基于中国土壤系统分类的河南省淋溶土土壤剖面质量评价

摘要

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。本研究以河南省典型土壤——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。
　　本研究通过土壤发生分类向土壤系统分类的参比转换，得出河南省系统分类淋溶土初步分布情况，并在河南省郑州市、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，18个土族，35个土系，补充和完善河南省淋溶土系统分类，进而对淋溶土土壤剖面质量进行评价。采用的方法主要有文献资料法、内外业相结合法、AHP法和模糊数学法等。
　　根据土壤剖面对生产性能的影响，界定土壤剖面质量概念内涵：一个土壤剖面中的各个土层及土壤特性对作物根系生长的适应性不同，因此各土层的土壤特性的适应性水平为土层质量，一个土壤剖面中每个土层质量指数（LQI）与本土层权重的乘积之和称为土壤剖面质量指数（SPQI）。
　　根据主导性、差异性、易获取性以及因地制宜性原则，本研究选取了土壤质地、土壤容重、特征土层厚度、CEC、pH、碳酸钙相当物、有机质、全氮、全钾、全磷、速效钾和有效磷12个评价指标，通过专家打分，利用AHP法求取指标权重，通过数学模型，评价了河南省淋溶土剖面质量状况。根据评价体系，采用等间距法将河南省土壤剖面质量分为5个等级，并根据每一剖面土系分析了影响淋溶土SPQI值的主要原因。
　　研究结果表明：淋溶土剖面质量指数SPQI主要分布在36-60之间，SPQI平均值为47.218，结果等级为三级，土壤剖面质量中等水平，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。从总体上看，干润淋溶土SPQI略高于湿润淋溶土，干润淋溶土SPQI平均值为48.432，湿润淋溶土SPQI平均值为46.073。土类中简育干润淋溶土与简育湿润淋溶土大部分剖面SPQI较高，SPQI平均值分别为49.394和46.037。亚类中普通简育干润淋溶土SPQI为52.556，质量最好，钙积简育湿润淋溶土SPQI为37.482，质量最差。
　　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：整体剖面质地偏壤至黏壤时，其他指标不变，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，其他指标不变，黏化层出现位置越深，其SPQI越低。通过35个具体土系剖面分析得出：当整体剖面质地偏壤至黏壤时，黏化层的出现可以降低LQI，进而降低了SPQI；当整体剖面质地偏砂壤至粉壤时，黏化层的出现可以提高LQI，进而降提高了SPQI。个别剖面有悖的现象主要是有机质含量差异过大。总之，淋溶土SPQI的主要是由土壤质地、土壤有机质及黏化层所出现的位置与厚度共同作用影响的结果。
　　最后，根据研究结果和农用地自然质量分等成果的对比分析，两者具有较好的拟合性，拟合程度达到0.706，表明研究结果具有可信度。

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中文摘要

1 引言

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究进展

2 研究方法、内容以及技术路线

2.1 研究内容

2.2 研究方法

2.3 研究技术路线

3 研究区概况、数据来源及数据处理

3.1 研究区概况

3.2 数据来源

3.3 数据处理技术与平台

4 河南省淋溶土土壤系统分类

4.1淋溶土的特征与含义

4.2淋溶土土壤发生分类与系统分类的近似参比转换

5 河南省淋溶土土壤理化特征

5.1 淋溶土土壤物理特性

5.2 淋溶土土壤化学特性

5.3 淋溶土土壤养分特性

5.4 淋溶土土壤环境质量

6 河南省淋溶土土壤剖面质量评价

6.1 评价模型

6.2 评价指标

6.3 评价指标权重

6.4 指标隶属度

7 河南省淋溶土土壤剖面质量评价结果与分析

7.1 淋溶土土壤剖面质量评价结果

7.2 淋溶土SPQI与农用地自然质量分等对比

8 结论与讨论

8.1 结论

8.2 讨论

参考文献

英文摘要