土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)

前言

　　土壤是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，土壤質(zhì)量在維護(hù)可持續(xù)土壤生產(chǎn)力和土壤植物一動(dòng)物一人類食物鏈安全健康中具有重要作用。除了生產(chǎn)豐富且具營(yíng)養(yǎng)的食物外，健康或質(zhì)量好的土壤還是空氣和水環(huán)境的過(guò)濾器，它是全球溫室氣體的主要匯庫(kù)，是動(dòng)植物有機(jī)質(zhì)分解和循環(huán)的場(chǎng)所，也是容納、降解、凈化各種污染物質(zhì)的環(huán)境。長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到人為活動(dòng)主要引起空氣與水資源的質(zhì)量退化，而忽略了土壤質(zhì)量也會(huì)因不同的利用方式與管理?xiàng)l件而發(fā)生嚴(yán)重退化。直到近十多年，有關(guān)土壤質(zhì)量在可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的作用及其與人類和動(dòng)植物健康之間的關(guān)系才被逐步重視。特別是在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們開始認(rèn)識(shí)到土壤質(zhì)量是土壤動(dòng)態(tài)變化的綜合表征，既能反映土壤管理的變化，也能反映土壤退化的進(jìn)程。正是基于這樣的認(rèn)識(shí)，近年來(lái)有關(guān)土壤質(zhì)量的國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)以及相關(guān)論文著作急劇增加，我國(guó)科技工作者也從中國(guó)國(guó)情出發(fā)有重點(diǎn)地開展了土壤質(zhì)量的研究與應(yīng)用工作，并取得了顯著的階段性研究成果?！　　锻寥蕾|(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)》一書正是結(jié)合我國(guó)土壤學(xué)界第一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（“973”項(xiàng)目）的課題——“土壤質(zhì)量指標(biāo)的量化表達(dá)和評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)”（G1999011809）、農(nóng)業(yè)部和浙江省耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)項(xiàng)目、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金（40425007）等課題的研究成果，并結(jié)合長(zhǎng)期以來(lái)在土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)方面的相關(guān)積累，對(duì)該方面的工作成果（徐建明等2008土壤質(zhì)量指標(biāo)和評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)見(jiàn)：曹志洪，周健民等中國(guó)土壤質(zhì)量北京：科學(xué)出版社.30～109）作的進(jìn)一步拓展、完善和總結(jié)。

內(nèi)容概要

本書在“973”項(xiàng)目課題“土壤質(zhì)量指標(biāo)的量化表達(dá)和評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)”和其他國(guó)家、省部級(jí)課題的研究成果，以及長(zhǎng)期以來(lái)在土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)研究中所積累的研究成果的基礎(chǔ)上編著而成。全書共分10章。系統(tǒng)介紹了土壤質(zhì)量的概念與內(nèi)涵及其研究的發(fā)展趨勢(shì)，闡述了土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量的指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法，提出了中國(guó)重要土壤類型的土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議方案，以典型區(qū)域水稻土和蔬菜地為例揭示了土壤肥力質(zhì)量和土壤環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空演變規(guī)律，研發(fā)了基于實(shí)例分析的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)，最后對(duì)中國(guó)土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要展望。    本書可供土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、土地科學(xué)及農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域的研究、教學(xué)和技術(shù)人員參考，也可供各級(jí)政府的農(nóng)業(yè)、環(huán)保、土地等部門參考。

書籍目錄

前言第一章  土壤質(zhì)量的概念與內(nèi)涵  第一節(jié) 土壤功能及其重要性    一、土壤的組成    二、土壤的重要性    三、土壤的功能  第二節(jié) 土壤質(zhì)量的內(nèi)涵    一、土壤質(zhì)量的定義    二、土壤質(zhì)量研究的重要性    三、土壤質(zhì)量的演變    四、土壤質(zhì)量指標(biāo)    五、國(guó)內(nèi)外土壤質(zhì)量的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    六、土壤質(zhì)量的研究方向與重點(diǎn)  第三節(jié) 土壤肥力質(zhì)量    一、土壤肥力的概念    二、國(guó)外土壤肥力研究的一些觀點(diǎn)    三、周內(nèi)土壤肥力研究現(xiàn)狀    四、土壤肥力研究的趨勢(shì)  第四節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)涵    一、土壤環(huán)境質(zhì)量的概念    二、重金屬與土壤環(huán)境質(zhì)量和食物安全    三、農(nóng)用化學(xué)品和廢棄物對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量和食物安全的影響    四、土壤重金屬及有機(jī)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)的制定  第五節(jié) 土壤健康質(zhì)量的內(nèi)涵    一、土壤健康質(zhì)量的概念    二、土壤健康質(zhì)量的指標(biāo)    三、土壤質(zhì)量與土壤健康的關(guān)系及其區(qū)別    參考文獻(xiàn)第二章  土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)  第一節(jié) 土壤質(zhì)量描述性指標(biāo)  第二節(jié) 土壤質(zhì)量分析性指標(biāo)  第三節(jié) 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的最小數(shù)據(jù)集  第四節(jié) 主要作物產(chǎn)量指標(biāo)    一、主要指標(biāo)和最小數(shù)據(jù)集概述    二、指標(biāo)分級(jí)的原則    三、主要指標(biāo)的功能和分級(jí)  第五節(jié) 土壤生態(tài)過(guò)程的指標(biāo)    一、微生物生物量碳    二、土壤速效磷含量    三、硝態(tài)氮含量  第六節(jié) 結(jié)論  參考文獻(xiàn)第三章  土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)的量化表達(dá)  第一節(jié) 土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)分等定級(jí)的原則    一、土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)的特性和評(píng)價(jià)方法    二、土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)的選定原則  第二節(jié) 土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)等級(jí)的確定    一、土壤肥力指標(biāo)的擬定依據(jù)    二、評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)的確定    三、我國(guó)四類重要土壤和不同利用方式土壤肥力指標(biāo)的分級(jí)  第三節(jié) 隸屬度函數(shù)的建立    一、隸屬度函數(shù)的概念    二、隸屬度函數(shù)的類型    三、評(píng)價(jià)指標(biāo)與作物生長(zhǎng)關(guān)系的模型    四、常用的一些評(píng)價(jià)模型  第四節(jié) 定性指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化和量化    一、專家打分    二、特爾菲法計(jì)算隸屬度  第五節(jié) 浙江省標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查與分等定級(jí)技術(shù)規(guī)范(應(yīng)用實(shí)例)    一、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田類型劃分    二、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力等級(jí)劃分    三、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查土壤樣品數(shù)量要求    四、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查土壤樣品取樣要求    五、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查土壤分析測(cè)試項(xiàng)目與方法    六、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查土壤樣品的處置    七、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力分等定級(jí)技術(shù)方案    參考文獻(xiàn)第四章  土壤肥力質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)  第一節(jié) 土壤肥力質(zhì)量的概念  第二節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)的意義與時(shí)空尺度    一、土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)的意義    二、土壤肥力評(píng)價(jià)的時(shí)空尺度與范圍  第三節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)的工作程序  第四節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)選取    一、土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則    二、作物產(chǎn)量或植物生長(zhǎng)狀況指標(biāo)    三、單一土壤養(yǎng)分指標(biāo)與肥力綜合性指標(biāo)    四、土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配  第五節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)單元的劃分    一、以土壤類型為評(píng)價(jià)單元    二、以土地利用類型為評(píng)價(jià)單元    三、以田塊為評(píng)價(jià)單元    四、農(nóng)業(yè)生態(tài)單元——SOTER途徑  第六節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)模型    一、田間描述評(píng)價(jià)    二、指數(shù)法評(píng)價(jià)模型    三、環(huán)境指數(shù)評(píng)價(jià)模型    四、模糊綜合評(píng)價(jià)模型    五、地統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)    六、系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法    七、動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)    八、決策樹方法  第七節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)踐    一、基于綜合質(zhì)量指數(shù)的熱帶地區(qū)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)    二、浙江省紅壤肥力質(zhì)量指標(biāo)集成與評(píng)價(jià)    參考文獻(xiàn)第五章  土壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量指標(biāo)及評(píng)價(jià)  第一節(jié) 土壤與環(huán)境    一、水體污染及其危害    二、水體富營(yíng)養(yǎng)化與非點(diǎn)源污染    三、大氣污染及其危害    四、土壤和溫室效應(yīng)氣體  第二節(jié) 土壤與人體健康    一、我國(guó)環(huán)境地質(zhì)醫(yī)學(xué)發(fā)展和成就    二、克山病與土壤環(huán)境    三、地方性硒中毒與土壤環(huán)境    四、地方性氟病與土壤環(huán)境    五、地方性碘病與土壤環(huán)境    六、缺鋅癥與土壤環(huán)境  第三節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)和土壤健康質(zhì)量指標(biāo)及評(píng)價(jià)    一、土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)和健康質(zhì)量指標(biāo)    二、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量評(píng)價(jià)  參考文獻(xiàn)第六章  中國(guó)重要土壤的土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建議方案  第一節(jié) 四大類土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系  第二節(jié) 四大類土壤肥力質(zhì)量基準(zhǔn)建議方案    一、土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)模型    二、四大類土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)劃分的建議方案    三、土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的計(jì)算    四、土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)權(quán)重值的計(jì)算    五、四大類土壤肥力質(zhì)量分級(jí)的建議方案  第三節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議方案    一、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂的基本原則    二、土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議方案    三、土壤健康質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議方案    四、土壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法    參考文獻(xiàn)第七章  土壤肥力質(zhì)量的時(shí)空演變規(guī)律(案例研究)  第一節(jié) 土壤肥力質(zhì)量時(shí)空演變的研究進(jìn)展    一、GIS與地統(tǒng)計(jì)相結(jié)合用于土壤肥力時(shí)空演變研究    二、GIS與地統(tǒng)計(jì)相結(jié)合進(jìn)行土壤肥力質(zhì)量時(shí)空演變研究現(xiàn)狀  第二節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)方法及地統(tǒng)計(jì)學(xué)原理    一、土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)方法    二、地統(tǒng)計(jì)學(xué)    三、克里格(Kriging)插值  第三節(jié) 土壤肥力質(zhì)量的空間分布特征    一、研究區(qū)介紹    二、土壤樣點(diǎn)的布置、采集與分析    三、20世紀(jì)80年代紙質(zhì)圖件數(shù)字化處理    四、案例地區(qū)水稻田土壤養(yǎng)分描述統(tǒng)計(jì)分析    五、1980年土壤養(yǎng)分的空間分布特征    六、2002年土壤養(yǎng)分的空間分布特征    七、土壤肥力質(zhì)量的空間分布特征  第四節(jié) 土壤肥力質(zhì)量的時(shí)空演變    一、土壤養(yǎng)分的演變    二、土壤肥力質(zhì)量的演變  參考文獻(xiàn)第八章  土壤環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空演變規(guī)律(案例研究)  第一節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變異研究現(xiàn)狀  第二節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變異的研究方法    一、土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變異研究方法    二、研究區(qū)概況與采樣分析  第三節(jié) 水稻田土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及其空間變異特征    一、水稻田樣區(qū)土壤重金屬現(xiàn)狀分析    二、水稻田樣區(qū)土壤重金屬空間變異分析  第四節(jié) 蔬菜地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及其空間分異特征    一、蔬菜地樣區(qū)土壤重金屬現(xiàn)狀分析    二、蔬菜地樣區(qū)土壤重金屬空間變異分析  第五節(jié) 蔬菜地土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)空演變規(guī)律    一、研究區(qū)域與數(shù)據(jù)    二、蔬萊地土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)空演變  參考文獻(xiàn)第九章  土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)  第一節(jié) 浙北長(zhǎng)興縣耕地土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)    一、基于WebGIS的長(zhǎng)興縣土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)咨詢系統(tǒng)的建立    二、系統(tǒng)的組成    三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    四、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)  第二節(jié) 杭州市西湖區(qū)茶園土壤環(huán)境質(zhì)量管理信息系統(tǒng)    一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)    二、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與建立    三、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    四、系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境  第三節(jié) 杭嘉湖平原土壤氟健康質(zhì)量評(píng)價(jià)決策系統(tǒng)    一、系統(tǒng)建立    二、系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)    三、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境    參考文獻(xiàn)第十章  土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)的應(yīng)用與展望  第一節(jié) 土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)與測(cè)土配方施肥  第二節(jié) 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與土壤污染調(diào)查  第三節(jié) 土壤健康質(zhì)量評(píng)價(jià)與農(nóng)產(chǎn)品安全  第四節(jié) 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)與農(nóng)用地分等定級(jí)附錄1 表索引(中文)附錄2 表索引(英文)附錄3 圖索引(中文)附錄4 圖索引(英文)圖版

章節(jié)摘錄

　　土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的核心，是動(dòng)態(tài)變化著的有生命的資源，是大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈構(gòu)成的自然環(huán)境的一個(gè)重要組成部分，也是連接大氣圈、水圈、生物圈及巖石圈的紐帶。它與大氣和陸地生物群落共同組成系統(tǒng)中碳與其他營(yíng)養(yǎng)元素的主要儲(chǔ)存庫(kù)和交換庫(kù)。由于土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的巨大庫(kù)容，其微小變化將引起大氣CO2濃度的較大波動(dòng)，進(jìn)而影響溫室效應(yīng)和全球氣候變化?！　∥覀兠媾R的挑戰(zhàn)是建立既能生產(chǎn)糧食和纖維又能保持一個(gè)清潔而又安全的環(huán)境。土壤在擔(dān)當(dāng)這一重任時(shí)起著關(guān)鍵和重要的作用。面對(duì)21世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)自然科學(xué)發(fā)展的總需求，土壤科學(xué)在以下幾個(gè)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重大問(wèn)題上具有不可替代的作用：一是解決食物來(lái)源，是生產(chǎn)糧食、纖維、水果、蔬菜等的基地；二是解決物質(zhì)和能量來(lái)源，平衡全球生態(tài)系統(tǒng)的功能；三是解決水、土、氣、生資源的平衡；四是解決與城市建設(shè)、人口發(fā)展及人體健康等有關(guān)的問(wèn)題。　　土壤對(duì)于人類社會(huì)的貢獻(xiàn)不僅僅是提供食物和纖維，高質(zhì)量的土壤還應(yīng)該是清潔空氣的處理器、水資源的儲(chǔ)存庫(kù)和潔凈水體的過(guò)濾器。土壤是全球溫室氣體的最主要的匯，如果管理得當(dāng)，土壤可以起平衡二氧化碳、減少溫室氣體排放的作用而有利于緩解全球氣候變暖的趨勢(shì)。同時(shí)土壤還是有機(jī)廢棄物的腐解脫毒和養(yǎng)分循環(huán)利用的終端接收器和反應(yīng)箱?！　⊥寥朗顷懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)中起著許多十分重要作用的動(dòng)態(tài)變化著的有生命的資源。土壤中含有對(duì)地球上各種生命過(guò)程都十分重要的土壤微生物。土壤中進(jìn)行著的動(dòng)植物殘?bào)w的分解與循環(huán)、氮的固定、土壤結(jié)構(gòu)的維持以及污染物的解毒等無(wú)不與微生物緊密相關(guān)。　　三、土壤的功能　　土壤是地球生物圈的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。土壤作為一種有生命的動(dòng)態(tài)資源，是生產(chǎn)糧食、纖維、水果、蔬菜等的基地，同時(shí)也有平衡全球生態(tài)系統(tǒng)的功能。土壤的功能不僅限于生產(chǎn)食物和纖維，而且在維護(hù)當(dāng)?shù)?、地區(qū)和全球的環(huán)境質(zhì)量方面也起著重要作用。土壤是農(nóng)業(yè)和天然植物群落的基礎(chǔ)，覆蓋在地球表面的這一薄層土壤可以決定土地上生命的存在和滅亡?！　⊥寥赖娜齻€(gè)生態(tài)功能是與其物理、化學(xué)和生物性質(zhì)緊密聯(lián)系在一起的：①土壤是植物生長(zhǎng)的介質(zhì)，是生產(chǎn)糧食、纖維、糖料等的基地；②土壤是物質(zhì)過(guò)濾、緩沖和轉(zhuǎn)換的反應(yīng)器，以保護(hù)環(huán)境、地下水和食物鏈免遭污染，土壤是環(huán)境中有害化合物形成、減毒和降解的緩沖劑，并且能調(diào)節(jié)和分配環(huán)境中水的流動(dòng)；③土壤是使很多植物、動(dòng)物和微生物免遭滅絕的棲息地和遺傳庫(kù)?！　⊥寥赖娜齻€(gè)與人類活動(dòng)有關(guān)的功能是：①土壤是一個(gè)自然介質(zhì)，可以作為機(jī)械、工業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)如建筑、工業(yè)發(fā)展、交通運(yùn)輸以及垃圾處理等的空間基地；②土壤是原材料的來(lái)源，用以提供水、黏土、砂、礫石等；③土壤是文化遺產(chǎn)的一部分，土壤中埋藏著對(duì)研究歷史和人類發(fā)展十分重要的古生物化石和考古文物資源。

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