新时期中国土壤科学发展现状与战略思考

土壤科学在保障国家农业可持续发展和生态文明建设中具有重要的学科战略地位。本文全面扼要分析了国内外土壤科学研究现状和发展态势,结合未来土壤科学发展的国家战略需求与关键科学问题,梳理了未来5～10年我国土壤科学拟重点发展地球关键带过程与土壤功能演变、农田土壤健康与质量提升理论与技术、区域土壤复合污染过程与绿色修复、土壤生物过程与功能等优先领域和重要方向,以期进一步推动我国土壤科学跨越式发展。     

俄罗斯土壤科学的研究现状

通过与俄罗斯著名土壤学家来访时的交流，作者介绍了当今俄罗斯土壤科学的研究状况，包括俄罗斯主要土壤科学研究研究机构设置、主要研究内容和趋势，使我国土壤科学工作者对曾是近代土壤科学的发源地俄罗斯土壤科学的最新进展有一概括了解。     

全国第二次土壤普查与土壤肥料科学的发展

建国40年，中国开展了两次全国土壤普查。本文简要回顾了第一次全国土壤普查，着重综述全国第二次土壤普查在发展土壤肥料科学方面的成就。全国第二次土壤普查是《1979-1985年全国科学技术发展规划纲要（草案）》重点科技研究项目内容这一，在科技顾问组的指导下，采用新的大比例尺地形图和遥感、测试、微型电子计算机等调查制图和化验手段，取得丰硕的科研成果。对于发展中国土壤分类科学、充实了土壤基层分类的基本单元，建立土壤测试网络、改进土壤分析方法以及普查成果在制订农业区划、科学施肥、土壤改良、基地建设等方面广泛应用，为发展农林牧业生产服务。并对土壤普查中建立的土壤肥力监测网作了论述。本文从一个侧面反映了中国土壤肥料学科的发展。     

我国土壤科学发展与展望

本文对我国土壤发生分类及土壤调查、土壤化学、土壤农业化学、土壤物理学、土壤粘土矿物，土壤生物化学、土壤微生物学和土壤生态学的发展前景作了概括性展望，并对过去的工作也作了必要的回顾。     

中国土壤保护宏观战略思考

从国家宏观层面和长远观点研究我国土壤保护战略问题,对持续利用和保护土壤资源,改善土壤环境质量,保障农业生产与食物质量安全具有重大的现实意义和历史意义。本文在分析国内外土壤保护的进展和发展趋势的基础上,找出了我国土壤保护工作的不足及其与国外的差距,提出了在我国土壤资源与环境保护宏观战略研究中急需解决的如下一些关键问题:(1)目前我国土壤保护上存在的主要问题;(2)我国土壤保护的指导思想和思路(即宏观战略),包括战略思想、战略方针、战略目标、战略任务及战略重点;(3)我国土壤保护战略的实施对策,包括土壤保护的管理对策、土壤保护的标准对策、土壤保护的科技对策、区域性土壤保护对策以及重要类型土壤的环境保护和修复对策。为制定和实施国家土壤保护战略规划提供参考。     

多样性:一种新型土壤保持的战略方向

多样性作为土壤保持的新型战略方向,它不仅提供了以前诸如工程措施中存在问题的解决方法,也提出了一系列能更好地满足个体土地使用者需要的技术。多样性综合了多种多样的自然和人为环境因素,也包括目前全球关注的重要论点,如食品安全保障,土地退化和生物多样性的减少。随着农村可持续发展体系的成立,多样性已成为农民讨论土壤退化问题、土壤管理和水保规划的一个有效的方法。多样性的方法肯定会吸引有许多不同的需要、技术和知识的人。     

继往开来,迎接21世纪对土壤科学的挑战

文章择要叙述了建国50年来土壤科学在国民经济中所发挥的作用，提出了21世纪土壤科学发展的重点和措施。     

城市土壤研究的深化和发展—简评首届“城市、工业、交通和矿区土壤”国际学术会议

城市土壤对传统土壤学而言是一个全新的概念，这一方面因为传统地认为城市“没有土壤”，更重要的是因为传统土壤学占优势地服务于农业，虽然70～80年代以后土壤与环境之间的关系研究成为土壤学的重要组成和发展方向。 80年代后期城市和工矿区土壤(通称城市土壤)逐渐被重视。一系列城市土壤制图最先在德国的一些城市开展，美国也在90年代初开展了纽约的城市土壤调查和制图，并提出了几个城市土壤土系。这些研究的兴起，重要的原因在于逐渐认识到城市土壤的特殊性、复杂性和其对生态环境的重要影响。1989年德国土壤学会成立了城市土壤工作组，这可能是世界上首个成立的城市土壤研究专门学术组织，它极大地推动了城市土壤研究在德国和其他地区的影响。 与此同时，人为土的研究在国际土壤学界逐渐得到重视。中国、俄罗斯、荷兰、美国、比利时等国家的土壤学家差不多同时开展了专门针对人为土的研究。在1994年成立的国际土壤学会WRB(World Reference Base for Soil Resources, 世界土壤资源参比基础)工作组中，中国(中国科学院南京土壤研究所龚子同研究员)被授权协调WRB中人为土的研究。中国在人为土研究中领先的重要原因是其悠久的农业历史，更重要的是在这个时期开展的“中国土壤系统分类研究”(中国科学院特别支持和国家自然科学基金重点资助项目)将人为土纲单独设立并发展了一系列完整的人为土诊断层和诊断特性，在国内外产生了重要影响。 城市土壤本质上讲是一类扰动人为新成土。因此这两个方向有诸多重要的共同点。正是在这种背景，1998年在法国Montpellier第16届国际土壤学大会上正式成立了“城市、工业、交通和矿区土壤”工作组(Soils in Urban, Industrial, Traffic and Mining Areas, SUITMA)。德国ESSEN大学的W.Brughardt教授和法国NANCY大学的Morel教授分别担任正副主席。有趣的是，他们都来自现代工业发源地的Ruhr(鲁尔)地区。 SUITMA成立后首次正式活动就是2000年7月12～19日在德国ESSEN大学召开的首届SUITMA国际会议。会议受到全世界有关土壤工作者的关注。来自40多个国家的200多名土壤学家首次专门地研讨城市土壤研究中各方面的问题，因此这次会议是城市土壤研究的国际性检阅，比较集中地反映了各国在这一领域的研究现状。从这次会议来看，在最近几年时间内，城市土壤研究取得了重要的进展，在内容上更加深化，在范围上更加广泛，在方法上更加成熟，在目的上更加多元。 首先，在研究内容上广泛和深化。目前主要内容包括：1.城市土壤物质来源和组成及其对土壤性质的影响；2.城市土壤的形态学特征；3.城市土壤的物理、化学性质；4.城市土壤的分类；5.城市土壤的退化和环境质量；6.城市土壤与水质的关系；7.城市土壤与大气尘埃的关系与大气质量；8.矿区、工业区土壤的恢复(包括腐殖质的形成与水分性质改良，污染土壤的恢复治理则已经成为一个相当大而新的领域)；9.人为(工)土壤物质的特性和应用。 在更为广泛的一些范围内，关于人为土壤与过去人类活动关系的研究，实际上是土壤学与考古学的结合，现在也成为英国、东欧(罗、匈、捷)、美国土壤学家的课题。 这次会议展示了一些新的研究方法，他们虽然在其他学科中已经应用，但在土壤科学中主要是针对城市土壤的特性发展起来的。如GPR在城市土壤调查和制图中的作用受到重视。因为城市土壤的准石质性和层次混乱性，传统的采样方法很难定义土壤的空间变异。GPR能提供连续的层次变异特征，为城市土壤的空间分布研究和制图提供了十分有力的参考。 另一个重要的方向是磁学方法的应用。磁学方法在传统土壤学中已有应用，但由于常规方法已普及并且能解决一般土壤学问题，所以磁学方法并没有在常规实验室中普及。而对于城市土壤而言，磁学性质与土壤诸多性质，特别是重金属含量有密切关系，因而在专题制图(如重金属污染程度)中有重要的意义。 城市土壤研究的另一个重要特点是诸多分支甚至学科的综合。如传统的土壤制图多以土壤形态学指标作为区分单元的依据，而在城市土壤中则常以污染物、石质性、粗骨性或物质来源为单元划分标准，因此常需要土壤物理、化学性质研究作为前提。又如城市的地表封闭特征又使城市土壤研究涉及城市水文学理论和方法。 短短几年时间内，城市土壤研究对象和目的有明显的发展。虽然大多数国家目前还处在最基本的认识与调查阶段，但从趋势来看，研究目的更加多元化，包括水、气环境质量保护，土壤恢复与重建，城市生态建设，城市规划，甚至法律法规标准的制定(如德国制定了联邦土壤保护法，各州还有和城市土壤相关的城市径流入渗条例)。 我国的城市土壤学研究已经起步，对南京城市土壤进行了初步研究，并培养了首位专攻城市土壤研究的博士。本次会议，作者是学术组织委员会成员之一，并作为“未知的城市土壤”专题召集人召集分会，从侧面反映了我国在城市土壤研究的地位。假以我国在人为土研究方面的特色和经验，充分注重古老而又迅速扩展的我国城市群中的特点、问题，相信我国城市土壤研究将迅速扩展和深入。     

国际土壤科学联合会“土壤歌”简介

对国际土壤科学联合会"土壤歌"(IUSS Soil Song)进行了简短评介,并将其歌词翻译成中文,供读者了解"土壤歌"。     

德国土壤科学的研究进展

本文通过访问德国前土壤学会主席以及有关文献的查对、研究,介绍了德国土壤科学的主要研究进展,包括德国土壤科学的起源、国家与国际合作、土壤发生学研究、土壤制图与分类、土壤化学与矿物学、土壤物理和生态系统研究等方面的代表性人物与主要研究进展,希望能对我国同行有些启发和借鉴作用。     

A soil science renaissance

The renaissance was an intellectually-rich period following a period of stasis in the medieval period. Something analogous appears to be currently taking place in soil science where novel approaches to thought are combined with a revival of ideas from the past. Renewed interest in agriculture (food, feed, fuel) and numerous publications have brought soils back onto the global research agenda. The need for up-to-date and fine resolution soil information and the revival of soil research has been highlighted and prioritised in several recent studies by the UN and other international organizations. Soil erosion, nutrient depletion and pollution are key issues that have been brought up in many recent reports - in most cases in relation to environmental degradation, climate change and world-food production. There is also an increased interest in soils in the popular press and media, and soils have entered the policy arena in many countries and several continents. We guestimate that about €3.2 billion is annually spent on soil research in Europe, North America, and some of the main countries in Asia and Oceania. For the global soil science community, there are challenges ahead to address the questions raised in these reports. There is a whole set of new techniques and methodologies in the wings waiting to take centre stage. There is a direct need to educate a new generation of soil scientists and to increase the influx of soil science students in many universities. The soil science community should benefit from the current upsurge in soil science, but the community has to deliver the goods and information that is wanted and much needed.     

红外光谱在土壤学中的应用

红外光谱技术在土壤学中已得到较广泛的应用,它能够综合地反映土壤体系的物质组成及其相互作用,为研究土壤中物质循环及其作用过程提供了新的手段。本文回顾了近年来红外光谱技术在土壤学中的应用,包括透射光谱在土壤定性分析中的应用,并重点介绍红外反射光谱与化学计量学相结合的光谱建模技术发展情况及其在土壤定量分析中的应用。同时本文探讨了基于光声效应的红外光声光谱技术,红外光声光谱非常适合用于土壤这种复杂、非透明体系的研究,能够克服传统透射和反射光谱中存在的缺陷,测定快速方便,并具有较高的灵敏度和测量精确度,具有很大的应用潜力。     

Early soil knowledge and the birth and development of soil science

Soils knowledge dates to the earliest known practice of agriculture about 11,000 BP. Civilizations all around the world showed various levels of soil knowledge by the 4th century AD, including irrigation, the use of terraces to control erosion, various ways of improving soil fertility, and ways to create productive artificial soils. Early soils knowledge was largely based on observations of nature; experiments to test theories were not conducted. Many famous scientists, for example, Francis Bacon, Robert Boyle, Charles Darwin, and Leonardo da Vinci worked on soils issues. Soil science did not become a true science, however, until the 19th century with the development of genetic soil science, led by Vasilii V. Dokuchaev. In the 20th century, soil science moved beyond its agricultural roots and soil information is now used in residential development, the planning of highways, building foundations, septic systems, wildlife management, environmental management, and many other applications in addition to agriculture.     

The role of soil science in the land use negotiation process*

Abstract. The hierarchial concept of land use planning becomes less relevant in a society with continuous interactions between stakeholders, researchers, planners and politicians. In this context, land use negotiation rather than land use planning appears to be the most appropriate concept. In the negotiation process, good quality data about the land is important as land properties are, obviously, key elements to be considered. Case studies at farm and regional level have been analysed to explore answers to a number of questions. How can soil data be presented most effectively? What are the research needs? How can the large existing body of data be mobilized most effectively? Studies on regional land use in Costa Rica used methods in a logical sequence including projections, explorations and predictions of land use patterns. The work involved upscaling of data, obtained at farm level, to the regional level. Work at farm level focussed on prototyping procedures in which farming systems were ‘designed’ by close interaction between farmers and scientists, including applications of precision agriculture. Soil data demands were analysed, emphasizing the effects of using data with different degrees of detail together with the application of pedotransfer functions which effectively transform existing data into parameters that are difficult or expensive to measure directly. This not only facilitated interactions with stakeholders but also with colleague scientists in interdisciplinary teams. In addition, use of Geographical Information Systems allowed visual presentations of alternative geographical land use patterns that were associated with various scenarios, thereby facilitating the interaction processes. A plea is made to increase interaction of stakeholders and researchers by considering research programmes as vehicles for joint learning.     

基于文献计量分析的近30年国内外土壤科学发展过程解析

借助Web of Science和CNKI数据库,利用文献计量学方法定量分析了近30年来国内外发表的土壤科学文献,研究了土壤科学不同时期(1986—1995、1996—2005、2006—2013年)的发展与演变过程,对比了国内外土壤科学发展的异同点。早期的国际土壤科学是以土壤肥力主导的农田土壤学研究,逐渐转向以生态环境为核心的问题导向研究,强调土壤生物驱动的土壤过程研究;而我国土壤科学研究更注重区域特色,以地力提升、土壤侵蚀与水土保持、土壤污染与修复等问题导向更加明确,发展过程中学科间的交叉与融合不断增强。本论文期望以文献计量学的分析方法客观评价土壤科学发展的脉络,把握学科发展前沿,提升土壤科学研究的创新能力,从而推动我国土壤科学的发展。     

中国土壤科学教育的现状及发展趋势

1978年后,特别是进入20世纪90年代以来,中国土壤科学的高等教育发展迅速。目前在全国高校和研究机构已经形成了一个从本科生教育到硕士、博士研究生培养,包括学术型和应用型人才培养在内、学科方向齐全的完整的土壤科学高等教育体系,基本上满足了我国国民经济和社会发展对土壤科学专门人才数量上的需求。面对粮食安全、人类健康以及日益突出的资源与环境压力,土壤科学教育应不断为满足农业、农村和社会可持续发展的需要,提供高质量的优秀人才。