土壤質(zhì)量評價方法的概述

朱婧 袁海 程科 廖容 楊旅涵

摘 要：當前土壤退化問題已經(jīng)威脅到人類社會的發(fā)展。土壤退化急需修復，而修復的前提是了解當前土壤的質(zhì)量狀況。文章對土壤質(zhì)量評價方法按照其性質(zhì)進行分類，并主要介紹了定量評價方法中基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的評價方法、指數(shù)評價法和動態(tài)評價方法優(yōu)缺點和應用情況。

關(guān)鍵詞：土壤質(zhì)量；定性評價；定量評價

中圖分類號：X825 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0124-02

Abstract： At present， the problem of soil degradation has threatened the development of human society. Soil degradation is in urgent need of remediation， which presupposes an understanding of the current state of soil quality. In this paper， soil quality evaluation methods are classified according to their properties， and the advantages and disadvantages and application of quantitative evaluation methods based on GIS， index evaluation and dynamic evaluation are mainly introduced.

Keywords： soil quality； qualitative evaluation； quantitative evaluation

土壤是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎，土壤的健康狀況直接影響到人類社會的生產(chǎn)、生活和發(fā)展[1]。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，土壤退化問題也日益突出。土壤退化問題主要包括：土壤侵蝕、肥力下降、鹽堿化、沙漠化和酸化等方面，極大地影響了人類社會的健康發(fā)展。

土壤質(zhì)量是土壤的健康質(zhì)量、肥力質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的綜合，能夠比較全面的反映出土壤的狀況。土壤質(zhì)量的評價是反映土壤健康、肥力等情況重要方法，讓我們能夠全面了解到我們賴以生存的土壤的實際情況，然后依據(jù)實際情況制定出相應的修復措施，使土壤質(zhì)量得到恢復。由此可見，土壤的質(zhì)量評價是制定修復措施的前提和基礎。本文將詳細介紹目前常用的土壤質(zhì)量評價方法及其優(yōu)缺點。

1 土壤質(zhì)量評價方法的分類

目前，針對于在使用土壤質(zhì)量評價方法過程中的各種問題，國內(nèi)外的專家學者進行了大量的研究，使土壤質(zhì)量評價方法得到不斷地豐富和完善，從而使得各種情況的土壤都有其適合的質(zhì)量評價方法。根據(jù)土壤質(zhì)量的評價方法的性質(zhì)，可以將土壤的質(zhì)量評價方法分為定性評價方法和定量評價方法。

1.1 定性評價方法

定性評價是傳統(tǒng)的土壤質(zhì)量評價方法，主要是通過綜合土壤的各種性質(zhì)來判斷土壤質(zhì)量的相對好壞。在定性評價方法中主要包括土壤質(zhì)量卡片和土壤質(zhì)量試驗箱。土壤質(zhì)量卡片是美國NRCS的土壤質(zhì)量協(xié)會推出的一種主要使用人群為農(nóng)業(yè)工作者和農(nóng)民的土壤質(zhì)量評價設計工具，其指標主要是能夠直接觀察到或經(jīng)過簡單的處理就能得到；土壤質(zhì)量試驗箱是由ARS提出并設計的，能夠直接在田間獲取0～7.6cm土層的半定量指標數(shù)據(jù)，并在美國國內(nèi)加以改善和推廣應用[2]。這些方法的優(yōu)點就是能夠很快完成一個評價，但是兩種評價方法所得出的結(jié)果比較粗略，不能夠準確的反應土壤質(zhì)量的動態(tài)變化情況，所以這種方法使用范圍不是很廣泛。

1.2 定量評價方法

隨著大量學科與土壤質(zhì)量評價工作相結(jié)合，土壤質(zhì)量定量評價方法已形成多樣化發(fā)展的趨勢。我們在實際的土壤質(zhì)量評價工作中，可以根據(jù)評價對象、功能以及評價范圍選擇相適宜的定量評價方法。目前在評價工作中比較常用的有基于GIS的評價方法、指數(shù)評價法和動態(tài)評價方法等。

1.2.1 基于GIS的評價方法

地理信息系統(tǒng)（GIS）具有強大的空間分析和數(shù)據(jù)的管理能力，能夠?qū)?shù)據(jù)和空間信息進行科學的、有效的處理和分析。將地理信息系統(tǒng)應用于土壤質(zhì)量評價，能夠極大程度上避免主觀判斷和提高土地使用決策的可靠性、客觀性，使土地的使用效率能夠得到極大提升和合理安排農(nóng)業(yè)種植，土地產(chǎn)生的效益得到最大的發(fā)揮。主要的評價方法有GIS與模型相結(jié)合的評價方法和多變量指標克里格法等。胡月明等應用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)與層次分析和灰關(guān)聯(lián)綜合評價模型相結(jié)合，對廣東省東莞赤紅壤農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實驗區(qū)土壤質(zhì)量進行評價，取得該地區(qū)土壤質(zhì)量的排序表，為該地區(qū)提高土壤質(zhì)量做出了科學的指導[3]。張建輝等運用層次模糊綜合評價法對四川盆地的林業(yè)土壤質(zhì)量進行評價，將土壤按質(zhì)量分為四級的評價結(jié)果具有很強的客觀性和全面性[4]。張慶利等運用多變量指標克立格法得到了江蘇省金壇市的土壤質(zhì)量分布圖，從總體上來看，該地區(qū)的土壤質(zhì)量以中等水平為主，南北方向上的土壤質(zhì)量最高、西部土壤質(zhì)量較低[5]。

1.2.2 指數(shù)評價方法

土壤質(zhì)量指數(shù)法是一種運用比較廣泛的土壤質(zhì)量評價方法，能夠幫助人們對于土地的利用和質(zhì)量的提高做出科學的決策。土壤質(zhì)量指數(shù)評價法主要有單指數(shù)評價和內(nèi)梅羅多指數(shù)相結(jié)合的方法、綜合指數(shù)評價法、相對質(zhì)量指數(shù)、加權(quán)系數(shù)法和主成分分析等。秦明周等以開封為例評價城鄉(xiāng)結(jié)合部土壤的總體質(zhì)量，選取適當?shù)耐寥酪蜃樱瑢⑿拚蟮膬?nèi)梅羅公式加以計算，得到用以評價土壤質(zhì)量的綜合指數(shù)[6]；盧鐵光等對黑龍江省富錦市永富鄉(xiāng)的農(nóng)村耕作土壤質(zhì)量進行分析，選用了與土壤質(zhì)量有關(guān)的土壤類型、pH值、全氮、全磷、有機質(zhì)等指標，分別計算出黑龍江省富錦市永富鄉(xiāng)的農(nóng)村耕作土壤質(zhì)量相對指數(shù)。最后根據(jù)相對指數(shù)評價該地區(qū)的土壤質(zhì)量情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移該地區(qū)的土壤質(zhì)量出現(xiàn)了下降的趨勢，再結(jié)合實地調(diào)查的情況，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)土壤質(zhì)量下降的主要原因是農(nóng)業(yè)決策者不合理的耕作方式[7]。

1.2.3 動態(tài)評價方法

動態(tài)評價方法適用于土壤質(zhì)量的可持續(xù)性管理，該方法著重描述土壤系統(tǒng)的動態(tài)變化性。動態(tài)評價方法主要是將動力學、動態(tài)計量經(jīng)濟學和多元線性回歸等融入到土壤質(zhì)量評價中，用以評價土壤質(zhì)量的動態(tài)變化情況。Zornoza等針對西班牙東南部不同森林地區(qū)的4類土壤，同時選取了未受人類活動干擾、具有較高土壤質(zhì)量的土壤作為標準，確定預測參數(shù)，對不同的土壤類型建立相應的方程。最后通過測定值與預測值的比較，就可以反映土壤質(zhì)量的動態(tài)變化[8]。

2 結(jié)束語

土壤質(zhì)量評價方法的研究發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)呈現(xiàn)出多種多樣評價方法，但是在實際的應用中還是存在著各種各樣的問題，例如：指標的選擇、方法的選擇等。土壤質(zhì)量的評價不單單只考慮土壤的自然屬性，同時還要考慮當前的氣候、耕作方式和社會經(jīng)濟政策等屬性，涉及的領域有很多，是需要進行綜合考慮的。我們要總結(jié)當前國際研究的新進展，結(jié)合我國的實際情況，在實際運用過程中要選擇適合的評價方法，讓土壤質(zhì)量評價更符合土壤的實際情況。

參考文獻：

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[7]盧鐵光，楊廣林，王立坤.基于相對土壤質(zhì)量指數(shù)法的土壤質(zhì)量變化評價與分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2003，34（1）：56-59.

[8]Zornoza R， Mataix S J， Guerrero C， et al. Evaluation of soil qualityusing multiple lineal regression based on physical， chemical and bio-chemical properties[J]. Science of the Total Environment， 2007，378：233-237.