土壤在环境系统中的功能与土壤区域规划

(四川大学 四川 成都 610065)

一、什么是土壤

土壤即泥土，是覆盖于地球表层，能够生长绿植的松软物质层，由固相物质、液相物质、气相物质等组成。固体物质指矿物质、有机质、细菌、真菌等。液体物质指土壤所含水分，气体物质指土壤孔隙中的空气。固液气这三类物质密不可分、息息相关，它们既相联系又相制约,从而成为肥力的物质基础，为其中的生命提供了必需生存条件。

土壤又称土壤圈，是陆生动植物的摇篮。既为植物提供必需的营养和水分,也是土壤动物赖以生存的栖息场所。土壤是人类生存和发展的物质基础，其环境问题直接关系到食品和人居环境安全。加强土壤环境功能保护是构建国家生态文明体系、以人为本、可持续发展的重要内容[1]。

二、土壤功能与影响因素

(一)土壤功能。土壤是生物与环境的复杂结合体，土壤中的生物活动促进土壤形成，形成的土壤又反过成为其中生物的生存场所。植物的根系与土壤时刻进行着频繁的物质交换,从而彼此互相依赖，互相影响。就动物而言，土壤以其足够的稳定条件常常成为动物的极好隐蔽所,穴居动物在土壤中可以避暑、避风和远离阳光直射。开展于土壤中的分解与固氮过程是生态系统的关键进程，分解过程将生物遗体等分解为可供吸收的营养物质，固氮过程为植物提供氮肥。生物圈中，物质的循环由此得以永续。

土壤环境功能有很多，也有不同的划分方式，但其主要功能有:作物生长、原材料生产、自然景观文化遗产和建设承载、营养库、雨水涵养作用、养分转化和循环作用、缓冲过滤、栖息地和基因库等方面[2]。总而言之，土壤的功能基本分为以下六个类型。1.生命的营养库：供给陆地生物必需的营养物质，为人类提供食物和生活必需品。2.生命的基地：支撑地面绿色植物的生长，为数量巨大的地底生物种群提供天然的繁育场所。3.涵养雨水，调节地面气候与湿度。4.通过分解过程等推动营养元素在生物与环境间的循环，为生命生存繁衍提供物质保障。5.缓冲外界的剧烈变化，对毒性物质的降解也有重要作用。6.保持生物活性、多样性和生产性。

(二)土壤功能影响因素。1.自然背景和气候条件等显著差异使得土壤类型和属性具有显著的时空差异，一些关键自然背景条件，如温度、降水、土壤类型、酸碱度、地貌特征等，都影响着土壤环境功能差异。2.社会经济发展水平也是一项重要因素。随着工业化、城镇化迅速发展，土壤开发利用强度不断增强，直接造成土壤污染严重、脆弱性增强、肥力下降等一系列环境问题[3]。土壤污染面积不断扩大，程度不断加重[4]，已成为土壤环境质量和人居生态环境安全的大威胁。3.重金属污染的作用不可忽视。重金属是一种危害性非常大的污染物，可阻碍土壤有机质的降解、氮循环，降低土壤微生物的多样性，威胁食品安全和人类健康。当前土壤重金属污染呈现出多源性、普遍性、潜伏性、复合性、不可逆性和难治理性，而且随着社会进步对土壤环境的危害也会进一步加强。4.最后是土壤侵蚀。土壤侵蚀可在水力、风力、冻融或重力等多种外力作用下发生，不仅可以直接改变土壤物质组成、破坏土壤结构、减少土壤养分和微生物组成、降低土壤环境功能，而且可以通过降低植被覆盖等方式间接影响土壤环境功能[5]。

三、土壤环境功能区划

(一)区划原理及意义。土壤区划研究与人类需求的联系非常密切，人为因素等外界干扰会显著影响土壤环境和功能的变化[6]。怎样依照不同地区的不同土壤类型，将其尽可能全面充分利用且不竭泽而渔，需要我们采取一些恰当的方法。环境功能区划需要综合考虑气候、地形地貌、土壤本身属性、土壤环境质量、土壤环境敏感性、土地利用方式等自然、社会、经济多方面的因素。

目前的土壤环境功能区划几种定义中，都主要考虑了土壤环境质量特征(特别是土壤污染状况)、土地利用方式、土壤环境承载力，并充分依据区域社会经济发展需求，对土壤环境功能进行合理区划。同时，自然气候背景条件也直接和间接地影响着土壤环境功能，因此其在区划过程中也应充分考虑[7]。

(二)区划方法与分类。区划研究方法主要有层次分析、模糊聚类，以及遥感与地理信息系统技术支持的空间分析方法[8]。土壤环境功能区划分类体系仍在不断探讨过程中，分级分类依据和标准各不相同，这也与土壤环境功能区划尺度、区域特点复杂程度、区域主体功能和主要生态功能等密切相关。

(三)区划实施与管理建议。土壤环境功能区划研究进入实践的过程中，有以下几点关于实施与管理的建议值得参考：1.试点实验时，要选择类型典型，特征鲜明的土壤区域，以便采集到代表性的数据和经验。2.在每一块不同的环境功能区都要设立多个检测点位，实时监控土壤情况，从而采取有效措施。在此基础上，还可以各地数据互相交流比较，发现共同问题。3.对土壤环境功能区划重要功能区、土壤环境质量较好区域进行重点监测和管理保护，防止土壤环境功能区域下降。4.遥感和地理信息技术日渐成熟，充分发挥其空间分析方法和可视化技术优势，掌握土壤环境质量现状、污染分布、驱动力的动态变化等，提高土壤环境功能时空区划的科学性。5.加强土壤环境质量和功能保护的宣传，提高公众保护意识，动员全体公众的力量来监管和保护土壤环境功能。

四、总结与展望

土壤是人类的另一个“生命之源”，其在环境系统和人类发展过程中起到的作用无可替代。人类的发展史就是土壤的被污染史，若再不采取有效措施，我们的生活生产必将受到不可估量的损失。在治理土壤污染，充分有效利用不同类型的土壤资源的目标下开展的土壤环境功能区划，是现在和将来都应采取的有力措施，相信不久，土壤的质量会得到极大改善，利用方式亦会更加科学合理。