土壤学概论范文精选
土壤学概论范文第1篇
关键词：水土保持水土流失水土保持功能
《水土保持法》及其《实施条例》中没有出现“水土保持功能”的术语，但是在水土保持法律文件中，水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》第一次采用了“水土保持功能”的术语，表明了“水土保持功能”正式从一个学理概念转变和提升为一个专门的法律概念。该批复规定，水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称。《实施条例》第21条第2款中所称的‘补偿’，是指对损毁或侵占水土保持设施所造成的水土保持功能的丧失或降低所必须给予的补偿。正确理解和适用“水土保持功能”这个专门的法律概念，对于开展水土保持执法具有重要的实践意义。
1、解释水土保持功能必先解释水土保持
1.1水土保持在学理上首先指一种自然状态或自然规律
在学理上，水土保持首先是指岩石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生态平衡下的水和土相互依存、自我更新的一种健康和谐的正向演替的状态和规律。从岩石到成土母质，从成土母质到土壤，都是在光、水、生物的作用下的一种健康和谐的正向演替的状态，最终土壤厚度不断增加，土壤肥力不断提高，给植物提供源源不断的养份。大气水、地下水、土壤水、地表水之间保持循环和相互补充，最终通过土壤水源源不断地给植物提供生态用水和养份。1957年颁布的《水土保持暂行纲要》有“…禁止滥伐林木，破坏水土保持”的表述，1982年颁布的《水土保持工作条例》也有“严禁滥伐林木破坏水土保持”的表述。这里的“水土保持”都指一种林木被覆下的水土资源不断自我维护和提高的自然状态或自然规律。
1.2水土保持在学理上还指人们一种有目标的思想、行为或技术
在学理上，水土保持还指人们在正确认识水土保持规律的前提下对人为活动进行调控，以纠正人为活动对水土保持状态所造成偏差和紊乱。这里的水土保持指人们这种有目标的水土保持思想、行为和技术。1981年国务院学科委员会明确，水土保持学科范围是“研究水土流失发生的原因和规律，水土保持的基本理论，据以组织综合措施，防治水土流失，维护和提高水土资源和土地生产力，从而有利于发展生产，合理利用水土资源，改善环境条件和自然面貌的一门综合性为其特点的应用技术科学。”1992年《中国大百科全书·水利卷》提出，水土保持学是一门水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良和合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益综合性技术应用科学。1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土保持指防治水土流失，保护、改良和合理利用（山区、丘陵区和风沙区）水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境综合性技术科学。有意识地通过人力力所能及的手段，改变一部分环境因子，促使外力的破坏力减少，土体的抵抗力增强，终将使外力的破坏力小于或者等于土体的抵抗力，就控制了水土流失，也消除了水土流失对生产和生活上的危害，进而可以保护改善和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，建立良好生态环境，达到有益人民生活和生产的目的。这是水土保持最基本的原理。
1.3水土保持在法理上只能指人们与水土保持有联系的行为
在法理上，水土保持只能指人们与水土保持有联系的行为，包括消极行为和积极行为。但是不能包括与水土保持有关的思想、理论或者观点。因为法律是一种调整人们社会行为的规范，它的调整对象是人们的行为。因此，水土保持工作中，人们的水土保持思想观念问题是水土保持法律规范本身无法解决。《水土保持法》第二条规定，“本法所称水土保持，是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。”
水土保持法律关系的客体一般只有水土保持设施（即物）和人们与水土保持有联系的行为（即行为）。根据环境与资源保护法原理，环境与资源保护法律关系中作为权利义务对象的物，必须是人们可以影响和控制的、具有环境功能的自然物。在水土保持法律关系中这种物就是水土保持设施，如森林、草地、荒山等。而这些行为则如林业采伐、整地造林、抚育幼林、垦复油茶、油桐等经济林木、开发建设项目的生产建设等。
2、解释水土保持功能必先解释水土流失
水土流失的概念在学理上有多种表述，但是在法律文件中没有法律概念上的表述。水土流失学理概念表述典型的有水土流失过程论、水土流失结果论等，以不同的学理概念表述为基础来理解法律概念上的水土流失，会造成《水土保持法》的适用上的不同法律效果。
2.1水土流失过程论
水土流失过程论，这里列出两种典型。1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”土壤侵蚀指“土壤在各种自然因素和人为因素的影响下发生破坏和搬运的现象。…土壤侵蚀有时仅指受水流作用，这与水土流失相似。”1990年王汉存编的《水土保持原理》提出，“土壤侵蚀就是在外界自然力量和人类不合理的经营活动影响下，土壤、母质、风化物、甚至基岩被剥蚀破坏、搬运和沉积的全过程。我国通称的水土流失，严格地讲应属土壤侵蚀中的水力侵蚀，而且除指土壤、母质的流失外，尚包括水的损失。不过习惯上，人们常将‘水土流失’与‘土壤侵蚀’两词等同起来使用。”
水土流失过程论虽为学理解释，但是通俗易懂。在水土保持科学知识宣传普及中采用，能产生较好的效果。特别在南方丘陵山区的人们在生产生活实践中对水土流失（水力侵蚀）有类似的感性认识，对此更好理解。根据水土流失过程论的定义，判断是否为水土流失的标准有三条：一是水土流失的对象是土壤、母质、风化物、基岩和水；二是水土流失的原因是外界自然力量和人类不合理的经营活动；三是水土流失的过程是破坏、搬运和沉积三个环节。但是水土流失过程论的定义有两点缺陷：一是对“水的损失”没有阐述清楚，是指土壤水的损失，还是地表水的损失，或者是地下水的损失？怎样理解水的损失？一般的业外人士都认为降雨转化为地表径流、地下渗流和地表蒸发，最终汇入江河湖海，水循环怎么会有损失呢？二是单纯强调具有破坏、搬运和沉积三环节的全过程，只是从现象上进行定义，没有从本质上进行定义。既容易导致概念的泛化，又对于认定特殊形式水土流失现象有一定障碍。如有的同志主张，旧城改造中旧砖房被折除过程，不负责的环卫工人在打扫垃圾时向城市排水管口倒垃圾，都是造成水土流失，这是典型的概念泛化。如有一块四周高的荒地，地面较平整，拟房地产开发，开发商提出他们进行基础开挖，土壤也不存在位移，不存在破坏、搬运和沉积三环节的全过程，因而不存在水土流失。作为水土保持执法人员如果也严格按此定义还真不好驳倒。这就需要水土流失结果论的定义了。
2.2水土流失结果论
1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土流失是在陆地表面由外营力引起的水土资源和土地生产力的损失和破坏。土壤侵蚀是陆地表面，水力、风、冻融和重力等外力作用下，土壤、土壤母质和其他地面组成物质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全过程。
显然，水土流失结果论，比起水土流失过程论，更宏观、简洁，也更接近水土流失的本质。根据水土流失因果论的定义，判断是否为水土流失有三条标准：一是水土流失发生的场所是陆地表面，除了海洋外的地球表面都有可能发生水土流失；二是水土流失产生的原因必须是外营力，最主要的外营力是水力、风力、重力和人为活动；三是水土流失产生的结果是水土资源和土地生产力的损失和破坏。
但是水土流失结果论也有其不足：一是更抽象，对于业外人士不好理解，需要作进一步的阐述。要解释外营力这个地学术语，要解释水土资源和土地生产力的损失和破坏。比如水的损失主要指降雨落到地表后，由于蒸发和蒸腾、地面径流和土体内渗流、向深层渗漏，从而造成对生产和生活不利的现象。二是容易导致水土流失概念的外延的无限扩张。单纯从“水土资源和土地生产力的损失和破坏”字面上理解，任何环境污染现象似乎属于水土流失的范畴，比如土壤污染、水污染，都导致水土资源和土地生产力的损失和破坏，都离不开水和人为活动的外力作用。
2.3水土流失的法律概念
虽然在法律文件中没有水土流失法律概念上的表述，但是可以从《水土保持法》总则部分，特别是第一条和第二条看出，《水土保持法》采用的学理基础是水土流失结果论的概念。进一步分析《水土保持法》总则部分，可以得出水土流失的法律概念有以下两个构成要件：
（1）水土流失的后果，或是水土资源的破坏和损失，或是加重水、旱、风沙灾害，或是恶化生态环境，或是影响生产，四者居其一则可满足。《水土保持法》第一条规定了立法宗旨，即为预防和治理水土流失，保护和合理利用水土资源、减轻水、旱、风沙灾害，改善生态环境，发展生产，制定本法。法律所要保护的，自然就是需要预防的水土流失所可能造成后果；（2）水土流失的原因既可以是单纯的自然因素，又可以是单纯的人为因素，还可以自然因素和人为因素的共同作用。水土流失是否有人为因素参与在所不问。
3、如何在水土保持执法中适用水土保持功能的法律概念
3.1水土保持功能的定义
根据《现代汉语词典》，功能有两种含义，一是事物或方法所发挥的有利的作用；另一种是效能。而效能指事物所蕴藏的有利的作用。因此，功能是指事物所发挥或蕴藏的有利的作用。那么，什么是水土保持功能呢？笔者认为，水土保持功能指陆地表面的各种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证，这个定义没有用“水土保持设施”，而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念，它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林，也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标，不能用政治经济学上的生产力概念来理解，只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。
3.2森林、植被的水源涵养作用是水土保持功能的重要表现形式
森林和植被水源涵养作用指森林和植被覆被地面，截持降水，调节和吸收地面径流，固持和改良土壤，保护和滞蓄下渗水分，抑制蒸发，提高水分有效蒸腾，均匀积雪，改变雪和土壤的冻融性质，并能促进降水增加等有利人们生产和生活的效能，其本质是森林对水资源的有益影响，这种有益影响不仅局限于森林所在地区，而且对邻近地区，特别是江河下游地区影响更为突出。因此，在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，滥伐森林，毁坏植被、陡坡开荒等行为，从影响水源涵养作用意义上说，就是降低水土保持功能。
3.3生物生产力是表征水土保持功能的重要指标之一
生物生产力是一个生态系统中最基本的数量特征。生态系统内能量流的起点是绿色植物光合作用对光能的固定。世界上生物和人类生活的全部活动皆取决于植物光合作用中所获取的能量。植物在单位面积和单位时间（通常一年）内积累光能合成的总量称总生产力，通常用有机物质干重g/m2/年表示。通常情况下，按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下，植物数量和分布越少，总生产力越低，也就是水土地生产力越低，说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土（石、渣）占压地表，破坏植被，从而降低水土保持功能的命题。试问原来的植被都被占压和毁坏，何来光合作用和光能利用率，何来生物生产力？
3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指标之一
土壤学概论范文第2篇
关键词：不确定性分析；MonteCarlo模拟；土壤；重金属
中图分类号：X820.2 文献标识码：A
土壤是历史自然体，是位于地球陆地表面和浅水域底部具有生命力、生产力的疏松而不均匀的聚积层，基于土壤形成的生态环境体系介于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的交界面上，是各环境介质的连接纽带[1].重金属是一类持久性有毒物，易通过食物链的生物放大作用在生物体内积累，从而对人群健康和生态系统的稳定产生危害或风险[2].土壤重金属污染可改变土壤的理化性质，直接或间接破坏土壤生态系统结构，并可通过土壤农作物等多个途径的迁移积累对农产品安全和人体健康造成风险，所以土壤环境质量评价作为评估污染程度和制定污染控制策略的重要参考而被广泛关注.国内外现常用的土壤环境质量评价方法主要包括：单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、模糊贴近度法、地累积指数评价法[3]、潜在生态危害指数法[4]等.其中地累积指数评价法是由Muller提出的一种可良好表征土壤中重金属富集污染程度的定量指标，现广泛应用于研究评价土壤或沉积物中重金属的污染程度[5-6].但其在国内外评价过程中仍存在一些缺陷，需要进一步完善，主要表现在：1）常用确定性评价方法中重金属含量输入值的单一确定性与评价区域土壤环境中重金属含量的空间差异性之间的矛盾造成了区域污染评价结果存在较大模糊性；2）不同学者或决策者选取地球化学背景值参数的差异及不同土地利用类型的土壤重金属背景值的差异造成评价结果缺乏可比性；3）确定性地累积评价模型主要表征土壤中各重金属的富集污染程度，而忽略了不同重金属之间的生态毒性差异，这会导致低含量高毒性的重金属的污染程度被低估或高含量低毒性的重金属污染程度被高估.以上3点不足均可能会误导最终决策.
本研究以地累积模型为基础，将MonteCarlo模拟引入环境质量评价领域中来处理参数不确定性，并在模型内嵌入表征不同重金属的生物毒性差异的权重系数，提出了基于不确定性理论的土壤环境重金属污染评价法.将所建土壤环境重金属污染评价法在实例中加以利用和验证，以期为土壤重金属的污染评价、优先污染物的控制及区域污染防控决策的制定提供新思路.
1基于MonteCarlo模拟的评价法
1.1地累积指数评价模型
1.2MonteCarlo模拟的应用
MonteCarlo模拟是由Nicholas Metropolis在二次世界大战期间提出的，而后Von Neumann与Stanislaw Ulam合作建立了概率密度函数、反累积分布函数的数学基础，以及伪随机数产生器，现此方法在金融工程学、宏观经济学、生物医学、计算物理学等领域已得到应用广泛，效果良好[7-8].土壤环境评价系统是一个集随机性、灰性、模糊性等多种不确定性于一体的系统.因此，常规的确定性评价方法不能准确反映土壤中重金属污染程度的真实情况.为了降低模型参数由于土壤重金属数据空间变异性、不同学者或决策者采用的地球化学背景值参数的差异性和不同土地利用类型的土壤重金属背景值的差异性等因素带来的参数不确定性，本研究将MonteCarlo模拟引入地累积指数法.其主要模拟步骤为[8]：1）确定评价模型随机变量，在本研究中为土壤中重金属实测含量参数和其所对应区域土壤背景值参数；2）构建随机因素的概率分布模型，在本研究中采用历史经验和实地采样检测相结合的方法；3）将所得到的随机数转化为输入参数的抽样值，主要方法为MonteCarlo抽样和拉丁超立方抽样（LHS）.其中MonteCarlo抽样一般从样本分布较少的低概率区进行抽样，即为偏尾端抽样；LHS抽样则是由样本整体分布考虑，这说明相对于MonteCarlo抽样方法，LHS方法更适合构建小样本的概率分布，故本文采用LHS法.4）整理分析所得模拟评价结果.
1.3重金属生物毒性评价权重系数
2实例研究
2.1采样点布设及样品采集
实例源于作者2011～2012年的研究成果[10]，采样区域为新乡市市郊的农用土壤，经过采样监测所获数据的统计分析结果见表2.
实际监测数据常包含一些误差较大的、无代表性的数据，本文建议对所得数据进行异常数据的剔除，否则可能会影响评价区域整体污染水平评价的正确性，本文的剔除原则为平均值±3*标准差[8].本文相关统计计算采用SPSS 16.0vers软件进行.
将土壤实测含量参数进行ShapiroWilk检验，由表2可知，Ni，Zn，Cu和Cr的sig.值均大于0.05，表明这些重金属的实测含量数据都呈正态分布.而Cd的sig.值小于0.05，不符合正态分布，须进一步转化验证，根据其偏度和峰度的信息，选择Ln函数进行数据转换，转换前后的Cd的概率分布见图2～3所示，故Cd的含量符合对数正态分布.
据上述章节的数据和分析，按照1.2节中的MonteCarlo模拟步骤，将模拟参数设置设定：最大实验量为1 000，置信区间为95%，抽样方法为拉丁超立方，其它参数取软件的默认值.对于实例区域土壤中各种金属的评价模拟预测图见图4～8所示.图中Probability代表概率可信度，Frequency代表频数.
根据表1和图4～8计算得出表4，其表征了各重金属模拟评价结果隶属于各污染等级的概率可信度，可得出：1）评价区域重金属Cd隶属于严重污染等级的概率高达98.1%，对当地有着极大的潜在生态风险或人体健康风险；2）评价区域重金属Ni和Zn的评价结果较相似，隶属结果均跨越了全部7个污染等级，说明评价区域中Ni和Zn有着明显的空间分布特征，同时它们属于严重污染的概率也分别高达84.5%和87%；3）评价区域重金属Cu的模拟评价结果隶属于各污染等级的概率较为均匀，其最大隶属于偏中污染，概率为30.9%，而其隶属于轻度污染和重度污染的概率分别为21%和24.7%，故很难判断其最终的评价结论，这也证实了评价过程中确实存在较大的不确定性，并且很可能误导决策；4）评价区域重金属Cr的模拟评价结果跨越了3个污染等级，而且它隶属于轻度污染的可信度达69.8%，这说明Cr的空间含量分布较均匀.
根据单因素指数法的评价准则（评价值大于1则土壤已受污染，小于1则未受污染），可知Cd、Ni和Zn已超标，而Cu和Cr未超标，但单因素指数法只能定性地判断污染程度，对于筛选优先控制污染物的评价辨识度较低.确定性地累积模型有较为完善的污染程度定量评级准则（见表1），根据表5结果，基本可较好地识别出优先控制污染物，但仍存在一些问题：1）其评价结论中对于Ni和Zn污染等级均为4级，无法进一步分辨二者的相对污染程度的高低；2）Cu和Cr在确定性地累积评价中的污染级别分别为1级和0级，而单因素指数评价中二者的评价结果都小于0（未污染状态），二种评价方法的结论出现了分歧，故在实际应用中确定性地累积模型的评价分辨力仍有不足.基于MonteCarlo模拟的土壤环境重金属污染评价结果（IM-C），由于各重金属潜在生态风险权重系数（Ti）的嵌入，评价结论出现了几点变化：1）Ni和Zn的IM-C值出现了较显著的差异，其原因是Ni的潜在生态风险权重系数5远大于Zn的潜在生态风险权重系数1.大量研究证明Ni具有明显的致癌性和致敏性，并对水生生物有明显的危害性[1]，相比之下，Zn是人体必不可少的有益元素.这也正对应了我国土壤环境质量标准中关于Ni（60 mg·kg-1）和Zn（300 mg·kg-1）的污染限值差异.参考单因素指数法结果，且对比于确定性地累积法Ni和Zn污染级别一致，证明基于MonteCarlo模拟的土壤环境重金属污染评价法分辨力更强.2）对比于Zn和Cu的确定性地累积模型评价结果的较大差异，Cu和Zn的IM-C值则相对趋于接近，这是由于Cu的生态风险权重系数5大于Zn的生态风险权重系数1，同样Cu的污染限值为100 mg·kg-1也明显严于Zn的污染限值300 mg·kg-1，故基于MonteCarlo模拟的土壤环境重金属污染评价法更符合客观实际.3）Cu和Cr在确定性地累积模型评价结果中污染等级分别为1级和0级，但根据单因素指数法的评价结果，二者的污染级别都属于未污染级别，由于Cu的生态风险权重系数大于Cr的生态风险权重系数，基于MonteCarlo模拟的土壤环境重金属污染评价法“放大”了二者之间评价结果的差异性，更有利于筛选出优先控制污染物.
3结论
针对现行确定性土壤环境质量评价中的不足，提出了基于MonteCarlo模拟和生态风险权重系数的土壤环境重金属污染评价法，而后借助实例与现行评价方法进行对比研究.结果表明：所提出方法的评价结果为一系列隶属于各个评价等级的概率可信度，同时，生态风险权重系数的嵌入使其具有更高的评级分辨力.与确定性评价模型相比，能够更真实、更客观地表征整体区域土壤中重金属的真实污染状态，给决策者提供更全面、科学的参考.
但需要指出，由于所提出的评价方法侧重于评价区域整体的土壤重金属污染水平，所以可能忽略个别极值点，故建议对个别极端值进行确定性污染评价，如评价结果与不确定性评价结果差异较大，则需要有针对性进行采样调查验证.
参考文献
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[8]杜本峰. 数据、模型与决策[M]. 北京： 中国人民大学出版社， 2009.
土壤学概论范文第3篇
师：同学们，你们对土壤熟悉吗？土壤中有些什么呢？本节课我们一起来研究一下。
（教师板书课题：土壤中有什么）
【设计意图：提出科学探究问题是开展科学探究活动的第一步，本环节由教师揭示探究问题，避免了学生在确定探究问题环节中可能会出现的无休止的拓展、延伸，直接指明了探究的方向。】
二、提出假设，了解学生的前概念
师：谁来说说，土壤中有哪些东西？
生：我看到土壤中有蚯蚓、蚂蚁、草根、落下的树叶……
师：看来土壤中既有动物又有植物。（板书：动物、植物）
师：谁来说说土壤中还有哪些动物和植物？
生：动物还有蜗牛、蛇、蟋蟀等；许多植物都生长在土壤中，因此土壤中会有植物的根、茎、叶、花、果实、种子。
师：除了动物和植物外，还有什么呢？
生：我看到过石块。（板书：石块）
生：空气和水。我认为土壤中的动物和人一样，也需要空气和水。（板书：空气、水）
生：还有塑料袋、废纸、塑料、铁皮等垃圾，因为人们总把垃圾埋在土壤中。
师：这些都是人类产生的一些杂物。（板书：杂物）
生：土壤中还有矿物质和化石。
师：你是怎么知道的？关于矿物质和化石，你知道些什么？
生：我是从科普读物上读到的，土壤中含有钙、铁、锌、钾等矿物质，在地下还有古代生物的化石，如恐龙化石、树叶化石等等。
生：矿物质需要借助于特定的工具和方法才能够发现，生物化石数量稀少，因此也不容易看到。
【设计意图：学生交流的大多是通过其他途径获取的间接经验，并非有意识直接观察得到的信息，因此只能作为假设。同时这也是教者了解学生前概念的环节，为后续的观察验证及建立概念做好了铺垫。】
三、小组合作，制订观察活动计划
师：是啊！有些东西需要借助于更复杂的方法和更先进的工具才能看到，我们还需要通过实际的观察来验证一下。小组里讨论一下，如果有困难，可以参考课本。
（学生小组合作制订观察计划，教师巡视指导）
【设计意图：观察计划的制订能让后续的观察实验更加有序、高效。学生往往只局限于用肉眼观察和借助于工具观察这两种方法，对于“倒入水中观察”这种方法学生不可能想到。教师让学生在讨论观察计划时参考课本，很自然地让学生了解到第三种观察方法，避免了枯燥的说教，同时又能结合组员的智慧得出第三种观察方法的操作顺序，可谓是一箭双雕。】
（全班交流实验计划）
师：哪位同学愿意把本组讨论好的观察计划完整地告诉大家？
生：我们组觉得分三步进行观察。（1）用肉眼观察。看看土壤中有没有诸如蚂蚁、蜗牛、蚯蚓、植物的根、茎、叶等比较大的物质。（2）用放大镜观察。主要看看土壤中有没有一些肉眼不容易看到的物质。（3）倒入水中观察。把土壤倒入水中搅拌，然后放在一边静置一段时间后进行观察。
生：对于第三种观察方法，我补充一点：课本上说把一些土壤倒进水中，我们发现了什么？搅拌水中的土壤，然后静置一段时间，我们又看到了什么现象？这说明土壤倒入水中后不能急着搅拌，要先观察倒入水中时的现象，然后再搅拌、静置，观察现象。
师：请大家再仔细阅读课本上关于“倒入水中观察”的操作过程。
师：你们同意这位同学的补充吗？
生：同意。
师：还有哪一组的同学想发言的？
生：我们组想提醒同学们注意：（1）搅拌的次数不要太多，只要搅拌5圈左右就可以了，因为我们主要是观察现象。（2）静置的过程中不能碰到装土壤的杯子。（3）观察要仔细，并且及时把观察到的现象记录下来。
师：这位同学说的正是老师想提醒大家的，他们组想得很周到，一个个都是严谨的小科学家。下面请同学们在小组里把观察活动的过程以及注意点再完整地交流一下。
（学生小组内交流完善观察活动计划）
【设计意图：教师组织学生第二次阅读课本，让学生搞清楚“倒入水中观察的顺序”，学生与文本对话的能力得到增强。最后小组内完善交流观察活动计划，让每一个同学都能系统地掌握观察的方法及注意点，保证了后续观察活动的顺利进行。】
四、小组实验，验证土壤中的物质
师：同学们的观察活动计划制订得很不错，下面请同学们根据计划进行观察，并把观察到的物质和现象填写在实验记录单中。
（学生小组实验，教师巡视指导，发现实验中出现的问题，及时指导纠正，同时提醒做好观察记录。观察实验结束，各组代表在全班交流实验获取的信息，以验证自己先前提出的假设）
师：哪位同学愿意把本组观察到的与大家分享一下？你获取的实验证据能够验证自己的假设吗？
生：我们用肉眼观察到土壤中有蚂蚁、蚯蚓、植物的根和叶，还有石块、方便面袋等杂物；用放大镜观察到土壤中有黑色的物质，通过阅读知道那些是动植物腐烂时产生的腐殖质；把土壤倒入水中，发现植物的根和叶都浮到了水面上，搅拌、静置后发现土壤都沉淀在杯底。说明刚才的假设是成立的。
师：土壤中的黑色物质是腐殖质吗？请给大家解释一下。（学生阅读课本）
师：从这一段文字中，我们知道了什么？
生：土壤中有腐殖质和盐分。（板书：腐殖质、盐分）
【设计意图：本环节，教师引导学生结合假设描述实验现象，学生有意识地用观察到的现象验证自己的假设，说明学生求真、求实的证据意识正在形成。学生的观察引出了腐殖质，通过阅读验证了腐殖质的存在，而且很自然地得出了盐分，整个过程自然顺畅。】
师：还有哪一小组愿意发言的？
生：我们把土壤倒入水中后，植物的根和叶浮上了水面，还发现水面上冒出了很多气泡，这证明土壤中有空气。
师：你们也观察到气泡了吗？对于气泡的解释，你们同意吗？
生：同意。
师：观察真仔细，解释也很到位。还有什么发现吗？
生：我们组发现沉在杯底的土壤分成了好几层，而且上面的颗粒比下面的小，通过阅读，我们知道了这些颗粒有着不同的名字，从大到小分别是沙砾、沙、粉沙、黏土。（板书：大小不同的颗粒）
师：同学们观察得真仔细，发现了土壤中有许多大小不同的颗粒。结合上一节课的学习，你能解释一下土壤是怎样形成的吗？
生：岩石风化成碎石，这些碎石继续风化，越来越小，于是变成了土壤。
【设计意图：让学生根据土壤中的大小不同的颗粒尝试解释土壤形成的原因，既加深了学生的印象，又将本节课与上一节课的内容联系起来，在学生脑海中形成了比较完整的科学概念体系。】
师：真不错，同学们都观察沉积在杯底的土壤，看是不是上面的颗粒小，下面的颗粒大？大家再思考一下，为什么颗粒的排列是上小下大呢？
生：大的颗粒重，所以要先沉下来；小的颗粒轻，最后沉下来。
师：对，你真会动脑。同学们挑一点最上层的颗粒，用手捻一捻，有什么感觉？这说明了什么？
生：感觉很细腻，说明了颗粒很小。
【设计意图：观察与体验结合起来，让学生更加清楚地知道沉积在杯底的土壤，上面的颗粒比下面的颗粒要小。】
师：最后请大家观察一下装土壤的白纸，看看有什么发现？说明了什么？
生：白纸上放土壤的地方是湿润的，说明土壤中有水分。
【设计意图：整个观察活动，学生注重于用不同的方法依次对土壤进行观察，而忽略了对装土壤的纸进行观察，因此对土壤中的水分无法进行验证。教师的及时提醒，弥补了这一点，从而保证了概念的完整性。】
五、总结实验，建立土壤的科学概念
师：经过细致的观察，想必同学们都知道了土壤中有哪些物质，谁愿意完整地说一说。
生：土壤中有空气、水、大小不同的颗粒、腐殖质、盐分和一些杂物。
师：对，土壤就是这些物质的混合物。
（板书：混合物）
【设计意图：土壤的科学概念是建立在了解学生前概念的基础之上和学生细致的观察、深入的讨论之上，因此一切都显得水到渠成。】
六、研读课本，认识土壤与生命的关系
师：土壤中有动物和植物，说明土壤是动物和植物的家，它们之间到底存在着什么样的关系呢？请同学们自学课本第54页“土壤和生命”。
（学生自学课本第54页）
师：通过研读课本，你知道了什么？
生：土壤给生物提供了生存空间，给人类提供了衣食住行的材料来源；生活在土壤中的生物的残体和排泄物都能使土壤中的腐殖质更丰富；动物以及植物的根能松动土壤，为空气和水营造空间。
师：阅读了这一部分内容，同学们有什么感受想跟大家说说的？
生：土壤为我们提供了生活所需要的材料，因此我们要保护土地。
生：生活中有许多人采用深埋的方法处理垃圾，这样会污染土壤，我们不能再这样做了。
【设计意图：通过自学，学生能够自主获取土壤与生命有着密切联系的信息，培养了自学能力，获取了深刻的感受，使得情感、态度、价值观的目标得以落实。】
教学评析：
1.引领学生经历了科学探究的过程。学生科学素养的形成必须有一个载体，这个载体就是一个个科学探究活动。因此让学生经历完整的科学探究过程对于学生科学素养的形成与提升有着重要的意义。本节课就是按照“提出问题―作出假设―设计实验―验证假设―建立概念”这样一个科学探究过程来设计的，旨在让学生体验完整的探究过程，并在体验中提高科学探究的能力，从而促进科学素养的不断提升。
2. 培养学生通过阅读获取方法和信息的能力。在本节课中，教师多次组织学生阅读文本，且每一次阅读，学生都有不同的收获。在讨论制订观察计划环节，学生通过第一次阅读，获取了把土壤倒入水中进行观察的方法；通过再次阅读交流，学生对于把土壤倒入水中进行观察这种方法有了深刻的认识，并且掌握了操作程序。此外，大小不同的颗粒有着各自的名字，土壤中还存在着腐殖质和盐分，这些信息都是通过阅读获取的，有利于学生在描述概念的过程中自觉地引入课本中相关的科学术语，使概念的描述更加精确、科学。
3.学生的科学素养得到一定的提升。让学生的科学素养在每一节课中都得到发展是科学老师的责任所在。在教学过程中，学生的观察能力、描述能力、合作能力和倾听的习惯都得到了充分的锻炼和展示，这得益于教师明确的要求。教师要求学生把本组中所观察到的现象、讨论好的计划等完整地说出来，既确保描述的真实性和完整性，又减少了必要的提醒，保证了课堂的连续性和流畅性。教师要求其余学生认真聆听发言，找出需要补充和更正的地方，这为后续的补充或更正做好必要的铺垫，又培养了学生倾听的良好习惯。
土壤学概论范文第4篇
关键词：水土保持 水土流失 水土保持功能
《水土保持法》及其《实施条例》中没有出现“水土保持功能”的术语，但是在水土保持法律文件中，水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》第一次采用了“水土保持功能”的术语，表明了 “水土保持功能”正式从一个学理概念转变和提升为一个专门的法律概念。该批复规定，水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称。《实施条例》第21条第2款中所称的‘补偿’，是指对损毁或侵占水土保持设施所造成的水土保持功能的丧失或降低所必须给予的补偿。正确理解和适用“水土保持功能” 这个专门的法律概念，对于开展水土保持执法具有重要的实践意义。
1、解释水土保持功能必先解释水土保持
1.1水土保持在学理上首先指一种自然状态或自然规律
在学理上，水土保持首先是指岩石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生态平衡下的水和土相互依存、自我更新的一种健康和谐的正向演替的状态和规律。从岩石到成土母质，从成土母质到土壤，都是在光、水、生物的作用下的一种健康和谐的正向演替的状态，最终土壤厚度不断增加，土壤肥力不断提高，给植物提供源源不断的养份。大气水、地下水、土壤水、地表水之间保持循环和相互补充，最终通过土壤水源源不断地给植物提供生态用水和养份。1957年颁布的《水土保持暂行纲要》有“…禁止滥伐林木，破坏水土保持”的表述，1982年颁布的《水土保持工作条例》也有“严禁滥伐林木破坏水土保持”的表述。这里的“水土保持”都指一种林木被覆下的水土资源不断自我维护和提高的自然状态或自然规律。
1.2水土保持在学理上还指人们一种有目标的思想、行为或技术
在学理上，水土保持还指人们在正确认识水土保持规律的前提下对人为活动进行调控，以纠正人为活动对水土保持状态所造成偏差和紊乱。这里的水土保持指人们这种有目标的水土保持思想、行为和技术。1981年国务院学科委员会明确，水土保持学科范围是“研究水土流失发生的原因和规律，水土保持的基本理论，据以组织综合措施，防治水土流失，维护和提高水土资源和土地生产力，从而有利于发展生产，合理利用水土资源，改善环境条件和自然面貌的一门综合性为其特点的应用技术科学。”1992年《中国大百科全书·水利卷》提出，水土保持学是一门水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良和合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益综合性技术应用科学。1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土保持指防治水土流失，保护、改良和合理利用（山区、丘陵区和风沙区）水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境综合性技术科学。有意识地通过人力力所能及的手段，改变一部分环境因子，促使外力的破坏力减少，土体的抵抗力增强，终将使外力的破坏力小于或者等于土体的抵抗力，就控制了水土流失，也消除了水土流失对生产和生活上的危害，进而可以保护改善和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，建立良好生态环境，达到有益人民生活和生产的目的。这是水土保持最基本的原理。
1.3水土保持在法理上只能指人们与水土保持有联系的行为
在法理上，水土保持只能指人们与水土保持有联系的行为，包括消极行为和积极行为。但是不能包括与水土保持有关的思想、理论或者观点。因为法律是一种调整人们社会行为的规范，它的调整对象是人们的行为。因此，水土保持工作中，人们的水土保持思想观念问题是水土保持法律规范本身无法解决。《水土保持法》第二条规定，“本法所称水土保持，是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。”
水土保持法律关系的客体一般只有水土保持设施（即物）和人们与水土保持有联系的行为（即行为）。根据环境与资源保护法原理，环境与资源保护法律关系中作为权利义务对象的物，必须是人们可以影响和控制的、具有环境功能的自然物。在水土保持法律关系中这种物就是水土保持设施，如森林、草地、荒山等。而这些行为则如林业采伐、整地造林、抚育幼林、垦复油茶、油桐等经济林木、开发建设项目的生产建设等。
2、解释水土保持功能必先解释水土流失
水土流失的概念在学理上有多种表述，但是在法律文件中没有法律概念上的表述。水土流失学理概念表述典型的有水土流失过程论、水土流失结果论等，以不同的学理概念表述为基础来理解法律概念上的水土流失，会造成《水土保持法》的适用上的不同法律效果。
2.1水土流失过程论
水土流失过程论，这里列出两种典型。 1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”土壤侵蚀指“土壤在各种自然因素和人为因素的影响下发生破坏和搬运的现象。…土壤侵蚀有时仅指受水流作用，这与水土流失相似。”1990年王汉存编的《水土保持原理》提出，“土壤侵蚀就是在外界自然力量和人类不合理的经营活动影响下，土壤、母质、风化物、甚至基岩被剥蚀破坏、搬运和沉积的全过程。我国通称的水土流失，严格地讲应属土壤侵蚀中的水力侵蚀，而且除指土壤、母质的流失外，尚包括水的损失。不过习惯上，人们常将‘水土流失’与‘土壤侵蚀’两词等同起来使用。”
水土流失过程论虽为学理解释，但是通俗易懂。在水土保持科学知识宣传普及中采用，能产生较好的效果。特别在南方丘陵山区的人们在生产生活实践中对水土流失（水力侵蚀）有类似的感性认识，对此更好理解。根据水土流失过程论的定义，判断是否为水土流失的标准有三条：一是水土流失的对象是土壤、母质、风化物、基岩和水；二是水土流失的原因是外界自然力量和人类不合理的经营活动；三是水土流失的过程是破坏、搬运和沉积三个环节。但是水土流失过程论的定义有两点缺陷：一是对“水的损失”没有阐述清楚，是指土壤水的损失，还是地表水的损失，或者是地下水的损失？怎样理解水的损失？一般的业外人士都认为降雨转化为地表径流、地下渗流和地表蒸发，最终汇入江河湖海，水循环怎么会有损失呢？二是单纯强调具有破坏、搬运和沉积三环节的全过程，只是从现象上进行定义，没有从本质上进行定义。既容易导致概念的泛化，又对于认定特殊形式水土流失现象有一定障碍。如有的同志主张，旧城改造中旧砖房被折除过程，不负责的环卫工人在打扫垃圾时向城市排水管口倒垃圾，都是造成水土流失，这是典型的概念泛化。如有一块四周高的荒地，地面较平整，拟
房地产开发，开发商提出他们进行基础开挖，土壤也不存在位移，不存在破坏、搬运和沉积三环节的全过程，因而不存在水土流失。作为水土保持执法人员如果也严格按此定义还真不好驳倒。这就需要水土流失结果论的定义了。
2.2水土流失结果论
1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土流失是在陆地表面由外营力引起的水土资源和土地生产力的损失和破坏。土壤侵蚀是陆地表面，水力、风、冻融和重力等外力作用下，土壤、土壤母质和其他地面组成物质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全过程。
显然，水土流失结果论，比起水土流失过程论，更宏观、简洁，也更接近水土流失的本质。根据水土流失因果论的定义，判断是否为水土流失有三条标准：一是水土流失发生的场所是陆地表面，除了海洋外的地球表面都有可能发生水土流失；二是水土流失产生的原因必须是外营力，最主要的外营力是水力、风力、重力和人为活动；三是水土流失产生的结果是水土资源和土地生产力的损失和破坏。
但是水土流失结果论也有其不足：一是更抽象，对于业外人士不好理解，需要作进一步的阐述。要解释外营力这个地学术语，要解释水土资源和土地生产力的损失和破坏。比如水的损失主要指降雨落到地表后，由于蒸发和蒸腾、地面径流和土体内渗流、向深层渗漏，从而造成对生产和生活不利的现象。二是容易导致水土流失概念的外延的无限扩张。单纯从“水土资源和土地生产力的损失和破坏”字面上理解，任何环境污染现象似乎属于水土流失的范畴，比如土壤污染、水污染，都导致水土资源和土地生产力的损失和破坏，都离不开水和人为活动的外力作用。
2.3水土流失的法律概念
虽然在法律文件中没有水土流失法律概念上的表述，但是可以从《水土保持法》总则部分，特别是第一条和第二条看出，《水土保持法》采用的学理基础是水土流失结果论的概念。进一步分析《水土保持法》总则部分，可以得出水土流失的法律概念有以下两个构成要件：
（1）水土流失的后果，或是水土资源的破坏和损失，或是加重水、旱、风沙灾害，或是恶化生态环境，或是影响生产，四者居其一则可满足。《水土保持法》第一条规定了立法宗旨，即为预防和治理水土流失，保护和合理利用水土资源、减轻水、旱、风沙灾害，改善生态环境，发展生产，制定本法。法律所要保护的，自然就是需要预防的水土流失所可能造成后果；（2）水土流失的原因既可以是单纯的自然因素，又可以是单纯的人为因素，还可以自然因素和人为因素的共同作用。水土流失是否有人为因素参与在所不问。
3、如何在水土保持执法中适用水土保持功能的法律概念
3.1水土保持功能的定义
根据《现代汉语词典》，功能有两种含义，一是事物或方法所发挥的有利的作用；另一种是效能。而效能指事物所蕴藏的有利的作用。因此，功能是指事物所发挥或蕴藏的有利的作用。那么，什么是水土保持功能呢？笔者认为，水土保持功能指陆地表面的各种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证，这个定义没有用“水土保持设施”，而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念，它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林，也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标，不能用政治经济学上的生产力概念来理解，只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。
3.2森林、植被的水源涵养作用是水土保持功能的重要表现形式
森林和植被水源涵养作用指森林和植被覆被地面，截持降水，调节和吸收地面径流，固持和改良土壤，保护和滞蓄下渗水分，抑制蒸发，提高水分有效蒸腾，均匀积雪，改变雪和土壤的冻融性质，并能促进降水增加等有利人们生产和生活的效能，其本质是森林对水资源的有益影响，这种有益影响不仅局限于森林所在地区，而且对邻近地区，特别是江河下游地区影响更为突出。因此，在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，滥伐森林，毁坏植被、陡坡开荒等行为，从影响水源涵养作用意义上说，就是降低水土保持功能。
3.3生物生产力是表征水土保持功能的重要指标之一
生物生产力是一个生态系统中最基本的数量特征。生态系统内能量流的起点是绿色植物光合作用对光能的固定。世界上生物和人类生活的全部活动皆取决于植物光合作用中所获取的能量。植物在单位面积和单位时间（通常一年）内积累光能合成的总量称总生产力，通常用有机物质干重g/m2/年表示。通常情况下，按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下，植物数量和分布越少，总生产力越低，也就是水土地生产力越低，说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土（石、渣）占压地表，破坏植被，从而降低水土保持功能的命题。试问原来的植被都被占压和毁坏，何来光合作用和光能利用率，何来生物生产力？
3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指标之一
水分是土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤的物理性质，制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，是构成土壤肥力的一个重要的因素，而且本身更是一切作（植）物赖以生存的基本条件。 土壤中的水分或者被吸附在土粒表面，或者处在孔隙中，并且和外界的水一样，也以固态、液态、气态三种形态存在。土壤水分从形态上，大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类：（1）化学结合水：要在600℃～700℃温度下才能脱离土粒。（2）吸湿水：是土粒表面分子力所吸附的单分子水层。（3）自由水：可以在土壤颗粒的孔隙中移动。自由水又可分为：膜状水，毛管悬着水，毛管支持水，重力水。从生产意义讲，化学结合水和吸湿水在土壤中不能自由移动，故不能被植物利用；膜状水仅能作极缓慢的移动，且含量很少，远不能满足植物的需要；毛管悬着水和毛管支持水是供植物吸收利用的最有效的水分，重力水因只能暂时存在，不能持续为植物利用，而且过多时，常又会造成土壤通气不畅，影响植物生长。
土壤学概论范文第5篇
[关键词]降雨入渗；模型
中图分类号：P426.62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0276-01
1.入渗机理概述
入渗过程一般是指水自土表垂直向下进入土壤的过程， 但也不排斥如沟灌中水分沿侧向甚至向上进入土壤的过程[1]。入渗的第一阶段是土表湿润阶段，开始时表土含水量小，入渗速率大，持续降雨，表土含水量增加，直到土表的入渗速率等于降雨强度，为通量控制阶段；土表饱和后进入第二阶段，入渗速率随时间增加而逐渐减小，土表开始积水，甚至产生径流；经过比较长时间后进入第三阶段，这时入渗速率趋于稳定，这一阶段为剖面控制阶段，渗透率由土壤性质决定[2]。
水分入渗与地表产流、土壤侵蚀、农田灌溉、降雨后土壤水的分布、养分随水分的迁移等问题密切相关，因此，国内外学者对此作了大量的研究工作，提出了土襄水分入渗理论，入渗测定方法，以及一系列测定入渗速率的经验公式，并对土壤水入渗速率的影响因素也作了大量的研究。下面主要对土壤水分入渗理论与入渗模型、及其影响因素（自然因素和人为因素）的概况与进展作一简要的回顾和评述[3]。
2 降雨入渗模型研究
土壤水分入渗的数学模型有很多，包括理论的、经验的、半理论的半经验的，本文将主要介绍几种常用的模型。
2.1 Green- Ampt入渗模型
最早提出入渗理论的是W.H.Green和G.A.Ampt，他们与1911年对剖面上的入渗过程做了概化和假定，其中最主要的假定是：初始干燥的土壤在有溥层积水时，入渗过程中湿润锋面始终为一个干湿截然分开的界面，即湿润区为饱和含水量，湿润锋前为初始量，因此土壤水分剖面分布呈阶梯状。由此建立了具有一事实上物理基础的Green- Ampt入渗模型[3]，式如下：
式中：i为入渗率，cm/min；ks1为土壤表征饱和导水率，cm/min，有时称为饱和导水率，主要取决于土壤封闭空气对入渗的影响程度；h0土壤表面积水深度，cm；hf湿润锋面吸力，cm；zf概化的湿润锋深度，cm。对于入渗时间比较短基质势起着主要控制作用，式（1）可简化为
在Green-Ampt入渗模型中主要包括两个特征参数，即土壤表征饱和导比率和湿润锋面吸力。而表面积水深度可以根据累积入渗量确定，概化湿润锋深度可以根据累积入渗量确定，具体表示为
式中I――累计入渗量，cm；――土壤饱和含水率，cm3/cm3；――初始土壤含水率，cm3/cm3。对于Green- Ampt入渗模型而言，只要获得土壤饱和导水率和湿润锋面吸力就可以计算土壤的入渗特性，所需参数较少。该模型假定湿润锋面始终为一个干湿截然分开的界面故又称之为“活塞模型”。因此长期以来一直广泛应用于入渗问题的研究。
2.2 Horton模型
1933年Horton提出了经典的入渗理论，该理论认为地表土壤都有其特定的入渗能力，当降水强度超过入渗能力时，土壤将按照片其政治能力入渗，多余降水部分将在坡面产生地表径流，而如果降水强度小于入渗能力时，降水将全部入渗。同时，在连续降雨的条件下，
土壤最初阶段有较大的入渗率。随着下渗水量的不断增加及入渗锋面的延深，政治率变小并趋于稳定，其值接近土壤的水力传导率，这个值称为稳定入渗率。Horton在观察研究地表径流后于1940年建立了下渗能力随时间呈指数变化的经验性入渗模型。
2.3Philip模型
1957年Philip提出了自己的入渗理论，该理论认为在入渗过程中任意时刻的入渗率与时间呈现幂级数关系，并以此建立了具有一定物理基础的入渗模型，具体形式为：
式中――入渗率，cm/min；――土壤吸湿率，cm/min0.5；――入渗时间，min；――常数，cm/min。
对于在短历时入渗，且土壤基质势占优势的情况下，Philip入渗模型可以简化为：
对于一个积水入渗试验，可以利用Philip和Green-Ampt分别处理短历时和长历时入渗资料。
2.4 Kostiakov模型
式中，为由试验资料按按拟合的经验参数。
总结：以上4种入渗模型概括起来分两类：Green- Ampt和Philip公式都是根据较严密的入渗理论和数值解推导出来的具有明确的物理意义，便于建立其特征参数与土壤物理特征间关系；Kostiakov，Horton和通用模型属于经验模型，模型中各参数无明确的物理意义。
上述介绍的模型均未考虑下垫面地形地貌、土地利用等因素对入渗影响的入渗模型称为传统入渗模型，这些模型以Green- Ampt模型、Philip模型、Horton模型、Kostiakov模型为典型代表，其他的模型以这些模型为基础进行改造，但也均属于传统入渗模型。
土壤水分入渗是一个复杂的动态过程，受影响的因素有很多。它受到土壤性质、土壤初始含水率、地面坡度、降雨条件、积水深度等自然因素和人为活动因素（如平整土地、造林种草等）的影响。
3 降雨入渗模型发展动态
由于传统入渗模型的上述缺陷，因此研究不同土地利用、地形、耕作措施等条件下的降雨入渗成为本领域的热点。除以上4种降雨入渗模型外，国内外的大量学者也就以上模型的适用条件与范围、重要参数的确定、理论的近似解以及存在误差的原因等问题做了多文理的研究与分析，从而使入渗大概不断得到时了新的补充与发展。
综上，对入渗的研究是近年来一个十分活跃的领域，与传统入渗模型相比，以上各研究不同程度考虑了土地利用、地形地貌、耕作措施对入渗的影响作用，为进一步深入揭示入渗规律奠定了基础。
参考文献
[1] Boddam G B，Colman E A.Moisture and energy conduction during down-ward entry of water into soil[J].Soil Sci.Soc.AM.J.1944，（8）2：166-182.
土壤学概论范文第6篇
关键词：农田；氮素流失；迁移转化；模型
中图分类号：S158.5
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）20-0011-02
1 引言
氮是植物生长所必需的营养元素，施用氮肥是补给土壤氮素和维持土地生产力的主要措施。但是由于我国科学施肥水平整体不高、部分地区盲目施肥现象严重，不仅增加农业生产成本，降低生产效益，而且还造成了一系列的生态环境问题，如土壤养分失衡、地表水富营养化、地下水硝酸盐含量增加等[1]。为了进一步弄清土壤氮素行为对农业面源污染的影响程度，定量描述农田氮素地表径流流失问题，为面源污染治理与防治提供理论支撑，近年来，土壤氮素流失规律的研究逐步成为一个热门。本文通过探讨氮素在土壤中的横向和纵向迁移规律，以及农田氮素流失的模型化研究方法，为示范区面源污染治理与防治，减少地表水体富营养化问题提供理论依据。
2 土壤氮素流失规律及研究进展
土壤中的氮素来源有多种渠道，主要来自于施肥、生物固氮、雨水和农业灌溉水，后二项对土壤氮素含量贡献一般很小，施肥是农业耕作土壤中氮素的主要来源，对于自然土壤而言，微生物固氮是土壤氮素的主要来源。农田中施用的化肥一部分被作物吸收，一部分残留在土壤中转化成有机氮或被土壤吸附形成固定态铵[2]，另外一部分则通过不同的方式流失掉。土壤氮素流失过程实质是土壤表层土壤与降雨、径流的相互作用过程，表现为两种形式：①由于降雨引起地表径流，土壤中的可溶性氮素随着径流流失，最终汇入河道中造成水体富营养化；②地表径流中的水分下渗，土壤中的可溶性氮素随之一起往土壤深层迁移，污染地下水，当遇到不透水层时，渗漏淋溶的水流会以壤中流的方式流入地表水。
2.1 坡地地表径流流失
影响土壤氮素径流流失的因素有很多，包括自然因素和人为因素。自然因素包括气候、地形地貌、土壤和植被等，是影响氮素径流流失的主要因素，例如吴希媛等[3]的研究结果发现，在相同坡度下，降雨强度与氮素径流浓度和流失总量呈正比例关系，尤其在裸地，植被覆盖度较低的情况下，这个关系更加明显。霍洪江[4]研究了不同坡度（7°，10°，18°）的径流小区降雨产流及氮素地表径流输出的形态及通量，结果显示，坡度对径流中氮素浓度的影响不明显，但是对氮素流失通量影响显著，其累积氮素流失量从大到小顺序为18°、10°、7°。Weier[5] 研究认为植被覆盖度可有效的减少土壤侵蚀，进而减少地表养分的流失。张兴昌等[6]在其研究不同植被覆盖度对流域氮素流失的影响中指出，全氮流失量与植被覆盖度成负相关关系，随植被覆盖度从0%增加到60%，全氮流失量从7.51 t/km2减少到0.81 t/km2。这可以解释为由于植被覆盖增加了地面的粗糙度，使汇流速度减慢，增加了入渗时间，进而减弱了径流侵蚀能力造成的。
人为因素也是影响氮素径流流失的重要原因，主要包括土地利用方式不同和耕作管理模式两个方面。Mander等[7]的观点是，不同尺度的区域下主要影响因子不同，在小流域中，氮素流失主要受农业化肥的施用影响，在较大的流域面积中，土地的利用模式起决定作用，合理的优化土地利用模式可以显著减小流域内氮素的流失量。在不同的土地利用类型，相同的降雨条件下，于兴修等[8]的研究发现各种土地利用类型的初始产流时间、径流增长率、积累径流流量和氮素的流失过程等均有明显不同，随着时间的增加，积累径流量依次是稻田>桑园>竹林>草地>菜地，地表径流水中总氮的流失量桑林最大，水田最小。付伟章[9]通过实地监测多场天然降雨下农田养分流失情况，得出与空白不施肥相比，施肥会显著增大农田径流中氮素浓度和流失量，与普通尿素相比控释尿素可有效降低15%～25%的氮素流失量。
2.2 土壤氮素淋溶流失
土壤中氮素的淋溶流失是农田氮素损失的重要途径，全球施入土壤的氮肥中，按照质量分数计算，大概有10%～40%是通过土壤淋溶的方式进入地下水的。
氮素淋失受气候、土壤、植物、施肥等多种因素的制约，但概括而言，受土壤水分下渗的影响最大。土壤中的水分是农田氮素向下淋溶和迁移的载体，其主要受降雨和灌溉的影响。国外学者Sing and Sekhon[10]的研究表明，高水量灌溉且两次灌溉之间间隔时间较长，可以导致大量未被作物利用的硝态氮淋失到根区土壤以下。Toufiq[11]研究了小麦地的硝态氮垂向和侧向的渗漏规律，结果表明，在小麦播种期最易发生氮素的损失，且以土壤淋溶的方式为主，农业灌溉模式增大了硝态氮在土壤中往下渗漏的强度。国内学者王辉、王全九等[12]研究了黄土坡的氮素淋溶过程，发硝态氮的淋溶深度和累积淋失量与降雨量与呈正相关关系，大概每4 mm的降水量会使土壤中硝态氮往下迁移1 cm。
2.3 土壤氮素迁移转化机理与模型研究进展
土壤中氮素运移转化机理的研究是建立在土壤溶质运移理论的基础上的，Lapidus和Amundson在20世纪50年代初首次提出一个类似于对流-弥散方程的模拟模型，但未对模型的推导过程和物理意义做任何解释。Scheidegg在假设土壤均质和稳态流条件下，推算出用概率密度函数来反映溶质的运移规律[13]。20世纪60年代初，Nielson和Biggaz在总结前人理论的基础上，系统的论述了对流-弥散方程的合理性，同时通过实验来解释和说明土壤溶质运移过程，由此奠定了CDE方程作为土壤溶质迁移研究的基本方程和经典方程的地位[14]。70年代开始，对于土壤溶质运移的研究从实验室走向了田间，在田间应用时出现了理论结果与实测值不吻合的问题。为解决这个问题，美国加州大学的Jury教授1982年提出了随机传输函数模型，也称为“黑箱模型”，用于模拟田间非饱和土壤溶质运移过程[15]，该模型不能反应土壤溶质运移机理，只是通过统计溶质从土壤表面迁移到土壤剖面某一深度的时间，然后用所需时间的概率分布函数来推导在某一时刻某一剖面深度处溶质的浓度，用概率函数的方法来描述溶质在土壤中的运移过程。由于土壤裂隙、虫孔、不动水体等事实存在，又在土壤溶质运移模型中发展了动水-不动水体两区模型等模型[16]。为完善CDE模型，如何求解溶质迁移的关键参数成为一个重要课题，国外学者为此做了很多研究，提出用穿透曲线法估算水动力弥散系数，用极大拟然法估算溶质运移参数等。
土壤水分和氮素迁移建模方面经过多年研究，也取得很多成果。如美国盐土实验室[17]开发的Hydrus-1D水氮联合模型，可以模拟非饱和土壤中一维水分、热和溶质的运移过程；美国康乃尔大学[18]研究开发的LEACHM模型，采用对流-扩散方程作为控制方程，可以定量描述土壤中水分、氮素和农药的迁移转化过程；美国国家盐土实验室开发的SWMS-2D模型[19]，主要功能是模拟饱和-非饱和土壤中水分和溶质的二维运移过程；以及专门用于评估氮循环对环境影响的SUNDIAL系统[20]等。但这些数学模型分别是在不同的试验条件下提出的，在模型的构成和过程考虑上侧重点各有不同，适用范围都受到严格的限制。
3 存在问题与展望
国内有关氮素运移转化规律的研究起步较晚，在建模方面还处于模型引进、应用阶段，少部分已经达到了改进阶段，还没有能力独自建立适合中国现状的机理模型。
农田系统中氮素行为的研究已有近百年的历史，涉及的内容广泛全面，但由于其在农业生产上的重要地位，加之与人类生存环境密切相关，因而这方面的研究需要继续深入。今后要重视以下几方面的研究工作：①要重视田间实验的综合研究，定量化研究氮素的各种转化和去向；②定量化研究根系吸肥吸水的规律，了解根、水、肥三者的时空耦合性，确定植物生长期的最佳水氮条件；③土壤中氮素管理需协调农业发展与环境保护的关系，以现代农业的“高产、优质、高效、安全、生态’，为目标；④加强对土壤―作物系统中氮素行为的模拟研究，建立完善的氮素模型；五是将氮素各过程综合定量化研究并结合最新精准施肥和配方施肥的研究成果直接对农业生产提供指导。
参考文献：
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土壤学概论范文第7篇
关键词：土壤污染概念;3类评价指标;探析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.189
1 土壤污染的概念和3类评价指标内容概述
所谓土壤污染，指的就是由于某些土壤元素的超标，导致土壤的效力下降，对于农作物的生产起到了不良的影响，对人民群众的正常生活也产生了不良的影响。截至目前为止，对于土壤污染的含义的界定，主要存在着三种不同的定义指标。
目前，所广泛使用的土壤污染的3类评价指标主要包括以下几个方面：第一，是采用土壤环境背景上限值的评价指标。在该类型的土壤污染评价过程中，主要是对土壤所能够承受的污染元素的总体含量进行考察，一旦土壤中的元素数值快要接近这个数值，就要对土壤的污染排放和元素摄入进行合理的控制，防止土壤污染的产生和加剧;第二，是采用土壤环境评价的相关国家指标参考，该指标主要指的是GB-15168之中所谓土壤污染元素的含量的具体规定，具体的来说，一旦相应的土壤污染元素数值超出了该指标的具体规定，就需要对该土壤的实际污染情况进行深度的调查研究，防止土壤污染的情况的出现;第三，是采用土壤污染临界值的土壤污染的评价指标，该指标主要是对当地区域的土壤的质量进行深度分析，为土壤环境选择一个具体的污染临界值，一旦土壤中的污染元素超出了这个临界值，就需要对土壤的污染元素进行重点的整治处理，有效的防止土壤污染情况的出现。
2 进行土壤污染的3类评价指标研究的重要意义
所谓土壤污染的3类评价指标研究，指的就是在进行土壤污染的研究控制过程中，按照保证土壤质量的实际要求，进行对监测土壤污染的各个指标进行严格监督管理，保证在进行土壤污染控制过程中，都进行严格的指标设定，以便于保证最终得到的土壤污染的3类评价指标研究结果可以真实有效的反映出土壤的实际状态，为后续的土壤环境保护工作提供理论参考依据。
进行土壤污染的3类评价指标研究工作的根本目的就在于保证土壤环境保护工作的真实有效。其中，保证土壤污染的3类评价指标研究的完整性指的就是最后的数据结果可以满足后续的土壤环境保护工作的数据要求;保证土壤污染的3类评价指标研究的代表性指的是所采用的研究指标可以真实有效的反映出土壤污染的真实情况;保证土壤污染的3类评价指标研究的准确性则是保证最终得到的土壤污染情况数据有着对于区域土壤环境的真实反映效果。针对这样的情况，可以看出进行土壤污染的3类评价指标研究工作，可以对土壤的真实污染情况进行真实的反应，具有着非常重要的研究意义。
3 土壤污染的3类评价指标的深度探析
3.1 土壤环境背景上限值的评价指标
在进行土壤环境背景上限值的评价指标的应用过程中，要对我国目前的环保政策所标出的土壤中所蕴含各种污染物质的数据信息进行调查。具体的来说，进行采样的过程中，要对进行土壤中所蕴含的酸碱度数值情况、有机物蕴含情况、重金属浓度含量情况进行严格的监测研究，并按照相应的土壤环境背景上限值的具体规定，并在进行土壤污染数值的控制之前，对于土壤环境背景上限值进行调查设计。一般情况下，土壤环境背景上限值指的是在很少经过人类活动的情况下所形成的土壤污染数值，在进行该类型的土壤污染的控制过程中，要保证要进行对于该数值的适当人为调整，保证土壤环境避免可能经受的污染情况
3.2 土壤环境评价的相关国家指标参考
在进行土壤环境评价的相关国家指标参考之中，要对相关的国家指标进行严格的控制，保证所采用的国家参考指标能够真实地反映出土壤中的各种元素的实际含量。具体的来说，在进行土壤环境评价的相关国家指标参考设定之前，要对检验数值的准确性进行分析研究，保证所使用的参考指标可以真实的反映出土壤的状态。在进行土壤状态的监测过程中，还要对相关的参考数据进行整合处理，防止由于检测的疏忽，影响到最终的结果的准确度。最后，要保证所使用的土壤环境评价的相关国家指标参考数据都能够真实的反映出土壤的真实状态，保证后续的土壤污染排除工作的顺利进行。
3.3 土壤污染临界值的土壤污染的评价指标
在进行土壤污染临界值的土壤污染的评价指标研究过程中，要进行对土壤承载能力的真实考核。具体的来说，要对进行土壤的周边环境进行分析，并对土壤的元素含量进行有效的控制。与此同时，为了保证土壤污染临界值研究的合理性，还要保证制定出来的土壤污染临界值可以和土壤环境的实际有机的融合在一起。做好了土壤污染临界值的研究工作之后，还要对土壤元素含量的研究过程中，严格的按照相应的规范标准来进行研究，以便于充分的满足后续的土壤污染的需要，为后续的土壤污染解决过程提供足够的参考建议。
4 结论
综上所述，在进行土壤污染的概念和3类评价指标的研究过程中，通过采用土壤环境背景上限值的评价指标、土壤环境评价的相关国家指标参考、土壤污染临界值的土壤污染的评价指标进行研究，可以有效的控制好土壤质量，并为后续的土壤污染治理工作提供参考建议。
参考文献：
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土壤学概论范文第8篇
湖南省政府2014年5号文件《关于实施两个“百千万”工程加快现代农业建设的意见》（以下简称《意见》），其中的“实施内容与重点建设”有“组织开展稻米镉超标和产区土壤镉污染普查，摸清土壤镉污染和稻米镉超标的分布区域、面积和程度。省农业厅根据普查结果，牵头制定污染耕地结构调整方案，报省政府审定后由区市县政府组织实施”。这一点对解决近两三年来的“湘米镉超标”问题有紧迫的现实性。
《意见》的实施主体当然是农业部门，但国土资源部门数十年的农业地质调查研究成果和经验对科学地有的放矢地实施《意见》的作用绝不能忽视。
农业资源包括土壤、水、品种和人力等资源，其中的土壤资源是基础，是其他资源的载体。土壤学现在是农学中最重要的基础科学，它与地质学源远流长，在未形成一门独立科学之前，它是附属于地质学的。
国外在19世纪中期一些著名的地质学开创者，如法鲁、李希霍芬等就用地质学观点研究土壤。当时专门研究土壤的德国科学家费斯克就说过“土壤过去某个时期曾是岩石，而现在又正在形成岩石，从岩石学观点看，可以把土壤看做是一种独立的土质结构的岩石”，故此一时期在土壤学历史上称为“农业地质学时期”，之后出版了一部《农业地质学》进行了概括。我国对土壤研究起步要晚，到1930年7月，才有当时的中华教育文化基金会委托中央地质调查所筹建土壤研究室（是现中国科学院南京土壤研究所的前身），研究人员就是地质学家。湖南则在1937年首次在衡山、湘乡一带进行土壤调查，是由中央地质调查所地质学家所完成的。
当土壤学从地质学中脱颖而出后，就与地质学分属不同的学科和不同的部门。但一些远见卓识的土壤学家还是认为土壤学必须与地质学相结合：我国土壤学主要开拓者和奠基人之一的李连捷院士，从上世纪90年代以来，多次论及地质学在土壤学发展中的意义，在1992年撰文指出“忽视了地质学，在理论上影响了土壤学理论的发展；在实践上脱离地质学基础的土壤学，也是难以解决当前实际问题的”。并预言“着手把地学作为土壤科学的重要基础理论为时将不会过久”。
土壤学概论范文第9篇
关键词土壤退化；概况；进展；方向
中图分类号S158.1
文献标识码A
文章编号1000－3037(2000)03－0280－05
鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实，从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化，特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策，已成为研究全球变化的最重要的组成部分，并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是，迄今为止，有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚，还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此，及时了解国际土壤退化研究的最新动向，并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作，具有重要的学术价值和现实生产意义。
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显的退化结果。
2全球土壤退化概况
当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的
38%[3～6]。
全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占56%，风蚀占28%；至于水蚀的动因，43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达240万km2，其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%)；全球物理退化的土壤总面积约83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。
3我国土壤退化状况
首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996年我国水土流失面积已达183万km2，占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2，占该区土地总面积的1/4[8]。同时，对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的30年中，其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。
其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1%的就占31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为67.3万km2，其中有20多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。
此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。
4土壤退化研究进展
自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地，117个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率，并对其进行模拟和预测；④侧重人类活动（特别是土地利用方式和土壤经营管理措施）对土壤退化和土壤质量影响的研究，并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合，进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广；⑤注重传统技术（野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等）与高新技术（遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等）的结合；⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。
我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。
然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。
5土壤退化的研究方向
土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。
我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：
(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；
(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；
(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；
(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；
(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；
(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；
(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究，协助政府制定有利于持续土地利用，防治土壤退化的政策。
参考文献
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土壤学概论范文第10篇
关键词 土壤退化；概况；进展；方向
中图分类号 S158.1
文献标识码 A
文章编号 1000－3037(2000)03－0280－05
鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实，从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化，特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策，已成为研究全球变化的最重要的组成部分，并将继续成为 21 世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是，迄今为止，有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚，还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此，及时了解国际土壤退化研究的最新动向，并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作，具有重要的学术价值和现实生产意义。
1 土壤退化的概念
土壤退化 (Soil degradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量 (Soil quality)则是指土壤的生产力状态或健康 (Health) 状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显的退化结果。
2 全球土壤退化概况
当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达 1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约 300万km2 的严重退化土壤中有 120万km2 分布在非洲、110万km2 分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的 84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的
38%[3～6]。
全球土壤退化评价 (Global Assessment of Soil Degradation) 研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占 56%，风蚀占 28%；至于水蚀的动因，43% 是由于森林的破坏、29% 是由于过度放牧、24% 是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60% 是由于过度放牧、16% 是由于不合理的农业管理、16% 是由于自然植被的过度开发、8% 是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达 240万km2，其主要原因是农业的不合理利用 (56%) 和森林的破坏 (28%)；全球物理退化的土壤总面积约 83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。
3 我国土壤退化状况
首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996 年我国水土流失面积已达 183万km2，占国土总面积的 19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达 6153万km2，占该区土地总面积的 1/4[8]。同时，对长江流域 13 个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的 30 年中，其土壤侵蚀面积以平均每年 1.2%～2.5% 的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。
其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在 1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1% 的就占 31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在 0.2% 以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等 5 省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为 67.3万km2，其中有 20 多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有 18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有 75% 以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占 63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH 值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等 11 项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的 25.9%、40.8% 和 33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。
此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约 20万km2 的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于 WHO 建议的最高允许浓度 10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。
4 土壤退化研究进展
自 1971 年 FAO 提出土壤退化问题并出版“土壤退化 " 专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化 (desertification) 会议于 1977 在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署 (UNEP) 又分别于 1990 年和 1992 年资助了 Olde man等开展全球土壤退化评价 (GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993 年 FAO 等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和 SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在 1994 年墨西哥第 15 届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后 20 年热带亚热带将有 1/3 耕地沦为荒地，117 个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于 1997 在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于 1996 年和 1999 年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于 2001 年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由 UNDP 和 FAO 支持的“亚洲湿润热带土壤保持网 (ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率，并对其进行模拟和预测；④侧重人类活动（特别是土地利用方式和土壤经营管理措施）对土壤退化和土壤质量影响的研究，并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合，进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广；⑤注重传统技术（野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等）与高新技术（遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等）的结合；⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。
我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近 10 多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在 80 年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛 1∶100万SOTER 图的编制工作。90 年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区 1∶400万90 年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区 70、80、90 年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了 1∶400 万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性 K 值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的 Wischmeier 方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性 K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡 10 年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了 0～20cm 及 0～100cm 土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用 MAGIC 模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数 (CPI) 值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数 (Kd) 和半衰期 (t1/2) 及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。
然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。
5 土壤退化的研究方向
土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。
我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：
(1) 土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；
(2) 土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；
(3) 土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；
(4) 土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点 (Benchmark sites)的选建、3S(GIS、GPS、RS) 技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和 GIS 图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；
(5) 土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；
(6) 退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；
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