土壤资源概况及其合理利用途径-课件

土壤资源概况及合理利用途径

第一节序言土壤资源研究的意义、概念、特点与研究方法第二节土壤资源概况世界与我国土壤资源的分布与数量质量概况第三节土壤资源的特点与存在问题土壤资源的特点土壤资源存在的问题第四节土壤退化及其恢复重建第五节土壤资源的合理利用途径集约经营、提高单产、保护耕地、积极开发第六节土壤资源与环境第七节结语土壤资源概况及合理利用途径1土壤资源研究慨论

第一节绪言

1.1土壤资源研究的意义世界人口1980年已达44亿人。1980一1990年增长率为1.8%，人口达52.75亿,1990一2000年增长率为1.6%,2000年达61.99亿人，其中48.74亿为发展中国家。地球的生物性食品的生产能力，大致可以承载120亿人。因此，充分发挥土壤资源的生产潜力，提高土地承载力，是全世界面临的严峻挑战。

我国是世界上人口最多的国家，目前13亿，占全球近1/4，预计2030将达16亿。我国的土壤资源是有限的，特别是生产力高的土壤资源更加宝贵。

可见，随人口的急剧膨胀，人地矛盾日趋尖锐.正确了解土壤资源利用现状、存在问题及其发展趋势，并为合理开发利用寻求最佳途径和措施,是土壤资源工作者首要的迫切任务。土壤资源研究慨论2

1.2土壤资源的含义

自然资源是自然界中能为人们所利用的物质和条件的总称。土壤资源科学是自然资源的一个分支，是研究人与自然界中能转化为生产、生存资料来源的物质与能源相互间关系的科学，主要研究土壤资源的数量、质量、时空变化、发展及其合理开发利用、保护和管理的方法与途径。

1.2.1土壤学与土壤资源

土壤科学发展的战略思考

(重点补充部分—80张片子)1.2土壤资源的含义3------------------内容提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考土壤科学发展的战略思考------------------内容提纲一、土壤科学发4土壤圈岩石圈大气圈生物圈水圈一、土壤科学发展面临的形势与挑战土壤：地球的皮肤土壤圈岩石圈大气圈生物圈水圈一、土壤科学发展面临的形势与挑战5“世界当前面临的八大问题”

（土壤学面临的新机遇与挑战）社会济经全球化变能源资源自然害灾人类活动与健康土壤农业生态环境“世界当前面临的八大问题”62000年-2050年人均谷物食物消费，公斤/人

资料来源：国际食物政策研究所（2008）首先，今后确保农业安全的任务日趋艰巨。从国际看--

2000年-2050年人均谷物食物消费，公斤/人资料来源：72000年-2050年谷物需求总量：+75%

（食物+饲料），百万吨

2000年-2050年谷物需求总量：+75%

（食物+饲料）8--从国内看：

2004-2050年我国人均食物消费预测：植物类

（公斤/人）

--从国内看：

2004-2050年我国人均食物消费92004-2050年我国人均食物消费预测：动物类

（公斤/人）2004-2050年我国人均食物消费预测：动物类

（公斤/人10工业化城镇化发展模式资源短缺成本上涨市场竞争劳动力外流等约束因素农业的比较效益不断下降同时，我国提高农业比较效益的难度不断加大发展模式资源短缺约束因素农业的比较效益不断下降同时，我国提高11守住我国耕地红线（18亿亩）的形势非常严峻国务院核准2010年耕地总保有量为19.12亿亩，而2006年，我国耕地总面积仅为18.27亿亩，直逼18亿亩警戒线。守住我国耕地红线（18亿亩）的形势非常严峻国务院核准201012此外：我国现有耕地中2/3是中低产田，其中约1/6耕地受污水灌溉、农药、重金属污染威胁，土壤有机质平均含量<1％，远低于发达国家的3％，缺磷耕地占59％，缺钾耕地占30％。要实现粮食年均增长1%，保证粮食安全，除靠高产效多抗作物新品种培育外，关键是搞好耕地保育，加强水土资源的优化配置，土壤培育与耕地改良与提高耕地质量和生产力。今后我国土壤学面临的农业安全形势十分严峻。此外：13另外、我国区域性土壤污染趋势严重据调查，长江流域、珠江流域、沿海经济带、松花江流域、辽河流域出现贯穿全流域以镉为主、铅、汞为辅的流域性、区域性异常；黄河流域高氟、高砷、低碘异常显著；全国大中小城市土壤普遍出现汞异常。另外、我国区域性土壤污染趋势严重据调查，长江流域、珠江14第三、全球变化与土壤的关系密切土壤在发生过程中，通过生成或消耗温室气体(CO2、CH4、N2O等)以及其它气体(如NH3、NOx)直接或者间接地影响气候变化；全球变化通过降雨、温度和养分沉降等变化，影响土壤过程，也对生态系统的生产力及其稳定性产生影响。这些影响均将进一步促进土壤学对土壤中CH4和N2O排放量，土壤养分转化及土壤碳库建设等方面。第三、全球变化与土壤的关系密切土壤在发生过程中，通15

第四、全球不确定性因素影响对我国农业及能源紧缺产生影响土壤学对引发的极端灾害防治土壤抗旱土壤抗湿土壤抗寒地震；风砂；泥石流第四、全球不确定性因素影响对我国农业及能源紧缺16报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战17土壤是植物生长与农业生产的基础土壤圈是地球最富生命力的圈层土壤是地球陆地生态系统的重要基础土壤是食物安全与人体健康的基本保障土壤资源保护是生态环境建设的核心土壤质量的培育是提高土壤综合生产能力的前提全球土壤变化是人类生存的重要条件土壤是城乡发展和人居环境建设的重要环节土壤科学发展认识的提升土壤是植物生长与农业生产的基础土壤科学发展认识的提升18对土壤认识的提升农业食物安全土壤资源保护土壤质量的培育全球土壤变化城乡发展社会经济生态环境保护人体健康能源与环境建设提高土壤综合生产能力人类生存发展人居环境建设自然灾害防治对土壤认识的提升农业生态环境保护19报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战20土壤科学未来发展的战略需求从当前全球面临的能源，资源矛盾、粮食安全和生态环境等问题看，要求土壤科学在满足国家战略需求中发挥更加重要的作用；从土壤科学自身的发展规律看，土壤学向现代土壤学发展的时机与条件日趋成熟；因此，未来土壤学研究与发展战略需求的要求也更为迫切。土壤科学未来发展的战略需求从当前全球面临的能源，资源矛盾、粮21报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战22（一）未来土壤学研究的战略方向（5个）土壤圈物质循环与能量交换（基础研究）土壤资源与质量保护土壤环境与生态安全土壤景观与土壤过程土壤生物与养分调控（利用管理）（环境整治）（宏观调控）（农业发展）土壤与温室气体效应、土壤固碳、土/肥/水界面物质能量过程与交换、土壤组分互作与肥力维持、可变土壤特性及变化土壤资源演变与评价、持续利用机制与模式、质量基础调查、退化过程与防治、土地利用生态环境效应、土壤基层系统分类、人类世中土壤变化新趋势土壤污染机制与土壤健康质量、污染物转化生物有效性与农产品质量、风险评估、修复机理与技术、面源污染机制与控制土壤景观与时空特征及演变、环境敏感物质转化迁移、发生过程与区域全球变化、土壤侵蚀等退化机制与防治土壤生物过程与机制、基因资源多样性及其功能、养分平衡与施肥及其高效利用分子基础、水和元素循环耦合、土/植/肥互作及协调机制（一）未来土壤学研究的战略方向（5个）土壤圈物质循环与能量交23（二）未来土壤学的研究领域（7个）（二）未来土壤学的研究领域（7个）24土壤资源概况及其合理利用途径-课件25报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战26第十九届国际土壤学会——应对不断变化世界的土壤学研究途径

（2010年，8月1-6日，澳大利亚，布里斯班）第十九届国际土壤学会27第十九届国际土壤学会

--组织部门结构--（共计67个）第一部门:土壤的时空性（12个）专题1.1.1土壤形态和气候变化专题1.1.2土壤形态和环境危害专题1.2.1全球土壤空间信息系统专题1.2.2土壤地理学和生态学专题1.3.1土壤发生：比率和影响范围专题1.3.2地质年代技术与土壤形成专题1.4.1土壤分类和信息需求专题1.4.2土壤分类益处与限制土壤学专题1.5.1土壤变化的定量化监测专题1.5.2模拟变化土壤中的关键过程专题1.6.1风沉积物对土壤发生的影响专题1.6.2石灰岩环境中的土壤第二部门:土壤属性与过程（10个）专题2.1.1结合土壤物理进行水分优化利用专题2.1.2土壤空隙结构的物理动力学专题2.2.1土壤生物地球化学界面的相互作用专题2.2.2土壤中有机物质的动态变化专题2.3.1土壤——根系界面的相互作用专题2.3.2土壤中的基因表达与蛋白质组专题2.4.1土壤矿物及其可持续性专题2.4.2土壤矿物和污染物专题2.5.1土壤中的胞外蛋白和核酸专题2.5.2土壤金属和有机质的生物有效性第十九届国际土壤学会

--组织部门结构--（共计67个）第一28第三部门:土壤利用与管理（9个）专题3.1.1土壤评价方法的发展专题3.1.2农场系统和环境影响专题3.2.1高地农业与水土保持专题3.2.2利用溶度计改善水土管理专题3.3.1综合养分管理专题3.3.2分子生物学和优化营养专题3.4.2开发建设地的径流管理专题3.5.1重金属污染的土壤专题3.5.2风险评估和修复治理第四部门:土壤在社会及环境可持续发展中的作用（9个）专题4.1.1重视土壤自然资源专题4.1.2

授纳环境的管理与保护专题4.2.1土壤、能量和粮食安全专题4.2.2土壤、水——全球变化专题4.3.1不可持续生态系中土地利用变化的影响专题4.4.1将土壤信息传递给非农业用户专题4.4.2吸引更多（青年）人从事土壤事业专题4.5.1土壤科学：历史、哲学和社会学专题4.5.2土壤与人类文明专业会议（8个）会议专题1全球土壤制图网络工程会议专题2土壤生态系统服务会议专题3农业土壤健康管理政策会议专题4土壤温室气体会议专题5土壤和植物中的微量元素与作物和人类健康的关系会议专题6澳大利亚合作土壤科学会议专题7土壤碳吸存会议专题8土壤科学的高等教育第三部门:土壤利用与管理（9个）专题3.1.1土壤评价29四大部门会议（8个）部门专题1.1星际土壤学——将土壤科学传播到其他行星部门专题1.2模拟土壤形成的时空性部门专题2.1湿地土壤和全球变化部门专题2.2未来陆地景观的管理部门专题3.1土地利用精密技术部门专题3.2养分最佳管理措施部门专题4.1为什么把土壤像污垢一样对待？部门专题4.2土壤与人类健康工作组会议（11个）工作组1.1世界土壤资源参比基础(WRB)的发展工作组1.2土壤结构多样性体系工作组1.3数字化土壤评估工作组1.4变化世界中的冷土工作组1.5土壤遥感：快速测量土壤工作组3.1硫酸盐土壤物质过程工作组3.2森林土壤过程和变化工作组3.3城市和工业区土壤工作组3.4全球变化和土壤盐渍化工作组3.5水稻土与水短缺工作组4.1退化土地上碳的吸存四大部门会议（8个）部门专题1.1星际土30

第19届国际土壤学大会，于2010年8月1-6日在澳大利亚布里斯班召开。出席本次大会的代表来全世界近100多个国家和地区，共1342人，其中我国出人员近200人。从上述大会主题报告内涵可以看出，当前世界正面临着资源、农业、生态、环境及人类文明进步的不断变化与挑战，土壤成为寻找解决这一系列问题的重要切入点，土壤科学的发展肩负着人类生存的重大现实任务。本届大会共分4个部门（Division），21个专业委员会（Commission）和11个工作组（Working-group），并设立了8个大会专题报告会（CongressSymposium）和8个部门专题报告会（DivisionSymposium）。本次会议共收录论文2500篇，其中口头报告334篇（其中部门1有58篇、部门2有58篇、部门3有50篇、部门4有42篇、大会专题有37篇、部门专题有38篇、工作组有51篇），高于上一届口头报告320篇，墙报1200多个，

31本次土壤学大会的主题是:“应对不断变化世界的土壤解决方案”。可以看出，从18届到19届这四年来，全球土壤科学及相关领域在研究手段、技术得到了新的发展，研究思路有所拓展:1.在土壤空间尺度上体现了宏观上更宏，可延伸全球信息和全球变化等尺度、甚至至星际土壤学。2.在微观上更微，可在纳米、原子、分子、基因、界面、颗粒、土体等尺度上展开土壤过程与作用机制研究；3.在土壤时间尺度上跨度更大，涉及古土壤发生过程的时间序列、陆地景观历史重建、土壤形成演化预测等；4.在土壤过程认识上更向于定量化趋势，提出计量土壤学概念，土壤变化的定量监测、土壤过程定量模型模拟等；5.在土壤性质上强调土壤化学、物理及生物界面反应机理，土壤生物地球化学界面、土壤-根界面、土壤-水界面行为等；本次土壤学大会的主题是:326.在土壤利用上更多的涉及土壤评价与利用规划、水土保持、养分综合管理以及土壤退化控制、修复与再利用等；7.在土壤的社会环境效应上充分体现土壤的多服务功能，土壤与食物安全和人类健康，土壤和环境、土壤的自然资本、生态系统服务、土壤与全球变化、土壤与教育文化和人类文明等，这些认识提升有利于及时应对不断变化的世界，使土壤科学发展富有更高的战略需求，使该学科真正有所为而有所不为。从全球土壤科学发展的区域来看，欧美等发达国家无论在基础理论，还是技术发展等方面仍然占据明显优势，大洋洲的部分国家也位居先进之列。土壤资源概况及其合理利用途径-课件33随着科学技术的发展和国家土壤保护意识的提高，我国土壤科学研究水平得到显著提高，发展速度明显加快，但总体上还处于中等水平。与发达国家相比，仍存在明显的差距，主要体现在缺乏基础理论原始创新，长期定位试验重视程度不够，基础数据长期积累缺少，分析测试技术落后，政府投入有限。

因此，应充分结合我国土壤资源与现实问题的国情，瞄准土壤科学研究的国际前沿，加快中国土壤科学的国家战略规划，使我国土壤科学研究水平有一个大的提升和跨越。土壤资源概况及其合理利用途径-课件34至2050年我国生态高值农业和生物产业体系建设特征与目标至2050年我国生态高值农业和生物产业体系建设特征与目标35生态高值农业及生物产业体系发展生态高值农业和生物产业体系是应对未来农业巨大挑战、实现农业持续发展的一项最重要的创新举措，其宗旨是在保护生态环境的前提下通过农业的高值化，大幅度提高农业生产能力、产业化水平、竞争力和比较效益。而其主要包括三个大的方面:（1）农业生物质资源、水土资源和废弃资源的生态高值化利用；（2）农产品的生态高值化生产；（3）产后生态高值化加工。生态高值农业及生物产业体系发展生态高值农业和生物产业体系是应36“生态高值农业”的实质内涵：生态（生态农业；水，土，气，生，岩，污）高值（农产值，农技值，农市值，农经值）

其中，农产值—农产品高量，高质，高效(农一产)。农技值—智能农业，高科值农业（农技一产）。农市值—市场经济价值（农二产）-农加转工。农产经值—产业化经济价值（农三产）-农经贸旅游文。可见，生态高值农业是包括生态农业及环境与农业品高产，高质，高效及科技，市场，产业经济价值（包括农业的一，二，三产产值）相结合的总概念，是现代农业可持续发展的方向。（包括以下四个方面）“生态高值农业”的实质内涵：37现状2020年2030年2050年1.农产品安全数量粮食基本自给，其它农产品的进口总量与出口总量基本平衡粮食自给率95%以上，其他农副产品基本自给肉蛋奶等人均占有量增加60%肉蛋奶等人均占有量增加1倍以上质量以自然携带的营养组分的动植物品种为主体，缺乏人工设计和创制的高营养与特定功能品种，同时生产和加工等环节受到污染获得80-100个具有特定高营养组分或对人体健康具有可靠功效的功能型动植物新品种，生产和加工等环节的污染得到完全控制具有高营养和功能型特征的优质农产品占比提高到20%以上全面实现农产品优质化、营养化、功能化，高营养及功能型农产品占比提高50%以上现状2020年2030年2050年1.数量粮食基本自给，其38现状2020年2030年2050年2.生态农业生态农业模式农业清洁生产土肥水光利用效率生态农业初具规模，覆盖10%左右，没有成为农村经济发展的基本模式；模式多样，经营规模小，劳动投入高，产业化和商品化水平不高，技术体系不完备；

建立不同区域结构合理、功能稳定的模式主要农区的生态系统结构得到优化实现农业生态系统持续良性循环生态农业模式农业清洁生产土肥水光利用效率化肥和农药过量使用20%以上，可降解农膜处于研制阶段实现化肥和农药适量使用，开始应用可降解农膜化肥和农药用量减少10%-15%，可降解农膜等材料广泛应用多功能安全高效肥料占30%，生物农药用量占30%生态农业模式农业清洁生产土肥水光利用效率稻麦等C3作物光能利用率1%，土肥水综合利用率低下稻麦等C3作物光能利用率提高到1.2%；土肥水综合利用率提高10%稻麦等C3作物光能利用率提高到1.5%；土肥水综合利用率提高20%稻麦等C3作物光能利用率提高到2%；土肥水综合利用率提高30%现状2020年2030年2050年2.生态农业模式农业39现状2020年2030年2050年3.智能农业生产流通全程信息服务覆盖到省和部分农业企业覆盖到县级覆盖到乡村覆盖到每个生产和流通单元主要农田信息综合监测系统主要农区遥感估产，遥感旱情监测，洪涝雪灾灾情监测，测土配方施肥正在全国展开全国及全球遥感估产，各种灾情遥感监测，建立农业资源数据库主要农作物品质遥感监测，各种灾情预测，农业资源（水土林草）动态监测多基本实现全国、程度、部分内容实现全球程度农业资源动态监测和预报生产过程精准管理正在开展试点90％大型温室设施农业、50％的禽畜鱼大型人工养殖场、东北和新疆20％的种植业实现单项或多项作业精准化，黄淮海平原、长江中下游开始大面积精准作业试点80％的禽畜鱼大型人工养殖场、东北和新疆40％的种植业实现精化作业，黄淮海平原、长江中下游20％精准化作业，其他地区开始试点智能温室、人工养殖业基本实现精准化管理，东北和新疆70％的种植业实现精化作业，黄淮海平原、长江中下游40％精准化作业，其他地区20％精准化作业现状2020年2030年2050年3.生产流通全程信息服务40现状2020年2030年2050年4.高技农业分子设计分子育种技术体系正在形成，已通过少量目的基因的转移和分子标记的跟踪实现对单一性状的分子改良，极少数的分子育种品种得到应用，其余均处于试验和验证阶段形成分子育种技术体系，通过对多个基因的组合实现对多个性状的分子改良，分子育种品种的数量增加一个数量级以上通过对关键基因及其时空表达过程、基因作用网络的调控实现对某类性状的分子设计，经过分子改良和分子设计的品种占比达到30%以上实现覆盖全基因组的基因时空表达、翻译、修饰和调控技术，通过分子模块的耦合对动植物个体实行全基因组优化组装，从而创制出智能品种农业生物质资源生物质核心种质的分布、筛选和培育及其加工工艺和设备研究阶段获得50-100个新生物质能源新品种、新种质；每年生产乙醇和生物柴油2千万吨形成生物质资源相关产业群；每年生产乙醇和生物柴油5千万吨每年生产乙醇和生物柴油1亿吨高值转化（二产）主要以现有动植物产品为原料进行简单开发的单项技术，缺乏成熟的技术体系和高值产品形成生物基为原料的高附加值产品的研发体系形成营养保健品、天然化妆品、酶制剂等产业群形成农业高值转化的产业体系服务型农业（三产）在大部分城市的郊区有所发展初步建立集休闲、观光、教育、文化于一体的服务型农业产业围绕大中城市，形成服务型农业产业群形成景观优美、功能多样、城乡一体的服务型农业产业体系现状2020年2030年2050年4.分子分子育种技术体系41“生态高值农业”共包括九个方面：

1.1耕地质量的定向培育与耕地资源集约利用针对我国耕地资源减少的空间分布格局，研发区域耕地综合承载能力评价方法与技术、区域耕地集约利用与节地技术、区域耕地利用协同耦合与规划技术；研究和建立不同区域“耕地替代技术”（包括土地整理补充、宜耕地土地后备资源开发和土地复垦补充）；建立区域耕地规模经营的政策和方法。全面建立国家土地资源安全保障与调控系统。“生态高值农业”共包括九个方面：

1.1耕地质量的定向培育421.2流域水资源保护与持续利用面对农业水危机的威胁，重点研究保障农业粮食安全的需水耗水规律和农业需水预测体系；研究流域水资源的保障措施，开发和推广包括基于ET管理的真实农业节水新技术、地表水和地下水的合理开发利用、基于流域知识管理（KM）的农业节水型社会建设模式；推进以流域水资源综合管理为核心的体制改革与制度创新，建设中国粮食安全水资源保障体系。1.2流域水资源保护与持续利用面对农业水危机的威胁，重点研431.3农业生态系统养分循环增效机理以农业野外台站为基础，构建覆盖全国主要农区养分循环过程的综合观测和研究体系，揭示农田生态系统养分循环规律及其协同增效机制与控制原理，为我国主要农区养分高效利用提供科技支撑。主要研究内容包括：（1）农田生态系统养分循环观测与过程模拟；（2）养分及其与水碳协同增效机制。1.3农业生态系统养分循环增效机理以农业野外台站为基础，构441.4连作障碍的生态过程与调控针对我国农业生产中高强度利用下的生态系统退化与连作障碍问题，从生态系统角度研究主要连作障碍的致病因子与发病过程、植物对连作障碍的响应与防御机制、土壤对连作障碍的反馈机制、土壤连作障碍的诊断指标与方法；以预防为主的理念探讨土壤连作障碍的生态系统防治原理与技术，为农业生产资源的替代战略的实施、农产品质量的提高、农业可持续发展提供理论与技术支持。1.4连作障碍的生态过程与调控针对我国农业生产中高强度利用451.5农业面源污染控制与农业清洁生产针对我国流域生态系统物质循环失调导致的面源污染，建立区域水土和环境监测网络，研究流域尺度养分和污染物的循环过程、界面交换机制、损失途径及其环境效应；研究不同尺度（个体－流域）的资源高效群体结构、景观生态格局和流域土地利用方式，提出稳定、高效、高产的流域生态系统的结构模式；建立流域水土流失和农田面源污染（N、P与农药）控制的生物和工程技术与清洁生产体系，建立流域生态环境管理决策支持系统。1.5农业面源污染控制与农业清洁生产针对我国流域生态系统461.6农田增汇减排与应对全球变化的农业管理体系针对流域复合生态系统，研究不同土地利用/覆盖模式下的坡地生物多样性和温室气体排放格局与全球变化响应机制，评价土地利用变化（退耕还林、还草和植被恢复）的碳汇效应，建立复合生态系统生物多样性保护技术以及增碳与温室气体减排技术与对策。1.6农田增汇减排与应对全球变化的农业管理体系针对流域复471.7精准农业和信息化农业科技发展研究未来世界农业信息技术和精准农业的需求主要以互联网应用，遥感信息解译，专家系统、模型系统、智能信息系统、智能化装备为核心，并进行智能化、集成化、专业化、网络化、多媒体化、实用化和普及化，该项研究可为我国未来现代农业发展提供科学及技术支撑。1.7精准农业和信息化农业科技发展研究未来世界农业信息技48

1.8

土壤质量标准研究--段增强建议

我国目前仅有与土壤科学相关的国家标准30余项，且大部分形成于上世纪八、九十年代，有些方法已显老旧。而国际标准化组织土壤质量技术委员会（ISO/TC190）已有近140项国际标准。这与我国丰富的土壤资源类型，数千年的农业耕作历史，且为国际上土壤资源高强度利用典型代表的农业大国和多样的土壤生态环境是不相适应的。1.8土壤质量标准研究491.9其他有关项目的研究

--张佳宝，张维理等建议1.主要农田地力提升及定向培育对策研究

2.土壤障碍因素的类型，分布及治理研究

3.土壤抗御突变气候变化能力及防治对策研究4.土壤基础及信息库建设工程研究1.9其他有关项目的研究

--张佳宝，张维理等建议502、土壤保护与污染土壤修复技术体系研究（1）土壤保护技术体系研究（2）污染土壤修复技术体系研究2、土壤保护与污染土壤修复技术体系研究（1）土壤保护技术体系51（1）土壤保护技术体系研究1）土壤保护科学技术对策研究建立区域协调、空间优化、利用合理的土壤资源保护机制；建立国家土壤质量评价方法指标体系和监测网，实现土壤资源科学保护和信息化管理；建立和发展适合我国农业生产的耕地土壤质量分区管理系统，搭建管理信息共享与成果转化技术平台，形成农村地区有效推广和运行的土壤肥力质量培育创新机制。（1）土壤保护技术体系研究1）土壤保护科学技术对策研究522）土壤环境保护的标准化对策研究健全土壤保护标准体系，强化分区和分类建设管理；研究污染物的土壤生态毒理学，确定土壤环境背景值和生物地球化学基准；建立我国土壤生态风险、健康风险和环境风险评估方法，制定污染场地管理规定和风险评估技术规范；修订和健全适用于不同土地利用方式的国家土壤质量标准体系，开展各省、自治区和直辖市的土壤质量标准制订工作。2）土壤环境保护的标准化对策研究533）土壤保护的管理对策研究建立相应管理机构，制订土壤保护规划、计划或行动纲领；构建和完善我国土壤保护法律法规；制定可操作的土壤保护法案实施细则；建立和完善农药、肥料、污泥和农业废弃物的使用制度；实施土壤污染退化预防和修复制度，实施土壤修复经济生态补偿机制与制度；发展土壤污染应急处理技术措施；建立土壤、水体、大气环境保护与土壤资源利用相协调的管理模式。3）土壤保护的管理对策研究54（2）污染土壤修复技术体系研究1）土壤污染控制和修复重点研究项目

包括：①农田土壤污染控制与生态修复技术；②金属矿区及周边污染土壤的联合修复技术；③油田区污染土壤生态修复技术；④企业重污染场地土壤修复技术等四个项目。建立适合我国国情的污染土壤修复技术创新体系，为确保粮食生产与农产品质量安全、改善综合环境质量和保障生态安全与人体健康提供技术支撑。（2）污染土壤修复技术体系研究1）土壤污染控制和修复重点研究552）污染土壤修复与风险评价体系研究包括基于流域生态系统复杂性和完整性的污染风险评价；基于流域社会经济系统和生物地球化学过程的污染综合控制技术；高效低能耗处理技术（含环境新材料）；受损、退化生态系统修复理论与实践研究等。2）污染土壤修复与风险评价体系研究563）土壤环境污染与健康效应研究包括新型污染物的致毒机理与快速诊断技术；食源污染物的综合控制技术；大气环境质量，特别是氧化剂和颗粒物对人体健康的影响机制及其控制技术；环境基因组学研究及其共享平台；环境流行病学与现代信息技术耦合，形成环境疾病预测预报技术。3）土壤环境污染与健康效应研究57土壤环境科技研究与发展计划设想

骆永明建议—2010年5月（一）总体思路与目标

针对我国土壤环境污染突出问题，围绕保障农产品质量安全、饮用水质量安全、生态安全、人体健康，以及应对全球气候变化与环境外交的迫切需求，全面系统研究土壤环境分析方法与技术、污染与修复调控机理、污染风险与基准标准、监测方法及技术与设备、污染控制修复技术与设备、面源污染及酸化控制技术、固碳和温室气体控制技术、信息与应用技术、促进土壤环境科学与技术进步，建立土壤环境监管支撑技术体系，促进土壤环境保护、生态建设与经济社会可持续发展。土壤环境科技研究与发展计划设想

骆永明建议—2010年5月（58（二）任务与路线图（共九项）1．土壤环境分析方法与技术体系研究内容：土壤重金属、类金属、持久性有机污染物及新型污染物的分析方法及其参比物质、标准物质，构建我国土壤环境分析方法体系与参考物质库；研究目标：建立和发展我国土壤环境污染物分析方法、技术与设备体系，系统研制适用土壤环境分析的参比、标准物质，为我国土壤环境研究提供方法学、标准物质和技术平台。

（二）任务与路线图（共九项）1．土壤环境分析方法与技术体系592．土壤环境污染与修复调控机理研究内容：研究我国不同区域和不同利用方式下土壤污染时空分布规律、成因、态势及其影响；污染物之间及其与无机营养元素之间的相互作用机制；土壤重金属污染物的植物修复分子机理；土壤有机毒物的根际微生物代谢过程、多过程协同降解及生物修复机理；土壤污染物的微生物、动物致毒机理、地下食物网传递过程和生物响应机制。研究目标：揭示我国土壤污染的分布规律、成因及危害，阐明污染土壤修复与调控机理，为土壤污染预防、控制与修复技术发展提供科学依据。2．土壤环境污染与修复调控机理603．土壤环境污染风险、基准与标准体系研究内容：研究基于土壤分类级别和空间尺度的土壤环境背景基准；农田土壤污染物的生物有效性、作物-食物链富集规律以及生态风险；不同利用方式下场地土壤污染物暴露途径、模型与健康风险及迁移风险；。研究目标：系统构建不同区域尺度（国家、省或地方）和不同利用方式下的土壤污染风险评估方法、环境基准与标准体系，为国家土壤环境质量评价、风险管理和相关法律法规的制定奠定基础。3．土壤环境污染风险、基准与标准体系614．土壤环境监测技术与设备体系研究内容：研究土壤污染化学、生物与生态监测方法技术与设备；原位土壤固、液、气相监测技术与设备；在线与联网监测技术与设备；土壤环境电化学和生物传感器监测技术与设备；土壤污染事故应急自动监测设备；区域土壤及场地环境的定位监测技术、设备与支撑平台。研究目标：建立我国土壤环境监测方法、技术与设备体系，建设支撑平台，提升国家土壤环境质量监测能力。4．土壤环境监测技术与设备体系625．土壤环境污染控制、修复技术与设备体系研究内容：研发不同行业污染场地的物理、化学修复关键技术与移动式或固定式的修复设备；矿区土壤污染控制与生态修复技术及设备；农田土壤重金属污染的物化修复、生物修复及其联合修复技术与设备；农田土壤有机污染生物强化原位修复技术与设备；研究目标：建立农田、场地、矿区土壤污染控制与修复技术与设备体系，提升我国土壤环境修复技术水平，促进土壤修复产业化发展。5．土壤环境污染控制、修复技术与设备体系636．土壤环境面源污染及酸污染控制技术体系研究内容：研究基于多点原位动态观测的流域稻田氮磷迁移通量及其时空变化规律和预测模型；基于种植制度调整及保护性耕作的农田面源污染防控技术、养殖业固体废弃物资源化利用技术、农田径流氮、磷的生态拦截技术；农田面源污染综合技术集成与示范应用；土壤氮磷污染发生发展的临界值与数值化模拟和最佳管理方法；研究目标：提出基于多源的农田面源污染防控的综合技术集成技术体系；建立有效遏制土壤酸污染的多目标控制技术体系。为我国土壤环境面源污染及酸化控制提供技术支撑。

6．土壤环境面源污染及酸污染控制技术体系647．土壤环境固碳和温室气体控制技术体系研究内容：研究不同生态系统或管理措施下土壤碳库演变与固碳潜力；主要类型土壤有机碳库特征、稳定性与生态功能；不同类型土壤温室气体排放特征与影响因素；建立多目标、多类型的长期野外观察网络；全球变化背景下不同类型生态系统土壤碳动态的模型模拟和准确预测；全球气候变化对土壤污染物变化、传输、迁移与土壤生物多样性的影响；研发我国不同生态系统下土壤固碳与温室气体减排的技术体系。研究目标：揭示土壤环境挥发性气体排放规律及其与气候变化的互馈关系，建立我国主要土壤固碳和温室气体排放控制的技术体系。7．土壤环境固碳和温室气体控制技术体系658．土壤环境信息与应用技术体系研究内容：建设土壤样本库、土壤-植物富集系数库、土壤生物毒性数据库、污染物属性数据库及土壤污染调查数据库等，集成全国不同行政级别、多属性的土壤环境数据；研究基于土壤类型及其属性的空间插值技术、土壤环境信息的多尺度转化技术；遥感、地探雷达获取的土壤属性与污染相关数据、图像信息的识别、解译及远程传输技术；研究目标：开发适于我国土壤环境特征的信息与应用技术，建立土壤环境信息的获取、分析、应用与集成体系，实现全国数字土壤环境网络共享。8．土壤环境信息与应用技术体系669．土壤环境政策、资金机制与监管体系研究内容：研究我国土壤污染环境管理急需的法律法规和标准、规范等体系框架与制订方法学；污染土壤环境修复的资金筹措机制；国家土壤优先控制污染物名录和污染场地分类管理方法；土壤环境功能区划的方法学，土地功能置换的支撑标准与管理办法；研究目标：提出我国土壤环境管理政策、规划与法律制定的方法学，建立完善的土壤环境政策、融资和监管体系，为提升国家土壤环境监管水平和服务政府科学决策提供依据。

9．土壤环境政策、资金机制与监管体系67（三）“十二五”土壤环境科技研究建议一调查性：继续摸清家底

1、加密调查，查清污染范围及污染源：在全国土壤污染调查基础上，调查高含量区和重要敏感区（粮食主产区、菜篮子基地），机进一步摸清家底；2、场地调查：数量、分布和污染程度，建立档案和修复清单；3、生物有效性调查，包括生态、环境风险评估（三）“十二五”土壤环境科技研究建议一调查性：继续摸清家底68二基础性

1、土壤污染界面过程与调控修复机理研究2、土壤环境污染毒性、风险评估与基准研究3、土壤污染物的分析方法与质控质保(标物）研究4、土壤污染源解析、诊断和评价技术二基础性 69三技术性

1、土壤及场地污染控制和修复技术及设备研究2、土壤环境监测技术与设备研究3、土壤面源污染和酸污染控制技术研究4、土壤固碳和温室气体排放调控技术研究5、土壤环境信息与自动制图技术研究三技术性 70报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战二、土壤科学发展认识的提升三、土壤科学未来发展的战略需求四、未来土壤学的研究方向与研究领域五、近10-20年内土壤学的研究方向与研究需求项目六、土壤学研究发展战略的几点思考报告提纲一、土壤科学发展面临的形势与挑战71（一）五项准则一、现代土壤学必须重视学科的综合与交叉融合；二、现代土壤学必须重视土壤学新的分支学科的建立与发展；三、现代土壤学必须面向科学目标与社会需求；四、现代土壤学必须重视新技术与方法的创新和应用；五、现代土壤学必须使土壤科学研究日趋国际化。（一）五项准则一、现代土壤学必须重视学科的综合与交叉融合；72（二）必需与时俱进地做好土壤学科发展战略规划战略定位

“土壤是地球生命的主要载体，今天她不仅是农业的基础，也是保障人类食物安全、饮水安全和生态环境安全的基础”。（二）必需与时俱进地做好土壤学科发展战略规划战略定位73重大战略研究计划（1）全国土壤资源数量和质量变化规律及其监测平台建设；（2）土壤－植物系统物质循环与资源节约型农业技术；（3）土壤环境风险评估与修复技术；（4）全球变化与土壤圈的响应；（5）高值农业的农田生态建设。重大战略研究计划74理论创新研究（1）土壤圈层理论研究（2）土壤过程界面理论（3）土壤全球变化机理研究（4）土壤环境生态学理论（5）土壤高强度利用与环境协调理论（6）高值农业的土壤环境机理领域前沿布局1、土壤圈物质循环与全球变化2、土壤资源与质量保护3、土壤肥力与高值农业4、土壤环境与生态安全理论创新研究领域前沿布局75科学思想与方法创新

以国家重大战略发展需求为导向；瞄准世界土壤科学技术发展的前沿；坚持以土壤圈层理论与方法为科学思想；运用多学科交叉方法、融合的高新技术，建立现代土壤学。(完)科学思想与方法创新76土壤学发展理念框架图土壤圈气水生岩天、地、生数、理、化界面-交-融-发展粒-分-原-核-电子顶天顶天立地立地重交-联重交-联土壤圈物质循环与土壤全球变化--土壤与气、水、生、岩C、N、S、P等物质循环及调控人口、土壤资源环境演变与G-R-C的社会经济可持续发展土壤（地）覆盖的数量、质量演替，时空变异，动力学机理，资源保护及管理土壤遥感信息及三S技术，G-R-C土壤发生规律与系统分类，Soter制图及“数字土壤”网络体系土壤生态环境与肥力质量与农业持续发展理论及调控技术土壤与气、水、生、岩界面的质量演变、物质循环及持续利土壤养分与土壤肥力的能量转化，生物功能与平衡调控土壤的化学、生物与电化学原理及环境演化机制与调控土壤环境质量演变及修复原理土壤肥力与环境演变对农产品品质及农业可持续发展宏观开拓---针对与面向G-R-C微观深化---针对与面向C-R-G土壤科学学术方向（土壤圈）土壤学发展理念框架图土壤77土壤圈气水生资源生态(农业)环境肥力调节质量评价经济协调土壤科学的发展方向图（土—资—生—环境—经协圈）岩土壤圈气水生资源生态(农业)环境肥力调节质量评价经78气土生水社会经济（协调）环境人口资源

人为影响人口-资源-环境-经济协调图气土生水社会经济环79

土壤科学正在朝向土壤圈与水－岩－气－生地球圈层间交互作用的方向发展。土壤科学的理论基础，在于阐明土壤圈与水－岩－气－生圈层的交互作用、界面过程、形成机制、发生效应与调控原理。土壤科学的实践基础，在于阐明土壤圈中资源－生态环境－经济之间的协调关系，并在土壤资源利用、土壤生态环境与农业（肥力）重建与调控中起推动作用。可见,今后土壤科学的发展将更加重视土壤圈的理论与实践应用与提高，并在我国国民经济可持续发展中起到关键作用。结语土壤科学正在朝向土壤圈与水－岩－气－生地球圈层间交互作用的80

近代土壤学的历史已150余年，其历史是土壤科学从萌芽到壮大的过程。如果说一个世纪以前，李比希(1840)的矿质营养学说、盖德罗依茨(1848)的土壤吸附学说、法鲁(1865)的农业地质学说、道库恰耶夫(1874)的土壤发生学说和Hilgard(1893)的土壤形成理论奠定了近代土壤科学的发展基础，那么，可以预见，在跨入的21世纪新纪元中，近代土壤科学，随着自然科学和土壤学分支的发展而不断发展，特别是通过对土壤圈及其物质循环与土壤信息化、土壤环境及质量的深入研究，必将对在理论与实践产生创新的推进，并对人类生存与自然环境的改善作出新的更大的贡献。近代土壤学的历史已150余年，其历史是土壤科学从萌芽81

（2）土壤资源与土地资源

土壤资源是具有生产生物性产品能力的各种土壤类型的总称，包括土壤类型、组合及其性质特征、生产力与利用方向。土壤资源研究，是将土壤作为一种资源，对其生产力进行分析、对比、评价，并统计其面积，并提出合理利用和改良措施。土壤资源与土地资源有相似之处，但两者又并不相同。

土地是地表与地段中全部自然因素在内的综合体，包括过去和现代人类活动对白然环境的作用。它包括自然界对人类生产活动，如气候、地形、地质、水文地质、水文、土壤、植被等。它们叉可概括为很稳定的资源(气候、地形、地质形成物)、较稳定的资源(土壤和水，土地的一些人为因素)和较不稳定的资源(植被和有关的生物学特征)三类。可见土地包括土壤和非土壤，它的特性主要由土壤特性和其它较稳定或可预测的周期性表现出来。

土壤是土地组成主要因素之一，亦即景观因素之一，从土地资源利用角度上看，土壤资源不仅是土地资源的一个必不可少的部分，而且还是土地的主要成分。因此，研究土地资源，关键在于研究土壤资源。（2）土壤资源与土地资源82

I-2－2土壤资源研究中的基本概念

土壤资源与土地资源研究中的许多概念术语有异有同，

土壤肥力(soilfertility)是土壤供应和协调植物生长所需的营养和环境因素的能力。土壤生产力(soilproductivity)是在一定的经济和技术条件下，以所生产的物质的产量和质量表现的土壤品质。土壤生产力反映了土地质量(landquality)，可以由土地适宜性、限制性或土地潜力等表征。

土地适宜性（landsuitability)是土地对特定利用方式的适宜程度，反映在一定条件下土地的不同用途及其生产能力。土地潜力(landcapability)是土地在一般用途下达到一定生产水平的内在固有能力，或是土地在一定利用方式或一定管理实践方面的潜在能力。生产潜力(productionpotentiality)则是在一定条件下，克服某些跟制因素后土地生产水平的提高程度。目前国际上用的词汇，如“土地评价”、“土地潜力”和“土地适宜性”，实为同义语，土地评价就是土地适宜性分类。近年来土地生产力研究迸一步延伸为土地承载力研究。土地承载力（landcarryingcapacity)可以理解为当地条件下单位土地上最大的生物生产能力及其维持人类在较良好的生活条件下所能供养的人口限度,它把土壤资源研究提高到产业结构、资源与人口平衡的新高度。I-2－2土壤资源研究中的基本概念83

1-3土壤资源的基本特点(七个特性)

l－3－1整体性

各种资源在生物图中相互依存，相互制约，构成完整的资源生态系统。虽然为了进行研究或是从利用的角度出发，例如砍伐森林，必然要引起土壤和地表径流的变化，加剧土壤侵蚀，对野生动物甚至局部气候也会有一定的影响。另外，一个地区的资源生态系统绝不是孤立的，一个系统的变化又不可避免地耍涉及到别的系统。例如黄土高原的水土流失不仅使当地农业生产长期处于低产落后状态，而且造成黄淮海平原的洪、涝、盐、碱等灾害。1-3土壤资源的基本特点(七个特性)84

1－3－2有限性

物质、空间和运动等都是无限的，但在具体的空间和时间范围内，就人类与资源的关系而言，又是有限的。地球上现有耕地（15亿)公顷，其余可开垦为农用的土地约10公顷。在这些土壤资源中，仅11％土壤对于农业没有严重的限制因子。由于不合理的耕作、放牧和采伐。水土流失己愈来愈严重，有些土壤因不合理的耕作、洪涝、盐碱等造成退化，沙漠化也在不断加剧，由工业以及农业中量施用化学物质而引起的土壤污染也在加重,估计近20年内世界1/3的耕地将会消失。

1-3－3地域性

土壤资源的地域性特点很强。土壤资源的分布，既受地带性因素的影晌，叉受非地带性因子的制约。使各地的土壤资源都具有特殊性，因此土壤资源的研究．开发、利用必须掌握因地制宜的原则，重视区域土壤资源的综合研究。

1－3－2有限性85

1－3－4动态性

土壤资源从某种意义上说，是一种再生性资源。土壤圈中的物质循环和能量流动，与资源生态系统的其它成分间形成复杂的结构，维持相对稳定的、动态的平衡。土壤中营养元素的循环、转化与土壤对植物生长的供应能力、过程等等，都会随着所处生态系统的变化而变化。

I－3-5层次性

土壤资源包括的范围很广，从某种土壤的化学、物理或矿物等成分到土种，从土种、土类直到土壤圈，都可以成为利用和研究的对象。在空间范围上，它可以是一个局部地段，也可以是一个地区、一个国家甚至洲和全球。因此在进行土壤资源研究时，必须首先明确其所处的水平和等级，然后决定采用相应的信息。

1－3－4动态性86

1-3-6多用性

土壤资源具有多种功能和多种用途。对于农业部门来说，土壤是供作物、树木、牧草生长的介质，对于工业部门而言，土壤又是制造砖、瓦．陶瓷的原材料，是道路、建筑物等的基础，对环保部门，土壤又是污染物的最后归宿地，土壤的自净作用对除污染有着十分重要的效益;对于食品、医药部门，土壤是微生物的富集区，是新菌种的来源。

1-3-7国际性

一个国家或一个地区对自然资源开发利用所造成的后果往往会超出一个国家的国界范围而影响到世界其它地区。因此国际间合作研究和协议增多。土壤资源也是如此，联合国粮农组织(fA0)与教科文组织(UNESCO)通过对世界陆地生态圈、世界土壤资源图等项研究及世界土壤宪章，规定了土壤资源开发、保护与改善环境的国际政策。1-3-6多用性87

1－4土壤资源研究的原则

1-4-1土壤资源研究原则的出发点

著名土壤学家库比纳(Kubina,1979)提出,土壤不仅是多种成分的一个混合体，也是一个有条理的体系，具有自己特有的构造、动力学和生物学过程。我们可以将土壤当作一只表，作多种科学分析。（1)将每只表放在乳钵里捣成细粉，然后测定其全部化学成分。他将只知道表是多种金属和非金属组成的，而得不到一点对挫轮、弹簧、螺丝、杠杆等等的动作的知识。（2)将不同的零件分堆归类。这些数量的记录，无助于洞察表的内部连锁机构，更谈不上表的全部能动作用。（3)他可以不将表拆散，而在原位置上进行探索，肯定它的地位，和与其它部分的联系，直到他对表的构造有全面的理解。（4)他可以在表运转时，直接观察各部的行动和其对全部功能的任务。

而对土壤研究来说，第一和第二是过去土壤学使用的两种方法，而现代土壤资源研究更强调第三、四种研究方法。遵循这个原则，我们应该从质量与数量、时间与空间、自然与经济技术、管理与改良四个方面去认识土壤资源。1－4土壤资源研究的原则88

1-4－2土壤资源的“质”和“量”

土壤资源的质量是土壤属性的综合反映，它规定了土壤的肥力以及对利用方式的限制性和适宜性。土壤资源最基本的质量性质就是土壤生产力。另一方面，虽然土壤资源是可再生资源，在一定的时间与区域内土壤资源具有一定的数量,因此,研究土壤资源必须要质量评价与数量统计相结合。

1－4-3土壤资源的“时间性”与“’空间性”

土壤资源具有随时间的动态变化性。如水稻土、红黄壤和紫色土的形成，或土壤资源的数量会有增加或减少，如开垦荒地、建筑用地等。此外.每一种土壤都与植物、大气形成物质循环和能量流动，土壤肥力也在不断的演变中。总之，土壤资源具有时空连续变异性，需要从“时”、“空"两方面开展研究。既要研究土壤中物质循环和能量流动各个过程的机理及其调节措施，又耍研究土壤的空间分布规律，包括土壤的地理分布、土被结构以及土壤空间变异性。土壤资源概况及其合理利用途径-课件89

1-4-4土壤资源的"自然性"与"社会经济性"

土壤环境是自然环境的一部分，土壤资源的质量是由土壤的自然属性共同决定的。而土壤资源的利用开发却受到社会经济技术的制约。增强土地的承载力，社会经济的需要可以左右土壤的利用方式，改变特定作用下的土壤资源数量。因此土壤资源研究既要研究土壤特性、肥力，也要研究开发利用的社会需求与经济技术可行性。

1－4-5土壤资源的“管理”与“改良”

在开发利用土壤资源的过程中，耍“因地制宜”、“因土种植”，分别应用相应的耕作、施肥等方法，使利用类型适合土壤特点。同时，又耍改良土壤，包括平整土地，修建排灌设施，消除障碍因子。1-4-4土壤资源的"自然性"与"社会经济性"90

1-5土壤资源研究的理论基础与方法

1－5－1土壤资源研究的理论基础

(1)空间分异规律

土壤资源的空间分异规律是指土壤的各种属性及其生产力在各种尺度的因子影响下，在三维空间中呈现出的分异特征。因此，不仅土壤地理分布、土壤地球化学分异是土壤资源研究的基础，而且土壤剖面垂直分异，即土壤发生分类也是土壤资源研究的基础。只有在土壤发生、分类研究的基础上，才能对各土壤类型的土壤性质和生产性能进行分析、对比和评价;要统计土壤资源，就必须以土壤地理分布状况为依据，才能落实各土壤类型的空间位置。因此，不同比例尺的．精确的士壤图，及其具有各土壤履行性质特点的说明书，是极为重要的基本资料。

（2)再生循环规律

土壤资源的再生性是依靠土壤与生物、大气的物质循环而形成的物质重复利用。所以土壤中营养元素对植物生长的供应能力、过程以及植物归还土壤各元素之间的平衡，也就是土壤肥力的实质与演变规律，成为土壤资源研究的基础。1-5土壤资源研究的理论基础与方法91

(3)生态经济学原则

土壤资源研究的目的，是寻求建立获得最大生产力的最佳生态环境结构。同时，应按生态系统的观点，把土壤资源、生物资源和环境条件统一起来，针对不同地区的情况，分别采取“保护”、“改造”和“建设”等综合治理对策和措施，注意生态效益。土壤资源也是整个国土的主要组成部分，因此，土壤资源的合理利用，必然是国土整治中的一个重要而关键的问题，“因地制宜，统筹全面，注意生态-经济效益”的原则，是土壤资源合理利用中需要遵循的方向。因此，仅有土壤资料还不能满足土壤资源评价和统计的需要，应补充调查其它自然条件和经济条件。如需进一步了解，最好是组织有关学科进行有针对性的综合考察，实践经验证明，这样做是很有成效的。(3)生态经济学原则92

I-5－2土壤资源的研究方法

（1〕资源评价的定量方法

土壤资源评价是土壤资源研究的主体，现在土壤资源评价己经从定性评价为主向定量评价为主方向发展，在制定评价标准时，采用临界变量和特征涵数，从质和量两个方面进行评价。

（2〕系统分析与模型方法

土壤资源是一个极其复杂的物质休系，要合理利用土壤资源，必须将其作为一个整体，从系统论的角度出发，用系统分析研究土壤资源的特点，建立各种模型，预测不同利用方案的影响，寻求最佳的土壤资源利用方案。这也包括长期定位模拟实验和系统动力学方法的应用。I-5－2土壤资源的研究方法93

(3)数学统计方法这包括普通数理统计、多元统计和地统计学方法。当然，其它数学方法，如运筹学方法、模糊数学方法在解决一些问题时也要应用。

(4)土被结构方法

土被结构即土壤群体结构，是土壤在空间分布的构型。土壤空间格局及其模式化、定量化，可以从整体上加深对土壤资源的认识，并有利干全面地评价、利用土壤资源。

(5)遥感方法

遥感方法主要指人们利用遥感器对地物遥测，并以电磁波为媒介传递物体的信息资料，通过目视或计算机等仪器判读、识别并查清土壤资源的质量、数量与分布情况。

(6)资源信息系统

是把资源各种特性及其空间分布位置的数据信息，存储到计算机中，实现资源信息的存储、检索、修改、更新、综合分析和各种形式输出的技术系统。土壤资源信息系统的实现，将使土壤资源研究领域中信息共享，增强区域综合分析和动态预测能力。

94

第二节土地资源概况

11一1土地资源概况

全世界的陆地总面积为130x108ha(130亿公顷)，其中耕地l5x108ha(15亿公顷)占总面积11.28％；林地40X108ha，占31.21％；牧地31.5X108ha，占24.16%，其他用地43.6X108ha，占33.35%。从土地利用潜力看，主要适于衣、林、牧的土地占24%，适于林用或永久牧用的占12%，优质林地占18%，优质牧地占15%，改良后适于农用的占8%，不毛之地占23%。只有11%的土地未受到严重威胁。此外，从亚洲情况看，与世界相比，农林牧用地有逐年减少的明显趋势。我国土地资源丰富，全国总土地面积为960XlO6ha，占全球陆地面积6.5%,其中平地占1/3，山地、丘陵占2/3。我国耕地99.3X1O6ha，林地115.3X1O6ha，草地316.7X1O6ha，分别占总土地面积10.4%、12%及33%。此外，尚有不到13.3X106ha的可垦荒地和近40%的沙漠戈壁及高山地。如与世界相比，我国耕地居世界第四位，但人均仅0.30ha(世界人均约0.37ha)，草地居世界第三位，但人均仅0.35ha(世界人均约0.76ha)，林地面积居世界第八位，而人均仅0.17ha,(世界人均0.65ha)。特别是随着人口的增长，我国土地资源对粮食增产的承载力问题显得日益突出。目前，发达国家1ha土地负担1.8人发展中国家负担4人，我国则要负担l0人。当然，我国己解决了世界1/4人口的温饱问题;但另一方面，我国耕地在逐年减少，地力也在不断减退，粮食生产仍徘徊不前。所有这些表明，只有通过合理利用土地资源及不断提高其对粮食增产的承载力，才是解决这一问题的正确途径[图1]。第二节土地资源概况95土壤资源概况及其合理利用途径-课件96土壤资源概况及其合理利用途径-课件97土壤资源概况及其合理利用途径-课件98

11-2土地利用区划

全国土地资源划分为8个利用区(图2)-(大图)并分别对各个土地利用区的生物气候条件，土地类型、土壤性质、植被组成、农业生产特点及土地利用方向分别扼述如下:

I热带湿润热作农林区

土壤呈酸性至强酸性。属热带，全年无霜，年均温20一27℃，>10℃积温6500一9000℃，年雨量1500一2500m，本区复种指数高，一年三熟，可种三季稻作，轮作方式为稻-稻-番薯，或花生，豆类及甘薯，由于劳力及肥料限制，不少地区冬季休闲。本区为中国主要热带经济作物栽培地区，丘陵地种植橡胶树，谷地为水稻田。珠江三角洲集约经营程度最高，以塘泥培桑，以桑养蚕，以蚕粪养鱼。在砖红壤区也有橡胶，灌木，草本及橡胶茶叶和经济林木的多层多种的层状集体农业结构，这是中国热带集约耕作的特殊形式。11-2土地利用区划99

II亚热带湿润亚热作农林区

土壤呈酸性至强酸性。属亚热带，全年无霜期240一350天，年均温14一20℃，≥100C积温5000一6500℃，年雨量1000一1500mm。为双季稻区，一年二熟或三熟，主要经济作物为柑桔、油茶、茶叶、油菜等为主，集约耕作的主要方式是"山地林、坡地茶、谷地粮"，但水土保持是本区农业利用中的关键问题。

III北亚热带湿润农林区

土壤呈微酸性至中性。属暖温带气候。全年无霜期210一250天，年均温1一16℃，≥100C积温4500一5000℃，年雨量800一1200mm，过去为稻麦两熟或双季稻区，本区为中国粮、棉、鱼产区，其中以长江下游土壤集约耕作程度高，农业精耕细作，选用良种，用养结合，高产稳产。

IV暖温带-湿润半湿润农林区

土壤呈石灰性至中性，母质大多为黄土性物质。属暖温带-温带气候，无霜期170一200天，在均温9一13℃，≥10℃积温2500一4500℃年降雨量600一900mm，一年两熟或两年三熟，轮作套种形式多样，以冬小麦、玉米、棉花种植为主，这是中国重要的粮，棉、油、烟产区。旱、涝、盐、碱、风沙、低肥是农业的主要限制因素。II亚热带湿润亚热作农林区100

V温带湿润半湿润农林区

以井灌井排，沟渠配套，引黄灌淤为主，土壤呈微酸性。属温带-塞温带气候，年均温0一4℃，≥10℃积温1700一3200℃，年雨量400一650mm，无霜期90一150天，一年一熟，农作物为春小麦、大豆·马铃薯·玉米、甜菜、水稻等为主。本区是中国的北部商品粮基地，也是全国主要的用材林区。但耕作粗放，产量低，盐碱，沙化，风蚀及水蚀较为严重。

Vl温带半干旱牧农区

土壤呈强石灰性。属干旱中温带气候，年均温5一10℃，≥10℃积温2000一3000℃，年雨量250一450mm，年无霜期90一10O天，一年一熟，农作物生产不稳定，以春小麦、马铃薯为主，为中国的主要牧区，以农牧结合为主。坚持"为牧而农"的利用原则。河套地区不仅是小麦水稻产区，而且也是瓜果生产基地。V温带湿润半湿润农林区101

VII暖温带一温带干旱牧业绿州农区

土壤呈强石灰性。属暖温带-温带千旱及半干旱气候。年均温5一12℃，≥10℃积温2800一3600℃，年雨量50一25mm,年无霜期130一200天，一年一熟或两年三熟。为中国的牧区及灌溉农业区，农作物以小麦、棉花为主，无水即无农业，应防风固沙，造林种草，调整季节牧场，加强草原建设。在绿洲地带，农业集约程度高，是我国长绒棉基地，同时也是葡萄与哈密瓜集中产地，粮果，粮瓜等综合利用方式颇有特色。

VIll寒带-暖温带高山牧农区

土壤微酸性至中性，属高原寒带气候，年均温-3一3℃，≥10℃积温80-1000℃，年雨量100-140mm，全年无霜期80一100天，一年一熟或两年三熟．为中国山地的主要牧区。VII暖温带一温带干旱牧业绿州农区102

第三节土壤资源的特点与存在问题

111－1中国土壤资源特点111-1-1土壤类型众多，生产潜力巨大

由于地域辽阔，自然条件复杂，所以土壤资源极为丰富。共有四个土纲，78个土类。据初步统计，在我国土壤资源中，适于发展农业(包括农用与宜农土壤)或农林结合(需进行土壤改良)的土壤类型共有15个约占面积263万平方公里(3.9.5亿亩)，占全国土壤资源总面积的27.4%。适于林业(包括林用与宜林土壤)或林农结合的土壤类型共有11个面积共约是43.41万平方公里(36.5亿亩)，占全国土壤资源总面积的25.38%,适于发展牧业(包括牧用与宜牧土壤)或牧农、牧林结合的土壤类型共10个面积为234.47万平方公里(35亿亩)，占总面积．的24.42%，仅部分适于林业或牧业的高山及亚高山土壤(包括高山草甸土．亚高山草甸土、高山草原土．亚高山草原土、高山漠土及高山寒漠土六个类型)，面积为198.78万平方公里(29.8亿亩)，占总面积的20.7％，其它尚有难于利用的石质山地及其它土地，共约20.24万平方公里，占总面积的2.1%[表1，2][图3]。第三节土壤资源的特点与存在问题103土壤资源概况及其合理利用途径-课件104土壤资源概况及其合理利用途径-课件10