土壤健康评价的研究进展

王 亲，董炜华*，李晓强，王海涛，翟丽华

（1.吉林省长春市长春师范大学地理科学学院 吉林，长春 130032；2.长春市第48中学 吉林，长春 130032）

1 引言

土壤是具有一定肥力、能够生长植物且位于岩石圈表面的疏松表层。它是动植物生长繁衍的重要基础，更是一种动态的资源，不仅是作物种植的重要媒介，而且还支持和服务于其他重要的生态系统。土壤系统是自然生态系统中重要的子系统。土壤系统凭借特定的土壤结构来发挥多种功能，例如碳固存、水净化、养分循环和为众多生物提供栖息地等。土壤不仅是万物维系生命所需要的物质，还是维持人类社会经济可持续发展的至关重要的资源。近年来，在国际上来看土壤健康养护与修复观念已经成为共识。虽然我国领土面积广大，但高山、荒漠所占比例较大，土壤质量不高，人均耕地比较少。此外，激进的城市化和工业化、农业生产的化学化与机械化等大规模的人类生产活动对土壤生态系统造成了十分严重的破坏，土壤健康管控正面临着严重的挑战。土壤健康在生态系统可持续性、环境恢复力、农业生产力等方面发挥着重要作用，其定量评估为土壤的利用和管理提供了精准的依据。因此，了解土壤健康状况及其动态变化特征，实现土壤健康状况的不断改善，有利于提高土壤生态系统生物多样性水平和保障国家粮食安全，对于落实乡村振兴战略、开展生态文明建设以及实现人与自然和谐共生具有极其重要的现实意义。

2 土壤健康内涵的研究现状

2.1 土壤功能、土壤质量和土壤健康三者之间的关系

土壤功能是指能够让生态系统持续性提供服务功能的一系列土壤过程。从土壤功能的内涵出发，一些学者对土壤质量进行了概括与总结：在自然或者人为的生态系统边界内部，特定的土壤发挥其生态系统服务功能的能力，这些功能包括保持和改善水和大气的质量，维持动物和植物生产力，支撑人类健康等一些重要的内容。土壤质量和土壤健康两者相对比而言具有近乎相同的内涵，在科学刊物中时常交替出现。卡特等学者认为可以采用土壤质量来探究土壤静态地用于某种特定目标的能力、用土壤健康这一概念反映短时期内的土壤动态状况。而在大多数情况下，土壤健康主要表示土壤质量中的动态质量。

2.2 国内外学者关于土壤健康的定义

国外部分学者提出了有关土壤健康的定义。英国生态学家贝尔福于1947 年将土壤看作一个生命体，并且对土壤这一生命体进行了详细地描述与总结。正如贝尔福所言，涉及环境与健康问题时需要运用生态学的理论，我们需要将环境整体看成一个有机的生命体。从地理学角度来看，因为地理学研究对象是地球表层，这是一个开放复杂的巨系统，本身就包含自然生态环境与社会人文环境。在环境与健康这一主题背景下，我们既要研究自然生态环境与健康的关系，也要研究社会人文环境与健康的关系，研究环境与健康的关系需要把自然环境与社会环境统一起来，将二者都看成生命有机体，既然是有机体，那么其健康问题便随之而来。土壤系统是地球表层自然环境中最重要的子系统之一，其健康问题对于生物生长以及人类生产生活的重要性不言而喻。

当前土壤科学同其他学科交叉的内容与行式越来越多样，我国对土壤健康的评价逐渐从质量评价转移到健康评价上来。我国生态学专家周启星把土壤健康归纳为土壤作为一个有机的生命体维持着本系统内部的各种功能。我们能够根据土壤的物理、化学、生物性质提出土壤健康评价指标体系，并且可以根据相应的指标体系给予土壤健康恰当的描述。还有其他学者认为，土壤健康，其首先应该是土壤具有净化污染物，改善水和大气质量的功能。除此之外，土壤健康还表示土壤能够生产出具有健康效益的动植物产品以及能够促进人体健康状况的提高与植物、动物、微生物在自然环境中的生长。

3 土壤健康评价指标体系

详见表1。

表1 土壤健康评价指标体系

目前主要是通过一些与土壤性质和特征相联系的指标所组成的体系来定量评价与分析土壤的健康状况，在本文中主要列举了以上四种土壤健康评价指标体系。

4 土壤健康评价在不同生态系统土壤中的应用

4.1 森林土壤健康评价

我国部分学者总结了有关国内外森林土壤健康方面的研究现状与发展动态，归纳了森林土壤健康评价指标体系与方法，指出了今后森林土壤健康评价研究的重点领域。他们依据中国不同自然带森林土壤的不同特征，指出了具有差异性的分析方法与评价指标体系。也有其他学者根据森林生态系统凋落物对土壤理化性质以及土壤结构的影响来分析与评价土壤的健康状况。

总体上来看，在森林土壤生态系统中，土地利用方式的演变，比如森林的大规模砍伐并向耕地的转化会降低地表植物的生物量，而且会导致土壤特性和土壤生态系统生物多样性发生显著性的变化。

4.2 农田土壤健康评价

2015 年，联合国粮农组织发布了《世界土壤资源报告》，报告中提出土壤退化每年会导致全球农作物产量下降大约0.3%。

在农田生态系统中，农药和化肥的使用、农用地不合理的耕作和管理方式以及土壤污染等对土壤健康造成了很大程度地危害。在规模经营模式引导下的农业土地集约化成为大多数国家农业发展的方向，农业土地集约化导致的农药和化学肥料的过量使用以及频繁的耕作一方面降低了农田生态系统土壤动物的多样性及丰度，另一方面造成了严重的土壤面源污染，对土壤健康状况的危害程度不容小觑。当前形势下，我们需要改变不合理的农业生产与发展方式，破除发展主义与现代主义的迷信，找到一条适合中国地理环境的农业生产方式。发展绿色农业与生态农业，关注农田生态空间与乡村生产生活空间的有机结合，在空间开发中要体现三生合一的生态文明时代的农田生态地理空间开发模式，通过这样的理念区引导农业发展，才能彻底改善农田土壤健康状况日益恶化的趋势。

5 土壤健康评价的研究展望

本文系统总结了土壤健康评价的研究进展与研究现状，通过土壤健康及其相关概念的分析比较，总结出土壤是地球表层中的一个能够发挥支持植物、动物生长和人类生存发展等生态系统服务功能的重要圈层，而土壤健康即土壤所拥有的能够持续发挥这些生态系统服务功能的能力。而根据系统论的内容来讲，系统的结构决定其功能，而土壤系统结构主要指不同大小的土壤颗粒、团聚体和孔隙在空间上的有机组合形式。今后我们可以从土壤系统结构的改善这一方面来提高土壤系统整体的健康水平，完善土壤健康评价指标体系与改进评价方法，特别是要重视土壤动物对土壤结构的改善功能以及对土壤健康的指示作用。