土壤健康評價的研究進展

王 親，董煒華*，李曉強，王海濤，翟麗華

（1.吉林省長春市長春師范大學地理科學學院 吉林，長春 130032；2.長春市第48中學 吉林，長春 130032）

1 引言

土壤是具有一定肥力、能夠生長植物且位于巖石圈表面的疏松表層。它是動植物生長繁衍的重要基礎，更是一種動態的資源，不僅是作物種植的重要媒介，而且還支持和服務于其他重要的生態系統。土壤系統是自然生態系統中重要的子系統。土壤系統憑借特定的土壤結構來發揮多種功能，例如碳固存、水凈化、養分循環和為眾多生物提供棲息地等。土壤不僅是萬物維系生命所需要的物質，還是維持人類社會經濟可持續發展的至關重要的資源。近年來，在國際上來看土壤健康養護與修復觀念已經成為共識。雖然我國領土面積廣大，但高山、荒漠所占比例較大，土壤質量不高，人均耕地比較少。此外，激進的城市化和工業化、農業生產的化學化與機械化等大規模的人類生產活動對土壤生態系統造成了十分嚴重的破壞，土壤健康管控正面臨著嚴重的挑戰。土壤健康在生態系統可持續性、環境恢復力、農業生產力等方面發揮著重要作用，其定量評估為土壤的利用和管理提供了精準的依據。因此，了解土壤健康狀況及其動態變化特征，實現土壤健康狀況的不斷改善，有利于提高土壤生態系統生物多樣性水平和保障國家糧食安全，對于落實鄉村振興戰略、開展生態文明建設以及實現人與自然和諧共生具有極其重要的現實意義。

2 土壤健康內涵的研究現狀

2.1 土壤功能、土壤質量和土壤健康三者之間的關系

土壤功能是指能夠讓生態系統持續性提供服務功能的一系列土壤過程。從土壤功能的內涵出發，一些學者對土壤質量進行了概括與總結：在自然或者人為的生態系統邊界內部，特定的土壤發揮其生態系統服務功能的能力，這些功能包括保持和改善水和大氣的質量，維持動物和植物生產力，支撐人類健康等一些重要的內容。土壤質量和土壤健康兩者相對比而言具有近乎相同的內涵，在科學刊物中時常交替出現。卡特等學者認為可以采用土壤質量來探究土壤靜態地用于某種特定目標的能力、用土壤健康這一概念反映短時期內的土壤動態狀況。而在大多數情況下，土壤健康主要表示土壤質量中的動態質量。

2.2 國內外學者關于土壤健康的定義

國外部分學者提出了有關土壤健康的定義。英國生態學家貝爾福于1947 年將土壤看作一個生命體，并且對土壤這一生命體進行了詳細地描述與總結。正如貝爾福所言，涉及環境與健康問題時需要運用生態學的理論，我們需要將環境整體看成一個有機的生命體。從地理學角度來看，因為地理學研究對象是地球表層，這是一個開放復雜的巨系統，本身就包含自然生態環境與社會人文環境。在環境與健康這一主題背景下，我們既要研究自然生態環境與健康的關系，也要研究社會人文環境與健康的關系，研究環境與健康的關系需要把自然環境與社會環境統一起來，將二者都看成生命有機體，既然是有機體，那么其健康問題便隨之而來。土壤系統是地球表層自然環境中最重要的子系統之一，其健康問題對于生物生長以及人類生產生活的重要性不言而喻。

當前土壤科學同其他學科交叉的內容與行式越來越多樣，我國對土壤健康的評價逐漸從質量評價轉移到健康評價上來。我國生態學專家周啟星把土壤健康歸納為土壤作為一個有機的生命體維持著本系統內部的各種功能。我們能夠根據土壤的物理、化學、生物性質提出土壤健康評價指標體系，并且可以根據相應的指標體系給予土壤健康恰當的描述。還有其他學者認為，土壤健康，其首先應該是土壤具有凈化污染物，改善水和大氣質量的功能。除此之外，土壤健康還表示土壤能夠生產出具有健康效益的動植物產品以及能夠促進人體健康狀況的提高與植物、動物、微生物在自然環境中的生長。

3 土壤健康評價指標體系

詳見表1。

表1 土壤健康評價指標體系

目前主要是通過一些與土壤性質和特征相聯系的指標所組成的體系來定量評價與分析土壤的健康狀況，在本文中主要列舉了以上四種土壤健康評價指標體系。

4 土壤健康評價在不同生態系統土壤中的應用

4.1 森林土壤健康評價

我國部分學者總結了有關國內外森林土壤健康方面的研究現狀與發展動態，歸納了森林土壤健康評價指標體系與方法，指出了今后森林土壤健康評價研究的重點領域。他們依據中國不同自然帶森林土壤的不同特征，指出了具有差異性的分析方法與評價指標體系。也有其他學者根據森林生態系統凋落物對土壤理化性質以及土壤結構的影響來分析與評價土壤的健康狀況。

總體上來看，在森林土壤生態系統中，土地利用方式的演變，比如森林的大規模砍伐并向耕地的轉化會降低地表植物的生物量，而且會導致土壤特性和土壤生態系統生物多樣性發生顯著性的變化。

4.2 農田土壤健康評價

2015 年，聯合國糧農組織發布了《世界土壤資源報告》，報告中提出土壤退化每年會導致全球農作物產量下降大約0.3%。

在農田生態系統中，農藥和化肥的使用、農用地不合理的耕作和管理方式以及土壤污染等對土壤健康造成了很大程度地危害。在規模經營模式引導下的農業土地集約化成為大多數國家農業發展的方向，農業土地集約化導致的農藥和化學肥料的過量使用以及頻繁的耕作一方面降低了農田生態系統土壤動物的多樣性及豐度，另一方面造成了嚴重的土壤面源污染，對土壤健康狀況的危害程度不容小覷。當前形勢下，我們需要改變不合理的農業生產與發展方式，破除發展主義與現代主義的迷信，找到一條適合中國地理環境的農業生產方式。發展綠色農業與生態農業，關注農田生態空間與鄉村生產生活空間的有機結合，在空間開發中要體現三生合一的生態文明時代的農田生態地理空間開發模式，通過這樣的理念區引導農業發展，才能徹底改善農田土壤健康狀況日益惡化的趨勢。

5 土壤健康評價的研究展望

本文系統總結了土壤健康評價的研究進展與研究現狀，通過土壤健康及其相關概念的分析比較，總結出土壤是地球表層中的一個能夠發揮支持植物、動物生長和人類生存發展等生態系統服務功能的重要圈層，而土壤健康即土壤所擁有的能夠持續發揮這些生態系統服務功能的能力。而根據系統論的內容來講，系統的結構決定其功能，而土壤系統結構主要指不同大小的土壤顆粒、團聚體和孔隙在空間上的有機組合形式。今后我們可以從土壤系統結構的改善這一方面來提高土壤系統整體的健康水平，完善土壤健康評價指標體系與改進評價方法，特別是要重視土壤動物對土壤結構的改善功能以及對土壤健康的指示作用。