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土地質量的評價指標有哪些

發布時間: 2021-02-06 11:54:49

Ⅰ 對土壤質量進行監測和評價所依據的標準是什麼

土壤環境質量評價技術規范GB/T-201
土壤環境監測技術規范HJT166-2004
土壤環境質量標准版農用權地土壤污染風險管控標准GB 15618
第一個文件對概念進行了說明。
第二個文件對土壤監測具體流程和方法進行了說明,更具體的可見相關國家標准或地方標准,這在表中都有列出。我想第二個文件的內容應該就足夠解決你的問題了。
第三個文件專門說明農用地測量的各項指標及數值,其他的標准還有建築用地標准,廢棄地標准等。
這些標准在網上都可以直接下載得到。

Ⅱ 標准樣地土地質量評價指標體系

(一)評價指標選取原則

評價指標的選取必須結合標准樣地的基本特徵,能夠直接或間接地反映標准樣地土地質量的高低;同時,指標本身還應具備有效性與合理性。概括地說,農用地分等中標准樣地質量評價指標體系的構築應遵循以下基本原則:

(1)系統全面性原則。標准樣地土地質量的影響因素有很多,標准樣地的質量評價是一種綜合性評價,既要對生態、經濟和社會等影響因子進行評價,又要將它們協調起來,進行綜合評價。

(2)動態性原則。在人類土地利用的影響下,標准樣地的質量等級是一個動態變化的過程,這就決定了標准樣地質量評價應具有動態變化性,評價指標應具有時間概念,要能反映土地質量的現狀和變化趨勢。

(3)相對獨立性原則。影響標准樣地質量的因素很多,在評價指標體系中,各個指標之間應具有一定的相對獨立性,指標內涵不能重復。

(4)科學有效性原則。標准樣地質量評價指標體系的構築應建立在客觀、科學的基礎上,並注重指標的有效性,即指標內涵明確,能夠反映標准樣地土地質量的高低,測定方法標准,統計計算規范。

(5)可操作性原則。評價的關鍵在於評價方法是否可以操作、理論研究是否現實可行、指標能否量化、資料是否可以獲取。指標可操作性強,便於選擇統計方法和一定的數學分析方法進行定量評價。

(二)評價指標體系

標准樣地作為區域質量最好的農用地,其評價核心是對土地生物生產力的綜合評價。土地生物生產力一般由光照、熱量、水分、土壤以及土體微環境等因素決定,因此,考慮標准樣地質量最優、產量最高的特徵,可以從光溫條件、土壤化性質、土壤水分與土體微環境等四方面構建標准樣地地質量評價指標體系,反映標准樣地農用地質量的高低。評價指標體系分為三個層次:第一層次為目標層,即標准樣地質量評價總目標;第二層次為因素層,包括光溫條件、土壤理化性質、土壤水分與土體微環境等四大因素,其中,光溫條件、土壤理化性質與土壤水分條件構成標准樣地土地質量的宏觀環境因素;第三層次為指標(或因子)層。

1.光溫條件

光照與熱量是作物進行光合作用的基本要素,光溫條件適宜,土地質量則高,若氣候條件差,土地質量則低。考慮到現有指標的綜合性,可採用光溫生產潛力和氣候生產潛力等指標來反映光溫條件的差異(一般在農用地灌溉有保障的區域採用光溫生產潛力指標,無灌溉保障的地區採用氣候生產潛力指標)。

2.土壤理化性質

土壤是土地的最基本組成物質,土壤肥力的高低直接影響土地質量。土壤肥力主要取決於土壤的理化性質。一般的,土壤理化性質可由土壤類型、有效土層厚度、土壤有機質含量、剖面構型與土壤污染狀況幾個方面來反映。

3.土壤水分

農業土地的利用離不開水資源,水資源狀況直接影響土地質量。水資源狀況好,土地利用率就高,而農用地水資源狀況的好壞則主要取決於降水量、灌溉保證率、排水條件、土壤侵蝕狀況與土壤鹽鹼狀況。

4.土體微環境

作為一個地塊綜合體,標准樣地土體周圍的微觀環境條件也是影響土地肥力的重要因素之一,主要包括地形地貌、海拔與坡度。一般的,平原地區土地平坦,地形條件好,土地質量相較丘陵地區高,而海拔與坡度超過一定范圍,土地質量則會發生較大變化。

Ⅲ 土壤質量評價指標

一、土壤質量概念的內涵

土壤質量一般定義為:土壤在生態系統的范圍內,維持生物的生產力、保護環境質量以促進動植物與人類健康行為的能力。美國土壤學會(1995)把土壤質量定義為:在自然或管理的生態系統邊界內,土壤具有動植物生產持續性,保持和提高水、空氣質量以及支撐人類健康與生活的能力。因此,「土壤質量是指土壤提供植物養分和生產生物物質的土壤肥力質量,容納、吸收、凈化污染物的土壤環境質量,以及維護保障人類和動植物健康的土壤健康質量的總和(據曹志洪、周健民)」。

土壤質量概念的內涵不僅包括作物生產力、土壤環境保護,還包括食物安全及人類和動物健康。土壤質量概念類似於環境評價中的環境質量綜合指標,從整個生態系統中考察土壤的綜合質量。這一概念超越了土壤肥力概念,超越了通常的土壤環境質量概念,它不只是把食物安全作為土壤質量的最高標准,還關繫到生態系統穩定性,地球表層生態系統的可持續性,是與土壤形成因素及其動態變化有關的一種固有的土壤屬性。專家認為:土壤科學的研究除了應繼續重視土壤肥力質量的研究外,還必須向土壤環境質量和土壤健康質量方面轉移。

二、土壤質量評價指標體系分類

土壤質量評價指標體系應該從土壤系統組分、狀態、結構、理化及生物學性質、功能以及時空等方面,加以綜合考慮。土壤質量評價指標體系大致可分為兩大類,一類是描述性指標,即定性指標;另一類是分析性定量指標,選擇土壤的各種屬性,進行定量分析,獲取分析數據,然後確定數據指標的閥值和最適值。

根據分析性指標的性質,土壤質量的評價指標分為土壤物理指標、土壤化學指標、土壤生物學指標三個方面。

1、土壤物理指標:土壤物理狀況對植物生長和環境質量有直接或間接的影響。土壤物理指標包括土壤質地及粒徑分布、土層厚度與根系深度、土壤容重和緊實度、孔隙度及孔隙分布、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤持水特性、滲透率和導水率、土壤排水性、土壤通氣、土壤溫度、障礙層次深度、土壤侵蝕狀況、氧擴散率、土壤耕性等。

2、土壤化學指標:土壤中各種養分和土壤污染物質等的存在形態和濃度,直接影響植物生長和動物及人類健康。土壤質量的化學指標包括土壤有機碳和全氮、礦化氮、磷和鉀的全量和有效量、CEC、土壤pH、電導率(全鹽量)、鹽基飽和度、鹼化度、各種污染物存在形態和濃度等。

3、土壤生物學指標:土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分,是各種生物體的總稱,包括土壤微生物、土壤動物和植物,是評價土壤質量和健康狀況的重要指標之一。土壤中許多生物可以改善土壤質量狀況,也有一些生物如線蟲、病原菌等會降低土壤質量。目前應用較多的指標是土壤微生物指標,而中型和大型土壤動物指標正在研究階段。土壤質量的生物指標包括微生物生物量碳和氮,潛在可礦化氮、總生物量、土壤呼吸量、微生物種類與數量、生物量碳/有機總碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指紋、根系分泌物、作物殘茬、根結線蟲等。

根據土壤質量評價指標的選擇原則,土壤質量的評價指標分為農藝指標、微生物指標、碳氮指標和生態學指標。

1、土壤質量評價的農藝指標:選用了10個參數指標(吳啟堂等,1995),既質地、耕層厚度、pH、有機質、全氮、鹼解氮、速效磷、速效鉀、容重、CEC。

2、土壤質量的微生物學指標包括:土壤微生物的群落組成和多樣性、土壤微生物量、土壤微生物活性、土壤酶活性等。

3、土壤質量的碳氮指標:即生物活性碳和生物活性氮,作為土壤質量評價的一個重要指標,能敏感反映土壤質量的變化,以及不同土地利用和管理,如耕作、輪作、施肥、殘留物管理等對土壤質量的影響。

4、土壤質量的生態學指標主要有:種群豐富度、多樣性指數、均勻度指數、優勢性指數等。

根據土壤質量評價指標涉及的內容,土壤質量指標也可以分四個方面:

1、土壤肥力:土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大因素,具體指標有土壤質地、緊實度、耕層厚度、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤排水性、滲透性、有機質、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、緩效鉀、速效鉀、缺乏性微量元素全量和有效量、土壤通氣性、土壤熱量、土壤侵蝕狀況、pH、CEC等。

2、土壤環境背景:背景值、鹽分種類與含量、硝酸鹽、鹼化度、農葯殘留量、污染指數、植物中污染物、環境容量、地表水污染物、地下水礦化度與污染物、重金屬元素種類及其含量、污染物存在狀態及其濃度等。

3、 土壤生物活性:包括微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物區系、磷酸酶活性、脲酶活性等。

4、 土壤生態質量:節肢動物、蚯蚓、種群豐富度、多樣性指標、優勢性指標、均勻度指標、雜草等。

三、土壤質量的評價方法

1992年土壤質量國際會議上,建立標準的土壤質量評價方法包括氣候、景觀、土壤化學和物理學性質的綜合評價(據何文壽)。

由於目前對土壤質量的評價還沒有一個統一的標准,為此國家「973計劃」中的 「土壤質量演變規律與持續利用」 課題組在充分調研的基礎上提出了我國土壤質量指標體系的初步建議方案[1]。該方案由四步組成,第一,測定土壤的化學指標、物理指標和生物指標等質量指標,包括土壤有機質、速效鉀、有效磷、pH值、土層厚度、粘粒、容重、水穩性團聚體和微生物生物量碳等。第二,根據土壤質量指標隸屬函數計算隸屬度,評價指標與作物生長效應曲線之關系的數學表達式即隸屬度函數。第三,用因子分析法確定指標的權重值,以特徵值>1為選取主因子的條件作因子分析,得到各質量因子主成分的特徵值和貢獻率,並由因子載荷矩陣計算土壤質量指標的公因子方差及權重值。第四,計算土壤肥力質量綜合評價指標值。根據模糊數學中的加乘法原則,利用專用的計算公式求得土壤肥力質量綜合評價指標(據曹志洪、周健民)。

四、無公害食品——水果產地生態環境條件

1、產地選擇:無公害水果產地應選擇在生態環境良好,無或不受污染源影響或污染物限量控制在允許范圍內,生態環境良好的農業生產區域。
2、水果產地灌溉水質量:灌溉水質量指標應符合表1要求

表1 農田灌溉水質量指標(mg/L)

項目
氯化物
氰化物
氟化物

總砷
總鉛
總鎘
鉻(六價)
pH

指標
≤250
≤0.5
≤3.0
≤0.001
≤0.1
≤0.1
≤0.005
≤0.1
≤5.5~8.5

3、水果產地土壤質量:土壤質量指標應符合表2要求

表2 水果產地土壤質量指標(mg/kg)

項目
總汞
總砷
總鉛
總鎘
總鉻
六六六
滴滴涕

pH<6.5
≤0.30
≤40
≤250
≤0.3
≤150
≤0.5
≤0.5

pH6.5~7.5
≤0.50
≤30
≤300
≤0.3
≤200
≤0.5
≤0.5

pH>7.5
≤1.0
≤25
≤350
≤0.6
≤250
≤0.5
≤0.5

4、水果產地空氣質量:空氣質量應符合表3 要求

表3 水果產地空氣質量指標

項目
日平均指標
1小時平均指標

總懸浮顆粒物(TSP)(標准狀態,mg/m3)
≤0.30

二氧化硫(SO2) (標准狀態,mg/m3)
≤0.15
≤0.50

氮氧化物 (NO2) (標准狀態,mg/m3)
≤0.12
≤0.24

氟化物 (F) μg /(dm2 ·d)
≤1.8
≤2.0

氟化物 (F) μg /m3
月平均 10

鉛(標准狀態)μg /m3
季平均1.5

註:表內所列含量限值適用於陽離子交換量>5cmol/kg的土壤,若≤5cmol/kg,其含量限值為表內數值的半數。

五、無公害食品—— 茶葉的土壤管理
定期監測土壤肥力水平和重金屬元素含量,一般要求每2年檢測一次。根據檢測結果,有針對性地採取土壤改良措施。
採用地面覆蓋等措施提高茶園的保土蓄水能力。雜草、修剪枝葉和作物秸桿等覆蓋材料應未受有害或有毒物質的污染。
採用合理耕作、施用有機肥等方法改良土壤結構。耕作時應考慮當地降水條件,防止水土流失。對土壤深厚、松軟、肥沃,樹冠覆蓋度大,病蟲草害少的茶園可實行減耕或免耕。
幼齡或台刈改造茶園,宜間作豆科綠肥,培肥土壤和防止水土流失。
土壤pH值低於4.0的茶園,宜施用白雲石粉、石灰等物質調節土壤pH值至4.5~5.5范圍。土壤pH值高於6.0的茶園應多選用生理酸性肥料調節土壤pH值至適宜的范圍。
土壤相對含水量低於70%時,茶園宜節水灌溉。灌溉用水符合表4的要求。

表4 無公害茶園灌溉水質標准(mg/L )

項目
pH值
總 汞,
總 鎘
總 砷,
總 鉛
鉻(六價)
氰化物
氯化物
氟化物,
石油類

濃度限值
5.5~7.5
≤0.001
≤0.005
≤0.1
≤0.1
≤0.1
≤0.5
≤255
≤2.0
≤10

表5 無公害茶園土壤環境質量標准 項 目
濃度限值

pH
4.0~6.5

鎘,mg/kg
≤0.30

汞,mg/kg
≤0.30

砷,mg/kg
≤40

鉛,mg/kg
≤250

鉻,mg/kg
≤150

銅,mg/kg
≤150

六、綠色食品產地土壤肥力分級

土壤肥力評價 :土壤肥力的各個指標, I級為優良、II級為尚可、III級為較差。供評價者和生產者在評價和生產時參考。生產者應增施有機肥, 使土壤肥力逐年提高。

表 6 土壤肥力分級參考指標 項 目
級 別
旱地 水田 菜地 園地 牧地

有機質(g/Kg)
I

II

III
>15 >25 >30 >20 >20

10~15 20~25 20~30 15~20 15~20

<10 <20 <20 <15 <15

金 氮(g/kg)
I

II

III
>1.0 >1.2 >1.2 >1.0 -

0.8~1.0 1.0~1.2 1.0~1.2 0.8~1.0 -

<0.8 <1.0 <1.0 <0.8 -

有效磷(mg/kg)
I

II

III
>10 >15 >40 >10 >10

5~10 10~15 20~40 5~10 5~10

<5 <10 <20 <5 <5

有效鉀(mg/kg)
I

II

III
>120 >100 >150 >100 -

80~120 50~100 100~150 50~100 -

<80 <50 <100 <50 -

陽離子交換量

(c mol/kg)
I

II

III
>20 >20 >20 >15 -

15~20 15~20 15~20 15~20 -

<10 <20 <20 <15 -

質 地
I

II

III
輕壤、中壤 中壤、重壤 輕壤 輕壤 砂壤-中壤

砂壤、重壤 砂壤、輕粘土 砂壤、中壤 砂壤、中壤 重壤

砂土、粘土 砂土、粘土 砂土、粘土 砂土、粘土 砂土、粘土

七、土壤環境質量標准(GB 15618-1995)(摘要)

本標准按土壤應用功能、保護目標和土壤主要性質,規定了土壤中污染物的最高允許濃度指標值及相應的監測方法;適用於農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地、自然保護區等地的土壤。

土壤環境質量分類:根據土壤應用功能和保護目標,劃分為三類:Ⅰ類主要適用於國家規定的自然保護區(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區的土壤,土壤質量基本保持自然背景水平。Ⅱ類主要適用於一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。Ⅲ類主要適用於林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產附近等地的農田土壤(蔬菜地外)。土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。
土壤環境質量分類和標准分級:
一級標准 為保護區域自然生態,維持自然背景的土壤環境質量的限制值。
二級標准 為保障農業生產,維護人體健康的土壤限制值。
三級標准 為保障農林業生產和植物正常生長的土壤臨界值。
各類土壤環境質量執行標準的級別規定如下:
Ⅰ類土壤環境質量執行一級標准;
Ⅱ類土壤環境質量執行二級標准; Ⅲ類土壤環境質量執行三級標准。

八、果園的土壤管理
1、幼年果園的土壤管理

幼齡果園間作綠肥,尤其是豆料綠肥,既解決了有機質的問題,也起了固氮作用,增加了土壤中的氮及其它元素,做到以園養園。綠肥要選高產品種,進行早播,密植,達到苗足,莖密和桿高。夏季綠肥在3~4月播種,冬季綠肥在9~10月播種。播種前全園翻耕15~20厘米,每畝施廄肥和過磷酸鈣(10~20斤),8月翻壓作基肥,間作綠肥可起復蓋作用,防止土壤被沖刷降低夏季地表高溫,但要比清耕消耗較多的土壤水分,故需灌溉。綠肥品種前面已經提過,幼樹封行前,還可以間作薯類,蔬菜。不論間作那一種間作物,都需要留出樹盤;樹盤除覆蓋綠肥外,還可覆蓋青草,稻草,可降低夏季高溫,冬季防寒。中耕除草:如無間作的果園每年至少要中耕除草1~2次。

2、成年果園的土壤管理:

成年果園根據樹冠大小種植綠肥,在冬季或夏季,耕作志幼齡果園,樹齡較大隙地很小的果園,可以少種此綠肥。中耕除草:間作綠肥的果園隨綠肥播種進行翻耕,樹冠密集,不能種綠肥或密植果園,每年冬季應翻耕一次,深度在15~20厘米。但樹桿周圍就淺耕。每年中耕除草幾次,尤其應保持樹冠下及其外沿周圍的土壤疏鬆,可以保持水分,降低氣溫,清除某些病蟲害。深翻:除定植前開1米深寬壕溝外,5~6年或7~8年以後,地下1米的壕溝已經不能滿足強大根系的要求。因此,必須擴穴深翻,才能保持地上和地下部分的協調關系,深翻要用電鑽或手鑽打炮眼,取出樹下的石頭,換上好土,分層壓渣。為避免影響結果,最好每年翻半邊。樹盤復蓋:復蓋在冬季氣溫較低的地區防止冬季落果效果很好,復蓋方法同幼樹。

Ⅳ 什麼是土地評價指標體系

評價土地質量的指標體系生態指標、社會指標和區位指標組成。

Ⅳ 請問「土壤質量評價參數」是指哪幾個方面啊感謝感謝~~

土壤質量評價是抄一個系統的評價體系,雖然人們對土壤科學的深刻認識,對土壤質量的理解也在不斷深入,目前土壤質量評價主要從三個方面建立評價指標與參數:1)土壤肥力質量。主要是評價土壤生產力質量,包括土壤養分參數,土壤物理參數等;2)土壤環境質量。主要評價土壤受到污染的程度,評價參數有重金屬污染參數、毒害有機物參數等,國家正在修改和制定相關的質量標准;3)土壤生態質量。這個方面的質量評價是用生態學整體的觀點的來看待土壤質量,而不只是分解成各種單一的參數進行評價,需要進行系統的觀測土壤的各種生態過程。具體包括土壤中的生物量、土壤呼吸、土壤碳蓄積、土壤微生物等,目前並沒有同樣的評價標准。土壤生態質量評價是未來土壤質量評價發展的方向,但是目前還存在很多操作和標准統一上的困難。

Ⅵ 土壤質量評價方法主要有哪些

土壤質量評價一般有單一污染物的單項評價和多種污染物的多項評價。污染物的種類不同,對土壤質量的影響也不同,因此也可按土壤污染的主要污染物分為有機物污染評價、重金屬污染評價、生物污染評價和放射性污染評價等。如要了解土壤質量的變化,還可以進行土壤物理評價、土壤生物評價、土壤化學評價等。在單項和多項評價的基礎上可進行綜合評價。為了解不同時期的土壤質量狀況也可進行回顧評價、現狀評價和影響評價。

土壤質量的評價方法在國際上尚無統一的標准,國內外提出的土壤質量評價方法主要有以下幾種:
多變數指標克立格法(MVIT)
Smith(1993)利用多變數指標克立格法來評價土壤質量。這種方法可以將無數量限制的單個土壤質量指標綜合成一個總體的土壤質量指數,這一過程稱為多變數指標轉換(),是根據特定的標准將測定值轉換為土壤質量指數。各個指標的標准代表土壤質量的最優的范圍或閾值。該方法的優點是可以把管理措施、經濟和環境限制因子引入分析過程,其評價范圍可從農場到地區水平,評價的空間尺度彈性大。
土壤質量動力學法
Larson(1994)提出土壤質量的動力學方法,從數量和動力學特徵上對土壤質量進行定量。某一土壤的質量可看作是它相對於標准(最優)狀態的當前狀態,土壤質量(Q)可由土壤性質qi的函數來表示:Q=f(qi…n)。
描述Q的土壤性質qi,是根據土壤性質測定的難易程度、重視性高低及對土壤質量關鍵變數的反映程度來選擇的最小數據集。例如,土壤生產力指數(PI)是由土壤pH、容重、有效水容量對根系生長的滿足度計算的,用來估計土壤侵蝕對土壤生產力質量及其變化的影響。該法適用於描述土壤系統的動態性,特別適合於土壤可持續管理。
土壤質量綜合評分法
Doran等(1994)提出土壤質量的綜合評分法,將土壤質量評價細分為對6個特定的土壤質量元素的評價,這6個土壤質量元素分別為作物產量、抗侵蝕能力、地下水質量、地表水質量、大氣質量和食物質量,根據不同地區的特定農田系統、地理位置和氣候條件,建立數學表達式,說明土壤功能與土壤性質的關系,通過對土壤性質的最小數據集評價土壤質量。
土壤相對質量法
通過引入相對土壤質量指數來評價土壤質量的變化,這種方法首先是假設研究區有一種理想土壤,其各項評價指標均能完全滿足植物生長的需要,以這種土壤的質量指數為標准,其它土壤的質量指數與之相比,得出土壤的相對質量指數(RSQI),從而定量地表示所評價土壤的質量與理想土壤質量之間的差距,這樣,從一種土壤的RSQI值就可以表示土壤質量的升降程度,從而可以定量地評價土壤質量的變化。該方法方便、合理,可以根據研究區域的不同土壤選定不同的理想土壤,針對性強,評價結果較符合實際。

Ⅶ 土地評價的土地質量評價

土地質量是土地的一項復雜的綜合屬性,意味著土地滿足不同用途的程度,或對某種特定用途的適宜性。如與農業生產有關的可以廣泛運用的土地質量評價的主要指標為:①與種植業生產有關的指標有:作物產量、水源和土壤有效水分、營養源和營養物有效量、根層的氧氣有效量、根系發育的地理條件的適應性、苗床和發芽條件、土地的耕作條件(適耕性)、土壤的鹽化度和鹼化度、土壤毒性(酸性過高)、與土地有關的病蟲害、土壤抗蝕性能、洪泛災害(包括頻率及淹水歷時)、氣溫類型、輻射能及光周期、影響植物生長的災害性天氣(風暴、霜、冰雹等)、空氣濕度、作物成熟所需的乾燥期。②與牧業生產有關的指標有:放牧草地的生產率、影響牲畜的災害性天氣、地方性蟲害及流行病、牧草的營養價值、牧場的毒性(毒草)、植被抗拒退化性能、在放牧條件下土壤抗拒侵蝕的性能、水源距離及飲用水可獲量、與根據地(定居點)的距離。③與林業生產有關的指標有:木材年平均增長量、本地樹種的類型和數量、影響幼樹生長的環境條件、病蟲害、火災危害。④與採集副業有關的指標有:樹木品種、葯用植物、果類、野味、山珍、與根據地(村莊)的距離。⑤與農業經營管理有關的指標有:生產經營單位的可能規模、徵用土地的便利條件、與市場及物質和勞動力供應有關的地理位置、由生產單位到田地或作業區的交通、影響道路修建和維護的地形因素(可進入性)、機械化的可能性和影響機械化的地形因素(可通行性)、自然植被、防止土壤侵蝕的措施。
這些應用於評價的指標大多是變數,表示土地的某一項質量,或表示土地的某一特徵或幾種特徵的作用,每種指標都有一定的臨界值或一系列臨界值,以確定等級界限。並可根據表明各種指標對某項土地利用影響的數學模式,利用計算機中已經儲備的有關地區的具體資料進行對比,預測利用的後果,從而具體評定土地質量。這類數學模式通過實地抽樣調查加以驗證,可以不斷改進,使之更接近實際情況。

Ⅷ 土壤質量評價的評價指標

土壤質量是土壤的許多物理、化學和生物學性質,以及形成這些性質的一些重要過程的綜合
體現,土壤質量指標則是土壤屬性的外在量度,由於對各種土壤屬性與功能之間的關系,以及形成各種土壤屬性的過程機理等問題尚未十分明確,土壤質量評價體系仍無明確標准,土壤質量的研究仍然只是從不同關心角度進行的嘗試。目前國內外科學家採用的評價土壤質量的指標體系不盡一致,可根據不同的土壤和不同的評價目的,選擇不同的評價指標體系。大致可分為兩類,一類是描述性指標,即定性指標,而不是定量化指標,因此被視為「軟」數據。如土壤顏色、質地、緊實性、耕性、侵蝕狀況、作物長勢、保肥性等,農民往往通過這些描述性指標定性認識土壤質量狀況,但科學家和技術人員不太重視這些指標。另一類是分析性定量指標,選擇土壤的各種屬性,進行定量分析,獲取分析數據,然後確定數據指標的閥值和最適值。
1.根據分析性指標的性質,土壤質量的評價指標分為土壤物理指標、土壤化學指標、土壤生物學指標三方面。
(1)土壤質量的物理指標
土壤物理狀況對植物生長和環境質量有直接或間接的影響。土壤物理指標包括土壤質地及粒徑分布、土層厚度與根系深度、土壤容重和緊實度、孔隙度及孔隙分布、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤持水特徵、滲透率和導水率、土壤排水性、土壤通氣、土壤溫度、障礙層次深度、土壤侵蝕狀況、氧擴散率、土壤耕性等。
(2)土壤質量的化學指標
土壤中各種養分和土壤污染物質等的存在形態和濃度,直接影響植物生長和動物及人類健康。土壤質量的化學指標包括土壤有機碳和全氮、礦化氮、磷和鉀的全量和有效量、CEC、土壤pH、電導率(全鹽量)、鹽基飽和度、鹼化度、各種污染物存在形態和濃度等。
(3)土壤質量的生物學指標
土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分,是各種生物體的總稱,包括土壤微生物、土壤動物和植物,是評價土壤質量和健康狀況的重要指標之一。土壤中許多生物可以改善土壤質量狀況,也有一些生物如線蟲、病原菌等會降低土壤質量。應用較多的指標是土壤微生物指標,而中型和大型土壤動物指標正在研究階段。土壤質量的生物學指標包括微生物生物量碳和氮,潛在可礦化氮、總生物量、土壤呼吸量、微生物種類與數量、生物量碳/有機總碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指紋、根系分泌物、作物殘茬、根結線蟲等。
2.根據土壤質量評價指標的選擇原則,土壤質量的評價指標分為農藝指標、微生物指標、碳氮指標和生態學指標。
(1)土壤質量評價的農藝指標
對土壤做出適宜性評價,直接與農業的可持續性相關聯,需選擇與土壤生產力和農藝性狀直接有關的參數指標。吳啟堂等(1995)選用了10個參數指標,即①質地,②耕層厚度,③pH,④有機質,⑤全氮,⑥鹼解氮,⑦速效磷,⑧速效鉀,⑨容重,④CEC。對這些參數項目進行分級賦值,可以得到定量評價值,這種以農藝基礎性狀為主的土壤質量評價對於農林業生產具有指導意義。
(2)土壤質量的微生物學指標
土壤微生物是維持土壤質量的重要組成部分,它們對施人土壤的植物殘體和土壤有機質及其它有害化合物的分解、生物化學循環和土壤結構的形成過程起調節作用。土壤生物學性質能敏感地反映土壤質量的變化,是評價土壤質量不可缺少的指標。但由於土壤生物學方面的指標繁多,加上測定方面的難度,下面的指標可供選擇。
①土壤微生物的群落組成和多樣性:土壤微生物十分復雜,地球上存在的微生物約有18萬種之多,其中包含藻類、細菌、病毒、真菌等,1g土壤就含有10000多個不同的生物種。土壤微生物的多樣性,能敏感地反映出自然景觀及其土壤生態系統受人為干擾(破壞)或生態重建過程中的微細的變化及程度。因而是一個評價土壤質量的良好指標。
②土壤微生物生物量:微生物生物量(microbialbiomass,MB)能代表參與調控土壤能量和養分循環以及有機物質轉化相對應微生物的數量。它與土壤有機質含量密切相關,而且微生物量碳或微生物量氮轉化迅速。因此,微生物量碳或微生物量氮對不同耕作方式、長期和短期施肥管理都很敏感。
③土壤微生物活性:土壤微生物活性表示土壤中整個微生物群落或其中的一些特殊種群狀態,可以反映自然或農田生態系統的微小變化。
④土壤酶活性:土壤酶絕大多數來自土壤微生物,在土壤中已發現50-60種酶,它們參與並催化土壤中發生的一系列復雜的生物化學反應。如水解酶和轉化酶對土壤有機質的形成和養分循環具有重要的作用。已有研究表明,土壤酶活性和土壤結構參數有很好的相關性。它可作為反映人為管理措施和環境因子引起的土壤生物學和生物化學變化的指標。
高質量的土壤應具有穩定的微生物群落的組成、生物多樣性及良好的生物活性。土壤徽生物是表徵土壤質量最有潛力的敏感性指標之一。因此,建立土壤質量的微生物學指標受到科學家的重視。美國土壤微生物學家(Kemedy等,1995)根據可接受的測定項目和方法,提出了下面土壤質量微生物學指標體系:①有機碳,②微生物生物量,A總生物量,B細菌生物量,C真菌生物量,D微生物生物量碳、氮比,③潛在可礦化氮,④土壤呼吸,⑤酶活性,A脫氫酶,B磷酸酶,C精氨酸酶,D芳基硫酸酯酶,⑥生物量碳與有機碳比,⑦呼吸量與生物量比,⑧微生物群落,A基質利用,B脂肪酸分析,C核酸分析。
(3)土壤質量的碳氮指標
通常把土壤有機質和全氮量作為土壤質量評價的一個重要指標。其實,更合適的指標是生物活性碳和生物活性氮,它們是土壤有機碳和有機氮的一小部分,能敏感反映土壤質量的變化,以及不同土地利用和管理如耕作、輪作、施肥、殘留物管理等對土壤質量的影響。
所謂生物活性有機碳是通過實驗法和數學抽象法來定義的。前者分離有機碳的活性組分,按有機碳的穩定性劃分為若干組。後者根據土壤有機碳各組分在轉化過程中的流程位置及其穩定性,用計算機模擬建立多個動態碳庫,活性有機碳庫的轉化快,轉化速率常數較大,土壤活性有機氮反映了土壤氮素供應能力,它可被視為一個單獨的氮庫,或根據土壤有機質分解動力學分成幾個組分。活性有機氮,常用3種表示方法:微生物生物量氮(MBN),潛在可礦化氮(MN)和同位素稀釋法測定活性有機氮(ASN)。MBN主要是微生物生物量N和少量土壤微動物氮。PMN是指實驗室培養測定的土壤礦化氮,包括全部活性非生物量氮及部分微生物生物量氮。ASN是指參與土壤中生物循環過程中的氮,即用同位素稀釋法測定的活性
非生物量氮及固定過程中的微生物生物量氮。(4)土壤質量的生態學指標
物種和基因保持是土壤在地球表層生態系統中的重要功能之一,一個健康的土壤可以滋養和保持相當大的生物種群區系和個體數目,物種多樣性應直接與土壤質量關聯。關於土壤與生態系統穩定性與多樣性的關系,國內已有較多的研究,土壤質量的生態學指標主要有:
①種群豐富度:包括種群個數、個體密度、大動物、節肢動物、細菌、放線菌、真菌等。
②多樣性指數:生物或生態復合體的種類、結構與功能方面的豐富度及相互間的差異性。
③均勻度指數:生物個體或群體在土壤中分布的空間特徵。
④優勢性指數:優勢種群的存在及其特徵。
某些土壤性狀在土壤質量評價中顯得十分重要。美國土壤學家提出了土壤質量分析最小指標矩陣(Papendick,etal,1995),其參數為:①團聚性(aggregation),②容重(bulkdensity),③至硬碟的距離(distancetohardpan),④滲濾性(infiltration),⑤電導率(conctivity),⑥持水率(waterholdingcapacity),⑦pH,⑧有機質(organicmatter),⑨可礦化氮(mineralizablenitrogen),⑩呼吸作用(respiration)。
3.根據土壤質量評價指標涉及的內容,土壤質量指標可分為以下四個方面。
(1)土壤肥力:土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大肥力因素,具體指標有土壤質地、緊實度、耕層厚度、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤排水性、滲濾性、有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、緩效鉀、速效鉀、缺乏性微量元素全量和有效量、土壤通氣、土壤熱量、土壤侵蝕狀況、pH、CEC等。土壤肥力退化主要是指土壤養分貧瘠化,為了維持綠色植物生產,土地(壤)就必須年復一年地消耗它有限的物質貯庫,特別是植物所需的那些必要的營養元素,一旦土壤中營養元素被耗竭,土壤就不能滿足植物生長。
(2)土壤環境質量:背景值、鹽分種類與含量、硝酸鹽、鹼化度、農葯殘留量、污染指數、植物中污染物、環境容量、地表水污染物、地下水礦化度與污染物、重金屬元素種類極其含量、污染物存在狀態及其濃度等。
(3)土壤生物活性:微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物區系、磷酸酶活性、脲酶活性等。
(4)土壤生態質量:節肢動物、蚯蚓、種群豐富度、多樣性指數、優勢性指數、均勻度指數、雜草等。 土壤質量評價指標選擇原則
有效性原則:選取的指標能正確反映出土壤的基本功能,是土壤中決定物理、化學及生物學過程的主要特性,對表徵土壤功能是有效的。
敏感性原則:選取的土壤質量指標對土壤利用方式,人為擾動過程,土壤侵蝕強度及程度的變化有足夠敏感的反應。如果所選指標對土壤變化反應不敏感,則對監測土壤質量變化沒有使用價值。但是,指標的敏感性要以監測土壤質量變化的時間尺度而定。
實用性原則:選取的土壤質量指標要易於定量測定,簡便實用。在田間或實驗室測定時,測定過程穩定,測定誤差低,具有較高的再現性與適宜的精度水平。
通用性:影響土壤質量的因素很多,必須立足於綜合的、系統的觀點。通過分析各種土壤特性在土壤質量形成中的主次作用,選取那些有重要影響的指標,尤其是不要遺漏制約土壤生產力的主要指標。另一方面,也不要無限制地擴大指標的選擇面,使整個指標體系復雜化。
一般說來,反映土壤質量與土壤健康的診斷特徵可以分成兩組,一組是描述土壤健康的描述性特徵,另一組是分析性指標,具有定量單位,常為科學家所用。分析性指標通常包括物理指標、化學指標和__生物指標,在土壤質量評價中需要根據不同的土壤、不同的評價目的,按照上述指標選擇原則對這些指標進行取捨組合。
(1)土壤物理指標
由於土壤結構的穩定性控制了生態系統內的許多功能,是土壤最基本的質量指標。在評價土壤質量的基本定量體系中,物理性指標包括:土壤質地、土層和根系深度、土壤容重和滲透率、田間持水量、土壤持水特徵、土壤含水量。Larson和Pierce(1991)提出了用於控制土壤侵蝕或防止地表水和地下水污染的物理指標為:土壤質地、結構和強度,植物有效水和最大紮根深度;Fitzpatriok(1996)則指出土層的厚度、土壤的結構性在景觀中的分布可用來評價土壤與流域過程及土壤生產力,是最通常、簡便的指標,同時指出土壤質地與植物生長和水分運移密切相關,是重要的物理指標。Cass(1996)認為土壤退化的程度與土壤結構穩定性有關,選取土壤分散性、土壤強度、水分吸收速率作為關鍵的物理指標。
(2)土壤化學指標
土壤質量的化學指標包括有機C和N,礦化態的N、P、K、pH、電導率。Duxbury(1994)提出土壤有機質生物活性部分更適於作為土壤質量的指標。Anderson(1990)在考慮評價土壤質量的有機質快速指標時,建議採用微生物活性指標——代謝商。土壤活性有機氮反映了土壤氮素的供應能力,與農業持續發展及環境質量緊密相關,可作為衡量土壤質量的一個重要指標。在測出土壤全N或有機質水平的變化之前,土壤潛在礦化氮(PMN)和土壤活性氮(ASN)的變化就可測到。在確定土壤質量變化時,土壤活性氮是一個靈敏的指標。但是,有關PMN和ASN在年際水平上的動態變化資料不多,進一步的工作是確定如何使用這些參數以及它們各自的局限性。
由於土壤有機質可以對土壤質量和作物產生有益的影響,研究認為SOM是土壤質量的中心指標(美國水土保持學會,1995),甚至把它看作是土壤質量衡量指標中的唯一重要的指標(Larson和Pierce1991;Doran等,1996)。
Singer和Ewing(1999)還強調了污染物對土壤質量的影響,並提出了將污染物的有效性、濃度、活動性和存在狀態作為重要化學指標。
(3)土壤生物指標
土壤中的生物是維持土壤質量的重要組成部分,土壤生物學性質能敏感地反映出土壤質量健康的變化,是土壤質量評價不可缺少的指標。生物學指標包括土壤上生長的植物、土壤動物、土壤微生物,其中,應用最多的是土壤微生物指標,多數研究認為,土壤微生物(包括微生物量、土壤呼吸等)是土壤質量變化最敏感的指標。
Kennedy(1995)提出的土壤質量微生物指標包括生物量、細菌、真菌、土壤呼吸、微生物區系以及與微生物活動有關的參數。Turco(1994)認為一個高質量的土壤應該具有良好的生物活性和穩定的微生物種群組成。在農田系統中,在測定土壤有機質變化之前,微生物群落對土壤的變化就可提供可靠的直接證據。微生物多樣性指標可評價自然或人為干擾對微生物群落的影響,進一步揭示土壤質量在微生物數量和功能上的差異。對土壤微生物多樣性狀況的常規檢測方法仍處於實驗室階段,一般將微生物量作為常規的土壤質量指標。進一步的工作是確定一套評價土壤質量中生物部分的最小參數集,這些指標應同時考慮生物學過程和種群多樣性,能反映干擾的影響,准確評價系統的功能,而且應該是廉價和快速的。
Dick(1994,1996)提出土壤酶活性是作為反映管理措施和環境因子引起的土壤生物學和生物化學變化的指標,尤其是非專一性和水解性的土壤酶活性十分適合這種指標。利用土壤酶活性評價干擾對土壤質量影響時,需要與參照系或特定地區狀況進行比較。為簡化評價步驟,合理評價某個時刻的土壤質量,有些研究者提出了綜合指標,如生物肥力指標、酶數量指標、水解系數指標等,以對酶活性作出評價。對於土壤質量的酶活性指標,科學研究的重點是尋找一個相對或統一的指標;它不需要通過在時間上的多次測定或在處理間的比較來作解釋,統一指標應當是土壤生物學、化學和物理學重要參數的綜合。 在土壤質量調查中,根據評價的目的、對象、區域環境條件、污染源和污染狀況確定調查項目。選擇的參數過少或者過多,都不能反映土壤的綜合污染特性。從理論上講,應選擇那些與土壤質量的形成和變化有重大關系的參數。譬如以有機物污染為主的地區,選擇油、苯並(a)芘、DDT、六六六等。在用生活污水灌溉的地區,主要選擇與一般衛生標准有關的參數,如細菌、病菌、蛔蟲卵等。在沖積扇上部土層薄的地區,為了保護飲用水源,要注意易溶於水的污染物,如酚、氰、氮、磷等。在平原地區則要注意易溶性鹽類。在用含重金屬的工業廢水或礦區廢水灌溉的地區,由於重金屬在土壤中不易遷移而易於累積,應選擇難遷移的重金屬,如汞、鎘、鉛等。
確定調查項目後,一般採用傳統的方法進行調查,在調查中可根據地區的大小選用適當的比例尺以提高調查數值的精確度。比較精確的方法是按方格網路法進行調查。由於方格網路法工作量較大,也可在前一方法調查的基礎上繪出等值線,再以內插法補足每一方格數值,用方格網路表示出來。
評價土壤質量要有一種相對的、可比的單位作為衡量尺度,一般採用土壤質量指數。單個污染物質量指數的一般模式為Pi=Ci/Si。式中Pi為污染指數,或稱分指數;Ci為污染物的實測值;Si為污染物的
評價標准。
綜合質量指數的模式,一般採用單個污染物的質量指數相加,或相加後再平均的方法。即: 式中n 為污染物的種類數。有人利用模糊數學中的系統聚類分析對單個污染物的質量指數進行綜合,效果較好。 為了進行評價,繪制質量圖,要對求出的指數進行分級。分級一般是先定出「開始污染」和「嚴重污染」的起始值,然後將兩者之間的數值根據需要分為若干級。「開始污染」的起始值一般採用土壤背景值。「嚴重污染」的起始值一般以土壤環境質量標准表示,或以作物體內污染物含量超過衛生標准時的土壤中污染物含量來表示。也有人以作物減產到一定程度時土壤中的污染物的
含量作為依據。

Ⅸ 土壤質量評價的評價方法

對土壤質量評價已提出多種方法,例如土壤質量綜合評分法、土壤質量動力學方法、土壤質量多變數指標方法等,但不管採用何種評價方法,首先要確定有效、可靠、敏感、可重復及可接受的指標,建立全面評價土壤質量的框架體系。可根據不同的評價目標和技術水平選擇或設計合適的評價方法。美國國家土壤保持局(SCS)建立的土壤評價目標包括:確定當前技術水平可測定的參數;建立評價這些參數的標准;建立短期和長期土壤質量變化的體系;確定耕作管理措施組成及其對土壤質量的影響;評價現有知識和數據以找出適合它們的適宜參數和方法。1992年土壤質量國際會議上,建立標準的土壤質量評價方法包括對氣候、景觀、土壤化學和物理性質的綜合評價。
土壤質量的評價方法在國際上尚無統一的標准,國內外提出的土壤質量評價方法主要有以下幾種: Larson(1994)提出土壤質量的動力學方法,從數量和動力學特徵上對土壤質量進行定量。某一土壤的質量可看作是它相對於標准(最優)狀態的當前狀態,土壤質量(Q)可由土壤性質qi的函數來表示:Q=f(qi…n)。
描述Q的土壤性質qi,是根據土壤性質測定的難易程度、重視性高低及對土壤質量關鍵變數的反映程度來選擇的最小數據集。例如,土壤生產力指數(PI)是由土壤pH、容重、有效水容量對根系生長的滿足度計算的,用來估計土壤侵蝕對土壤生產力質量及其變化的影響。該法適用於描述土壤系統的動態性,特別適合於土壤可持續管理。 通過引入相對土壤質量指數來評價土壤質量的變化,這種方法首先是假設研究區有一種理想土壤,其各項評價指標均能完全滿足植物生長的需要,以這種土壤的質量指數為標准,其它土壤的質量指數與之相比,得出土壤的相對質量指數(RSQI),從而定量地表示所評價土壤的質量與理想土壤質量之間的差距,這樣,從一種土壤的RSQI值就可以表示土壤質量的升降程度,從而可以定量地評價土壤質量的變化。該方法方便、合理,可以根據研究區域的不同土壤選定不同的理想土壤,針對性強,評價結果較符合實際。
以上土壤質量評價方法各有優點,實際工作中可以根據評價區域的時間和空間尺度、評價的土壤類型、評價的目的等,選擇適宜的評價方法。

Ⅹ 怎樣構建土地質量評價體系

土地質量是土地的一項復雜的綜合屬性,意味著土地滿足不同用途的程度,或對某種特定用途的適宜性。與農業生產有關的可以廣泛運用的土地質量評價的主要指標為:①與種植業生產有關的指標有:作物產量、水源和土壤有效水分、營養源和營養物有效量、根層的氧氣有效量、根系發育的地理條件的適應性、苗床和發芽條件、土地的耕作條件(適耕性)、土壤的鹽化度和鹼化度、土壤毒性(酸性過高)、與土地有關的病蟲害、土壤抗蝕性能、洪泛災害(包括頻率及淹水歷時)、氣溫類型、輻射能及光周期、影響植物生長的災害性天氣(風暴、霜、冰雹等)、空氣濕度、作物成熟所需的乾燥期。②與牧業生產有關的指標有:放牧草地的生產率、影響牲畜的災害性天氣、地方性蟲害及流行病、牧草的營養價值、牧場的毒性(毒草)、植被抗拒退化性能、在放牧條件下土壤抗拒侵蝕的性能、水源距離及飲用水可獲量、與根據地(定居點)的距離。③與林業生產有關的指標有:木材年平均增長量、本地樹種的類型和數量、影響幼樹生長的環境條件、病蟲害、火災危害。④與採集副業有關的指標有:樹木品種、葯用植物、果類、野味、山珍、與根據地(村莊)的距離。⑤與農業經營管理有關的指標有:生產經營單位的可能規模、徵用土地的便利條件、與市場及物質和勞動力供應有關的地理位置、由生產單位到田地或作業區的交通、影響道路修建和維護的地形因素(可進入性)、機械化的可能性和影響機械化的地形因素(可通行性)、自然植被、防止土壤侵蝕的措施。
這些應用於評價的指標大多是變數,表示土地的某一項質量,或表示土地的某一特徵或幾種特徵的作用,每種指標都有一定的臨界值或一系列臨界值,以確定等級界限。並可根據表明各種指標對某項土地利用影響的數學模式,利用計算機中已經儲備的有關地區的具體資料進行對比,預測利用的後果,從而具體評定土地質量。這類數學模式通過實地抽樣調查加以驗證,可以不斷改進,使之更接近實際情況。

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