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土壤分类——为了更好的认识世界

花匠小妙招
2024-12-19 02:07

粮食安全始终是国家稳定，人民安居乐业的基石。“杂交水稻之父”袁隆平生前以八九十岁的高龄，仍然亲自下试验田，不断地朝着刷新杂交水稻亩产的最高记录迈进。正是这种孜孜不倦的精神，感染了一大批青少年。或许，我们对日常吃的米饭都有一定的认识。然而，我们对长时间种植水稻的土壤是否足够了解？

水稻土是其他土壤或母质经过平整造田和淹水种稻，周期性灌排、施肥、耕耘、轮作形成的，是人为作用的产物。学者依据水分的影响程度、特殊的地形或地理位置，将水稻土划分为八类，分别是：淹育型、渗育型、潴育型、潜育型、脱潜型、漂洗型、盐渍型和咸酸型。

由于盲目的追求作物产量，化肥的大量使用使得水体富营养化，土壤质量下降问题凸显。对于化肥过量使用的问题，如果我们结合土壤本身的特性，有针对性地进行施肥、耕作、灌溉，可以减少化肥的使用量。譬如：针对不同的水稻土类型，采用不同的灌溉量和灌溉周期，调节土壤的氧化还原电位，协调水稻土的冷热性质，促进水稻的生长。

表1. 水稻土亚类识别

然而，水稻土，只是人为土的一个分支。我国幅员辽阔，水热性质差异巨大，植被类型多样，土壤的物理、化学、生物性质差异明显，对土壤科学地分类和认识显得尤为关键。

1、我国古代早期对土壤的认识

“天圆地方”是我国古代认识世界的一种朴素的哲学思想。同时，“九”是单数中最大的数，作为“极数”或“阳数”在我国传统文化中具有重要的地位。如果将疆域版图用“井”字进行抽象划分，可以划分九块地域。

早在先秦时期的典籍《尚书·禹贡》就记载了“九州”的说法。禹贡九州土壤图是世界上最早的土壤图，记录了地理疆域划分，土壤种类及颜色，土壤的肥瘦，适宜种植的作物等，实质上是我国古代早期对土壤地理的初步认识。

图1. 禹贡“九州”抽象概念图

2、什么是中国土壤分类系统

1877年，俄国学者道库恰耶夫走遍了欧亚大陆的黑钙土分布区域，观察到土壤存在梯度性的地带性变化，这促使他摆脱了“土壤是岩石的一部分”的观点，认为“土壤是特殊的历史自然体，主要受成土因素影响”。随后，总结为“五大成土因素学说”。即，土壤的形成，受母质、气候、生物、地形和时间五大因素的影响。

地带性土壤是指气候作用影响占主导地位发育的土壤，包括水平地带性和垂直地带性。其中，水平地带性可细分为：纬度地带性（太阳辐射是主控因子）和经度地带性（水分是主控因子）。我国土壤学家也继承了土壤发生分类体系的思想，通过第一次和第二次全国土壤普查，发展了定性的中国土壤分类系统。

达尔文的《物种起源》和林奈的“双命名法”极大地推动了植物分类学的发展。植物学家依据植物的表观遗传特性（根、茎、叶、花、果实、种子等），解剖学和分子生物学等特性，采用不同级别的分类单元（界、门、纲、目、科、属、种，及各亚类）对植物进行分类、鉴别和定名。土壤分类借鉴了较为成熟的植物分类学的分类体系，采取多级分类系统进行分类。

中国土壤分类系统是一个七级分类系统，包含4个高级分类单元：土纲（12）、亚纲（30）、土类（60）、亚类（229），3个基层分类单元：土属、土种和亚种（变种）。其中，土纲是最高级的土壤分类单元，有12个。

图2. 中国土壤分类系统主要土类分布模式

3、什么是中国土壤系统分类

随着科学技术的发展和对土壤数据的认识不断加深，土壤分类的定量化研究越来越迫切。1960s，美国土壤学家提出了以诊断层和诊断特性为基础的定量的土壤系统分类，迅速开始在国际上流行。为了学科发展和国际接轨，我国科学家着手制定了定量的中国土壤诊断系统分类。

中国土壤诊断系统分类是一个六级分类系统，包含4个高级分类单元：土纲（14）、亚纲（39）、土类（138）、亚类（588），2个基层分类单元：土族和土系。其中，土系仍在不断调查和丰富的过程当中。

图3. 中国土壤系统分类主要土纲分布模式

4、土壤资源的保护

“一方水土养育一方人”，土壤与我们每个人息息相关。东北黑土区是我国的粮仓，由于高强度的耕作，土壤有机质呈现下降的趋势。为了维持较高的土壤肥力，免耕和休耕等耕作方式在逐步开展当中。然而，因为对土壤发育和土壤性质缺乏了解，富含有机质的东北黑土存在被盗挖的现象。实际上，黑土一旦从土壤发育的低温环境转运到其他城市，黑土中富含的有机质将会迅速分解，土壤养分迅速下降，难以达到保持长期肥效的目的。

土壤分类实质上是对不断积累的知识总结，目的始终是为了更好的认识世界，服务于相关的农业、水利和环境等领域。

随着微生物技术的发展，植物分类学也越来越多地利用分子生物学的技术，土壤分类也有向微观方面发展的趋势，开始采用土壤微生物地理学的研究方法。另外，伴随着遥感和GIS技术的进步，数字化土壤制图也将服务于未来可见的第三次全国土壤普查。

参考文献：

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5. 黄昌勇，徐建明.土壤学.中国农业出版社，2010.

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