中國土壤質(zhì)量

前言

　　根據(jù)中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的研究，生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城鎮(zhèn)化及各種類型的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的建設(shè)，使我國耕地在1999~~2003年減少8700余萬畝，減少量超過了1979-1999年土地減少的總和，其速度之快、數(shù)量之大，確實(shí)令人揪心。此外，我國更有2/3的土地屬中低土壤肥力質(zhì)量，還有1/10的土壤已不同程度地受到各種有機(jī)和無機(jī)污染物的污染，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、環(huán)境友好、生態(tài)健康的優(yōu)質(zhì)土壤尤其不足?！　‰S著我國社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的提高、物質(zhì)生活的改善、文化生活的繁榮和思想的解放，人們不僅關(guān)心土壤的數(shù)量，更關(guān)心土壤的質(zhì)量，即土壤能否繼續(xù)為生產(chǎn)數(shù)量充足、質(zhì)量安全的食品、纖維和能源等生物物質(zhì)提供必需的養(yǎng)分——土壤的肥力質(zhì)量，土壤向周邊大氣和水體排放污染物可能導(dǎo)致的環(huán)境退化——土壤的環(huán)境質(zhì)量，以及土壤能否持續(xù)容納、消解有毒（害）物質(zhì)同時(shí)提供適量的保障人畜健康必需或有益的元素——土壤的健康質(zhì)量等，還有如何實(shí)現(xiàn)土壤的永續(xù)利用等問題。社會(huì)對(duì)土壤科學(xué)提出了更高的要求。

內(nèi)容概要

　　《中國土壤質(zhì)量》以“973”項(xiàng)目“土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)用”（編號(hào)G19990118）的研究成果為主線編著而成，是“中國土壤質(zhì)量研究系列專著”之一?！吨袊寥蕾|(zhì)量》分四大部分：笫Ｉ部分（含第一至第三章）闡述土壤質(zhì)量研究的理論、方法及土壤質(zhì)量時(shí)空變異特征；第Ⅱ部分（含第四至第七章）闡述土壤圈層內(nèi)、外的物質(zhì)交換與土壤質(zhì)量演變的關(guān)系；第Ⅲ部分（含第八至第十一章）闡述四大類耕地土壤的質(zhì)量現(xiàn)狀、演變規(guī)律、定向培育與持續(xù)利用；第Ⅳ部分（含第十二章）闡述已取得的進(jìn)展、不足和展望?！　　吨袊寥蕾|(zhì)量》對(duì)從事土壤、地理、資源、環(huán)境、生態(tài)等相關(guān)學(xué)科的研究、教育和學(xué)習(xí)人員，以及政府、企事業(yè)單位負(fù)責(zé)牛態(tài)、環(huán)境建設(shè)的人員有重要參考價(jià)值。

作者簡介

　　曹志洪，教授，曾任中國科學(xué)院土壤研究所所長，中國土壤學(xué)會(huì)理事長，國際土壤學(xué)會(huì)物理專業(yè)委員會(huì)副主席；國家973項(xiàng)目首席科學(xué)家、國際科學(xué)基金會(huì)評(píng)審專家、全球土壤修復(fù)網(wǎng)絡(luò)亞洲中心主任、韓國農(nóng)業(yè)部學(xué)術(shù)顧問和三本國際雜志編委。長期從事土壤農(nóng)化研究，主持過多項(xiàng)國際合作和國家省部（院）級(jí)研究項(xiàng)目，多年來發(fā)表論文200余篇（其中英文60余篇、SCI收錄46 篇，國際會(huì)議特邀報(bào)告17篇）。出版專著3本，編著中英文論文集各3部，主校翻譯英文著作1部，多次獲國和省部（院）級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，1990年獲國務(wù)院專家津貼，1992年獲國家級(jí)有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號(hào)，1994年獲江蘇省勞模稱號(hào)?！　≈芙∶?，男，1956年7月生，漢族，江蘇贛榆人，研究生學(xué)歷，農(nóng)學(xué)博士學(xué)位，研究員，農(nóng)工黨成員，2000年1月加入中國共產(chǎn)黨，1975年9月參加工作。1975年9月贛榆縣中學(xué)教師、1978年2月南京大學(xué)化學(xué)系催化專業(yè)學(xué)習(xí)、1982年2月中國科學(xué)院南京土壤研究所農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)碩士研究生、1984年12月中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤和植物營養(yǎng)研究室研究實(shí)習(xí)員、助理研究員（其間：1987年6月至1988年7月加拿大薩斯卡徹溫大學(xué)訪問學(xué)者）、1989年1月加拿大薩斯卡徹溫大學(xué)土壤系博士研究生、博士后、1995年6月中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤和植物營養(yǎng)研究室副研究員、副主任、1997年1月中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤和植物營養(yǎng)研究室主任（1997年1月研究員）、1997年5月中國科學(xué)院南京土壤研究所所長助理、1998年4月中國科學(xué)院南京土壤研究所副所長（1998年4月博士生導(dǎo)師）、1999年12月中國科學(xué)院南京土壤研究所所長、2002年6月農(nóng)工黨省委副主委，中國科學(xué)院南京土壤研究所所長（2004年8月起中國土壤學(xué)會(huì)理事長）、2005年5月農(nóng)工黨省委副主委，中國科學(xué)院南京分院副院長、中國科學(xué)院南京土壤研究所所長、2007年5月農(nóng)工黨省委主委，中國科學(xué)院南京分院副院長、中國科學(xué)院南京土壤研究所所長、2007年12月起農(nóng)工黨中央常委、省委主委，中國科學(xué)院南京分院院長、2008年1月任農(nóng)工黨中央常委、省委主委、省政協(xié)副主席，中國科學(xué)院南京分院院長、十屆、十一屆全國政協(xié)委員，第十一屆全國政協(xié)常委，十屆省人大代表、人大常委會(huì)委員，十屆省政協(xié)委員。

書籍目錄

前言第一章 土壤質(zhì)量概論第一節(jié) 土壤的組成及其功能一、土壤的組成二、土壤的功能第二節(jié) 土壤質(zhì)量概念的沿革一、不同時(shí)期土壤質(zhì)量的概念二、土壤質(zhì)量的科學(xué)定義三、“973”項(xiàng)日啟動(dòng)的土壤質(zhì)量研究是我國現(xiàn)代土壤學(xué)發(fā)展的里程碑四、土壤質(zhì)量研究的戰(zhàn)略目標(biāo)是為生態(tài)安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)第三節(jié) 土壤圈層理論與土壤質(zhì)量研究一、土壤圈層理論的科學(xué)內(nèi)涵二、土壤圈層理論是我國土壤質(zhì)量研究的理論指導(dǎo)第四節(jié) 土壤圈層內(nèi)外的物質(zhì)交換是土壤質(zhì)量演變的驅(qū)動(dòng)力一、我國的自然生態(tài)條件與土壤質(zhì)量演變二、人為活動(dòng)與土壤質(zhì)量演變第五節(jié) 我國土壤質(zhì)量研究的內(nèi)容、重點(diǎn)和特色一、土壤質(zhì)量研究的核心內(nèi)容二、土壤質(zhì)量研究的量化指標(biāo)和評(píng)價(jià)體系三、我國土壤質(zhì)量研究的霞點(diǎn)四、我國土壤質(zhì)量研究的特色參考文獻(xiàn)第二章 土壤質(zhì)量指標(biāo)和評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)第一節(jié) 土壤質(zhì)量的指標(biāo)一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢二、土壤肥力、環(huán)境和健康質(zhì)量指標(biāo)三、土壤質(zhì)量指標(biāo)的篩選四、土壤質(zhì)量指標(biāo)與土壤功能第二節(jié) 土壤質(zhì)量指標(biāo)的量化表達(dá)一、七壤質(zhì)量指標(biāo)的分級(jí)二、隸屬度函數(shù)的建立和隸屬度值的計(jì)算第三節(jié) 土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法一、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)目的二、評(píng)價(jià)的時(shí)空尺度與范圍三、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的工作程序四、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)模型第四節(jié) 四類重要土壤質(zhì)量的基準(zhǔn)一、四類重要土壤的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)最小數(shù)據(jù)集的確定二、四類重要土壤肥力質(zhì)量基準(zhǔn)三、上壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量基準(zhǔn)第五節(jié) 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)（SQECS）一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)二、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)四、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境五、實(shí)例分析參考文獻(xiàn)第三章 土壤質(zhì)量的時(shí)空變異規(guī)律第一節(jié) 土壤質(zhì)量時(shí)空變異的科學(xué)內(nèi)涵與研究方法一、土壤質(zhì)量在時(shí)問尺度上的演化二、土壤質(zhì)量在空間尺度卜的變異三、土壤質(zhì)量時(shí)空變異研究的樣點(diǎn)布置和樣品采集的原理四、土壤質(zhì)量圖的編制第二節(jié) 四大案例地區(qū)的土壤樣品采集和研究方法確定一、土壤采樣點(diǎn)的布置與樣品采集二、資料收集三、實(shí)驗(yàn)室樣品分析四、土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)因子與模型五、土壤健康質(zhì)量評(píng)價(jià)因子與模型第三節(jié) 案例地區(qū)耕地土壤肥力質(zhì)量的空間分異特征一、上壤全氮的空間分布特征二、土壤速效磷的空間分布特征三、土壤速效鉀的空間分布特征四、主要耕地土壤肥力質(zhì)最的空間分異趨勢第四節(jié) 最近20年主要耕地土壤肥力質(zhì)量的演變一、土壤全氮的演變二、土壤速效磷的演變?nèi)?、土壤速效鉀的演變四、土壤肥力質(zhì)量的演變特征第五節(jié) 案例地區(qū)耕地土壤健康質(zhì)量的空間分異特征一、重金屬的空間分異二、有機(jī)污染物的空問分異三、土壤健康質(zhì)最空問分布特征參考文獻(xiàn)第四章 土-氣間物質(zhì)交換及其對(duì)全球變化的影響第一節(jié) 土-氣間物質(zhì)交換與全球變化一、土壤碳、氮循環(huán)與氣體交換二、全球變化與土壤質(zhì)量演變的關(guān)系三、土壤利用管理對(duì)土-氣間物質(zhì)交換的影響第二節(jié) 土壤碳循環(huán)與土壤質(zhì)最一、土壤有機(jī)碳循環(huán)二、中國土壤有機(jī)碳庫三、土壤有機(jī)碳庫的動(dòng)態(tài)演變第三節(jié) 土-氣間CH4交換與土壤質(zhì)量一、CH4的生成、氧化和排放過程二、稻FnCH4的排放規(guī)律三、濕地CH4排放規(guī)律四、土壤CH4排放鼠砰估五、土壤塒大氣CH4的氧化第四節(jié) 土-氣間氧化啞氮（N20）交換與全球變化的關(guān)系一、土壤氮素轉(zhuǎn)化與N20生成二、影響土壤N20排放的主要因素三、土壤N2O排放量評(píng)估第五節(jié) 大氣硫沉降對(duì)土壤硫平衡和土壤質(zhì)量的影響一、大氣硫沉降二、大氣硫沉降與硫平衡三、大氣硫沉降與上壤質(zhì)量參考文獻(xiàn)第五章 土-水間的物質(zhì)交換與水環(huán)境質(zhì)量第一節(jié) 土-水間的氮素交換與水體環(huán)境質(zhì)量一、土壤氮素隨徑流向水體的遷移二、土壤氮素隨滲漏水向地下水的遷移三、土壤氮素向大氣排放及其隨降水向水體遷移四、向水體遷移的氮素來源主要是有機(jī)肥第二節(jié) 土-水間的磷素交換與水體環(huán)境質(zhì)量一、農(nóng)田土壤磷素經(jīng)由地表徑流向水體遷移二、土壤磷素經(jīng)由滲漏水的縱向遷移三、土壤磷索遷移的模型第三節(jié) 殘留農(nóng)藥在土-水問的遷移與轉(zhuǎn)化一、土壤和水體中農(nóng)藥的含量二、土-水間農(nóng)藥的遷移三、土、水中農(nóng)藥的降解第四節(jié) 土-水間重金屬污染物的遷移與水質(zhì)量一、土壤中重金屬的含量與分布二、土壤中重金屬的分級(jí)提取方法三、土壤中重金屬形態(tài)的動(dòng)態(tài)變化和分布四、太湖水體受重金屬污染的狀況五、太湖表層沉積物的重金屬污染狀況與形態(tài)分析六、農(nóng)田土壤重金屬在土-水系統(tǒng)中的遷移和歸宿第五節(jié) 土-水間物質(zhì)交換對(duì)土壤質(zhì)量的反饋一、雨水與土壤質(zhì)量二、灌溉水與土壤質(zhì)量第六節(jié) 阻截土壤污染物向水體遷移的對(duì)策和措施一、控制肥料過量投入二、科學(xué)利用畜禽廢棄物三、生態(tài)處理農(nóng)村生活污水四、稻田是環(huán)境友好可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)五、環(huán)湖（沿河）水陸交叉區(qū)生物緩沖帶的建設(shè)參考文獻(xiàn)第六章 土壤-植物系統(tǒng)污染與修復(fù)及其對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響第七章 土一巖間的物質(zhì)交換及其對(duì)土壤質(zhì)量與人畜健康的影響第八章 紅壤土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用第九章 水稻土土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用第十章 潮土土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用第十一章 黑土土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用第十二章 中國土壤質(zhì)量研究展望附錄1 表格索引附錄2 圖索引附錄3 圖片索引

章節(jié)摘錄

　　第一章　土壤質(zhì)量概論　　第一節(jié)　土壤的組成及其功能　　土壤是覆蓋在地球表面的一層有生命的自然體，又是一種在人的生命周期內(nèi)不可再生的資源。“萬物土中生”是中國古老的科學(xué)名言，集中表達(dá)TN人對(duì)土壤價(jià)值的認(rèn)識(shí)，已被世界各國的土壤學(xué)家所引用（Doran et a1．1994）。西方科學(xué)家認(rèn)為位于伊拉克的底格里斯河和幼發(fā)拉底河谷的美索不達(dá)米亞平原是世界早期文明的發(fā)祥地之一，公元前2500年的著作中就提到那里有肥沃的土壤，大麥的產(chǎn)量是播種量的86～300倍（Havlin et a1．1998）。據(jù)我國古籍（1886年上海點(diǎn)石齋出版的《五經(jīng)備旨》）記載，公元前21世紀(jì)，“舜耕歷山，禹在浙東紹興、余姚沿海治水”；20世紀(jì)60年代在余姚河姆渡發(fā)現(xiàn)了背山面湖的史前人類定居點(diǎn)，桿欄式的房屋，榫狀結(jié)構(gòu)的器具，骨、木、石耜，大量碳化稻粒和稻草，狩獵和飼養(yǎng)動(dòng)物的遺骨，大量的各種形狀的陶器等，證明在我國水稻栽培歷史已有’7000年以上（浙江省博物館自然組1978；White 1994）。2003年，在江蘇昆山陽澄湖畔的綽墩遺址發(fā)現(xiàn)了距今6280年屬于馬家浜文化的44塊水稻田——有完整的田塍、水口、溝、井、池，灌溉用的陶罐及大量碳化稻谷等（cao et a1．2006；盧佳等2006），進(jìn)一步佐證了長江三角洲是世界稻作文明的發(fā)祥地之一（游修齡1995）。對(duì)綽墩遺址埋藏的史前水稻田進(jìn)行土壤剖面形態(tài)的觀測和土壤理化性質(zhì)的測定，認(rèn)為其已發(fā)育出幼年水稻土的基本特征，當(dāng)屬迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最早的水稻田和最原始的水稻土（Cao et a1．2006；盧佳等2006；曹志洪等2007）。世界的文明是從利用土壤發(fā)展農(nóng)業(yè)開始的，而文明的衰落又總是與土壤的退化相聯(lián)系的（卡特等1987）?！　∫?、土壤的組成　　土壤是一個(gè)有生命的活的自然體，它是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，并且是自然界物理、化學(xué)和生物過程的平衡體。土壤不僅是獨(dú)立的歷史自然體，又是具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的地球系統(tǒng)的一個(gè)圈層。土壤的形成十分緩慢，在母質(zhì)、氣候、地形、植被的共同作用下平均100～400年才形成1 cm土壤。成土過程中的物理、化學(xué)和生物學(xué)反應(yīng)首先是在固相、液相、氣相的交界面上交互完成的。陸地上裸露的巖石表面不經(jīng)過長期的風(fēng)化與微生物長期的活動(dòng)是絕不可能長出可見的綠色植物的（圖片1-1）?！?/pre>








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