第一章土壤資源

第一章土壤資源概述土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源,這早已為人們所認(rèn)識，“萬物土中生”便是這種認(rèn)識形象而生動的體現(xiàn)。公元前470-前410年，古希臘唯物主義哲學(xué)家艾姆別多克爾把自然界的所有東西歸結(jié)為土、水、空氣和火四個“本原”。我國古代哲學(xué)家中的陰陽五行也包括土。從上古時代的大禹治水到歷代的治理都是疏理水系，改良土壤?！队碡暋芬粫鴮⒕胖萃寥栏鶕?jù)土性、地面植被與地下水、土宜和作物生長等情況分為三等九級。我國古代的土壤分類體制也是從生產(chǎn)出發(fā)，以“土宜”為基礎(chǔ)，根據(jù)土壤肥力劃分的?，F(xiàn)代，最優(yōu)化的土壤管理更是解決糧食、環(huán)境質(zhì)量乃至生活質(zhì)量問題的關(guān)鍵，直接影響國家的繁榮昌盛。

自20世紀(jì)30年代以來，世界人口劇增。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計，1980年,世界人口總數(shù)已達(dá)44.15億人，進入21世紀(jì)后，已經(jīng)超過60億，其中，80%分布在發(fā)展中國家。顯然，人多地少或土地生產(chǎn)力較低的地區(qū)將更顯糧食和其它生活資料之不足，人們不得不考慮世界的土地承載力問題。據(jù)研究，地球的生物性食品的生產(chǎn)能力大致可承載120億人口。因此，充分發(fā)揮土壤資源的生產(chǎn)潛力，提高土地承載力，已是全世界面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國是世界上人口最多的國家，目前已達(dá)13億多人口，占全球人數(shù)的近1/4，現(xiàn)在仍呈增長態(tài)勢。而我國的土壤資源非常有限，特別是生產(chǎn)力高的土壤資源更加寶貴。因此，隨著人口的急劇膨脹，人地矛盾日趨尖銳。正確了解我國土壤資源利用的現(xiàn)狀、存在問題及其發(fā)展趨勢，并為合理開發(fā)利用尋求最佳的途徑和措施，是土壤資源工作者首要的、迫切的任務(wù)。

資源科學(xué)是一門研究人與自然界中能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活資料來源的物質(zhì)與能源相互間關(guān)系的科學(xué)；主要研究自然資源的數(shù)量、質(zhì)量、時空變化、發(fā)展及其合理開發(fā)利用、保護和管理的方法與途徑。自然資源是自然界中能為人們所利用的各種物質(zhì)和條件的總稱，而土壤資源是自然資源的重要組成部分。因此，土壤資源學(xué)是資源科學(xué)的一個分支科學(xué)，其研究對象為土壤資源，主要研究具有生產(chǎn)生物性產(chǎn)品能力的各種土壤類型、組合及其性質(zhì)特征、生產(chǎn)力與利用方向。一、資源科學(xué)與土壤資源學(xué)

所謂土壤資源是指具有生產(chǎn)生物性產(chǎn)品能力的各種土壤類型的總稱，包括土壤類型、組合及其性質(zhì)特征、生產(chǎn)力與利用方向。即在把土壤視作有生長生物能力的可更新自然資源時，作為歷史自然體的土壤才能稱為土壤資源。

土壤資源研究，是將土壤作為一種資源，對其品質(zhì)——生產(chǎn)力進行分析、對比、評價，并統(tǒng)計其面積，即從土壤特性上去探討和闡明各種土壤的質(zhì)量和數(shù)量，并提出合理利用和改良的措施。這必然要涉及調(diào)節(jié)和培育土壤肥力、提高土壤生產(chǎn)力的各種生產(chǎn)條件。

土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。土地是地表某一地段包括全部自然因素在內(nèi)的綜合體，甚至還包括過去和現(xiàn)代人類活動對自然環(huán)境的作用。它是地球表面的一個區(qū)域。土地特性包括這個區(qū)域上部、下部生物圈的所有較穩(wěn)定的或可進行周期測定的性質(zhì)。所以，土地資源一詞含義廣泛。它包括了自然界中一切對人類生產(chǎn)活動，特別是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有關(guān)的一切自然資源或自然生產(chǎn)條件，如氣候、地形、地質(zhì)、水文、土壤、植被等；也包括人類在生產(chǎn)斗爭中改造自然已經(jīng)取得的成就，如梯田、圩田、溝渠、堤壩、道路等。（一）土壤資源與土地資源

利用土地資源，不僅限于農(nóng)業(yè)。僅就農(nóng)業(yè)而言，最重要的土地資源內(nèi)容包括氣候、地形和地質(zhì)、土壤、水、穩(wěn)定性質(zhì)的人為因素、植被和有關(guān)的生物學(xué)特征。由此可見，土地包括土壤和非土壤，其特征主要由土壤特性和其它與位置有關(guān)的較穩(wěn)定或可預(yù)測的周期性表現(xiàn)出來。所謂穩(wěn)定性，即人類在生產(chǎn)實踐中對土地資源的某些不利方面需要加以改造時的難易程度。從自然地理學(xué)的觀點看來，土壤僅是土地的組成因素之一，亦即景觀因素之一；但從土地資源利用角度上看，土壤資源不僅是土地資源的一個必不可少的部分，而且還是土地資源的主要成分。因此，研究土地資源，其關(guān)鍵仍然在于研究土壤資源。（一）土壤資源與土地資源

土壤肥力（soilfertility），簡稱地力，是土壤供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長所需的營養(yǎng)和環(huán)境因素的能力。土壤生產(chǎn)力（soilproductivity）則是在一定的經(jīng)濟和技術(shù)條件下，以所生產(chǎn)的物質(zhì)的產(chǎn)量和質(zhì)量表現(xiàn)的土壤品質(zhì)。所以，土壤生產(chǎn)力是土壤肥力在一定的耕作制度管理下的綜合反應(yīng)，它與肥力有密切聯(lián)系，但范疇更廣泛，還包括各種管理措施。（二）土壤資源研究中的基本概念1、土壤肥力與土壤生產(chǎn)力

通常認(rèn)為，地力不是土地生產(chǎn)力的縮略，而是類似于土壤肥力的名詞。但也有人把地力等同于土壤生產(chǎn)力，同時又肯定其與土地生產(chǎn)力不同。土地生產(chǎn)力是人類的生產(chǎn)勞動作用于不同類型土地所得到的收獲，包括生產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量。由于土地的概念比土壤廣泛，土地生產(chǎn)力也大于土壤生產(chǎn)力。但在耕作范圍內(nèi)，這兩者在實際應(yīng)用中是很近似的。土地生產(chǎn)力反映了土地質(zhì)量（landquality），可以由土地適宜性、限制性或土地潛力等表征。土地適宜性（landsuitability）是一定的土地類型與特定的土地利用相匹配的和諧程度，即土地對特定利用方式的適宜程度，反映在一定條件下土地的不同用途及其生產(chǎn)能力。土地潛力（landcapability）是土地在一般用途下達(dá)到一定生產(chǎn)水平的內(nèi)在固有能力，或是土地在一定利用方式或一定管理實踐方面的潛在能力。生產(chǎn)潛力（productionpotential）則是在一定條件下，克服某些限制因素后土地生產(chǎn)水平的提高程度。2、土地生產(chǎn)力與土地適宜性

對于“土地適宜性”與“土地潛力”的關(guān)系有著不同的看法。一種意見認(rèn)為兩者無本質(zhì)區(qū)別，或含義基本相同。德佛斯指出，目前國際上對土地資源研究所用的詞匯，如“土地評價”、“土地潛力”和“土地適宜性”，實為同義語，土地評價就是土地適宜性分類。另一種意見則認(rèn)為兩者屬于不同概念，應(yīng)予以區(qū)分。其主要觀點是，土地潛力評價必須事先規(guī)定出土地的利用方式或管理實踐的先后次序，即具有特定的目的性，只是給出土地的可利用范圍與在這些利用中的潛在能力，未指明土地的最佳利用方式。而土地適宜性評價的特點是，可以用于為多種目的服務(wù)的評價，對利用方式不預(yù)先固定，并且不僅考慮土地的自然性，還要涉及土地利用的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。3、土地適宜性與土地潛力

不論是土地潛力或土地適宜性，都與土地限制性有關(guān)。土地限制性(limitation)是土地不利于某些利用方式的障礙因子程度，與土地適宜性呈反相關(guān)，限制性越低就是適應(yīng)性越高。同時土地限制性是影響土地潛力大小的主要原因。土地適宜性評價和土地潛力評價中都要涉及選擇限制性因子和確定限制性臨界變量的問題。所以，土地潛力與土地適宜性都是土地生產(chǎn)力的表現(xiàn)形式，區(qū)別僅在于評價中對利用方式的確定。實際上，土地適宜性評價要先根據(jù)一定的利用方式，才能制定具體評價方案，如雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)、灌溉農(nóng)業(yè)等的評價；或根據(jù)利用現(xiàn)狀、社會經(jīng)濟條件和發(fā)展規(guī)劃確定最適宜的利用方式，以減少評價的工作量。而土地潛力評價是預(yù)先規(guī)定了利用次序為農(nóng)—牧—林—獵的大農(nóng)業(yè)評價。4、土地限制性與土地承載力

由此可見，這些概念術(shù)語的基本著眼點是相近的，都圍繞著生產(chǎn)力這一自然與經(jīng)濟的聯(lián)系點，體現(xiàn)了資源研究的目的所在，即以經(jīng)濟利用為目的去認(rèn)識自然資源。近年來土地生產(chǎn)力研究進一步延伸為土地承載力研究。土地承載力（carryingcapacity）可以理解為一定區(qū)域的自然、社會、經(jīng)濟和技術(shù)條件下單位面積土地上最大的生物生產(chǎn)能力及其維持人類在較良好的生活條件下所能供養(yǎng)的人口限度。

1．整體性：各種資源在生物圈中相互依存，相互制約，構(gòu)成完整的資源生態(tài)系統(tǒng)，雖然我們經(jīng)常用土壤資源或是土壤資源中的一個部分作為研究的對象。實際上，土壤資源經(jīng)常是與其周圍的生物和非生物環(huán)境，或是其它資源間構(gòu)成相互聯(lián)系、相互制約的系統(tǒng)。例如，我們砍伐森林，不僅直接改變林木和植物的狀況，同時必然要引起土壤和地表徑流的變化，加劇土壤侵蝕，對野生動物甚至局部氣候也會有一定的影響。另外，一個地區(qū)的資源生態(tài)系統(tǒng)絕不是孤立的，一個系統(tǒng)的變化又不可避免地要涉及到別的系統(tǒng)。例如黃土高原的水土流失不僅使當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期處于低產(chǎn)落后狀態(tài)，而且造成黃淮海平原的洪、澇、鹽、堿、僵等災(zāi)害。（三）土壤資源的基本特點

2．有限性：物質(zhì)、空間和運動都是無限的，但在具體的空間和時間范圍內(nèi)，就人類與資源的關(guān)系而言，又是有限的。地球上現(xiàn)有耕地1.4×109公頃，其余可開墾為農(nóng)用的土地約1.8×109公頃。在這些土壤資源中，僅11%的土壤對于農(nóng)業(yè)沒有嚴(yán)重的限制因子。許多良田被建筑和工程所占用；由于不合理的耕作、放牧和采伐，水土流失已愈來愈嚴(yán)重；有些土壤因不合理的耕作、洪澇、鹽堿等造成退化；沙漠化也在不斷加??；由于工業(yè)以及農(nóng)業(yè)中大量施用化學(xué)物質(zhì)而引起的土壤污染也在加重。估計近20年內(nèi)世界1/3的耕地將會消失。（三）土壤資源的基本特點

3．地域性：土壤資源的地域性特點很強。土壤資源的分布，既受地帶性因素的影響，又受非地帶性因子的制約，從而使各地的土壤資源都具有特殊性。因此，土壤資源的研究、開發(fā)、利用必須掌握因地制宜的原則，重視區(qū)域土壤資源的綜合研究。4．動態(tài)性：從某種意義上說，土壤資源是一種再生性資源。土壤圈中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，與資源生態(tài)系統(tǒng)的其它成分間形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，維持相對穩(wěn)定的、動態(tài)的平衡。土壤中營養(yǎng)元素的循環(huán)、轉(zhuǎn)化與土壤對植物生長的供應(yīng)能力、過程等，都會隨著所處生態(tài)系統(tǒng)的變化而變化。（三）土壤資源的基本特點5．層次性：土壤資源包括的范圍很廣，從某種土壤的化學(xué)、物理或礦物等成分到土種，從土種、土類直到土壤圈，都可以成為利用和研究的對象。在空間范圍上，它可以是一個局部地段，也可以是一個地區(qū)、一個國家甚至一個洲和全球。因此，在進行土壤資源研究時，必須首先明確其所處的水平和等級，然后決定采用相應(yīng)的信息。6．多用性：土壤資源具有多種功能和多種用途。對于農(nóng)業(yè)部門來說，土壤是供作物、樹木、牧草生長的介質(zhì)；對于工業(yè)部門而言，土壤又是制造磚、瓦、陶瓷的原材料，是道路、建筑物等的基礎(chǔ)；對于環(huán)保部門，土壤又是污染物的最后歸宿地，土壤的自凈作用對消除污染有著十分重要的效益；對于食品、醫(yī)藥部門，土壤是微生物的富集區(qū)，是新菌種的來源。（三）土壤資源的基本特點（三）土壤資源的基本特點7．國際性：一般來說，自然資源的開發(fā)、利用、保護和管理屬于國家主權(quán)，應(yīng)由各個國家自己解決。但由于人類對自然的影響越來越大，一個國家或一個地區(qū)對自然資源開發(fā)利用所造成的后果往往會超出一個國家的國界范圍而影響到世界其它地區(qū)。因此國際間合作研究和協(xié)議增多。對于土壤資源的研究也是如此，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）與教科文組織（UNESCO）通過對世界陸地生態(tài)圈、世界土壤資源圖等項研究及制定世界土壤憲章，規(guī)定了土壤資源開發(fā)、保護與改善環(huán)境的國際政策。

（一）土壤資源研究的出發(fā)點

著名土壤學(xué)家?guī)毂燃{（Kubiena,1979）提出研究土壤的如下思路：土壤既是一個多成分的混合體，也是一個有條理的體系，具有自己特有的構(gòu)造、動力學(xué)和生物學(xué)過程。因此，我們可以將土壤當(dāng)作一只表，采用如下多種方法對表進行科學(xué)分析。（1）將每只表放在乳缽里搗成細(xì)粉，然后測定其全部化學(xué)成分。將發(fā)現(xiàn)它是由多種金屬組成的，每種金屬都有一定的量，還有些玻璃、鉆石和一些高級潤滑油。但得不到一點對于推輪、挫輪、彈簧、螺絲、軸、鏈環(huán)、杠桿等的動作的知識。他只能知道表是多種金屬和非金屬，包括玻璃和寶石做成的。（2）對表進行機械分析，將不同的零件分堆歸類，也可用重力方法找出不同體積零件的比率。兩種方法都能使分析者把表分類，但按此所獲得的數(shù)據(jù)將給他留下許多無法回答的問題。這些數(shù)量的記錄無助于洞察表的內(nèi)部連鎖機構(gòu)，也不會理解各部的功能，更談不上表的全部能動作用。（3）不將表拆散，而在原位置上進行探索，肯定它的地位和與其它部分的聯(lián)系，直到對表的構(gòu)造有全面的理解。（4）在表運轉(zhuǎn)時，直接觀察各部的行動及其對全部功能的任務(wù)。以上第一和第二種方法是過去土壤學(xué)使用過的方法，而現(xiàn)代土壤資源研究更強調(diào)第三、四種研究方法。遵循這個原則，我們應(yīng)該從質(zhì)量與數(shù)量、時間與空間、自然與經(jīng)濟技術(shù)、管理與改良四個方面去認(rèn)識土壤資源。二、土壤資源研究對任何一種資源來說，在概念上都具有質(zhì)量和數(shù)量的含義，否則不具有任何價值，土壤資源也不例外。土壤資源的質(zhì)量是土壤屬性的綜合反映，它規(guī)定了土壤的肥力以及對利用方式的限制性和適宜性。土壤資源最基本的質(zhì)量性質(zhì)就是土壤生產(chǎn)力。另一方面，雖然土壤資源是可再生資源，從整體和長遠(yuǎn)觀點看是相對有限性和絕對無限性的統(tǒng)一，但具體到一定的時間、區(qū)域內(nèi)，土壤資源具有一定的數(shù)量，所以，土壤資源研究成果，也必須有質(zhì)量評價和數(shù)量統(tǒng)計兩方面的內(nèi)容。質(zhì)量評價是數(shù)量統(tǒng)計的基礎(chǔ)。1．土壤資源的“質(zhì)”和“量”土壤資源具有隨時間的動態(tài)變化性。一方面，一些土壤資源類型可以形成或消失，如水稻土、塿土的形成，西南地區(qū)紅黃壤侵蝕和紫色土形成，或土壤資源的數(shù)量會有增加或減少，如開墾荒地、建筑用地等；另一方面，每一種土壤都與植物、大氣形成物質(zhì)循環(huán)和能量流動，土壤肥力也在不斷的演變中。同時，土壤資源具有獨特的分布規(guī)律和強烈的地域性，不同區(qū)域的具有不同質(zhì)量和數(shù)量的土壤資源表現(xiàn)出土壤資源的區(qū)域性特征。總之，土壤資源具有時空連續(xù)變異性，需要從“時”、“空”兩方面開展研究。既要研究土壤中物質(zhì)循環(huán)和能量流動各個過程的機理、速率及其調(diào)節(jié)措施，建立土壤發(fā)生的模式，探討土壤肥力的實質(zhì)與演變規(guī)律，尋找提高土壤生產(chǎn)力的措施和方法；又要研究土壤的空間分布規(guī)律，包括土壤的地理分布、土被結(jié)構(gòu)以及土壤空間變異性。2．土壤資源的“時間性”與“空間性”土壤環(huán)境是自然環(huán)境的一部分，土壤資源的質(zhì)量是由土壤自然屬性共同決定的。而土壤資源的利用開發(fā)卻受到社會經(jīng)濟技術(shù)的制約。土壤生產(chǎn)力是自然、經(jīng)濟因素綜合影響的結(jié)果。技術(shù)水平的提高可以提高土壤的生產(chǎn)力，增強土地的承載力，社會經(jīng)濟的需要可以左右土壤的利用方式，改變特定利用下的土壤資源數(shù)量。因此，土壤資源研究既要研究土壤特性、肥力，也要研究開發(fā)利用的社會需求與經(jīng)濟技術(shù)可行性。3．土壤資源的“自然性”與“社會經(jīng)濟性”在開發(fā)利用土壤資源的過程中，要“因地制宜”、“因土種植”，加強土壤管理，根據(jù)不同土壤的特點采用不同的利用方式，分別應(yīng)用相應(yīng)的耕作、施肥等方法，使利用類型適合土壤特點。同時，又要改良土壤，包括平整土地，修建排灌設(shè)施，消除障礙因子，添加各種改良物質(zhì)，使土壤資源達(dá)到各種土地利用的要求。4．土壤資源的“管理”與“改良”

（1）空間分異規(guī)律

土壤資源的空間分異規(guī)律是指土壤的各種屬性及其生產(chǎn)力在各種尺度的因子影響下，在三維空間呈現(xiàn)出的分異特征。

不僅土壤的地理分布是土壤資源研究的基礎(chǔ)，而且土壤剖面的垂直分異，即土壤地球化學(xué)分異也是土壤資源研究的基礎(chǔ)。因此，如果不具備土壤發(fā)生、分類和土壤地理分布狀況等基礎(chǔ)研究資料，要從事土壤資源的評價和統(tǒng)計是不可能的。只有在土壤發(fā)生、分類研究的基礎(chǔ)上，才能對各土壤類型的土壤性質(zhì)和生產(chǎn)性能進行分析、對比和評價，或?qū)Ω黝愋屯寥老茸鳉w納，再行評價；要統(tǒng)計土壤資源，就必須以土壤地理分布狀況為依據(jù)，才能落實各土壤類型的空間位置。因此，在范圍大小不等的區(qū)域，不同比例尺的、精確的土壤圖及其具有各土壤類型性質(zhì)特點的說明書是極為重要的基本資料。（二）土壤資源研究的理論基礎(chǔ)與方法1．土壤資源研究的理論基礎(chǔ)（2）再生循環(huán)規(guī)律土壤資源的再生性是依靠土壤與生物、大氣的物質(zhì)循環(huán)而形成的物質(zhì)重復(fù)利用。所以土壤中營養(yǎng)元素對植物生長的供應(yīng)能力、過程以及植物歸還土壤各元素之間的平衡，即土壤肥力的實質(zhì)與演變規(guī)律，是土壤資源研究的基礎(chǔ)。

（3）生態(tài)經(jīng)濟學(xué)原則土壤資源研究的目的是尋求建立獲得最大生產(chǎn)力的最佳生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)。土壤資源的利用必須經(jīng)濟上合理，技術(shù)上可行，以取得最高經(jīng)濟效益。同時，為了使土壤資源能長期為人類利用，開發(fā)利用土壤資源必須與保護資源相結(jié)合。在開發(fā)利用土壤時，應(yīng)按生態(tài)學(xué)原理，把土壤資源、生物資源和環(huán)境條件統(tǒng)一起來，針對不同地區(qū)的情況分別采取“保護”、“改造”和“建設(shè)”等綜合治理對策和措施，注意生態(tài)效益。土壤資源是整個國土的主要組成部分，因此，土壤資源的合理利用也是國土整治中的一個重要而關(guān)鍵的問題，“因地制宜，統(tǒng)籌全面，注意生態(tài)—經(jīng)濟效益”的原則是土壤資源合理利用中需要遵循的方向。1．土壤資源研究的理論基礎(chǔ)從上述可知，土壤學(xué)，特別是土壤地理學(xué)和土壤—植物營養(yǎng)化學(xué)的許多方法，如發(fā)生學(xué)研究法、土壤區(qū)劃法、野外調(diào)查采樣法、小區(qū)試驗法等，都可以直接用于土壤資源研究。但在現(xiàn)代科學(xué)日新月異發(fā)展的今天，我們更強調(diào)在土壤資源研究中采用新方法。

（1）資源評價的定量方法：土壤資源評價是傳統(tǒng)土壤資源研究的主體，狹義的土壤資源研究就是土壤資源評價?，F(xiàn)在土壤資源評價已經(jīng)從定性評價為主向定量評價為主方向發(fā)展，在制定評價標(biāo)準(zhǔn)時采用臨界變量和特征函數(shù)，從質(zhì)和量兩個方面進行評價。

（2）系統(tǒng)分析與模型方法：土壤資源是一個極其復(fù)雜的物質(zhì)體系，要合理利用土壤資源，必須將其作為一個整體，從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，系統(tǒng)分析研究土壤資源的特點，建立各種模型，預(yù)測不同利用方案的影響，尋求最佳的土壤資源利用方案，包括長期定位模擬實驗和系統(tǒng)動力學(xué)方法的應(yīng)用。2．土壤資源的研究方法（3）數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法：包括普通數(shù)理統(tǒng)計、多元統(tǒng)計和地統(tǒng)計學(xué)方法。土壤資源具有時空連續(xù)變異性，影響其變異的因素復(fù)雜多樣，必須用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法才能使土壤資源研究定量化。其它數(shù)學(xué)方法，如運籌學(xué)方法、模糊數(shù)學(xué)方法有時也要應(yīng)用。（4）土被結(jié)構(gòu)方法：土被結(jié)構(gòu)即土壤群體結(jié)構(gòu)，是土壤在空間分布的構(gòu)型。土壤資源不僅是土壤個體，更多地是土壤群體。因此，土壤空間格局及其模式化、定量化可以從整體上加深對土壤資源的認(rèn)識，有利于全面地評價、利用土壤資料。

2．土壤資源的研究方法

（5）遙感方法：即人們利用遙感器對地物遙測，并以電磁波為媒介傳遞物體的信息資料，通過目視或計算機等儀器判讀、識別并查清土壤資源的質(zhì)量、數(shù)量與分布情況。土壤資源分布的廣泛性使遙感技術(shù)成為今后土壤資源調(diào)查制圖和土壤資源變化動態(tài)監(jiān)測的重要手段。（6）資源信息系統(tǒng)：即把資源各種特性及其空間分布位置的數(shù)據(jù)信息存儲到計算機中，在計算機軟件、硬件支持下，實現(xiàn)資源信息的存儲、檢索、修改、更新、綜合分析和各種形式輸出的技術(shù)系統(tǒng)。土壤資源信息系統(tǒng)的實現(xiàn)將使土壤資源研究領(lǐng)域中信息共享，增強區(qū)域綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力。2．土壤資源的研究方法

1．土壤類型眾多，生產(chǎn)潛力巨大我國地域遼闊，自然條件復(fù)雜，土壤資源極為豐富。從寒溫帶的灰化土到熱帶的磚紅壤，從濱海平原的鹽土到青藏高原的高山草甸土，從黃土高原的黃綿土到南方的水稻土，共有12個土綱，61個土類。據(jù)統(tǒng)計，在我國的土壤資源中，適于發(fā)展農(nóng)業(yè)（包括農(nóng)用與宜農(nóng)土壤）或農(nóng)林結(jié)合（需進行土壤改良）的土壤類型共有15個，約占面積263.1萬平方公里（39.5億畝），占全國土壤資源總面積的27.4%；適于發(fā)展林業(yè)（包括林用與宜林土壤）或林農(nóng)結(jié)合的土壤類型共有11個，面積共約243.41萬平方公里（36.5億畝），占全國土壤資源總面積的25.38%；適于發(fā)展牧業(yè)（包括牧用與宜牧土壤）或牧農(nóng)、牧林結(jié)合的土壤類型共10個，面積為235.47萬平方公里（35.17億畝），占總面積的24.42%；僅部分適于林業(yè)或牧業(yè)的高山及亞高山土壤，面積為198.78萬平方公里（29.8億畝），占總面積的20.7%；其它尚有難于利用的石質(zhì)山及其它土地，共約20.24萬平方公里，占總面積的2.1%。三、中國土壤資源特點與開發(fā)利用方向（一）土壤資源的特點2．山地廣闊，適于綜合利用全國山地及丘陵地面積占總面積的66%，平原及盆地只占34%。因此，山地土壤資源面積廣闊，大多為各種高山及山地丘陵土壤類型。除西部青藏高原僅適林牧業(yè)發(fā)展外，北部山地，特別是江南大面積的丘陵山地，均適于發(fā)展多種經(jīng)濟林木，并為大農(nóng)業(yè)的全面發(fā)展及綜合利用創(chuàng)造了極為有利的條件。

3．耕地面積甚小，肥力又不均勻全國現(xiàn)有耕地面積僅15億畝，占總土地面積的10%。人均耕地面積僅1.5畝左右，低于世界現(xiàn)有人均水平（世界人均耕地為5.5畝）。從分布上看，耕地主要集中于東部一帶，其中高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的約占1/3，其余大部分為中低產(chǎn)土壤。水稻土面積約4.6億畝，大多分布于黃河以南。其中年畝產(chǎn)量僅150—200公斤的低產(chǎn)水稻土，占水稻土總面積的26%，不少潛育性及粘質(zhì)板結(jié)性水稻土，均需大力改良，才能提高肥力，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。（一）土壤資源的特點

1．土壤肥力減退：我國耕地面積僅占土地總面積的1/10，為世界耕地面積的1/15。在4.6億畝水稻土中，低產(chǎn)土壤占1/4左右，其中排水不良、耕性甚差及積鹽、污染的低產(chǎn)土壤各占1/3。不少耕地，有的雖越種越肥，但許多耕地的肥力卻不斷下降。東北地區(qū)初墾的黑土，土壤有機質(zhì)已下降到3—4%，低的僅2%左右。黃淮海平原2.7億畝耕地中，尚有5000萬畝旱澇鹽堿地未曾徹底改良，糧食單產(chǎn)不到150公斤。過去為了提高產(chǎn)量，曾發(fā)展灌溉而未考慮排水條件，結(jié)果引起嚴(yán)重次生鹽漬化，使土壤肥力下降。東北三江平原及西南地區(qū)有大面積的沼澤土未經(jīng)改良利用，前幾年曾在三江平原進行沼澤土改良，因考慮排而未注意灌，土壤疏干后，出現(xiàn)干旱。南方種稻地區(qū)也因?qū)ε潘匾暡粔颍稹皾n害”。有些地區(qū)實行稻—稻—麥三熟制，因條件未能跟上，引起土壤耕層發(fā)生次生潛育化，土壤物理性質(zhì)變劣，肥力減退，產(chǎn)量急劇下降。（二）土壤資源利用的存在問題

2．土壤沙化：不少地區(qū)由于不合理地利用土壤，如亂墾草原，燒山耕種，使土壤遭致嚴(yán)重退化。我國是世界四大牧區(qū)之一，其中牧區(qū)可利用的草山草坡土壤資源約30億畝，農(nóng)區(qū)可利用的也近10億畝，但由于大片草原長期遭受亂墾，不少草原土壤草層淺薄，下為沙層，草原退化面積將近1/4，產(chǎn)草量由原來200—250公斤降至100—150公斤，甚至有的僅50—100公斤。此外，由于對草原的盲目開墾及風(fēng)蝕影響，我國每年沙化面積達(dá)2000萬畝，僅鄂爾多斯高原近十多年來，沙化面積即達(dá)1000萬畝以上。青海1959年沙化面積為8955萬畝，現(xiàn)在達(dá)到11850萬畝，擴大了23%，平均每年擴大100萬畝。值得注意的是，土壤沙化后，形成沙丘，不斷挺進，侵占農(nóng)田，威脅道路與村鎮(zhèn)，僅青海海西地區(qū)每年就有1萬多畝農(nóng)田被沙丘侵占。因此，防止土壤沙化是土壤資源利用所面臨的重大問題之一。（二）土壤資源利用的存在問題

3．土壤侵蝕：我國是一個貧林國家，森林面積僅18.3億畝，森林覆蓋率只有12.7%，平均每人僅有1.8畝林地。世界平均每人有林地15畝，我國僅有世界平均水平的1/9。即便如此，我國森林近年來仍遭嚴(yán)重破壞，天然林面積正以令人震驚的速度減少，南方地區(qū)森林被砍伐后，短期內(nèi)變成只生長矮草的侵蝕土壤，有機質(zhì)由5—8%降至1—2%。土壤侵蝕是土壤資源及生態(tài)系統(tǒng)遭致破壞必然帶來的嚴(yán)重后果。據(jù)初步統(tǒng)計，我國水土流失面積50年代初為116萬平方公里，雖然治理了40萬平方公里，但當(dāng)前仍有150萬平方公里水土流失面積，其中，西北黃土高原地區(qū)的水土流失面積約43萬平方公里，南方丘陵紅壤地區(qū)約40萬平方公里，黃河、長江每年輸砂量約20億噸，折合每年毀壞肥沃土壤達(dá)600萬畝。水土流失所損失的土壤達(dá)50多億噸，相當(dāng)于流失化肥約4000萬噸。這說明，防止土壤侵蝕也是當(dāng)前土壤資源利用中急待解決的問題。（二）土壤資源利用的存在問題

4．耕地逐漸被侵占：近年來，隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，城市及農(nóng)村占用耕地的情況越來越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，50年代初，全國耕地16.4億畝，每人平均2.7畝；1980年，耕地為14.6億畝，人均耕地僅1.7畝。20多年來平均每人少了一畝耕地。雖然20多年來全國開荒面積達(dá)3.2億畝，但已有耕地被侵占的面積竟達(dá)5億畝之多。例如太湖地區(qū)近年來由于工業(yè)建設(shè)每年占用耕地1.8%。南方不少地區(qū)的耕地占用比率也在2—3%之間，耕地被侵占雖然與土壤資源利用無直接相關(guān)，但搞好土壤資源的合理規(guī)劃與利用布局則是防止侵占耕地的重要環(huán)節(jié)之一。（二）土壤資源利用的存在問題土壤資源的開發(fā)與合理利用是提高土地承載力，解決對生物性產(chǎn)品日益增長的需要的根本辦法。世界上土壤資源開發(fā)利用比較早和利用集約程度比較高的地區(qū)大多是在溫帶地區(qū)，對這類地區(qū)土壤資源生產(chǎn)潛力的調(diào)動和發(fā)揮仍然是目前提高土壤總生產(chǎn)力的主要方面，因為這類地區(qū)不僅有較好的自然條件，而且社會、經(jīng)濟、技術(shù)條件也比較好。例如，我國的東北平原，黃淮海平原、長少中下游平原、西南盆地、珠江三角洲等。此外，應(yīng)著眼和大力向開發(fā)率和生產(chǎn)較低的地區(qū)發(fā)展。從當(dāng)前自然資源開發(fā)研究的動向來看，這些地區(qū)應(yīng)當(dāng)是：濕熱地區(qū)，干旱地區(qū)，海陸交接地區(qū)，高緯及高山、高原地區(qū)。我國疆土遼闊，幾乎可以不同程度地全部涉及這些地區(qū)，這是很有利的客觀條件。應(yīng)該從主觀上努力促進這種戰(zhàn)略性開發(fā)的逐步實現(xiàn)。（三）土壤資源的合理利用與開發(fā)方向我國南方大部分屬亞熱帶、熱帶濕熱地區(qū)，除平原地區(qū)基本上是耕地外，尚有大面積丘陵山地可供開發(fā)利用，現(xiàn)有耕地的生產(chǎn)力也大有提高的余地。合理開發(fā)利用濕熱地區(qū)土壤資源的關(guān)鍵不在于盲目追求擴大耕地面積，而首先在于改進現(xiàn)有耕地輪作制，做好因地種植和用地養(yǎng)地，調(diào)整有機肥與化肥用量的比例；其次，在確認(rèn)合法林權(quán)的基礎(chǔ)上，管理好現(xiàn)有的森林，對部分荒山草坡可有計劃地營造用材林和新炭林，水土保持自可收效，對村鎮(zhèn)附近的低山、丘陵應(yīng)大力發(fā)展果林，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)果品加工提供原料，部分草坡應(yīng)予保留，可在逐步改良草質(zhì)的基礎(chǔ)上發(fā)展畜牧業(yè)，主要發(fā)展供肉食用的牛羊。這種因地制宜的配置和多種經(jīng)營不僅能為逐步改變我國人民的食品結(jié)構(gòu)，提高生活水平提供物質(zhì)保證，而且能夠創(chuàng)建一個良好的、新的生態(tài)平衡環(huán)境。由于濕熱地區(qū)的水熱資源豐富，生物循環(huán)快，生產(chǎn)過程周期短，可以迅速取得成就，因此，在我國土壤資源開發(fā)和合理利用研究和實踐的戰(zhàn)略布署中，應(yīng)將濕熱地區(qū)放在優(yōu)先的地位。1．溫?zé)岬貐^(qū)地球上溫帶和熱帶地區(qū)的大陸腹部都有大面積的干旱和半干旱地區(qū)，熱量豐富，唯水資源缺乏，土壤生產(chǎn)潛力不能調(diào)動和發(fā)揮，同時還伴隨有風(fēng)沙和鹽類危害，強烈地抑制著土壤生產(chǎn)力。因此，可以說，干旱地區(qū)是一個基本上沒有啟開的寶庫。但是人們已充分認(rèn)識到它的巨大的潛在價值，例如，F(xiàn)AO已出版名為“干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)”的專門刊物，推動這方面的研究和實踐；又如，中東石油國家不惜巨資在研究改良土壤持水性等。在我國，解放后對西部甘、青、新地區(qū)的大規(guī)?？疾旌蛪ㄖ常f明我國已開始做進一步開發(fā)利用的研究。但是，對干旱地區(qū)農(nóng)林牧生產(chǎn)中的問題作系統(tǒng)的和綜合的研究還不夠，比較明顯地受到耕地水鹽問題的束縛。今后，應(yīng)該對干旱地區(qū)著重于在宏觀方面做研究，當(dāng)然也要系統(tǒng)總結(jié)歷年來的經(jīng)驗和教訓(xùn)，為今后的開發(fā)和合理利用提供可靠的依據(jù)。2．干旱地區(qū)我國海岸線長，又多大江、大河出口，沉積物量大，因此海灘延伸成陸的速度也較快，總的來說，超過海浪侵蝕造成的海岸退縮的速度。但是，海陸交接地區(qū)，并非僅指灘涂而言，還包括沿岸水體和水面下的土地。對新近成陸的海涂不可能進行農(nóng)墾，可作為后備資源考慮。對目前已脫離海潮影響的地帶，可逐步開發(fā)成海濱牧場，對近水部分和水下部分，在便于作業(yè)的條件下，可發(fā)展水產(chǎn)品采集業(yè)和近海養(yǎng)殖業(yè)，以擴大取之海洋的食品來源。有關(guān)海涂資源的調(diào)查研究，我國已開始進行，待海陸交接地區(qū)的進一步調(diào)查和開發(fā)利用規(guī)劃在近幾年完成后，還可做一些典型區(qū)開發(fā)試驗，為大規(guī)模開發(fā)利用提供依據(jù)。3．海陸交接地區(qū)這里自然條件比較嚴(yán)酷，主要是熱量不足，也是人類開發(fā)利用自然界比較晚的地區(qū)，但土壤（土地）資源比較豐富，面積廣闊。兩極地區(qū)的生產(chǎn)方式除礦業(yè)外，主要是漁業(yè)、野生動物狩獵（皮毛業(yè)）和馴養(yǎng)業(yè)以及有限的溫室農(nóng)業(yè)。我國最北部的高緯度地區(qū)雖然仍在森林帶內(nèi)，但也具有寒冷地區(qū)的某些自然特點和相應(yīng)的生產(chǎn)方式；同時，面積廣大的青藏高原和其它一些高山地區(qū)也具有近似高緯地區(qū)甚至極圈附近地區(qū)的某些特點，這些地區(qū)的條件比兩極地區(qū)好得多，而且開發(fā)利用的歷史也很長，只是利用集約程度仍很低，還有相當(dāng)大面積的地區(qū)尚未開發(fā)利用。初步認(rèn)為，除小部分區(qū)域可適當(dāng)發(fā)展高寒農(nóng)業(yè)外，大部分地區(qū)應(yīng)發(fā)展牧業(yè)和林業(yè)。應(yīng)著手試驗飛播改良草場，主要是改良高山草原和荒漠草原草場，并探討解決相應(yīng)的水草平衡途徑，高寒畜群成分結(jié)構(gòu)與自然條件的關(guān)系以及品種改良、野生動物資源調(diào)查等，對現(xiàn)有的原始森林應(yīng)加強保護，注意采伐與更新相結(jié)合，對采伐跡地要飛播良種以加速更新。4．高緯及高山、高原地區(qū)

目前我國的土壤分類體系有2種:《中國土壤分類系統(tǒng)》與《中國土壤系統(tǒng)分類》。鑒于當(dāng)前國內(nèi)大量已有的土壤資料是在長期應(yīng)用土壤發(fā)生分類體系條件下積累起來的，而且發(fā)生分類在我國已有半個世紀(jì)的歷史，所以，本課程的講授將以《中國土壤分類系統(tǒng)》為線索，而《土壤發(fā)生與分類》則主要講授《中國土壤系統(tǒng)分類》

?！吨袊寥婪诸愊到y(tǒng)》屬于土壤發(fā)生分類體系，其指導(dǎo)思想的核心是：每一個土壤類型都是在各成土因素的綜合作用下由特定的主要成土過程所產(chǎn)生，且具有一定的土壤剖面形態(tài)和理化性狀的土壤。因此，在鑒別土壤和分類時，注重將成土條件、土壤剖面性狀和成土過程相結(jié)合而進行研究。其高級分類自上而下是土綱、亞綱、土類、亞類；低級分類自上而下是土屬、土種和變種。其中土綱是對某些有共性的土類的歸納與概括；亞綱是在土綱范圍內(nèi)根據(jù)土壤現(xiàn)實的水熱條件劃分；土類是高級分類中的基本單元，依據(jù)成土條件、過程與發(fā)生屬性的共同性劃分；亞類是在同一土類范圍內(nèi)，由于其發(fā)育階段不同，或為土類之間的過渡類型，或在主導(dǎo)成導(dǎo)成土過程以外尚有一個附加的成土過程；土屬主要根據(jù)成土母質(zhì)的成因類型與巖性，區(qū)域水文控制的鹽分類型等地方性因素進行劃分；土種根據(jù)土壤剖面構(gòu)型和發(fā)育程度來劃分，是低級分類中的基本單元；而變種是土種范圍內(nèi)的變化，一般以表土層或耕作層的某些差異來劃分。依據(jù)《中國土壤分類系統(tǒng)》，將我國土壤劃分為12個土綱、29個亞綱、61個土類和230個亞類。四、中國現(xiàn)行的土壤分類系統(tǒng)中國土壤分類系統(tǒng)中的土綱、亞綱與土類（中國土壤，1998）土綱亞綱土類土綱亞綱土類鐵鋁土濕熱鐵鋁土磚紅壤初育土石質(zhì)初育土石灰（巖）土赤紅壤火山灰土紅壤紫色土濕暖鐵鋁土黃壤磷質(zhì)石灰土淋溶土濕暖淋溶土黃棕壤石質(zhì)土黃褐土粗骨土濕暖溫淋溶土棕壤半水成土暗半水成土草甸土濕溫淋溶土暗棕壤淡半水成土潮土白漿土砂姜黑土濕寒溫淋溶土棕色針葉林土林灌草甸土漂灰土山地草甸土灰化土水成土礦質(zhì)水成土沼澤土半淋溶土半濕熱半淋溶土燥紅土有機水成土泥炭土半濕暖溫半淋溶土褐土鹽堿土鹽土草甸鹽土半濕溫半淋溶土灰褐土濱海鹽土黑土酸性硫酸鹽土灰色森林土漠境鹽土鈣層土半濕溫鈣層土黑鈣土寒原鹽土半干溫鈣層土粟鈣土堿土堿土半干暖溫鈣層土粟褐土人為土人為水成土水稻土黑壚土灌耕土灌淤土干旱土干溫干旱土棕鈣土灌漠土灰鈣土高山土濕寒高山土草氈土（高山草甸土）漠土干溫漠土灰漠土黑氈土（亞高山草甸土）灰棕漠土半濕寒高山土寒鈣土（高山草原土）干暖溫漠土棕漠土冷鈣土（亞高山草原土）初育土