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土壤质量:概念和内涵|农产品产地环境安全评估与风险防控

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:土壤质量的概念及其在土地管理、评价等方面的应用,从一开始就存在着严重的分歧,土壤质量的具体定义常因土壤使用者的目的不同而各不相同。国内外科学家已经对土壤质量的定义、指标及定量化方法等提出了许多新的观点。我国土壤学界根据我国的研究实践,在国际土壤科学研究的基础上赋予土壤质量不同的科学内涵。

土壤质量:概念和内涵|农产品产地环境安全评估与风险防控

由于土壤和土壤质量对维护土壤生产力和土壤-植物-动物-人类食物链安全健康及在维持人类社会可持续发展中的重要作用,且随着人口对土地压力的增大,人类对土地资源的过度开发利用导致土壤资源退化,土壤质量在世界范围内正受到广泛关注。20世纪70年代的土壤学研究文献中就有了土壤质量这个名词,其频繁出现并成为国际土壤学研究的热点则是在20世纪末至21世纪初(Doran et al.,1994)。

土壤质量是土壤系统化学、生物和物理组成部分之间相互作用的结果,其变化往往受耕作、施肥等不同管理实践引起的各组成部分变化的相互作用的影响。土壤质量的概念及其在土地管理、评价等方面的应用,从一开始就存在着严重的分歧,土壤质量的具体定义常因土壤使用者的目的不同而各不相同。对土地管理者或农业咨询者来说,其指的是维持或提高生产力并获取最大的经济效益;对土地保护者来说,其指的是保护环境并使土壤资源能持续生产;对农业生产的消费者来说,其指的是能在现在和未来生产出丰富、健康和廉价的食物;对环境保护者来说,其指的是能在一个生态系统中保持或提高生物的多样性和水的质量、促进养分循环和提高生物的生产力(徐建明等,2010)。随着研究工作的开展,科学家们从各自的领域科学性、实用性等方面对土壤环境质量的概念进行了有益的讨论。

国内外科学家已经对土壤质量的定义、指标及定量化方法等提出了许多新的观点。例如,Power等认为土壤质量是土壤供养维持作物生长的能力,包括耕性、团聚作用、有机质含量、土壤深度、持水能力、渗透速率、pH、养分能力等(刘晓冰等,2002)。Larson等(1991)从土壤的物理、化学和生物特性等3个方面进行了定义,认为土壤质量是为植物生长提供生育的基质,调节和分配环境中水的运动,并作为环境中有毒有害污染物质形成、减少和净化的缓冲体系。美国国家研究委员会在1993年给出了土壤质量的定义,认为土壤质量是土壤调节土壤生态系统及外部环境影响的能力。美国土壤学会于1995年给出的土壤质量的定义稍有区别,其认为土壤质量是在一定的自然和管理生态系统边界内,同土壤特定功能相联系的能力,它维持植物和动物生产,保持并提高水和空气质量,维持人类健康和生境安全。Warkentin(1995)认为土壤质量是在特定区域的限制条件下,土壤功能能否最优发挥,并将土壤功能总体概括为:土壤中有机质的再循环以释放养分,合成新的有机物质;拦蓄土壤表层流失和渗漏的雨水;维持栖息地土壤孔隙大小、表层和水汽相对压力的多样性;保持栖息地的稳定性和抗风蚀、水蚀的能力及缓冲气温、湿度的急剧变化和有毒物质的能力;养分和水分的贮存与缓慢释放;能量在地表的分配等6个方面。Karlen等(1997)将土壤质量定义为,土壤质量是特定类型土壤在自然或农业生态系统范畴内保持动植物生产力,保持或改善大气和水的质量及支持人类健康和居住的能力。而现代土壤质量主要包括3个方面:一是土壤肥力质量,即土壤提供植物养分和生产生物物质的能力,是保障粮食生产的根本;二是土壤环境质量,即土壤容纳、吸收和降解各种环境污染物的能力,是调节水、气环境质量以适合人畜健康生长的降污能力;三是土壤健康质量,即土壤生产安全和营养成分完全的优质食品,从而影响和促进人类、动物健康的能力。(www.xing528.com)

我国土壤学界根据我国的研究实践,在国际土壤科学研究的基础上赋予土壤质量不同的科学内涵。赵其国院士首先将“土壤质量”概念引入我国,他认为土壤质量指在生态系统的范围内,维持生物的生产力、保护环境质量及促进动植物健康的能力(赵其国等,1997),并引起我国土壤学界的广泛关注。此后,曹志洪(2008)提出土壤环境质量是土壤在一定的生态系统内提供生命所必需养分和生产生物物质的能力,容纳、降解、净化污染物质和维护生态平衡的能力,影响和促进植物、动物、人类生命安全及健康的能力的总和量度。随着社会经济发展对土地压力的增加和土壤科学自身的发展,土壤的功能已经从传统的提供作物生长的介质拓展到维持人类和动物健康及保护环境等方面(郭旭东等,2008)。由此可以看出,我国土壤学研究中的土壤质量基本上包括了土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量这3个方面的内容,内容虽有区别,却是一个密切联系的有机整体。土壤肥力质量主要强调土壤的生物生产力,以高产为主要目标,涉及土壤的培肥和有机肥、无机肥的使用,以及其他大量农用化学品的应用;土壤环境质量则主要强调土壤中容纳和清除有毒有害污染的能力和对土壤介质及整个生态系统的环境效应;土壤健康质量则强调满足前两个条件下,土壤对动植物健康及人类健康,特别是对人类生活质量的影响(周启星,2005)。

鉴于土壤质量在土地资源开发利用和农业发展及环境保护中的特殊作用,随着人口与资源环境之间矛盾的日趋恶化,因土壤侵蚀、肥力下降、盐渍化、沼泽化、荒漠化、土壤酸化及土壤污染等所造成的土壤退化的问题变得愈来愈突出,各国土壤学界、农学界及环境科学界对土壤和土壤质量都给予了高度重视,有关土壤环境质量改善及管理的研究和试验、试点工作已在世界主要类型的农业生态带开展。美国农业部国家自然资源保护局、农业科学研究院等部门多年来一直都鼓励采取诸如控制土壤侵蚀、加强土壤养分管理、减少农业化学品投入等良好农业生产管理措施,以提高土壤质量,目前,土壤质量提升已成为美国农业部的一个重点工作。欧盟把对土壤质量的重视也提升到一个战略的高度,将土壤质量作为可持续发展的一个重要指标。

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