的】通过对华南矿区和非矿区土壤样品的酸化特征及铝形态进行对比分析,为华南地区土壤酸化研究及改良提供理论依据。【方法】以华南地区31个土壤样品为研究对象,测定了土壤pH、有机质、交换性酸、黏粒含量和阳离子交换量(CEC),通过连续浸提法测定了土壤铝形态,采用相关分析和主成分分析法研究了矿区和非矿区土壤中铝的形态分布。【结果】矿区土壤的交换性氢(Ex-H)(2.75 cmol·kg~(-1))显著高于非矿区土壤(0.97 cmol·kg~(-1));矿区土壤的pH(H_2O)(3.44)、CEC(b=6.43 cmol·kg~(-1))、黏粒(w=13.05%)、弱有机结合态铝(Al Orw)(b=3.44 mmol·kg~(-1))和有机结合态铝(Al Or)(b=12.96 mmol·kg~(-1))的含量均分别显著低于非矿区土壤(4.39,12.70 cmol·kg–1,28.64%,8.32和41.46 mmol·kg–1)。相关分析结果显示:矿区和非矿区土壤的交换态铝(Al Ex)与pH(H_2O)均呈显著负相关(r=-0.577**和-0.671**);矿区和非矿区土壤Al Ex与交换性酸总量(r=0.927**和0.662**)、交换性氢(r=0.976**和0.555*)及交换性铝(r=0.870**和0.632**)分别呈正相关。主成分分析结果显示:矿区和非矿区土壤的综合酸化特征差异显著,按pH3.50、3.50≤pH4.50、4.50≤pH5.50和pH≥5.50划分的土壤综合特征也有显著性差异。【结论】矿区土壤的酸性更强,有机结合态铝含量较低,而非矿区土壤具有较高的pH(H_2O)、CEC和黏粒含量,矿区和非矿区土壤酸化特征不同,且不同pH梯度土壤的酸化特征也不同。因此,在矿区土壤酸化改良中,pH和有机质的提升尤为必要。     

有机肥对高速公路建设损毁土壤的微生物学性状及酶活性的影响

【目的】研究不同施肥处理短期内对高速公路工程建设损毁赤红壤的微生物学性状及酶活性的影响。【方法】利用温室盆栽类芦Neyraudia reynaudiana试验,以高速公路工程建设损毁的赤红壤为对照(CK),设计3个处理,分别为与蚓粪等NPK量的化肥(HF)、牛粪(NF)和蚓粪(YF),采用主成分分析法研究不同处理对土壤微生物学性状及土壤酶活性的影响。【结果】施NF处理较施HF处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤呼吸、代谢熵、细菌、真菌和放线菌数量分别显著提高了70%、96%、1 239%、699%、300%、1 155%和272%,土壤转化酶、脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、β–葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性分别显著提高了61%、37%、36%、119%、259%、1 973%、175%和550%,YF处理较施HF处理的相应微生物指标分别显著提高了80%、130%、1 458%、773%、295%、324%和285%,相应土壤酶活性分别显著提高了66%、40%、52%、128%、302%、1 641%、182%和428%(P0.05)。【结论】短期内,施NF和YF的有机肥处理比施HF处理更有助于改善土壤微生物学性状,提高土壤酶活性,提升工程建设损毁土壤的综合质量;施NF和施YF处理对土壤微生物学性状和酶活性的影响差异不大。添加有机肥是快速修复工程建设损毁土壤的有效方式。     

新疆典型干旱土和盐成土的系统分类归属

以新疆维吾尔自治区17个典型干旱土和盐成土的代表性单个土体作为本文研究对象,基于剖面形态特征和理化性质的分析,确定在中国土壤系统分类(CST)中的归属。研究过程中发现CST对于干旱表层的判定条件与盐积正常干旱土的定义有矛盾之处,致使分类时将一些含有盐积层的土壤划归到干旱土中,从而使干旱土扩大,盐成土减少,不利于盐成土的改良利用。本文提出修改建议,在干旱表层定义(2)后加上不满足盐积层条件的限定,将盐积正常干旱土的盐积层出现深度改为30 cm以下。还建议在钙积正常干旱土下设立高盐钙积正常干旱土亚类。并且按照建议方案对供试剖面进行归属。进行世界土壤资源参比基础(WRB)、美国土壤系统分类(ST)、中国土壤系统分类(CST)之间的参比。本文可以为修订和完善《中国土壤系统分类检索》(第四版)提供资料和建议。