土壤在環境系統中的功能與土壤區域規劃

(四川大學 四川 成都 610065)

一、什么是土壤

土壤即泥土，是覆蓋于地球表層，能夠生長綠植的松軟物質層，由固相物質、液相物質、氣相物質等組成。固體物質指礦物質、有機質、細菌、真菌等。液體物質指土壤所含水分，氣體物質指土壤孔隙中的空氣。固液氣這三類物質密不可分、息息相關，它們既相聯系又相制約,從而成為肥力的物質基礎，為其中的生命提供了必需生存條件。

土壤又稱土壤圈，是陸生動植物的搖籃。既為植物提供必需的營養和水分,也是土壤動物賴以生存的棲息場所。土壤是人類生存和發展的物質基礎，其環境問題直接關系到食品和人居環境安全。加強土壤環境功能保護是構建國家生態文明體系、以人為本、可持續發展的重要內容[1]。

二、土壤功能與影響因素

(一)土壤功能。土壤是生物與環境的復雜結合體，土壤中的生物活動促進土壤形成，形成的土壤又反過成為其中生物的生存場所。植物的根系與土壤時刻進行著頻繁的物質交換,從而彼此互相依賴，互相影響。就動物而言，土壤以其足夠的穩定條件常常成為動物的極好隱蔽所,穴居動物在土壤中可以避暑、避風和遠離陽光直射。開展于土壤中的分解與固氮過程是生態系統的關鍵進程，分解過程將生物遺體等分解為可供吸收的營養物質，固氮過程為植物提供氮肥。生物圈中，物質的循環由此得以永續。

土壤環境功能有很多，也有不同的劃分方式，但其主要功能有:作物生長、原材料生產、自然景觀文化遺產和建設承載、營養庫、雨水涵養作用、養分轉化和循環作用、緩沖過濾、棲息地和基因庫等方面[2]。總而言之，土壤的功能基本分為以下六個類型。1.生命的營養庫：供給陸地生物必需的營養物質，為人類提供食物和生活必需品。2.生命的基地：支撐地面綠色植物的生長，為數量巨大的地底生物種群提供天然的繁育場所。3.涵養雨水，調節地面氣候與濕度。4.通過分解過程等推動營養元素在生物與環境間的循環，為生命生存繁衍提供物質保障。5.緩沖外界的劇烈變化，對毒性物質的降解也有重要作用。6.保持生物活性、多樣性和生產性。

(二)土壤功能影響因素。1.自然背景和氣候條件等顯著差異使得土壤類型和屬性具有顯著的時空差異，一些關鍵自然背景條件，如溫度、降水、土壤類型、酸堿度、地貌特征等，都影響著土壤環境功能差異。2.社會經濟發展水平也是一項重要因素。隨著工業化、城鎮化迅速發展，土壤開發利用強度不斷增強，直接造成土壤污染嚴重、脆弱性增強、肥力下降等一系列環境問題[3]。土壤污染面積不斷擴大，程度不斷加重[4]，已成為土壤環境質量和人居生態環境安全的大威脅。3.重金屬污染的作用不可忽視。重金屬是一種危害性非常大的污染物，可阻礙土壤有機質的降解、氮循環，降低土壤微生物的多樣性，威脅食品安全和人類健康。當前土壤重金屬污染呈現出多源性、普遍性、潛伏性、復合性、不可逆性和難治理性，而且隨著社會進步對土壤環境的危害也會進一步加強。4.最后是土壤侵蝕。土壤侵蝕可在水力、風力、凍融或重力等多種外力作用下發生，不僅可以直接改變土壤物質組成、破壞土壤結構、減少土壤養分和微生物組成、降低土壤環境功能，而且可以通過降低植被覆蓋等方式間接影響土壤環境功能[5]。

三、土壤環境功能區劃

(一)區劃原理及意義。土壤區劃研究與人類需求的聯系非常密切，人為因素等外界干擾會顯著影響土壤環境和功能的變化[6]。怎樣依照不同地區的不同土壤類型，將其盡可能全面充分利用且不竭澤而漁，需要我們采取一些恰當的方法。環境功能區劃需要綜合考慮氣候、地形地貌、土壤本身屬性、土壤環境質量、土壤環境敏感性、土地利用方式等自然、社會、經濟多方面的因素。

目前的土壤環境功能區劃幾種定義中，都主要考慮了土壤環境質量特征(特別是土壤污染狀況)、土地利用方式、土壤環境承載力，并充分依據區域社會經濟發展需求，對土壤環境功能進行合理區劃。同時，自然氣候背景條件也直接和間接地影響著土壤環境功能，因此其在區劃過程中也應充分考慮[7]。

(二)區劃方法與分類。區劃研究方法主要有層次分析、模糊聚類，以及遙感與地理信息系統技術支持的空間分析方法[8]。土壤環境功能區劃分類體系仍在不斷探討過程中，分級分類依據和標準各不相同，這也與土壤環境功能區劃尺度、區域特點復雜程度、區域主體功能和主要生態功能等密切相關。

(三)區劃實施與管理建議。土壤環境功能區劃研究進入實踐的過程中，有以下幾點關于實施與管理的建議值得參考：1.試點實驗時，要選擇類型典型，特征鮮明的土壤區域，以便采集到代表性的數據和經驗。2.在每一塊不同的環境功能區都要設立多個檢測點位，實時監控土壤情況，從而采取有效措施。在此基礎上，還可以各地數據互相交流比較，發現共同問題。3.對土壤環境功能區劃重要功能區、土壤環境質量較好區域進行重點監測和管理保護，防止土壤環境功能區域下降。4.遙感和地理信息技術日漸成熟，充分發揮其空間分析方法和可視化技術優勢，掌握土壤環境質量現狀、污染分布、驅動力的動態變化等，提高土壤環境功能時空區劃的科學性。5.加強土壤環境質量和功能保護的宣傳，提高公眾保護意識，動員全體公眾的力量來監管和保護土壤環境功能。

四、總結與展望

土壤是人類的另一個“生命之源”，其在環境系統和人類發展過程中起到的作用無可替代。人類的發展史就是土壤的被污染史，若再不采取有效措施，我們的生活生產必將受到不可估量的損失。在治理土壤污染，充分有效利用不同類型的土壤資源的目標下開展的土壤環境功能區劃，是現在和將來都應采取的有力措施，相信不久，土壤的質量會得到極大改善，利用方式亦會更加科學合理。