关键词：水土保持；概念；方案编制
中图分类号：S157文献标识码：A文章编号：
引言：
随着国家对水土保持的重视，水土保持专业技术人员需求量急剧上升，因一时不能满足社会需求，使得一部分相近专业的技术人员流动到水土保持行业从事水土保持工作。这一类专业技术人员的水土保持专业知识相对薄弱。然而这一部分人员又主要从事着水土保持工作重点之一的水土保持方案编制，因此，编制方案时会出现一些认识、理解上的问题。
1.水土保持概念的内涵
由水土保持的概念看来，要弄清水土保持的内容，还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念，虽然未在国际经典辞书上找到专门简明释意条目，但根据一些国际学术专著，它们的意义也是比较明确的：是指土壤侵蚀（包括水、风、重力、人为活动等营力）造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。
当然,随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入,土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如:土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动,逐步发展到土壤在内外营力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程,水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举,从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系,如水土流失与水环境的联系,水土保持与全球气候变化的联系等,即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源,而是任何在内外营力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好的生态环境。
由此看来，水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外，还赋予了利用水土资源、绿化美化环境等。其中，防治水土流失涉及了防治土地荒漠化、防旱保水等内容，维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀、慎重考虑工程措施等内容，绿化美化环境则涉及了植树造林、慎重使用复垦措施等内容。总之，水土保持已不是最初的水土流失防治，即采取措施简简单单地把水土资源固定在某一个区域。
2.问题的原因分析
2.1没有着眼于提高土地生产力
因为他们认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,甚至于有人采用表层硬化处理。当然,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。但他们没有考虑到这样处理后可能会增加圈定土壤的再利用难度,如再利用的时候得撬开硬化层并对其进行相应的处理等,即降低了土地生产力。正因如此,他们在方案设计中没有考虑到化学侵蚀,忽略了工程施工建设过程中使用的化学物质和生产运营过程中废弃物含有的化学物质对土壤水体的污染和土壤本身的盐碱化。还有的就是忽略植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽略植物措施,至少不对石料场、石渣场采用植物措施,加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化,而是随意采用复垦措施,使土地越垦土质越差。相对次要一点的是,在方案中没有提及风力的扬尘等对土地沙化的影响。
从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后,能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平(一般情况下是不可能的),但弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化变得难以利用。据科学测算,自然风化1 cm表土层需要400 a时间,而风化成30 cm耕作层,则至少需要12 000 a。但破坏这12 000 a才风化成的耕作层,却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间上的巨大浪费。因此,占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案是不可取的。
2.2对绿化、美化环境认识不足
由于没有意识到绿化、美化环境，一部分人没有考虑植物措施、或是乱用植物措施、或是没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来，是对绿化、美化环境的认识没有深入。
没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中，不再乎植物措施，认为在工程措施的防护下，已经能够达到防治目标，采用植物措施纯属多余。乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争和只知道植物对土壤的改良、不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力（即植物侵蚀）。他们要么是简单的进行混交造林，没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系对各树种进行优化配置；要么乱用植物种造林，使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质、降低土壤肥力，造成植物侵蚀。没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计，没有考虑立地条件；要么是简单设计，没有考虑混交造林；在简单的进行混交造林设计中，没有考虑造林密度对生长量的影响；当然，他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用（其实，植物措施常常是和生物措施相互通用的）。
2.3仅从定义上理解，没有注意到事物的发展
水同土地资源一样，是限制农业发展的重要因素之一。中国地下水资源有限，地面水分配不均，事实上只有20%的水分布在 64%的耕地上。估计到 2050 年，将缺水 4,000 亿立方米（目前设施，总共为供应 5,000 亿立方米，已经不敷需要），水资源方面形势严峻。早期，人们只提出了土壤保持这一概念。而今，还有很大一部分在停留在这一概念上或在这一概念上前进不大，认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是，他们没有注重水体的保护和利用，没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说，没有水忧患与水战略的意识。当然，这些还与水体保护的具体定义有关，因为在这一方面大家还持不同的意见：如国内有人把入渗作为一种水体保护措施；但有人认为，入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。个人认为，水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发，做好库存，同时进行防污染处理。
3.结语
随着人们认识的发展，土壤侵蚀与水土保持学的概念在不断完善、深化，水土保持学正在逐步演变成一个涉及物理、化学、数学、计算机、气象、水利、农业、林业、资源、环境、社会经济等的综合学科，相信今后的水土保持会更完善、更丰满。在此，希望大家在今后的方案编制工作中，不仅要基于水土保持的概念，同时也要重视水土保持的内涵与外延，与时俱进，从防治水土流失、恢复植被、环境与可持续发展等方面，同时结合资源的便于利用、混林农业、防旱、土地保育等内容，谨慎地做好水土保持方案的编制工作，编制出高质量的水土保持方案。
参考文献：
[1]中科院水利部水土保持研究所.国外对土壤侵蚀与水土保持的解释[M].
[2]青海省水保局.水土保持问答[M].
关键词：水土保持 水土流失 水土保持功能
《水土保持法》及其《实施条例》中没有出现“水土保持功能”的术语，但是在水土保持法律文件中，水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》第一次采用了“水土保持功能”的术语，表明了 “水土保持功能”正式从一个学理概念转变和提升为一个专门的法律概念。该批复规定，水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称。《实施条例》第21条第2款中所称的‘补偿’，是指对损毁或侵占水土保持设施所造成的水土保持功能的丧失或降低所必须给予的补偿。正确理解和适用“水土保持功能” 这个专门的法律概念，对于开展水土保持执法具有重要的实践意义。
1、解释水土保持功能必先解释水土保持
1.1水土保持在学理上首先指一种自然状态或自然规律
在学理上，水土保持首先是指岩石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生态平衡下的水和土相互依存、自我更新的一种健康和谐的正向演替的状态和规律。从岩石到成土母质，从成土母质到土壤，都是在光、水、生物的作用下的一种健康和谐的正向演替的状态，最终土壤厚度不断增加，土壤肥力不断提高，给植物提供源源不断的养份。大气水、地下水、土壤水、地表水之间保持循环和相互补充，最终通过土壤水源源不断地给植物提供生态用水和养份。1957年颁布的《水土保持暂行纲要》有“…禁止滥伐林木，破坏水土保持”的表述，1982年颁布的《水土保持工作条例》也有“严禁滥伐林木破坏水土保持”的表述。这里的“水土保持”都指一种林木被覆下的水土资源不断自我维护和提高的自然状态或自然规律。
1.2水土保持在学理上还指人们一种有目标的思想、行为或技术
在学理上，水土保持还指人们在正确认识水土保持规律的前提下对人为活动进行调控，以纠正人为活动对水土保持状态所造成偏差和紊乱。这里的水土保持指人们这种有目标的水土保持思想、行为和技术。1981年国务院学科委员会明确，水土保持学科范围是“研究水土流失发生的原因和规律，水土保持的基本理论，据以组织综合措施，防治水土流失，维护和提高水土资源和土地生产力，从而有利于发展生产，合理利用水土资源，改善环境条件和自然面貌的一门综合性为其特点的应用技术科学。”1992年《中国大百科全书·水利卷》提出，水土保持学是一门水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良和合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益综合性技术应用科学。1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土保持指防治水土流失，保护、改良和合理利用（山区、丘陵区和风沙区）水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境综合性技术科学。有意识地通过人力力所能及的手段，改变一部分环境因子，促使外力的破坏力减少，土体的抵抗力增强，终将使外力的破坏力小于或者等于土体的抵抗力，就控制了水土流失，也消除了水土流失对生产和生活上的危害，进而可以保护改善和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，建立良好生态环境，达到有益人民生活和生产的目的。这是水土保持最基本的原理。
1.3水土保持在法理上只能指人们与水土保持有联系的行为
在法理上，水土保持只能指人们与水土保持有联系的行为，包括消极行为和积极行为。但是不能包括与水土保持有关的思想、理论或者观点。因为法律是一种调整人们社会行为的规范，它的调整对象是人们的行为。因此，水土保持工作中，人们的水土保持思想观念问题是水土保持法律规范本身无法解决。《水土保持法》第二条规定，“本法所称水土保持，是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。”
水土保持法律关系的客体一般只有水土保持设施（即物）和人们与水土保持有联系的行为（即行为）。根据环境与资源保护法原理，环境与资源保护法律关系中作为权利义务对象的物，必须是人们可以影响和控制的、具有环境功能的自然物。在水土保持法律关系中这种物就是水土保持设施，如森林、草地、荒山等。而这些行为则如林业采伐、整地造林、抚育幼林、垦复油茶、油桐等经济林木、开发建设项目的生产建设等。
2、解释水土保持功能必先解释水土流失
水土流失的概念在学理上有多种表述，但是在法律文件中没有法律概念上的表述。水土流失学理概念表述典型的有水土流失过程论、水土流失结果论等，以不同的学理概念表述为基础来理解法律概念上的水土流失，会造成《水土保持法》的适用上的不同法律效果。
2.1水土流失过程论
水土流失过程论，这里列出两种典型。 1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”土壤侵蚀指“土壤在各种自然因素和人为因素的影响下发生破坏和搬运的现象。…土壤侵蚀有时仅指受水流作用，这与水土流失相似。”1990年王汉存编的《水土保持原理》提出，“土壤侵蚀就是在外界自然力量和人类不合理的经营活动影响下，土壤、母质、风化物、甚至基岩被剥蚀破坏、搬运和沉积的全过程。我国通称的水土流失，严格地讲应属土壤侵蚀中的水力侵蚀，而且除指土壤、母质的流失外，尚包括水的损失。不过习惯上，人们常将‘水土流失’与‘土壤侵蚀’两词等同起来使用。”
水土流失过程论虽为学理解释，但是通俗易懂。在水土保持科学知识宣传普及中采用，能产生较好的效果。特别在南方丘陵山区的人们在生产生活实践中对水土流失（水力侵蚀）有类似的感性认识，对此更好理解。根据水土流失过程论的定义，判断是否为水土流失的标准有三条：一是水土流失的对象是土壤、母质、风化物、基岩和水；二是水土流失的原因是外界自然力量和人类不合理的经营活动；三是水土流失的过程是破坏、搬运和沉积三个环节。但是水土流失过程论的定义有两点缺陷：一是对“水的损失”没有阐述清楚，是指土壤水的损失，还是地表水的损失，或者是地下水的损失？怎样理解水的损失？一般的业外人士都认为降雨转化为地表径流、地下渗流和地表蒸发，最终汇入江河湖海，水循环怎么会有损失呢？二是单纯强调具有破坏、搬运和沉积三环节的全过程，只是从现象上进行定义，没有从本质上进行定义。既容易导致概念的泛化，又对于认定特殊形式水土流失现象有一定障碍。如有的同志主张，旧城改造中旧砖房被折除过程，不负责的环卫工人在打扫垃圾时向城市排水管口倒垃圾，都是造成水土流失，这是典型的概念泛化。如有一块四周高的荒地，地面较平整，拟房地产开发，开发商提出他们进行基础开挖，土壤也不存在位移，不存在破坏、搬运和沉积三环节的全过程，因而不存在水土流失。作为水土保持执法人员如果也严格按此定义还真不好驳倒。这就需要水土流失结果论的定义了。
2.2水土流失结果论
1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土流失是在陆地表面由外营力引起的水土资源和土地生产力的损失和破坏。土壤侵蚀是陆地表面，水力、风、冻融和重力等外力作用下，土壤、土壤母质和其他地面组成物质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全过程。
显然，水土流失结果论，比起水土流失过程论，更宏观、简洁，也更接近水土流失的本质。根据水土流失因果论的定义，判断是否为水土流失有三条标准：一是水土流失发生的场所是陆地表面，除了海洋外的地球表面都有可能发生水土流失；二是水土流失产生的原因必须是外营力，最主要的外营力是水力、风力、重力和人为活动；三是水土流失产生的结果是水土资源和土地生产力的损失和破坏。
但是水土流失结果论也有其不足：一是更抽象，对于业外人士不好理解，需要作进一步的阐述。要解释外营力这个地学术语，要解释水土资源和土地生产力的损失和破坏。比如水的损失主要指降雨落到地表后，由于蒸发和蒸腾、地面径流和土体内渗流、向深层渗漏，从而造成对生产和生活不利的现象。二是容易导致水土流失概念的外延的无限扩张。单纯从“水土资源和土地生产力的损失和破坏”字面上理解，任何环境污染现象似乎属于水土流失的范畴，比如土壤污染、水污染，都导致水土资源和土地生产力的损失和破坏，都离不开水和人为活动的外力作用。
2.3水土流失的法律概念
虽然在法律文件中没有水土流失法律概念上的表述，但是可以从《水土保持法》总则部分，特别是第一条和第二条看出，《水土保持法》采用的学理基础是水土流失结果论的概念。进一步分析《水土保持法》总则部分，可以得出水土流失的法律概念有以下两个构成要件：
（1）水土流失的后果，或是水土资源的破坏和损失，或是加重水、旱、风沙灾害，或是恶化生态环境，或是影响生产，四者居其一则可满足。《水土保持法》第一条规定了立法宗旨，即为预防和治理水土流失，保护和合理利用水土资源、减轻水、旱、风沙灾害，改善生态环境，发展生产，制定本法。法律所要保护的，自然就是需要预防的水土流失所可能造成后果；（2）水土流失的原因既可以是单纯的自然因素，又可以是单纯的人为因素，还可以自然因素和人为因素的共同作用。水土流失是否有人为因素参与在所不问。
3、如何在水土保持执法中适用水土保持功能的法律概念
3.1水土保持功能的定义
根据《现代汉语词典》，功能有两种含义，一是事物或方法所发挥的有利的作用；另一种是效能。而效能指事物所蕴藏的有利的作用。因此，功能是指事物所发挥或蕴藏的有利的作用。那么，什么是水土保持功能呢？笔者认为，水土保持功能指陆地表面的各种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证，这个定义没有用“水土保持设施”，而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念，它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林，也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标，不能用政治经济学上的生产力概念来理解，只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。
3.2森林、植被的水源涵养作用是水土保持功能的重要表现形式
森林和植被水源涵养作用指森林和植被覆被地面，截持降水，调节和吸收地面径流，固持和改良土壤，保护和滞蓄下渗水分，抑制蒸发，提高水分有效蒸腾，均匀积雪，改变雪和土壤的冻融性质，并能促进降水增加等有利人们生产和生活的效能，其本质是森林对水资源的有益影响，这种有益影响不仅局限于森林所在地区，而且对邻近地区，特别是江河下游地区影响更为突出。因此，在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，滥伐森林，毁坏植被、陡坡开荒等行为，从影响水源涵养作用意义上说，就是降低水土保持功能。
3.3生物生产力是表征水土保持功能的重要指标之一
生物生产力是一个生态系统中最基本的数量特征。生态系统内能量流的起点是绿色植物光合作用对光能的固定。世界上生物和人类生活的全部活动皆取决于植物光合作用中所获取的能量。植物在单位面积和单位时间（通常一年）内积累光能合成的总量称总生产力，通常用有机物质干重g/m2/年表示。通常情况下，按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下，植物数量和分布越少，总生产力越低，也就是水土地生产力越低，说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土（石、渣）占压地表，破坏植被，从而降低水土保持功能的命题。试问原来的植被都被占压和毁坏，何来光合作用和光能利用率，何来生物生产力？
3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指标之一
水分是土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤的物理性质，制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，是构成土壤肥力的一个重要的因素，而且本身更是一切作（植）物赖以生存的基本条件。 土壤中的水分或者被吸附在土粒表面，或者处在孔隙中，并且和外界的水一样，也以固态、液态、气态三种形态存在。土壤水分从形态上，大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类：（1）化学结合水：要在600℃～700℃温度下才能脱离土粒。（2）吸湿水：是土粒表面分子力所吸附的单分子水层。（3）自由水：可以在土壤颗粒的孔隙中移动。自由水又可分为：膜状水，毛管悬着水，毛管支持水，重力水。从生产意义讲，化学结合水和吸湿水在土壤中不能自由移动，故不能被植物利用；膜状水仅能作极缓慢的移动，且含量很少，远不能满足植物的需要；毛管悬着水和毛管支持水是供植物吸收利用的最有效的水分，重力水因只能暂时存在，不能持续为植物利用，而且过多时，常又会造成土壤通气不畅，影响植物生长。
关键词：水土保持林 有效覆盖度 土壤侵蚀
森林不仅是一种宝贵的自然资源,而且是陆地生态系统的主体,同时也是人类赖以生存和持续发展的物质基础。水土保持林是森林生态系统的有机组成部分，在水土流失治理工作中占有非常重要的地位。
研究结果表明，一般情况下，在一定生态区域范围内，随着水土保持林覆盖度的提高，水土流失的防治效果也越来越好。土壤侵蚀相对较少，生态环境趋于平衡，生态效益和社会效益相对明显。但是，由于土地资源的有限性、人们生活需求的多样性和长期性以及植物分布地带性的制约，水土保持林覆盖度不可能是无限增大的。这就要求在水土保持林体系建设中，一方面要合理配置林种结构，有效防止水土流失，改善生态环境；另一方面要合理利用土地资源，充分发挥当地乡土树种的作用，作到适地适树对位配置，促进良性循环。因此，这就存在着一个水土保持林有效覆盖度的现实问题，也就是如何运用较少的水土保持林面积获取最大的水土保持效益或者将水土流失量控制在一定（允许）的范围内。正确解决这一问题，对于加强水土保持林的自身建设和土地资源的合理开发利用，具有重要的现实意义和科学指导意义。
在分析有关水土保持林研究成果的基础上，我们对黄土高原沟壑区水土保持林有效覆盖度与土壤侵蚀量的关系进行了初步分析探讨，提出了陇东黄土高原沟壑区水土保持林有效覆盖度，以供商榷。
1 水土保持林系统的功能与发展
水土保持林是为了控制土壤侵蚀和土壤流失、改善生态环境、提高系统环境容量、增加系统单位面积承载能力和经济收入，在水土流失地区营造的一种专用防护林体系，一般由塬面农田防护林、塬边、沟边防风林、坡面防蚀林、梁峁防护林、沟道防冲林等多林种组成。其防护功能主要是通过林冠层、林下地被物与枯落物及林木根系等形在立体防护体系拦截降雨、减缓径流、增加径流入渗机会、延长入渗时间、固持网络土壤、增强土壤抗蚀抗冲性能来实现的。如何长期持续稳定地发挥这一系统的功能呢？这就要求我们在水土保持林的营造和经营管理中，保持水土保持林系统内外物质流与能量流在较长时间内保持平衡，使林木生长发育所需的水分和营养物质维持在一定的水平，即最低供应量应大于引起该系统自调功能丧失时的物质供应量。否则，会形成以“小老树”为主的低质低产林分，达不到营造水土保持林的目的。多年来的分析研究表明，加强林分密度管理使其达到合理的适宜密度是协调系统功能、充分发挥系统整体效益的主要手段和方法，也是维持整个防护林体系范围内土壤养分状况长期稳定的重要途径[1]。
2 水土保持林的有效覆盖率
如前所述，水土保持林是一种多功能全方位的立体防护体系，必须达到一定规模和面积才能充分发挥其系统功能，形成规模效益。那么在一个小流域或一定的生态类型区范围内需要有多大面积的水土保持林才能达到控制水土流失的目的呢？目前的研究成果表明，一般情况下覆盖率达到30%即可，但也有人认为需达50%—60%，还有人认为应达到60%—75%。这一研究成果的不统一，一方面严重地影响了林业及水保工作的宏观决策，另一方面是水保部门在治理验收工作中没有一个科学的指标来衡量。为此，我们提出了一个有效覆盖度的概念。综合有关部门水保科研成果，我们认为：水土保持林有效覆盖度应该是指水土保持林控制水土流失的功能满足人们对水土流失治理的需要或要求时的森林覆盖度。
3 水土保持林有效覆盖率与土壤流失量的关系
水土保持林覆盖度与土壤流失量的关系国内外均有研究和报道，覆盖度提高，水土保持功能也随之增强，而且有效覆盖度土壤流失量（侵蚀模数）的关系是一个连续动态的负相关关系。定量分析和研究结果证明，覆盖率SA与土壤流失量M之间的相关关系如下[2]：
M=ae-bSA (1)
式中：a、b均为待定系数。王秋生等人进一步研究指出，系数a为覆盖率为零时（无任何植被覆盖）地的单位面积的土壤流失量即侵蚀模数Mm ；系数b为覆盖率接近100%时的单位土壤面积的侵蚀量M0与Mm之比的自然对数，即b=ln(M0/Mm)[3]。因此可将上式改变成：
M=Mme-ln[(M0/Mm)]SA (2)
式(2)在应用方面可操作性强，具有广泛的适应性，因此我们称式(2)为有效覆盖度与土壤流失量的一般方程。
4 水土保持林有效覆盖度的确定
以上分析表明，水土保持林有效覆盖度可定量为在一定防护范围内土壤流失量等于允许流失量时的林木覆盖度。要具体确定其大小，将涉及土壤允许流失量A、最大侵蚀量Mm、最小侵蚀量M0三项指标。
土壤允许流失量（A）取决于某一地区的成土母、生物、地形、时间等因素，在一定区域范围内的土壤允许流失量一般是一个定值，但不同地区其值各不相同，如美国确定为225—1150t/km2·a，前苏联确定为340—1090t/km2·a。我国虽没有作明确规定，但从有关研究成果和水土保持技术规程来看，一般以1000t/km2·a作为无明显侵蚀界限，与国际上多数地区采用的数值相近似，故将1000t/km2·a作为我们确定水土保持林有效覆盖率时的土壤允许流失量。
最大侵蚀量Mm是指覆盖率为零时的土壤侵蚀量。调查分析结果表明，陇东黄土高原沟壑区在未治理前，小流域裸地最大平均侵蚀量为8835t/km2·a，其中高原沟壑区为6650—8700 t/km2·a，丘陵沟壑区为8000—11000 t/km2·a，残塬区为9000—10000t/km2·a。
最小侵蚀量M0是指覆盖率接近100%时的土壤侵蚀量[4]。根据我们在泾川县中沟流域（水土保持林覆盖率为95%）12年的定点径流观测结果表明，中沟流域平均侵蚀模数为60t/(km2·a)，因此该流域可作为陇东黄土高原沟壑区土壤最小侵蚀量。
把A、M0、Mm等三个指标分别代入（2）式，则有
M=8835-4.9921SA
令M=A=1000t/km2·a,经计算可得
SA=43.6%
5.结论
综上所述,水土保持林有效覆盖率是由土壤允许流失量A、、最大侵蚀量Mm及最小侵蚀量M0三个方面来决定的。一般A是定值1000 t/km2·a，Mm及M0受该取土壤、地形等有关部门因素的影响而变化，M0一般变化较小，通常为60—64 t/km2·a，而Mm为该区不同类型流失量的平均值，变化也不会很大。因此在一定地区内以上三个方面基本变化不大，据此所求得的水土保持林有效覆盖率也就是一个相对稳定的数值，可作为该区水土保持林建设的一个重要指标来指导水土保持林的建设。
参考文献：
1.张淑芝，孙孙海 “应用耗散结构理论配置水土保持林体系及及其效益研究”。《中国水土保持》，1995(4)—(5)
2.郭忠开，“水土保持林有效覆盖率及其确定方法”《土壤侵蚀与水土保持学报》，1996(3)
3.王秋生,“植被土壤侵蚀的数学模型及其应用”《水土保持学报》，1991(5)
土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显的退化结果。
2全球土壤退化概况
当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的
38%[3～6]。
全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占56%，风蚀占28%；至于水蚀的动因，43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达240万km2，其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%)；全球物理退化的土壤总面积约83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。
3我国土壤退化状况
首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996年我国水土流失面积已达183万km2，占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2，占该区土地总面积的1/4[8]。同时，对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的30年中，其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。
其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1%的就占31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为67.3万km2，其中有20多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。
此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。
4土壤退化研究进展
自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地，117个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率，并对其进行模拟和预测；④侧重人类活动（特别是土地利用方式和土壤经营管理措施）对土壤退化和土壤质量影响的研究，并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合，进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广；⑤注重传统技术（野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等）与高新技术（遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等）的结合；⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。
我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。
然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。
5土壤退化的研究方向
土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。
我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：
(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；
(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；
(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；
(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；
(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；
(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；
(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究，协助政府制定有利于持续土地利用，防治土壤退化的政策。
参考文献
1RLal.Soilqualityandsustainability[A].In:
RLal,WHBlum,CValentine,etal.Methodsfor
AssessmentofSoilDegradation[C].USA:CRCPress
LLC,1998,17～30.
2赵其国，孙波，张桃林．土壤质量与持续环境I．土壤质量的定义及评价方法[J]．土壤，1997,(3)：113～120.
3GLASOD.Globalassessmentofsoildegradation[Z].Worldmaps.
Wageningen(Netherlands):ISRICandPUNE,
1990.
4OldemanLR,Engelen,VWPVan,etal.Theextent
ofhuman-inducedsoildegradation[Z].Annex5“World
Mapofthestatusofhumaninducedsoildegradation,Anexplanatory
note.”Wageningen,Netherlands:ISRIC.
1990.
5OldemanLR,HakkelingRTA,SombroekWG.
Worldmapofthestatusofhuman-inducedsoil
degradation[Z].Anexplanatorynote,Wageningen,Netherlands:ISRIC
andPUNE,1991.
6OldemanLR.Theglobalextentofsoil
degradation[A].In:DJGreenland,ISzabolcs.
SoilResilienceandSustainableLandUse[C].CABInternational,
Wallingford,UK,1994,99～118.
7中国农业年鉴编辑委员会．中国农业年鉴[Z]．北京：中国农业出版社，1997.
8张桃林．中国红壤退化机制与防治[M]．北京：中国农业出版社，1999.
9红黄壤地区农业持续发展战略研究专题协作组．红黄壤地区农业持续发展研究（第一集）[C]．北京：中国农业科技出版社，1993.
10鲁如坤．土壤—植物营养学[M]．北京：化学工业出版社，1998.
11孙波，张桃林，赵其国．我国东南丘陵区土壤肥力的综合评价[J]．土壤学报，1995,32(4)：362～369.
12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T
Vearasilp,etal.ConferenceReportof2nd
InternationalConferenceonLandDegradation[R].
Bangkok:DLD,1999.15～33.
13赵其国，张桃林，鲁如坤，等．我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究[R]．南京：中国科学院南京土壤研究所，2000.
关键词：土壤资源；生态；改良
中图分类号：D922.33 文献标识码：A
具有农、林、牧业生产性能的土壤类型总称，我们谓之土壤资源，其为人类生产、生活中最基本、最广泛和最重要的自然资源，属地球上陆地生态系统的重要组成部分。同时，其被认为是土地资源的核心内容，亦是地理环境的物质基础。
据其概念可知，土壤资源具有一定的生产力，生产力的高低除了与其自然属性有关外，很大程度上取决于人类对生产实践技术水平的认知和掌握。土壤种类及其性质的异同，对农、林、牧业均具有不同的适宜性，生态改良技术是人类合理利用和调控土壤适宜性的有效手段，即挖掘和提高土壤生产潜力的问题。可更新和可培育的两大原则是人类改造土壤资源的基础前提，对其发展变化规律的有效掌握有助于人类应用先进技术促使其肥力不断提高，以生产更多的农产品，满足人类生活的需要。若采取不恰当的培育措施，土壤肥力和生产力均会随之下降，甚至衰竭。
1 土壤资源存在的问题
据悉，地球上无冰覆盖的陆地总面积约为1.3亿km2，其中可耕地面积占23.08%，而已耕地仅有1400万km2，比例约占陆地总面积的10.77%，可见耕地面积是极为有限且分布不均的。从数据中可推算，仍有12.31%的可耕地有待开发，然而其中绝大多数在现有条件下难以利用，例如沙漠、裸岩和陡坡山地等，真正肥沃且可耕种的土地大部分已被垦殖。
我国土壤资源比较丰富，类型也多种多样，拥有12个土纲60个土类，还具有世界上特有的青藏高原土壤，因此对发展农、林、牧业生产均具有广泛的应用价值。我国耕地的绝对数量约100万km2，仅占世界同类耕地的7%，居世界第4位。人均耕地面积933.3m2，远低于世界人均2866.7m2的占有水平。利用和保护土壤资源，确保其永续利用，是我国针对土地资源面积逐年缩减、贫瘠进程日益加剧所提出的刚性任务。
1.1 耕地逐年减少，人地矛盾突出
耕地面积锐减是世界性的话题，而我国人地矛盾更为突出，40多年来，开荒造田多达2500万hm2，但耕地减少量多达4000万hm2，每年新增1600万的人口更是雪上加霜，使得有效生存空间越来越小。城市化进程的加速对土壤资源的质与量均可产生双重影响[1]。
1.2 土壤侵蚀严重，危害巨大
由于植被破坏、利用不当，土壤侵蚀现象愈发严重。据估计，世界约有1/4的耕地受到不同程度的水蚀和风蚀，目前全世界土壤流失量已增至254亿t/a，许多区域出现土壤肥力下降的现象。我国水土流失面积已由19世纪50年代初的116万km2扩增至190万km2，增长近63.8%。受水土流失危害的耕地约占耕地总面积1/3以上，水土流失涉及全国近1000个县。南方丘陵红壤侵蚀面积约为40万km2，估算全国土壤流失量每年50亿t，相当于氮、磷、钾肥4000万t的损失量，这些土壤流失的养分量，折合成化肥，相当于全国化肥的年产量。水土流失不仅对农、林业生产造成严重威胁，同时对水利、交通及工矿等事业亦带来巨大危害。
1.3 土壤资源退化，肥力下降
土壤侵蚀和垦殖利用的不合理，加速了其退化进程。李彦芳等[2]认为耕地质量衰退造成的耕地隐性流失已严重影响了耕地总量动态平衡战略的实施以及耕地的可持续发展。物理、化学和生物等土壤特性劣化的综合表征，即为土壤退化，具体表现为有机质下降、养分元素匮乏、土壤结构破坏、土壤侵蚀、土层变薄、土壤板结、土壤碱化和沙化等诸多方面。其中，有机质下降是当前土壤退化的主要标志。我国耕地土壤有机质下降也是极为普遍的，若不加以制止，土壤腐殖质（既为地球表面太阳能的主要累积器，也是确保生物圈生态稳定的土壤生产力的保护者）的损失可进一步加速生态危机的进程。
1.4 土壤盐碱化、沙化加剧
世界各大洲干旱、半干旱地区均有不同程度的盐碱土分布，约占干旱区面积的39%，我国盐碱土总面积约为20万km2。另外，土壤沙化也是该气候条件下土壤资源的另一种退化现象。
2 土壤资源生态改良手段
生态改良手段主要是通过防止土壤侵蚀、防治土壤沙化、培肥土壤、改善生态系统，使土壤资源显现应有的生态和社会经济效益。防止土壤侵蚀可采用工程和生物措施相结合的方法，做好总体规划，因地制宜确定农林牧用地的适当比例。此外，采用等高耕作、深耕松土、适量施肥免耕法以及采用固沙剂等方法，均可起到防止土壤侵蚀的目的。
盐碱良必须是抗旱、治涝及治盐碱相结合，其主要措施有冲洗、排水和井机灌排等。在沙漠化治理上，应与区域性环境保护结合起来，采取综合措施，进行有针对性的治理。此外，对洪、涝、旱、风、酸、粘、沙和贫瘠等多种因素影响农业生产的低产田，可采取综合改良措施使其成为高产、稳产的优质农田。
另外，提高土壤质量还需大力发展农田基本建设，通过制定环境保护法、农田水质标准等来控制土壤污染源。发挥土壤资源优势必须制定周密合理规划，限制乱占农业用地，合理安排农业生产布局，使农、林、牧业均衡发展，进而创造良好的生态和生活环境。
参考文献
[1] 李桂林，陈杰，孙志英，等.城市化过程对土壤资源影响研究进展[J].中国生态农业学报，2008，16（1）：234-240.
根据开发建设项目水土流失与地表扰动的内在联系，提出地表扰动类型的概念；针对项目施工进度快、线路长、扰动变化大的特点，施工期各阶段扰动类型通过定期巡查方式确定，面积采用GPS 技术测定；采用一点多方法比较及多点监测确定不同类型的侵蚀强度；以扰动类型动态监测及其侵蚀强度监测为中心，实现了防治责任范围、土壤流失量、防治效果等验收指标的监测，为工程水土保持验收提供了可靠的依据。其中地表扰动类型划分及面积监测方法、侵蚀强度监测方法可以为广东省开发建设项目水土保持监测提供理论指导和实践依据。
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见《北京喇叭沟门自然保护区建立与功能区划分》一文[2].
2生物多样性价值计算方法
生物多样性经济价值是指生物多样性所包括的生态复合体以及与此相关的各种生态过程所提供的具有经济意义的价值.Mcneely将生物多样性经济价值分为可利用价值(Usevalue,UV)和非利用价值(Non-usevalues,NUV),可利用价值可以被进一步划分为直接利用价值(directusevalues,DUV)、间接利用价值(indirectusevalues,IUV)和可选择价值(optionvalues,OV),即可能的利用价值.非利用价值主要是存在价值(Existencevalues,EV)[3].联合国环境规划署(UNEP)于1993年编写的《生物多样性国情研究指南》[4]中将生物多样性价值分为:显著实物形式的直接价值、无显著实物形式的直接价值、间接价值、选择价值、消极价值(Passiveuses).
对生物多样性经济价值分类,国外还提出其它系统,但与前二者在实质上差异不大.根据生物多样性各方面内容的不同价值体现形式,通常采用不同的计算方法对其进行评价[5]:①基于市场的经济评价———市场定价与替代消费(有市场存在的物品和服务),包括直接市场价值法、替代花费法和生产成本法;②基于替代品市场的经济评价———环境偏好显示(观察人们的市场行为而推测其显示的偏好),包括旅行费用法、享乐价值法(HPM)、规避行为和防护费用法(DE)等;③基于无市场公共物品的评价方法———条件价值评估法(CVM),包括支付意愿(Willingnesstopay,WTP)法、条件价值法等.联合国环境规划署计算生物多样性价值的方法见式(1):TEV=f(DUV,IUV,OV,QOV,BV,EV)(1)式中,TEV—总经济价值;DUV—直接使用价值;IUV—间接使用价值;OV—选择价值(包括BV);QOV—半选择价值(QuasiOptionValue);BV—遗产价值(BequestValue);EV—存在价值.其中,DUV,IUV,OV,QOV属于使用价值;BV和EV属于非使用价值.我国在1994年国家科委组织的自然资源核算研究中,将森林资源环境价值分为使用价值和非使用价值,并提到选择价值和存在价值的概念.1998年2月由国家环保局出版的《中国生物多样性国情研究报告》中将生物多样性总经济价值分为三个方面:①使用价值(即被人类作为资源使用的价值),又分直接使用价值和间接使用价值;直接使用价值可分为消费性的价值(生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其它工业原料)和非消费性的价值(提供人类欣赏的对象);间接使用价值(即生态功能,指间接地支持和保护经济活动和财产的环境调节功能,表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并作为CO2的汇在调节全球气候变化中的作用等等).②选择价值(即潜在价值,为后人提供选择机会的价值).③
存在价值(即伦理或道德价值,自然界多种多样极其繁杂的物种及其系统的存在,有利于地球生命支持系统功能的保持及其结构的稳定,无论发生什么灾害,总有许多种会保存下来,继续功能运作,使自然界的动态平衡不致遭到瓦解).按照我国对生物多样性价值的分类,本文主要探讨评价了使用价值,包括活立木价值、经济植物资源、森林旅游价值等直接使用价值和涵养水源、保持水土、净化空气等间接使用价值.
3生物多样性经济价值评价
3•1直接使用价值
3•1•1消费性价值
在喇叭沟门林区森林系统中,消费性的价值主要包括活立木价值、药材价值、食用野果、野菜价值、菌类价值、畜牧养殖价值等几个方面.(1)活立木价值(V活立木)根据全国主要树种标准序列立木林价和喇叭沟门森林资源统计资料,计算活立木价值.(2)野果及其它林副产品价值根据调查资料进行统计计算,1998年林区野果及其它林副产品价值为657•99万元,实际利用价值为65•86万元.野果及其它林副产品包括以下几个方面:①野果野果种类较多,但直接带来经济效益的种类主要为野山楂、榛子、毛榛、酸枣、山杏等[7,8].经过对林区野果储量及居民家庭采收情况进行调查,统计出5种主要野果总价值为12•79万元,居民采收野果收入为5•66万元.②药材根据样地调查资料和聚类方法进行林区内各药用植物资源[9]、储量的计算.经统计,林区内所分布的28种储量大、经常收购药材的价值为1802•61万元,以此作为药材的储蓄量价值,按照药材的平均生长年限3年计算,则每年药材资源产生的价值为600•8万元,实际调查统计林区居民依靠药材年收入为15•8万元.③食用菌食用菌类包括榛蘑、草蘑、木耳等,食用菌价值以居民实际收入进行计算,经过统计,居民食用菌年收入44•4万元.(3)畜牧养殖价值1998年,喇叭沟门林区畜牧养殖业总产值155•3万元,养殖种类主要包括牛、羊、猪、鸭和养蜂等.畜牧养殖不能完全依赖森林系统获取食物,在计算该林区森林生物多样性的畜牧养殖价值时,以畜牧养殖业当年产值的一半进行计算,则畜牧养殖价值为77•65万元.
3•1•2非消费性价值
非消费性价值应包括科学研究价值、文化教育价值和旅游价值.在时间序列里,服务价值是个不确定数值.由于喇叭沟门林区的科学研究和文化教育活动较少,本项目主要评估其旅游价值.估计旅游价值一般采用旅行费用支出法计算和统计.游行费用支出包括交通费用、住宿费用、门票及服务费用.1998年喇叭沟门乡门票纯收入仅有2万元,实际应收约4万元,估计游客人数为4000人.假设游客逗留2d,按最低消费35元/(人•d)计算,则食宿费用约28万元;如果每4人使用一次导游和马车(每次20元左右),则服务费用约2万元.如果按此推算,1998年旅游业产值为34万元,净利润约23万元.由于该区旅游业刚刚兴起,正处于投资建设阶段,游客人数目前较少.如果采用旅行费用支出法评估,旅游价值可能偏低.截止1998年底,国家、集体、个人三方面总投资额约1060万元左右.根据投资决策,投资成本将在5~10a左右的时间收回.当地旅游部门收益的是游客的住宿费用、门票及服务费用,并不包括交通费用.可以认为,投资额和银行存款利息是未来几年的旅游价值的最低值.如果10a收回成本,则平均每年的最低产值应为190万元左右.
3•2间接使用价值
间接使用价值主要通过生态功能体现,反映在①提供生态系统演替与生物进化所需要的丰富的物种与遗传资源;②是生态系统的服务功能,主要是有机物质的生产、CO2的固定、O2的释放、重要污染物质降解以及在涵养水源、保护土壤的生态功能作用[10],可应用市场价值法、替代市场法、防护费用法、恢复费用法等方法评价其经济价值.
3•2•1有机物质的生产
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,合成有机物质,是生物链中有机物的第一性生产者和生物能量的积累者.地球上植物生物产量约占全球生物产量的99%,而森林生态系统的生物产量又占植物生物产量的90%.
3.2.2固定CO2与释放O2
由植物光合作用方程式6nCO2264+6nH2OnC6H12O6180+6nO2192(C6H10O5)162可推算出植物体固定有机物质与吸收CO2、释放O2之间的关系,即生成162g多糖有机物质,可吸收264gCO2,释放192gO2.也就是植物体每积累1g干物质,可以固定1.63gCO2,释放1.19gO2.据此可估算出喇叭沟门林区每年固定CO2与释放O2的数量.
3.2.2.1CO2的贮存与固定
根据喇叭沟门林区各主要植被类型的总生物量与总生产力,计算出林区CO2的总储存量为5.48×106t,CO2的年固定量为3.89×105t.对于固定CO2经济价值的计算,目前国际上主要有两种方法,即碳税法和造林成本法[5].碳税法是根据政府部门为了限制向大气中排放CO2数量,而征收向大气中排放CO2的税费标准来计算森林植物固定CO2的经济价值.目前,瑞典的碳税率得到较多人的认可,即0.15美元/kg碳.造林成本法是依据所造林分吸收大气中的CO2的数量与造林的费用之间的关系来推算森林固定CO2的价值.FAO(联合国粮农组织)研究表明,热带森林固碳的造林成本为24~31美元/t碳;美国国家环保局研究结果,北寒带、温带和热带各类森林固定CO2成本小于30美元/t碳;在中国,木材成本为240.03元/m3,折合260.9元/t碳,换算为71.15元/tCO2计算,每年固定的CO2总经济价值为2767.6万元.以瑞典提议的碳税为0.15美元/kg碳,并将此碳税换算为固定CO2率,即为40.94美元/tCO2,根据此值计算喇叭沟门生态系统每年固定CO2总经济价值为13218.3万元,二者平均值为7993.0万元.
3.2.2.2O2的释放及价值
O2的释放量与CO2固定量的计算方法相同,也是根据光合反应中固定有机物与释放O2的关系来计算,即植物体每积累1g干物质,可以释放1.19gO2.据此可估算出喇叭沟门林区O2的年释放量为2.84×105t.所释放O2的经济价值,可用造林成本法与工业氧价格替代法来计算.造林成本法中,以目前中国杉木、马尾松、泡桐3种树平均造林成本240.03元/m3,折合352.93元/tO2计算,为10023.2万元.工业氧价格替代法中,以工业氧的现价0.4元/kgO2来计算,为11360.0万元,二者平均值为10691.6万元.
3.2.3营养物质的循环与贮存
营养物质在生态系统中循环流动,其中的一部分营养物质合成各种有机物后参与生物体的构建.在森林生态系统中主要表现为木材、林副产品和枯枝落叶而提供给外部环境,或在植物中保存,或归还于土壤,因而这部分营养物质避免了养分受雨水淋洗的直接流失.植物体所固定的这部分营养物质,其主要成分为N,P,K3种元素,所固定营养物质的价值,也以这3种元素的价值来计算.各元素每年的累积量为林分在1年的生长中从土壤中吸取的量减去林分每年枯落物归还土壤的量和雨水淋洗归还的养分.各营养物质的累积量因林分和环境而异.在喇叭沟门林区森林营养物质积累量的计算中,以《中国生物多样性国情研究报告》各类陆地生态系统营养物质的储存与固定量为依据,取林地生态系统中各养分的平均水平,即N,P,K在有机物中的百分含量来计算,分别为:N为0.418%,P为0.089%,K为0.181%.根据生物量与生产力数值,计算N,P,K年固定量分别为998.8,212.7,432.5t总储量分别为14045.0,2990.4,6081.7t.以中国平均化肥价格2549元/t计算,喇叭沟门林区森林生态系统每年所固定的营养物质的间接经济价值为419.1万元
3.2.4水土保持
通过林冠的截持降水、枯枝落叶层吸水、森林土壤的良好渗透以及森林各层植物的机械阻碍和地表植被、枯枝落叶层的防护,雨水和地表径流对土壤表面的直接冲刷力大大减弱,地表径流减少,从而有效地降低了土壤侵蚀所造成的林地的破坏和土壤肥力的丧失,减轻了泥沙对河流、湖泊及水库的淤积.(1)减少土壤侵蚀对森林所减少的土壤侵蚀量,一般采用有林地和无林地的侵蚀差异来计算,即假定在无林情况下的土壤侵蚀总量,减去现有林地的土壤侵蚀总量.土壤侵蚀总量的计算,可用土壤侵蚀模数乘以林地面积求得.喇叭沟门林区位于怀柔水库与密云水库上游的北部山区,其林分为重要的水源涵养林和水土保持林.在两大水库周围山区,为保护水源和防止水土流失,多年来进行了不断的植树造林和封山育林,已形成一定的植被覆盖,因而用喇叭沟门林区与其周围地区的土壤侵蚀差异来计算喇叭沟门林区减少的土壤侵蚀量,更具有对比性.喇叭沟门林区的土壤侵蚀模数尚未测定,其森林覆盖率57.2%,与怀柔县庄户沟小流域森林覆盖率50%接近,借用庄户沟小流域土壤侵蚀模数348t•km-2•a-1计算喇叭沟门林区每年侵蚀土壤量为1.05×105t.密云水库与怀柔水库上游山区多年平均土壤侵蚀模数1959t•km-2•a-1,如果以此值计算,则喇叭沟门乡土壤侵蚀量为5.89×105t/a,由此计算出由于森林系统的防护,喇叭沟门林区每年可减少的土壤侵蚀总量为二者之差,即4.84×105t.(2)减少土地废弃面积森林被破坏后,常会导致林地表面土层及有机物质的侵蚀,引起土壤贫瘠化,甚至岩石,成为不毛之地.根据陈应发等人的研究,以森林减少的土壤侵蚀总量与全国土地耕作层和林地土壤层的平均厚度,计算森林减少土壤侵蚀相当于耕作利用的土地面积.喇叭沟门林区每年可减少的土壤侵蚀量4.84×105t土壤,体积约为3.72×105m3,以中国平均土层厚度0.5m计算,喇叭沟门林区每年可减少土地废弃面积为74.5hm2.由森林防护作用所减少土地废弃面积带来经济价值大小的计算方法,类同于应用机会成本法计算水土流失所造成废弃土地面积而丧失经济价值的计算方法.根据国家统计局资料,我国林业生产的平均收益为282.17元•hm-2•a-1(1990年不变价),则喇叭沟门林区森林每年减少土壤侵蚀价值为2.10万元.(3)减少土壤肥力损失由于森林具有水土保持作用,使林地的土壤侵蚀大大降低,因而土壤中的N,P,K,Ga、Mg等元素和其它有机物也得以保留,所减少的营养物质损失量等于减少的土壤侵蚀量乘以土壤中各营养物质的含量,即:M=∑ni=1∑kj=1miPij(4)式中,M为减少的营养物质总量;mi为不同土类所减少的侵蚀量;Pij为各土类中各营养元素的百分含量;i为各土壤类型;j为不同的营养物质(N,P,K,Ga,Mg,有机质).喇叭沟门林区土壤类型及所占比例为:褐土占48.6%,棕壤46.1%,其它5.3%(以菜园农田土为主),各土类的营养物质含量。根据以上公式,计算喇叭沟门林区植被减少的有机质,全N,速效P,速效K的流失量分别为2•044×104t,1•043×103t,8•09t,92•83t.减少土壤肥力损失的价值,包括减少无机元素损失的价值和减少有机质损失的价值.无机物价值按照我国农业部门统计资料折算出N,P,K化肥平均价格,即1990年的2549元/t不变价格来计算;有机质的价值,陈应发等人应用成本替代法研究计算出每公顷森林的贡献价值为320元/(hm2•a-1),本处采用国情报告中每公顷森林的平均贡献价值,即51.27元/t来计算,减少土壤有机质损失的经济价值为1.05×106元,以化肥价格2549元/t计算,每年减少土壤N,P,K经济损失价值为2.92×106元.(4)减少泥沙淤积喇叭沟门林区位于密云水库的上游,其水土流失可造成泥沙淤积水库而减少库容.对减少泥沙淤积的价值,采用影子工程法进行计算,即以全国土壤侵蚀流失量24%的平均水平淤积于水库湖泊计算.根据1988~1996年全国水库建设投资测算,以每年新增投资量除以每年新增库容量,得出每建设1m3库容需年投入成本0.67元(1990年不变价),则每年减少泥沙淤积经济价值为5.98×104元.这样,喇叭沟门林区每年由于森林防护减少土壤侵蚀的总经济价值为减少土地损失的价值与减少有机质损失的价值、减少N,P,K损失的价值、减少水库泥沙淤积损失的价值之和,即每年由于森林防护减少土壤侵蚀的总经济价值为4.05×106元.
3.2.5涵养水源
年涵养水源量用水量平衡法,即公式(5)计算:R=P-E(5)式中,R为年平均径流量(森林涵养水源量);P为年平均降水量;E为年平均蒸散量.喇叭沟门林区年平均降水量为500mm,多年平均径流深乘以有林地面积,即为森林涵养水源总量,由此推算出森林每年涵养水源量为2979.4万m3.森林涵养水源的价值,用年涵养水源总量(m3)乘以1m3水的价格计算.单位水价采用影子工程法计算,以每年新增投资量除以每年新增库容量(1988~1991年),计算出每建设1m3的库容需年投入成本0.67元(薛达元,1997),则涵养水源总价值为1996•2万元.
3.2.6净化环境
现代工业的发展,使大气中SO2,HF,Cl2,氮氧化物及其它有害气体含量增加.森林不仅可吸收这些气体,而且还具有降低光化学烟雾污染、净化放射性物质、过滤尘埃的作用.喇叭沟门林区,作为北京市北部的绿色屏障,对提高首都空气质量、保护市民健康具有重要意义.森林对环境的净化作用主要有两方面,即吸收有害气体和滞尘能力.
(1)吸收有害气体
有害气体主要由燃煤和汽车尾气等原因造成,其中以SO2含量最大,分布最广,且危害较重.植物可通过叶面气孔及枝干上的皮孔,吸收一定量的有害气体,使其在体内经生化反应后降解或累积.对有害气体的吸收能力随林分类型不同而异,阔叶林每年吸收SO2能力为88.65kg/hm2,柏类411.6kg/hm2,松林117.6kg/hm2,灌木林地为18.91kg/hm2.根据此数据可计算出喇叭沟门林区植被每年可吸收SO2的潜在能力为1634.5t.吸收SO2的经济价值计算,按照削减SO2的投资额为500万元/t,运行费为100元/t,即每削减1tSO2投资成本为600元的数值计算.则喇叭沟门林区植被每年可吸收SO2的潜在经济价值为98.1万元
(2)削减粉尘
植物叶片表面凹凸不平,且生长着附属物或能分泌粘液,可吸附空气中的尘埃,针叶林年滞尘能力为33.2t/hm2,阔叶林年滞尘能力为为10.11t/hm2;削减粉尘成本为170元/t.喇叭沟门林区植被每年滞尘能力为1.95×105t,削除粉尘的间接经济价值为3315.0万元.
4结论
(1)喇叭沟门林区森林系统生物多样性当年所产生的直接使用价值为木材蓄积年增长价值、果品及其它林副产品价值、畜牧养殖价值和旅游价值之和,即845.67万元,其间接使用价值为24918万元,远远高于其直接使用价值,即生物多样性所产生的生态功能价值远远超出其产生的实物价值,体现了喇叭沟门林区森林系统生物多样性生态功能与北京市民生活密切相关,保护好该区生物多样性尤为重要.
(2)喇叭沟门林区森林植被系统可吸收CO238万t/a,释放O228.4万t/a,减少土壤侵蚀48.4万t/a,理论上可吸收SO21634.5t/a.
[关键词] 隆化县；耕地地力；指标分析
耕地是土地的精华，是人类物质产品的来源地。耕地地力评价是根据所在地特定气候区域以及地形地貌、成土母质、土壤理化性状、农田基础设施等耕地系统的各组成要素之间的相互作用而表现出来的综合特征，来评价耕地生物生产力的高低。耕地地力评价的任务就是通过对耕地资源的科学评价，了解耕地资源的利用现状和存在的问题，从而合理利用现有的耕地资源，治理或修复退化、沙化以及受污染的土壤，为农业结构调整、无公害农产品生产等农业决策提供科学依据，保障农业的可持续发展。目前在全国开展的县级耕地地力评价，是在GIS技术系统的支持下，运用相关分析、层次分析和模糊评价等数学方法和数学模型进行的。其中参评因子的选取、权重的计算、单因子隶属度的确定是决定评价成功与否的关键，也是重点研究的内容。
一、研究区概况
隆化县位于河北省北部，地理坐标116°47′45″～118°19′17″E，北纬41°08′47～41°50′09″N，地貌区划为冀北山地，海拔410～1670m，属中温带半湿润季风型气候。土壤类型以棕壤、褐土、潮土为主。全县总面积5462k㎡，其中耕地57333h㎡，为农业部第三批测土配方施肥项目县。按照项目要求，用GPS定位取土、调查，进行常规测试分析，查清了全县土壤肥力状况。采用GIS技术，建立了县级1：50000土壤空间数据库。在此基础上，对耕地质量进行了定量化和科学、准确的评价。
二、参评因子的选取和分析
根据主导因素原则、差异性原则、综合性原则和稳定性原则，在全国共用的47项指标体系框架中选择了气候、立地条件，土壤剖面性状、土壤理化性状4大类10项指标，作为隆化县耕地地力评价的依据。
1.气候因子分析
在耕地生产潜力评价中，反映气候条件的主要是水热条件。水热条件是自然地理环境中最活跃的因素，它是系统能量的源泉，决定着自然地理环境的复合，农业生产的潜在水平和实际水平。
影响隆化县耕地生产潜力的气候因子主要是无霜期和降水量，且无霜期比降水量更重要。
（1）无霜期。隆化县无霜期西北部100d、东南部160d，>10℃积温1800～3200，与无霜期分布趋势一致。这样温度条件，对当地主栽作物产量影响很大。无霜期短的地区，只能种植生育期短的玉米品种和杂粮，而且往往因晚霜造成毁种，秋季霜冻造成减产。无霜期长的中南部则可以种植水稻。
（2）降水量。隆化县年降水量400～550mm，呈西北低、东南高的趋势。150mm的差距虽然很小，但由于恰处于半湿润和半干旱气候的过渡地带，旱作农业区，降水量与时空分布的差异，仍对耕地的生产能力造成明显的影响。
2.立地条件分析
隆化县耕地立地条件中，地貌类型和成土母质对耕地地力影响较大，其中地貌类型的影响相对重要一些。
（1）地貌类型。地貌是通过地表物质和能量的再分配，对耕地的生产能力产生影响的。这里所说的地貌类型，是指中小地貌类型。当地耕地所处的地貌类型主要有：低山、黄土地貌、起伏洪积高台地、平坦河流高阶地、河流低阶地、河漫滩。
①低山：耕地多为坡耕地，分布零散，有不同程度的土壤侵蚀，跑水跑肥。阴坡温度低，阳坡干燥，对作物生长发育均有不良影响。
②黄土地貌：主要为黄土梁峁、沟谷及缓坡地，多数修筑为梯田，田面较平缓，有轻度侵蚀或无侵蚀。
③起伏洪积高台地：分布于低山河谷，多为古代洪积阶地，切割破碎，地面微倾斜，地下水位较低，对土壤无影响。
④平坦河流高阶地：分布于低山宽谷，地势平坦开阔，地下水位3～5m，多为潮褐土，无侵蚀，一般有灌溉条件。
⑤河流低阶地：一般分布于河流两岸，受地下水侵润，多为潮土，且灌溉条件较好，有的地方可以引洪淤灌。
⑥河漫滩：多为河漫滩阶地，分布于低山河谷底部，多于时令河两岸呈条带状，土壤多为冲积土或堆垫土，有时受洪水威胁。
（2）成土母质。成土母质是土壤的物质基础和其他物质的来源，不同成土母质的矿物组成和化学性质各异，其直接影响土壤性质和肥力水平。隆化县成土母质主要划分为8个类型：酸性结晶岩类残积物、基性结晶岩类残积物、泥岩类残积物、砂岩类残积物、黄土母质、洪积物、冲积物、人工堆垫物。
①酸性结晶岩类残积物：微酸至中性，钾素较丰富，土壤质地较粗，结构疏松。
②基性结晶岩类残积物：一般磷素丰富，质地适中，结构较好，土层较厚。
③泥岩类残积物：土层较深厚，质地较细，矿质营养较丰富，一般呈中性反应。
④砂岩类残积物：土层较薄，土壤砾石含量较多，营养元素比较低，多属微酸性反应。
⑤黄土母质：多为第四纪风成黄土，土层深厚，结构较紧实，质地适中，矿物质营养丰富，保水保肥能力强。
⑥洪积物：质地、层次不够均匀，土层中普遍含有砾石，矿物质营养相对贫乏。
⑦冲积物：冲积母质的耕地土壤地形平坦，水分条件较好。质地、土体构型多样，土壤结构疏松，一般容易培肥改良和利用。
⑧人工堆垫物：多为黄土状物，厚度30～50cm，下面为砂砾质洪、冲积物。
3.剖面性状分析
土壤剖面性状是影响耕地生产能力的最重要、最直接的因子。其作用是多方面的，包括机械的、物理的、生物化学的。
隆化县土壤剖面性状对耕地生产能力影响最大的是障碍层类型和有效土层厚度，其次是土壤质地。
（1）土壤质地。土壤质地影响土壤水分和化学品的保持和传输，表现为通透性、保肥性和供肥性。它与土壤耕性、养分有效性、养分保持能量都有密切关系，并且对水分运动也有直接影响。
隆化县耕地土壤质地分为砂质、砂壤质、轻壤质、中壤质和粘质五种，其中轻壤质和中壤质占面积比例较大，砂壤质次之，砂质和粘质面积很小。
①轻壤质和中壤质：土性良好、砂粘含量适宜的土壤。其特性是松而不散，粘而不硬，结构如绵。即通气透水，又保水保肥，肥力较高，适于种植各种作物。在当地的气候和耕作条件下，土壤结构和耕作性能方面，轻壤略优于中壤。
②砂壤质：土质疏松，通气透水，不粘不硬，易于耕作，但保水保肥能力较差。
③砂质：土质松散，通气透水，春季土温上升快，易于发芽出苗，但保肥力差，易干旱，本身养分少。
④粘质：有较高的保水保肥能力，含植物营养较多，但通气透水性不良，湿粘干硬，土块大，不易耕作。
（2）障碍层类型。隆化县土壤障碍层主要是砂砾层，存在于残积母质和洪、冲积、人工堆垫母质的土壤剖面中，由粗砂、砾石或卵石组成，厚度多大于30cm。根据出现部位，分为体（20～50cm）砂砾和底（50cm以下）砂砾两种。砂砾层严重漏水漏肥，影响作物根系发育，不利于耕作，而且很难改良。
（3）有效土层厚度。有效土层厚度决定作物生产力所必须的根系容量、水分和养分有效性。隆化县土层厚度划分为四种类型：＜30cm、30～50cm、50～100cm、＞100cm。一般来说，其他条件相同的情况下，土层厚度越深，耕地生产潜力越大。
4.土壤理化性状分析
（1）有机质。隆化县耕地土壤有机质含量9.3～32g/kg，有机质含量高低主要与土壤类型关系密切。土壤有机质是土壤肥力基础之一，能改善土壤的物理、化学、物理化学、生物学特性。有机质是决定土壤多种功能表现的重要成分，对土壤结构的形成、土壤养分的释放、土壤吸附和缓冲功能、土壤微生物活动等都起着至关重要的作用。其他条件相同的情况下，耕地生产潜力与有机质含量高低呈正相关。与有效磷和速效钾相比，有机质对耕地生产潜力的影响更重要。
（2）有效磷。隆化县耕地土壤有效磷含量 4.0～54mg/kg，但大部分耕地为较低水平。土壤中有效磷包括水溶性磷、弱酸溶性磷，是可以被作物直接吸收利用的大量营养元素。同时有效磷的含量取决于土壤反应、总磷含量、有机质含量和颗粒组成等多种因子。因此有效磷也是最能反映土壤对作物供给水平的一个综合指标。
（3）速效钾。隆化县耕层土壤速效钾含量 58～271mg/kg，大部分耕地为中等以上含量水平，速效钾含量与成土母质类型、土壤质地相关。土壤速效钾是指水溶性钾和粘土矿物晶体外部吸持的交换性钾。这一部分钾素与作物吸收的钾有密切关系，对作物生长及品质起着重要作用，其含量水平不仅反映土壤的供钾能力，而且在一定程度上是土壤质量的主要指标之一。
三、单因素权重
单因素权重即各评价因子对耕地地力的影响程度，采用层次分析法确定，把各评价因子按照相互之间的隶属关系排成从高到低的若干层次，根据同一层次相对重要性相互比较的结果，决定层次各元素重要性先后次序，构建判断矩阵，利用统计工具计算参评因素的权重。
四、单因子隶属度
根据模糊数学的概念与方法，对不同类型的模糊子集，即选定的评价指标，建立不同类型的隶属函数关系。其中土壤理化性状为戒上型函数，其他均为概念型隶属函数。戒上型隶属度的计算，是根据一组分布均匀的实测值评估出对应的一组隶属度，在计算机中绘制这两组数值的散点图，再根据散点图进行曲线模拟，寻求参评因素实际值与隶属度关系方程，从而建立起隶属函数。
概念型隶属函数，其隶属度由专家评定判断得出。隶属度是指元素χ符合这个模糊性概念的程度。完全符合时隶属度为1，完全不符合时为0，部分符合即取0与1之间一个中间值。
1.降水量隶属函数及其描述
400～450mm隶属度0.4，450～500mm隶属度0.8，500～550mm隶属度1.0。
2.无霜期隶属函数及其描述
100～120d隶属度0.4，120～140d隶属度0.7，140～160d隶属度1.0。
3.地貌类型隶属函数及其描述
低山隶属度0.1，黄土地貌隶属度0.4，河漫滩隶属度0.5，起伏洪积高台地隶属度0.7，平坦河流高阶地隶属度0.9，河流低阶地隶属度1.0。
4.成土母质隶属函数及其描述
砂岩类残积物隶属度0.2，酸性结晶岩类残积物隶属度0.3，基性结晶岩类残积物隶属度0.4，人工堆垫物隶属度0.5，泥岩类残积物隶属度0.5，黄土母质隶属度0.6，洪积物隶属度0.8，冲积物隶属度1.0。
5.土壤质地隶属函数及其描述
砂质隶属度0.2，粘质隶属度0.4，砂壤质隶属度0.8，中壤质隶属度0.9，轻壤质隶属度1.0。
6.土层厚度隶属函数及其描述
＜30cm隶属度0.2，30～50cm隶属度0.6，50～100cm隶属度0.8，＞100cm隶属度1.0。
7.障碍层类型隶属函数及其描述
砂砾层隶属度0.4，无障碍层隶属度1.0。
8.土壤理化性状隶属函数的及其描述
速效钾a值=0.000431，b值=0，c值=171.54，ut值=0；有机质a值=0.014048，b值=0，c值=26.58，ut值=0；有效磷a值=0.004967，b值=0，c值=32，ut值=0。
五、结论
根据以上层次分析模型和隶属函数模型，通过GIS软件计算出每个评价单元的综合得分，利用累计曲线法进行地力等级的划分，其结果完全符合当地实际情况，这说明对各项评价因子的分析和判断是正确的。
参考文献
[1] 田有国，辛景树等.耕地地力评价.北京：中国农业科学技术出版社.2009
