基于土壤分类的土壤剖面质量形成研究

The soil quality and regulation to the sustainable and healthy development become the urgently global problem as the population growth, farmland area decreases and energy crisis. The soil quality research is concentrated in the surface soil quality evaluation, while the soil as a natural entity, profile feature on soil functions has great direct impact on soil productivity. However, the research of soil profile comprehensive quality formation and expression based on soil taxonomy are still lack, and the evaluation methods to soil profile quality has not yet been established. The soil quality formation mechanism and expression will be system researched in case of argosols in Henan province, and in this study, the literature, field investigation and sampling, laboratory analysis, data mining, and the" 3S" technology and other research methods will be employed with the soil taxonomy, soil evaluation, and land sustainable use theory as the guide. The main purpose of the study is to explore the soil profile quality evaluation system establishment based on soil taxonomy, and the soil profile gradient quality of different soil series in the same soil type. The anticipated research results has scientific significance to improve soil evaluation theory and method based on soil taxonomy, has the practice meaning to the protection of the arable land, environment, and food security. At the same time, it could provide scientific guidance in taking some measures to prevent soil degradation, protection soil quality and soil health security.

随着全球人口的急剧增长、耕地面积减少和资源能源危机显现，土壤质量的可持续发展与调控成为亟待解决的问题。目前土壤质量研究多集中在表层土壤的质量评价，而土壤作为一个自然实体，剖面层次特征对土壤的诸多功能影响很大，对土壤生产性能影响更为直接，但目前不同类型土壤剖面质量的形成及其表达研究在国内外都还缺乏，以剖面为整体的土壤质量评价方法尚未建立。本研究以河南省典型土壤-淋溶土为例，以中国土壤系统分类、土地评价、土地可持续利用等理论为指导，综合运用文献资料、调查采样、实验分析、数据挖掘与"3S"技术等研究方法，研究探讨河南省淋溶土及不同土系的土壤剖面质量形成机理、质量梯度分布及质量表达。预期研究成果对完善基于土壤分类的土地评价理论与方法具有重要意义，并可为采取适当措施防止土壤质量退化、保障土壤综合质量健康提供科学指导。

随着全球人口的急剧增长、耕地面积减少和资源能源危机显现，土壤质量的可持续发展与调控成为亟待解决的问题。目前土壤质量研究多集中在表层土壤的质量评价，而土壤作为一个自然实体，剖面层次特征对土壤的诸多功能影响很大；土壤系统分类是依据土壤剖面特征，以诊断层和诊断特性为基础的定量土壤分类系统，对土壤质量评价有重要的指导意义。以河南省典型土壤——淋溶土为例，在土壤系统分类的基础上探讨淋溶土及在不同分类级别上的土壤剖面质量表达，对于完善土壤学、防止土壤质量退化、保障土壤健康和粮食安全等均具有重要的科学与现实意义。.项目在河南省郑州市、三门峡市、洛阳市、南阳市、信阳市等地市布点采样35个，进行室内测试分析，依据土壤系统分类系统分别归为2个亚纲，5个土类，13个亚类，20个土族，35个土系，补充和完善河南省淋溶土系统分类。.根据土壤剖面对生产性能的影响，界定了土壤剖面质量概念内涵。根据各土系土壤特性的重要性确定各评价指标的权重与隶属度，建立土层质量评价指数LQI；根据根系生长对各个土层的适应性或理想状态下土层根系生长好坏的程度确定土层的权重，建立土壤剖面质量指数SPQI。研究表明淋溶土剖面质量指数SPQI主要分布在36-60之间，同一高级分类单元下各级别分类单元土壤剖面存在质量梯度，总体上看，干润淋溶土SPQI稍高于湿润淋溶土SPQI，土类上简育干润淋溶土与简育湿润淋溶土大部分剖面SPQI较高，亚类中普通简育干润淋溶土SPQI较高，钙积简育湿润淋溶土SPQI最低；影响SPQI的主要因素是土壤质地、土壤有机质及黏化层所出现的位置与厚度。为探索黏化层的位置与厚度对SPQI的影响，根据主要不同质地模拟理想剖面，结果表明：其他指标不变，整体剖面质地偏壤至黏壤时，黏化层出现位置越深，其SPQI越高；整体剖面质地偏砂壤至粉壤时，黏化层出现位置越深，其SPQI越低；并在土系实际剖面分析中得到一定的验证，黏化层的位置与深度和其他因素共同影响了淋溶土土壤剖面质量。