基于CNKI文獻(xiàn)分析下不同生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

俞琦 胡劭驥 申欣凱 曲來(lái)葉

摘要 目的：深入探究并總結(jié)不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程。方法：基于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI，http：//www.cnki.net）1950—2020年有關(guān)森林、農(nóng)田、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)，對(duì)4類不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)權(quán)重確定方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：匯總得出了各生態(tài)系統(tǒng)的基本理化生指標(biāo)等常用指標(biāo)，篩選出了不同生態(tài)系統(tǒng)常用的重金屬、污染物、微量元素等土壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量指標(biāo)，最后針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)常用的權(quán)重確定方法及評(píng)價(jià)方法，整合得到4類生態(tài)系統(tǒng)土壤評(píng)價(jià)體系圖。結(jié)論：本文針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)提出土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法，為今后相關(guān)研究人員進(jìn)行土壤質(zhì)量研究提供參考。

關(guān)鍵詞 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)；生態(tài)系統(tǒng)；指標(biāo)選?。恢笜?biāo)權(quán)重；評(píng)價(jià)方法

中圖分類號(hào) X825?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2023）04-0104-10

Evaluation of Soil Quality in Different Ecosystems Based on CNKI Literature Analysis

YU Qi1， 2? ?HU Shaoji1? ?SHEN Xinkai3? ?QU Laiye2*

（1Yunnan University， Kunming Yunnan 650000;

2Ecological Environment Research Center， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049;

3Shanxi Metallurgical Rock-Soil Engineering Investigation Limited Company， Taiyuan Shanxi 030021）

Abstract Objective： To explore and summarize the soil quality evaluation process of different ecosystems. Method： This study is based on the CNKI's literatures on soil quality evaluation of forest， farmland， grassland and wetland ecosystems from 1950 to 2020. Statistical analysis of index systems， evaluation methods and indicator rights of soil comprehensive quality evaluation is conducted. Result： This paper summarize the basic physiological indexes of each ecosystem， and then screen out soil environmental quality and health quality indicators such as heavy metals， pollutants， trace elements of different ecosystems; finally， for different ecosystems commonly used weight determination method and evaluation method， integrated results from four types of ecosystem soil evaluation system. Conclusion： Soil evaluation indicators and methods for different ecosytems were proposed to provide reference for soil quality research in the future.

Keywords soil quality evaluation; ecosystem; index selection; index weight; evaluation method

土壤是植物生存和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要載體，土壤質(zhì)量能在一定程度上反映該地區(qū)土壤的恢復(fù)能力[1]，常用作衡量土壤環(huán)境狀況的重要標(biāo)準(zhǔn)[2]。土壤質(zhì)量是不能被直接測(cè)量的指標(biāo)，需要測(cè)定不同的性狀來(lái)反映[3]。因此，借助一定的評(píng)價(jià)體系是極其必要的，選擇合適的指標(biāo)和方法必須依據(jù)土壤的性質(zhì)、研究的目的以及不同的生態(tài)系統(tǒng)功能來(lái)確定[4]，普遍認(rèn)為土壤質(zhì)量包括肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量[5]。現(xiàn)有的研究多集中在土壤肥力質(zhì)量方面，而對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量的研究則較少，對(duì)土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的研究也不充足[6]，尚未形成土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)體系[7]。

近年來(lái)，以土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)為目標(biāo)已有了大量的研究和綜述，但是還沒(méi)有針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分類探討土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)研究。我國(guó)按主要土地利用類型分為農(nóng)田、森林、草地、水體與濕地、荒漠、人工表面和其他等7類生態(tài)系統(tǒng)[8]。鑒于荒漠土壤干旱貧瘠，不適宜作物生長(zhǎng)和人類生存，而人工表面所占面積相對(duì)較小，因而在土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中重要性相對(duì)較低[9]。為此，本文選取農(nóng)田、森林、草地和濕地4類重要生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)相關(guān)研究。不同生態(tài)系統(tǒng)分別肩負(fù)著不同的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、文化等功能[10]，如森林和濕地生態(tài)系統(tǒng)主要執(zhí)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)的功能，基于土壤進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量、健康質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)較多[11]，而農(nóng)田、草地肩負(fù)經(jīng)濟(jì)功能較大。生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)和承載的功能大相徑庭，人類活動(dòng)差異也極其顯著，因而在進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的過(guò)程中，應(yīng)提出相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)以及評(píng)價(jià)方案。

1 研究方法

文獻(xiàn)數(shù)量能夠在一定程度上反映相應(yīng)指標(biāo)及方法在該生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中的相對(duì)重視程度[12]。本文基于中國(guó)知網(wǎng)，采用文獻(xiàn)計(jì)量分析法，針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)為一級(jí)檢索詞，各類指標(biāo)、權(quán)重確定方法以及評(píng)價(jià)方法作為二級(jí)檢索詞進(jìn)行檢索，得出對(duì)應(yīng)期刊文獻(xiàn)數(shù)量，為不同生態(tài)系統(tǒng)提出更適宜的土壤參考評(píng)價(jià)過(guò)程。特別說(shuō)明，本文對(duì)重要指標(biāo)的定性方法是根據(jù)使用的文獻(xiàn)數(shù)量，在所有指標(biāo)中去掉一個(gè)使用最多和最少的，剩下指標(biāo)采用的文獻(xiàn)數(shù)求平均值。本文認(rèn)為，使用文獻(xiàn)數(shù)超過(guò)這個(gè)平均值的指標(biāo)定為重要指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

2.1.1 森林土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大、自然資源儲(chǔ)量最豐富的生態(tài)系統(tǒng)[14]，不僅能為人類生產(chǎn)生活提供優(yōu)質(zhì)資源，還兼具改善土壤、凈化空氣、美化環(huán)境以及防風(fēng)固沙等多種生態(tài)功能[8]，已成為全球生態(tài)賴以生存的綠色保護(hù)傘。土壤作為森林生態(tài)系統(tǒng)最重要的組分之一，為森林提供賴以生存的水、肥、氣、熱等物質(zhì)條件，成為營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化的重要樞紐，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要影響[15]。森林土壤質(zhì)量是指森林為了維持生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力以及動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)提供養(yǎng)分的能力。森林土壤質(zhì)量將對(duì)林木和林下植物產(chǎn)生直接影響，反過(guò)來(lái)，森林生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)與功能的變化也會(huì)影響森林土壤質(zhì)量演變的強(qiáng)度和方向[16]。相對(duì)于其他3類生態(tài)系統(tǒng)，生物指標(biāo)在森林土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中相對(duì)運(yùn)用較多[14，15]，但物理化學(xué)指標(biāo)仍然是使用最多、最廣的[17]?；趫D1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可得出森林土壤物理重要指標(biāo)、化學(xué)重要指標(biāo)和生物重要指標(biāo)。

2.1.2 農(nóng)田土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是極其特殊的一類生態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)槠淙藶榛潭容^高[18]，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中，經(jīng)常通過(guò)施用化肥、除草劑和農(nóng)藥、灌溉等技術(shù)手段來(lái)提高土壤生產(chǎn)力和農(nóng)作物產(chǎn)量[19]。相關(guān)研究表明，長(zhǎng)期施用化肥，不但會(huì)降低農(nóng)田土壤孔隙度，使土壤團(tuán)聚體和黏砂比遭到一定程度的破壞，還可能造成土壤質(zhì)量下降，養(yǎng)分利用效率降低，最終影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[20]。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人類社會(huì)的發(fā)展，在國(guó)家愈發(fā)重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)的大背景下[13]，在保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，又要保證農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不被破壞。因此，探究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)關(guān)鍵性指標(biāo)的選取具有重要意義?；趫D2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可得出農(nóng)田土壤物理重要指標(biāo)、化學(xué)重要指標(biāo)和生物重要指標(biāo)。

2.1.3 濕地土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)。濕地是一類綜合生物、土壤、植被與水文的復(fù)雜且特殊的生態(tài)系統(tǒng)，銜接了陸地和水域兩大生態(tài)系統(tǒng)[21]。因此，濕地生態(tài)系統(tǒng)的演替與穩(wěn)定性與土壤質(zhì)量有著直接或間接的聯(lián)系[22]，濕地土壤質(zhì)量是表征其健康狀態(tài)的重要指標(biāo)。隨著對(duì)濕地認(rèn)識(shí)程度的不斷加深，健康評(píng)價(jià)的方向逐漸豐富，從單一的水質(zhì)理化指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦赝寥?、水域底泥等?fù)雜綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)。近年來(lái)，土壤、生物等不同尺度已經(jīng)成為全面深入進(jìn)行濕地生態(tài)健康評(píng)價(jià)的重要體系[23]?；趫D3統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以得出濕地土壤物理重要指標(biāo)、化學(xué)重要指標(biāo)和生物重要指標(biāo)。

2.1.4 草地土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)。草地生態(tài)系統(tǒng)占全球陸地面積的20%以上，具有分布面積廣、有機(jī)物產(chǎn)量大、人為因素干擾多等特點(diǎn)[24]。草地植被還能有效減少泥流沖刷土壤，使水土流失率顯著降低，達(dá)到涵養(yǎng)水源的效果[25]。隨著人類活動(dòng)和工業(yè)化發(fā)展，不合理開(kāi)發(fā)利用使得草地植被退化、土壤污染和水土流失現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重[26]。研究顯示，我國(guó)每年有超過(guò)6 000 km2的草原正在消失[27]，草原生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞。而土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)是草地生態(tài)修復(fù)中重要且關(guān)鍵的一環(huán)，值得受到更多關(guān)注?；趫D4統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以得出草原土壤物理重要指標(biāo)、化學(xué)重要指標(biāo)和生物重要指標(biāo)。

2.2 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中常用環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量指標(biāo)

因?yàn)槌Ｒ?guī)指標(biāo)按照物、化、生分類的分類模式較綜合，某些指標(biāo)雖然在常規(guī)分類中使用頻率相對(duì)較少，但是作為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)和健康質(zhì)量指標(biāo)是相當(dāng)重要的[28-30]。其中，重金屬、污染物、微量元素相關(guān)指標(biāo)是環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量中最為重要的3個(gè)部分指標(biāo)[31]。本文將三者單獨(dú)提取繪制圖5、6、7。因?yàn)椴莸睾蜐竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的文獻(xiàn)數(shù)量較少，右圖使用各項(xiàng)指標(biāo)文獻(xiàn)與該生態(tài)系統(tǒng)所有相關(guān)指標(biāo)文獻(xiàn)總數(shù)之比制作文獻(xiàn)比例圖來(lái)反映指標(biāo)在草地生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要性。從圖5、6、7可以看出，森林使用的重金屬指標(biāo)中，Pb、Cd、Cu、Zn、Cr使用較多；污染物指標(biāo)中，農(nóng)藥占比最大，其次是多環(huán)芳烴；微量元素指標(biāo)中，有效鋅、硼、有效銅、有效錳、有效鐵都是常用的指標(biāo)。農(nóng)田重金屬指標(biāo)中，Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Hg使用較多；污染物指標(biāo)中農(nóng)藥、地膜、多環(huán)芳烴、苯和石油的文獻(xiàn)數(shù)量也較多；常用的微量元素指標(biāo)為有效鋅、有效銅、有效鐵和硼。草地重金屬指標(biāo)中，Pb、Cd、Cu、Zn可以列為主要指標(biāo)；農(nóng)藥、地膜和苯為主要污染物指標(biāo)；有效鋅、有效銅、硼、有效鐵為主要微量元素指標(biāo)。濕地重金屬指標(biāo)中，Pb、Cd、Cu、Zn、Hg比例較高；石油和多環(huán)芳烴為污染物指標(biāo)；有效鋅、有效銅、有效錳、有效鐵為主要的微量元素指標(biāo)。

2.3 不同生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)權(quán)重確定方法的選擇

權(quán)重是對(duì)各種評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予相對(duì)值，用來(lái)權(quán)衡對(duì)應(yīng)指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要性[32]。以往研究中使用的指標(biāo)權(quán)重確定方法中層次分析法、主成分分析法、敏感性分析法較常用[33]。但由于指標(biāo)權(quán)重的確定方法是比較主觀的，且生態(tài)系統(tǒng)的土壤質(zhì)量破壞與修復(fù)都是一個(gè)從量變到質(zhì)變的連續(xù)過(guò)渡過(guò)程[34]。因此，在具體評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)依據(jù)不同權(quán)重確定方法的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。如層次分析法，主要依靠專家主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的重要性進(jìn)行估計(jì)，隨后對(duì)結(jié)果進(jìn)行客觀加權(quán)[35]，這類方法較簡(jiǎn)單高效，但是主觀性強(qiáng)。主成分分析法是根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件的結(jié)果得出各項(xiàng)指標(biāo)的重要性排序后加權(quán)，該方法較客觀[36]，但可能結(jié)果會(huì)有悖于經(jīng)驗(yàn)常識(shí)。敏感性分析是通過(guò)改變指標(biāo)的相關(guān)數(shù)值，來(lái)衡量該指標(biāo)受數(shù)值變動(dòng)影響的大小[37]。權(quán)重的確定都不可能完全在客觀下進(jìn)行，因此可以依據(jù)不同目標(biāo)和問(wèn)題，對(duì)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定方法進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)，盡可能規(guī)避各個(gè)方法的缺陷。土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中指標(biāo)權(quán)重的確定問(wèn)題是綜合評(píng)價(jià)的焦點(diǎn)和重點(diǎn)，確定權(quán)重確定方法是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

圖8是4類生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)相關(guān)研究中運(yùn)用指標(biāo)權(quán)重確定方法的文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表，由圖8可知森林、農(nóng)田、草地濕地使用頻率較高的權(quán)重確定方法。

2.4 不同生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的選擇

評(píng)價(jià)方法的選擇對(duì)土壤綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的影響至關(guān)重要。當(dāng)前研究中常用的評(píng)價(jià)方法包括內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、地理信息系統(tǒng)法（GIS）、地統(tǒng)計(jì)學(xué)、模糊數(shù)學(xué)法、線性回歸法等[38]。其中，內(nèi)梅羅指數(shù)法是土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)評(píng)價(jià)中標(biāo)準(zhǔn)化程度很高的土壤評(píng)價(jià)方法，使用最廣泛；地統(tǒng)計(jì)學(xué)法和地理信息系統(tǒng)法針對(duì)大面積土壤評(píng)價(jià)中應(yīng)用很廣泛，如森林等人工化不明顯的生態(tài)系統(tǒng)；模糊數(shù)學(xué)法是運(yùn)用隸屬度來(lái)表述土壤受到污染和退化的模糊性，因?yàn)橥寥蕾|(zhì)量的退化是漸變的，而非有具體臨界值的變化，用模糊數(shù)學(xué)法能有效提升結(jié)果的準(zhǔn)確度，現(xiàn)已廣泛運(yùn)用于土壤污染物質(zhì)量評(píng)價(jià)中。綜上所述，未來(lái)研究中對(duì)于土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的選擇，應(yīng)該依據(jù)不同土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的特點(diǎn)及評(píng)價(jià)目的，進(jìn)一步完善土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)。由圖9可以得出4類生態(tài)系統(tǒng)使用較多的土壤評(píng)價(jià)方法。

3 討論

3.1 不同生態(tài)系統(tǒng)中某些特殊指標(biāo)運(yùn)用較多的原因分析

3.1.1 森林土壤評(píng)價(jià)。相較于其他3類生態(tài)系統(tǒng)，森林生態(tài)系統(tǒng)生物指標(biāo)相對(duì)運(yùn)用較多，尤其是微生物指標(biāo)和酶指標(biāo)，其原因可能是由于森林生態(tài)系統(tǒng)原始化程度高、受人為破壞小，且動(dòng)植物多樣性豐富，土壤中微生物種類和生物量都比農(nóng)田、濕地、草地生態(tài)系統(tǒng)的大[39]。酶是動(dòng)植物各類生化反應(yīng)的重要媒介，參與能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。土壤酶對(duì)幾乎所有土壤生物化學(xué)過(guò)程起到催化劑的作用，為生態(tài)系統(tǒng)代謝提供重要?jiǎng)恿?，也是衡量土壤肥力的重要生物指?biāo)[40]。土壤酶特性密切反映著理化性質(zhì)、水熱狀況以及環(huán)境條件的變化，是森林土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)中關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)之一。

3.1.2 農(nóng)田土壤評(píng)價(jià)。土壤養(yǎng)分因子是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，因?yàn)轲B(yǎng)分因子能敏感且有力地表征土壤質(zhì)量變化[41]。王清奎等通過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)研究表明，有機(jī)質(zhì)能改變植物根系環(huán)境，提升土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使農(nóng)田土壤肥力和保水能力有效增強(qiáng)[42]。因此，在農(nóng)田土壤系統(tǒng)中，有機(jī)質(zhì)和 N、P、K 含量等土壤養(yǎng)分指標(biāo)是影響土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素。同時(shí)相較其他生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)田有機(jī)碳、C 循環(huán)相關(guān)酶、微生物、氣候條件等指標(biāo)也相對(duì)特殊。這與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳功能相關(guān)[43]。近年來(lái)的研究顯示，農(nóng)田碳庫(kù)是陸地上最重要的碳庫(kù)之一[44]。碳固存能力與土壤肥力密切相關(guān)，其強(qiáng)弱與理化性質(zhì)、溫濕度、管理措施等因素密切相關(guān)。研究顯示，較低溫度較高濕度下土壤固定碳的能力較強(qiáng)[45]，故氣候條件是影響土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的主導(dǎo)因子，作為農(nóng)田重要的物理指標(biāo)存在。研究表明，黏粒和粉粒具有比砂粒更強(qiáng)的離子吸附作用，能夠更好地進(jìn)行有機(jī)碳的吸附固定，因此土壤質(zhì)地也是重要指標(biāo)之一。同時(shí)C循環(huán)相關(guān)酶參與農(nóng)田土壤碳循環(huán)和轉(zhuǎn)化，土壤碳含量會(huì)隨著酶活性增強(qiáng)而增加[40]。此外，土壤碳組分還與土體微生物種類、數(shù)量及其多樣性息息相關(guān)，隨著土壤有機(jī)碳的增加，土壤中微生物的活性顯著提高，因此微生物也作為衡量土壤質(zhì)量變化的敏感指標(biāo)存在。

3.1.3 濕地土壤評(píng)價(jià)。濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上，更關(guān)注土壤鹽分因子、水分因子、土壤黏砂比等指標(biāo)。由于濕地生態(tài)系統(tǒng)處于銜接水陸的特殊地理位置，易受海水入侵等生態(tài)干擾，這使得濕地土壤質(zhì)地特殊，含水量和含鹽量長(zhǎng)期處于較高水平，這種水鹽環(huán)境通過(guò)影響土壤理化性質(zhì)、酶活性和微生物多樣性，最終顯著影響土壤質(zhì)量[46]。大量研究表明，土壤鹽分的增加會(huì)抑制土壤酶活性及生物活性，從而對(duì)土壤質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，水鹽水平的變化是影響濕地土壤特性和質(zhì)量發(fā)展的重要因素。同時(shí)值得關(guān)注的是土壤pH，pH受土壤水鹽含量的影響非常顯著，因?yàn)閜H是由土壤中氫離子的濃度決定的[47]。研究表明，潮濕環(huán)境條件下容易發(fā)生土壤自然酸化，因此濕地的土壤pH通常較農(nóng)田、森林和草原低[48]。酸堿度直接對(duì)土體質(zhì)量、土壤緩沖能力和養(yǎng)分固定能力產(chǎn)生影響。邵學(xué)新等研究發(fā)現(xiàn)，淋失較多鹽分的土壤的酸堿緩沖能力較弱，淋失鹽分較少的土壤酸堿緩沖能力較強(qiáng)[49]。因此，酸堿度直接對(duì)土體質(zhì)量、土壤緩沖能力和養(yǎng)分固定能力產(chǎn)生影響，因而pH也是一個(gè)值得關(guān)注的濕地指標(biāo)。

3.1.4 草地土壤評(píng)價(jià)。草地生態(tài)系統(tǒng)較特殊的指標(biāo)是土壤質(zhì)地、通氣性、有機(jī)物等。李紹良等選取了土壤硬度、有機(jī)物含量、土壤質(zhì)地作為草地土壤綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，分析草地土壤退化和水土流失等現(xiàn)象，認(rèn)為草地土壤水分降低、有機(jī)物流失、泥沙比增大是草地土壤退化的主要表現(xiàn)，砂粒占比提升會(huì)造成土壤通透性降低[50]。因此，在進(jìn)行草地生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究時(shí)，需要特別關(guān)注土壤質(zhì)地、通氣性和有機(jī)物等指標(biāo)。

3.2 不同生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法體系

根據(jù)前文的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，分別對(duì)4類生態(tài)系統(tǒng)初步擬定了一套指標(biāo)方法體系（圖11、12、13、14），包含指標(biāo)板塊和方法板塊。指標(biāo)板塊由各生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)文獻(xiàn)中使用較多的基礎(chǔ)物理化學(xué)生物指標(biāo)形成基礎(chǔ)指標(biāo)板塊，在此基礎(chǔ)上加上相關(guān)研究中所需要的土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、土壤健康質(zhì)量指標(biāo)組合形成指標(biāo)體系。本圖選出在全部生物指標(biāo)中使用頻率較高加入到評(píng)價(jià)過(guò)程中去，有助于提升生物指標(biāo)在今后研究中的選取率[51]。同時(shí)，因?yàn)橥寥蕾|(zhì)量評(píng)價(jià)研究的側(cè)重點(diǎn)也各有不同，重金屬指標(biāo)、污染物指標(biāo)、微量元素指標(biāo)單獨(dú)提取，方便研究人員在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)速查其中使用頻率高的指標(biāo)。方法體系則由常用權(quán)重確定方法及常用質(zhì)量評(píng)價(jià)方法組合形成。如圖10所示，在進(jìn)行森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程時(shí)，在選取基礎(chǔ)物化生指標(biāo)后，如要側(cè)重進(jìn)行森林重金屬研究，則須重點(diǎn)關(guān)注Pb、Cd、Cu、Zn、Cr指標(biāo)；如要側(cè)重進(jìn)行森林污染物研究，則重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)藥和多環(huán)芳烴指標(biāo)；如要側(cè)重進(jìn)行森林微量元素研究，則重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)藥和多環(huán)芳烴指標(biāo)交換性鈣、交換性鎂、有效鋅、硼、有效銅、有效錳、有效鐵指標(biāo)。指標(biāo)選取完成后，確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)，可以在森林生態(tài)系統(tǒng)常用的因子分析法、主成分分析法、層次分析法、敏感性分析和均方差法中選取最方便且符合研究條件的。最后確定評(píng)價(jià)方法時(shí)，針對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)常用的地統(tǒng)計(jì)學(xué)法、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、地理信息系統(tǒng)法、模糊數(shù)學(xué)法、生命周期評(píng)價(jià)法中，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、人力、時(shí)間等條件選擇最合適的一種。這樣就可以快捷且科學(xué)地完成森林生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的全過(guò)程。同理，可根據(jù)圖11、12、13得出農(nóng)田、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程。

圖13 濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤評(píng)價(jià)方案

后續(xù)相關(guān)研究人員對(duì)4類生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，可以參考該體系，快速篩選研究適宜的指標(biāo)、權(quán)重確定方法以及評(píng)價(jià)方法，結(jié)合實(shí)際研究情況和經(jīng)驗(yàn)常識(shí)，在該體系基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，希望該體系能夠?qū)ξ磥?lái)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中指標(biāo)的選擇起到參考作用。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 朱婧，袁海，程科，等. 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的概述[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（11）：124-125.

[2] 張江周，李奕贊，李穎，等. 土壤健康指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2022（9）：603-616.

[3] 梁文舉，董元華，李英濱，等. 土壤健康的生物學(xué)表征與調(diào)控[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，32（2）：719-728.

[4] 李鑫，張文菊，鄔磊，等. 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建及評(píng)價(jià)方法[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，54（14）：3043-3056.

[5] 范曉暉，翁琳琳，雷麗麗，等. 我國(guó)葡萄園土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展[J]. 中外葡萄與葡萄酒，2019（3）：61-65.

[6] 陳夢(mèng)軍，肖盛楊，舒英格. 基于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀的分析[J]. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2018，37（5）：41-48.

[7] 李樹(shù)彬. 受干擾生態(tài)系統(tǒng)中土壤質(zhì)量指示特性的評(píng)價(jià)[J]. 水土保持科技情報(bào)，2003（2）：21-23.

[8] 王志恒，劉玲莉. 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能：前沿與展望[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2022（3）：1033-1035.

[9] 劉林，雷冬梅，張淵，等. 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的流域生態(tài)用地分類體系構(gòu)建[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，26（22）：114-116，78.

[10] 劉亞群，呂昌河，傅伯杰，等. 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)分類識(shí)別及其近20年的時(shí)空變化[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（10）：3975-3987.

[11] 黃麟，曹巍，吳丹，等. 2000—2010年我國(guó)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化狀況[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，26（9）：2758-2766.

[12] 林卡，李德成，張甘霖. 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中文文獻(xiàn)分析[J].土壤通報(bào)，2017，48（3）：736-744.

[13] 全國(guó)農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃“十一五”規(guī)劃綱要：中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃：1005-9121[S]. 2007：1-6.

[14] 陸青，趙東芳，程寶珠，等. 對(duì)促進(jìn)森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的探討[J].基層農(nóng)技推廣，2022，10（1）：81-84.

[15] 蔡瓊，丁貴杰. 森林土壤生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)研究概述[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2006（3）：256-261.

[16] 劉昊，楊董琳. 不同森林類型林地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，52（4）：607-614.

[17] 曹小玉，趙文菲，李際平，等. 中亞熱帶幾種典型森林土壤養(yǎng)分含量分析及綜合評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2022（9）：1-11.

[18] 楊穎，郭志英，潘愷，等. 基于生態(tài)系統(tǒng)多功能性的農(nóng)田土壤健康評(píng)價(jià)[J].土壤學(xué)報(bào)，2022（5）：461-475.

[19] 潘孝晨. 不同耕作模式對(duì)雙季稻田土壤碳氮循環(huán)微生物多樣性的影響[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2020.

[20] 李青容，陳建軍，祖艷群，等. 酸性農(nóng)田土壤改良效果綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建及驗(yàn)證[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2022，4：547-558.

[21] 仙旋旋，孔范龍，朱梅珂，等. 水鹽梯度對(duì)濱海濕地土壤養(yǎng)分指標(biāo)和酶活性的影響[J].水土保持通報(bào)，2019，39（1）：65-71.

[22] 張雪，孔范龍，姜志翔. 基于生態(tài)功能的濱海濕地土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法構(gòu)建及實(shí)證分析[J]. 環(huán)境科學(xué)，2022，7：2709-2718.

[23] 郗敏，仙旋旋，孔范龍，等. 膠州灣濕地光灘和鹽沼土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 濕地科學(xué)，2018，16（5）：604-611.

[24] 劉洋洋，任涵玉，周榮磊，等. 中國(guó)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算及其動(dòng)態(tài)分析[J]. 草地學(xué)報(bào)，2021，29（7）：1522-1532.

[25] 樊才睿，王騰. 典型草原不同放牧強(qiáng)度草地土壤健康評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)科學(xué)，2021，40（5）：140-148.

[26] 齊文強(qiáng). 西部典型草地土壤質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)研究[D]. 西安：西安理工大學(xué)，2020.

[27] 高智挺，王佳琪，王改玲. 露天礦區(qū)復(fù)墾草地和耕地土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，28（2）：77-82.

[28] 于坤. 安徽廬陽(yáng)董鋪國(guó)家濕地公園土壤質(zhì)量與濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[D]. 合肥：安徽大學(xué)，2020.

[29] 譚琳，肖麗娜，江瑤，等. 森林土壤重金屬空間分布特征及污染評(píng)價(jià)——以華南沿海地區(qū)為例[J]. 林業(yè)與環(huán)境科學(xué)，2021，37（1）：116-121.

[30] 刁杰. 我國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀、危害及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[J]. 江西化工，2021，37（6）：27-29.

[31] 周麗霞，丁明懋. 土壤微生物學(xué)特性對(duì)土壤健康的指示作用[J]. 生物多樣性，2007（2）：162-171.

[32] 母玉雪，張曉濱. 參與式感知下環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定方法[J]. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，34（3）：75-80.

[33] 王安寧，劉歌暢，徐學(xué)華，等. 鐵尾礦廢棄地不同復(fù)墾年限土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，42（1）：104-113.

[34] 胡豐青，郝萌萌，王濟(jì)，等. 土壤質(zhì)量模糊綜合評(píng)價(jià)權(quán)重確定方法探討[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，36（S1）：355-360.

[35] KESHAVARZI A，TUFFOUR H O，BAGHERZADEH A，et al. Using fuzzy-AHP and parametric technique to assess soil fertility status in Northeast of Iran[J]. Journal of Mountain Science，2020，17（4）：931-948.

[36] K. A M，SAID M E，M. W E，et al. Quantitative Evaluation of Soil Quality Using Principal Component Analysis：The Case Study of El-Fayoum Depression Egypt[J].Sustainability，2021，13（4）：573-579.

[37] FU T，ZHAO R，HU B，et al. Novel framework for modelling the cadmium balance and accumulation in farmland soil in Zhejiang Province，East China：Sensitivity analysis，parameter optimisation，and forecast for 2050[J]. Journal of Cleaner Production，2021（279）：123674.

[38] GUO L，SUN Z，OUYANG Z，et al. A comparison of soil quality evaluation methods for Fluvisol along the lower Yellow River[J]. Catena，2017（152）：135-143.

[39] 袁勇，李小英. 森林類型自然保護(hù)區(qū)土壤養(yǎng)分綜述[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（5）：75-82.

[40] LIU J，CHEN G，GUO J，et al. Advances in research on the responses of forest soil enzymes to environmental change[J].Acta Ecologica Sinica，2017，37（1）：110-117.

[41] 胡貴貴，楊聯(lián)安，封涌濤，等. 基于地理探測(cè)器的寶雞市農(nóng)田土壤養(yǎng)分影響因子分析[J].土壤通報(bào)，2020，51（1）：71-78.

[42] 王清奎，田鵬，孫兆林，等. 森林土壤有機(jī)質(zhì)研究的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2020，39（11）：3829-3843.

[43] 緱倩倩，王國(guó)華，屈建軍. 農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫(kù)研究述評(píng)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，33（33）：107-114.

[44] 鄧超楠. 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型研究概述[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，58（9）：9-12.

[45] 蘇鑫，郭迎嵐，盧嫚，等. 3種碳添加對(duì)退化農(nóng)田土壤固碳細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，40（1）：234-241.

[46] 么秀穎，閆丹丹，戚麗萍，等. 中國(guó)濕地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2022，42（1）：111-120.

[47] 李甜田. pH對(duì)濕地土壤中重金屬有效性的影響[C]//第八屆重金屬污染防治技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研討會(huì).保山，2018.

[48] 于秀麗. 內(nèi)陸鹽堿濕地土壤pH對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2019，40（11）：203-208.

[49] 邵學(xué)新，楊慧，劉旭川，等. 杭州灣濕地鷺鳥(niǎo)棲息地土壤養(yǎng)分累積特征[J]. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，39（4）：404-409.

[50] 李紹良，賈樹(shù)海，陳有君. 內(nèi)蒙古草原土壤的退化過(guò)程及自然保護(hù)區(qū)在退化土壤的恢復(fù)與重建中的作用[J].內(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù)，1997（1）：17-8，26.

[51] 王永林，張傳合，趙宇鵬，等. 基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的土壤生物修復(fù)研究趨勢(shì)分析[J].環(huán)境工程，2021，39（9）：199-204.

（責(zé)編：張宏民）