導    讀

土(tǔ)壤是地球關(guān)鍵帶的重要組成部分，為維持志費和(hé)保障農業(yè)生産、植物生長、動(dòng)笑快物栖息、生物多樣性和(hé)環境質量提供銀文了基本服務，是鍊接整個(gè)自然生态系統的核心要素之一。機草增強土(tǔ)壤健康對實現可(kě)持續發展目标至關(guān)重要，近年來在花到全世界範圍内皆受到更多的重視和(hé)更廣泛的研究。耕地和(hé)草醫快地是當前地球上最大的土(tǔ)地利用類型，分别約占地球個刀上無冰土(tǔ)地12%和(hé)26%。同時，“田”和(喝什hé)“草”是“山水林田湖草生命共同體”中鐘慢(zhōng)的重要組成部分，維護耕地和(hé)草地兩種農牧地類型都雪土(tǔ)壤健康對于維持整個(gè)自然生态系統健康和(hé)實花信現可(kě)持續發展具有重要意義。近二十年來，圍繞這兩種土(舞個tǔ)地利用類型土(tǔ)壤健康的相關(guān)研究呈現興起态勢樂筆。中(zhōng)國在此研究領域雖比較活躍，但研究頻腦成果的影響力還有待加強，且還未從國家層面建立一個(g厭公è)統一的土(tǔ)壤健康評估體系。本文(wé報計n)首先厘清了土(tǔ)壤健康内涵的演變，并吧鐘聚焦于以上兩個(gè)典型的農牧地類型，歸納了當員動前國内外相關(guān)研究的熱點内容；其次，梳理了子體當前國内外土(tǔ)壤健康評估研究工作現狀，同時總結了中數訊(zhōng)國在土(tǔ)壤健康維護方面視外已有的工作基礎；最後，對我國未來土(tǔ)都北壤健康評估研究提出了建議和(hé)展望，以期為改善耕地和(hé)草地土年呢(tǔ)壤功能、維護我國土(tǔ)壤健康提供長媽依據和(hé)方法。

作者：司紹誠1，3，吳宇澄2，李 遠(yuǎ書熱n)1，塗 晨1，付傳城2，駱永明1，2，3老來†（1. 中(zhōng)國科學院海岸帶環境過程與生态修複重點實驗室（煙台海知都岸帶研究所），山東煙台 264003；2. 中(zhōng)東醫國科學院土(tǔ)壤環境與污染修複重點實驗室（南京土(看水tǔ)壤研究所），南京 210008；3. 中(下男zhōng)國科學院大學，北京 100049）

來源：土(tǔ)壤學報（2022年第59卷第3期）分笑

人類文(wén)明的發展離(lí)不開對土鄉我(tǔ)壤的依附。土(tǔ)壤健康（Soil hea風身lth）概念的興起和(hé)發展，很大程度上體現了人類在不同鄉中曆史發展時期對土(tǔ)壤資(zī)源的認知水平，也體現了人類對可(kě)持南來續性發展意識的覺醒與深化。當前全球面臨資(zī)源約束趨緊、環境污染嚴重、生态明得系統退化及氣候變化等重大挑戰，在應對這些自然和(hé)經濟社會的嚴峻考驗時黃多，土(tǔ)壤都承擔着重要角色[1]。聯合國糧農組織（友習FAO）在2015 國際土(tǔ)壤年提出了“健康土(tǔ)壤帶來健康生熱草活”的理念和(hé)行動(dòng)，指出隻有健康的土(t視農ǔ)壤才能生産健康的食物，進而孕育健康的人類與社文開會。在此推動(dòng)下(xià)，人們意識到土(tǔ)壤健康對實現和聽房(hé)促進人類可(kě)持續發展的重要作用，其已逐漸成為被廣泛關(guān為鄉)注的研究主題。近二十年來，“土(tǔ)壤健康”研究的緊迫性促使相關(gu鐵服ān)研究領域呈現興起态勢，并累積了較多的研究成果（圖 1a）慢靜，研究方向豐富且多元。目前研究熱點方向主要集中(zhōng吃金)于：土(tǔ)壤生态系統服務與土(tǔ)壤有機碳儲存、土(tǔ)壤生金房物區系與生物多樣性、污染物（尤其是重金屬）環境行為、睡歌植物生長、田間耕作措施與肥力提升等方面（圖1c）。農牧店會用地是當前地球上最大的土(tǔ)地利用類型，占地球上無冰土(tǔ)地的38%，為哥其中(zhōng)耕地和(hé)草地分别約占12%和(hé)26% [2]，也是目前土(tǔ)壤健康研究着重關(g女村uān)注的土(tǔ)地利用類型。聚焦于這兩種用地場日類型，相關(guān)研究的發文(wén)相工量逐年提升，但圍繞耕地的研究總體多于草地（我技圖 1b）。

中(zhōng)國耕地資(zī)源總量僅為1.35 億h鐘短m2，人均耕地僅0.30 hm2（世界人均約0.37 hm2）了水[3]，耕地土(tǔ)壤資(zī)源嚴重不足；與之相對的是算話，我國草地面積約2.8～3.93 億hm2，占國土(tǔ)面積的40舊地%[4]，草地資(zī)源雖較為豐富，但其生産力較低[4]，且過度放牧、亂開短票濫墾等問(wèn)題，導緻了草地退化、沙化、鹽堿化面積的音草日益擴大，嚴重損壞了草地生态系統[5]。同時随着工業(yè)化、信息化、城鎮化熱樂、農業(yè)現代化的同步發展，我國農牧地退化、資(zī)是舊源利用率低和(hé)環境惡化等嚴重問(wèn)題機遠也日趨凸顯[6-7]。但與大部分發達國家所面臨的處境不同，受制于緊張的農牧票爸地資(zī)源（尤其是耕地），我國需要在已經被“污染”的土(t離見ǔ)壤上維持生産活動(dòng)，并保證安全的農産品生師産出[8]。在此背景下(xià)，保障土銀少(tǔ)壤健康是維護我國農牧業(yè)可(kě)持續發展和(hé)資(zī)算報源生态環境安全面臨的重大挑戰。

目前，我國在該領域的研究雖比較活躍，但研究成果還缺少(shǎo)國際影聽日響力（圖 1a）。本文(wén)對土(t理靜ǔ)壤健康的内涵進行梳理，并重點聚焦于耕地和(hé)草地兩個(gè)典街員型的農牧地類型，綜述了當前這兩種用地類型土(tǔ玩錢)壤健康研究的熱點内容，同時對農牧地土(tǔ)壤健康評估體系進行了梳理。結合該計相領域的發展現狀，提出了對未來研究的展望，以期為我國建立健全的農牧地土(tǔ)壤健康評估體系、支舞劇持綠色可(kě)持續發展提供科學依據和(hé)方法學基礎。

1 “土(tǔ)壤健康”的内涵及其發展

與“土(tǔ)壤健康”相關(guān)的術(這線shù)語有“土(tǔ)壤肥力”、“土(tǔ)壤質量”等。最初，你在人們用土(tǔ)壤肥力（Soil fertility）做裡指土(tǔ)壤在作物生産中(zhōng)的又可作用，并注重土(tǔ)壤種植提供人類使用的糧食、燃料藍事和(hé)纖維的能力，所以土(tǔ)壤肥力常被用來衡量土(tǔ)壤對于農間們業(yè)生産的适用性[9-10]。随着研究人員匠樹對人類、動(dòng)（植）物及環境健康之間相互聯系認識的逐水如漸深入，僅側重于以土(tǔ)壤肥力及農業(yè)生産為目的的土(tǔ)壤評人技估，已不再完全合适。20世紀70 年代初，提出了土(tǔ)壤質量（Soi哥男l quality）的概念[11]，成為土(tǔ)壤健康（Soil計用 health）一詞的曆史來源。Karlen 等[12]近習于1997 年将土(tǔ)壤質量定義為“土(t上有ǔ)壤在生态系統範圍内發揮作用以維持生物生産力，維持環境質量并少姐促進動(dòng)植物健康的能力”，它描述了土(tǔ)壤為農謝雪業(yè)生産發揮作用的背景狀況。

随着人們對土(tǔ)壤資(zī)源認知的不斷拓展和(hé)深化，月動産生了“土(tǔ)壤健康”的概念[13]。雖目前還未有完全習紅統一的定義，但一般認為土(tǔ)壤健康是指“土(tǔ)壤相什在生态系統和(hé)土(tǔ)地利用邊界内，發揮重要生命系統的能黑費力，以維持植物和(hé)動(dòng)物的生産力，維持或改善水和(hé著山)空氣質量，并促進植物生長和(hé)動(dòng)物健康”[1線月3]。有學者認為“土(tǔ)壤健康”與“土(tǔ)壤質量”在内涵上拿錯屬同義，兩者之間可(kě)相互轉換，但也有學者認為兩者涉及的範圍不同、各有側重議近：“土(tǔ)壤質量”包括土(tǔ)壤對整個(gè人近)生态系統内水質和(hé)植物、動(dòng)物健計白康的影響，通(tōng)常強調與人類有關(g務知uān)的生态系統服務或功能[12-14]；而“土(tǔ)壤健康”則更藍筆側重生态屬性，這些屬性具有超出其生産特定作物的質量或微兵能力的影響[14]。我國學者董元華等[15]認為土大制(tǔ)壤健康狀态應更多從土(tǔ)壤生那少态系統的角度來考慮，具有生物活力及良好功能的土(tǔ)壤才是健康知行的土(tǔ)壤，所以土(tǔ)壤健康可(kě)定義為“在特定環境與目标用票頻途下(xià)土(tǔ)壤功能可(kě)正常運轉的能力或狀态，其内容應包海說含土(tǔ)壤物理健康或形态健康、土(tǔ)壤化學健康/營養健康、土醫湖(tǔ)壤生物健康、土(tǔ)壤環境健康及土(tǔ)壤生态系統健康五個(城算gè)層級”。可(kě)見，土(tǔ)壤健康涉及和(hé)應用的範圍和窗火(hé)尺度更廣。Lehmann等[16]進一步指出土(tǔ)壤樂裡健康應超出人類健康的範圍，以實現更可(kě)持續性目标，即應包括整個土高(gè)星球健康。為了達到土(tǔ)壤健康的高階目标——應對全球答放環境可(kě)持續性挑戰[17]，國際上提出了“土(tǔ要樂)壤安全（Soilsecurity）”的概念，其通(tōng)常用于政策背錯舊景下(xià)，涵蓋了土(tǔ)壤管理相關(guā街時n)的人類文(wén)化、金融資(zī)本、法律政策、社會內我福祉等多個(gè)方面[16]，提供了一種解決人類面臨的環境水南問(wèn)題的理論框架，并将土(tǔ)壤放在這種理論框架的核心位置照你[18]。

圖 2 示意了上述幾個(gè)概念之間的關(guān)系。睡姐從中(zhōng)可(kě)見，在區分不同的空間應用尺度、白是生态系統服務功能以及利益相關(guān)者的前提下(xi但費à)，幾個(gè)概念之間既相互遞進，又相互包含。就本文(wén)聚焦的耕地購什和(hé)草地兩種農用地類型而言，相關(guā美科n)土(tǔ)壤健康研究都會交叉論述土(tǔ)壤質量的内快很容。其原因主要有兩方面：一是由于目前土(tǔ)壤健康相關(guān)研究現月多數聚焦于較小尺度的景觀/農場、田塊等[19]類别的土(tǔ)聽場地利用類型；二是與耕地和(hé)草地密切相關(guā女拍n)的土(tǔ)壤功能包括提供初級生産力、為遠水體調節與涵養、碳封存與調節、生物多樣性和(hé)栖息地供給、養分供給與循環等線數[20-21]，主要側重于與人類有關(guān)的生态女那系統服務或功能。

2 耕地及草地土(tǔ)壤健康的研究熱點主題

根據Web of Science TM 核心數據庫，圍繞“耕地土美拿(tǔ)壤健康”為主題發文(wén)量最多的前三位國家為印度、美國和拍喝(hé)中(zhōng)國，恰好位列全球耕地面積的前三位[22雨土]，且人口數量也位居全世界的前三位[23]，說明人口壓力推動(dòn窗從g)了國家對糧食産量及安全的重視，從而形成了對耕地土(tǔ)壤健康問(wè愛現n)題的高度關(guān)注。圍繞“草地土(tǔ雪弟)壤健康”為主題發文(wén)量最多的前話些三位國家依次為美國、澳大利亞與中(zhōng)國，草地在此三到樹個(gè)國家中(zhōng)占據了較大比例的國土(tǔ)面積。湖吃

2.1 耕地及草地土(tǔ)壤生态系統服務與土(tǔ)壤健康

随着人們對土(tǔ)壤的認識不再拘泥于單對站一的生産功能，土(tǔ)壤生态系統服務的多樣街唱化開始獲得關(guān)注。楊穎等[24]基司花于土(tǔ)壤多重功能性，對我國黃淮海平原的典型農田生醫嗎态系統開展了耕地土(tǔ)壤健康評價研究。吳克甯等[2鄉信1]利用“木桶結構”形象地闡釋了基于功能與脅迫的農牧地土(tǔ)壤健厭術康觀，其中(zhōng)将土(tǔ)壤質量類比為木桶容積，将土(tǔ)壤功能類比為組成各個(gè)木桶的木闆，将土(t愛雜ǔ)壤健康看作在環境脅迫條件下(xià)木桶發了拍揮正常作用的狀态。土(tǔ)壤健康包括廣能在泛的生态系統服務功能和(hé)角色，通(tōng)過構建“生态系雪遠統服務－功能－特性－質量維度－指标－健康”的理論框架，從而量化與生态分鐘系統服務功能相關(guān)的土(tǔ)壤頻舊固有屬性來評估土(tǔ)壤健康[25-26]。

判斷土(tǔ)壤健康狀況時應區分不同的土(tǔ)壤吃的利用目标和(hé)管理活動(dòng)，并緊密結合其所側重的生态系統服務、管美費理目标及政策向導。根據人為管理目标和(hé)自然條件等基礎信息，Zw明書etsloot 等[27]針對跨越五個(gè)氣候區的13 個(gè)國家在内事煙的耕地、草地兩種利用類型，開展了五種土(tǔ)她民壤功能（初級生産力、水調節和(hé)淨化、氣候調節、土(tǔ)壤生物多樣性和(亮不hé)養分循環）的評估。其結果證實，考慮到政策和(hé)管理措施男間的差異，對不同土(tǔ)壤功能之間的協同作用進行權衡判别，最終可呢紙(kě)實現對多種土(tǔ)壤功能的科學性評估和(hé)管理。此外林為，在脅迫條件下(xià)能否正常發揮其生态系統服務功能是黑數土(tǔ)壤健康狀況的重要表現。趙瑞等[28]河又探讨了重金屬污染狀态下(xià)土(tǔ)壤功能供需能站土力和(hé)土(tǔ)壤脅迫程度，通(tōn員林g)過半定量化的方法構建了耕地土(tǔ)壤健康評價矩陣動唱。通(tōng)過識别限制耕地土(tǔ)壤功能的主要因素，有利于實現南紅耕地土(tǔ)壤健康資(zī)源的精細化風險管理，有助于耕吧歌地土(tǔ)壤資(zī)源管護及可(kě)持續性懂你利用。

2.2 耕地及草地可(kě)持續田間管理與土(tǔ)壤健康

人類生産活動(dòng)離(lí)不開農牧業議街(yè)土(tǔ)壤的支撐，科學合理可(kě)持續的田間管對下理是維系人類命運與土(tǔ)壤健康的核心目标之一。其中(zhōng)，土(tǔ路數)壤肥力管理是影響耕地及牧場草地生産力和(hé)可(kě)持續性的重要自房手段，也是長久以來耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康研究的重要議這兒題之一。大量的研究已表明，有機肥可(kě)從增加務動土(tǔ)壤有機質及養分含量[29-30]、改良土(tǔ)人文壤結構、提高土(tǔ)壤生物多樣性等[31]多個(gè)維度綜合很大提升土(tǔ)壤健康水平。然而，外源肥料過量輸入卻會帶來增産效果削弱、環境污染說相加重等諸多負面效應[32-33]。将農牧業(yè)生産活動(d內些òng)中(zhōng)産生的物質進行循環利用，對于提升土(tǔ)壤健康也店章頗有助益。其中(zhōng)，稭稈還田是最常見的方式之一，通(tōng)過稭場習稈還田，改善了土(tǔ)壤性質（如(rú)有機質、土(t房玩ǔ)壤酶活性等指标），并提高了作物産量[34-35]。此外，在牧業(多門yè)生産活動(dòng)中(zhōng)産生機件的廢棄物再利用也開始受到關(guān)注。譬去煙如(rú)，将牧場養殖活動(dòng)中(zhōng)産生的廢白坐羊毛進行收集後，再用作養殖飼料及牧草生長有機肥的來源，補充動(dòng)物營養家媽同時促進土(tǔ)壤養分，從而改善草地土(tǔ)壤健康[36如海]。

合理調節田間耕種強度可(kě)以保水保肥，也是保持土(tǔ)自日壤健康和(hé)促進耕地土(tǔ)壤可(k業刀ě)持續發展至關(guān)重要的田間管理手段還技之一。正如(rú)從奧地利的三個(gè)25快飛 年長期定位試驗中(zhōng)發現，适度降低耕種強度可冷藍(kě)以顯著降低區域内地表徑流、阻控土(tǔ)壤侵蝕，同時還提高了表層區影0～10 cm 土(tǔ)壤有機碳含量[37]。此外，結合更廣下水泛的綜合性管理手段，是高集約化條件下(xià)保歌人持農牧地可(kě)持續性生産的有效手段。例如(rú)，可(kě)将保護性耕作相弟與合理施入有機肥料的手段有效結合起來。Hao 等[38]發現在長期小麥-玉商山米輪作的高集約化生産模式下(xià)，采用深層土(tǔ)房件壤耕作與全量稭稈還田相結合的方式可(kě)以有效地調節還東農田土(tǔ)壤微生物群落，同時提高了土(tǔ還身)壤碳固存能力。從大量研究可(kě)以看出，人類的慢答農業(yè)生産活動(dòng)與保護土(tǔ)壤健康狀算林态的目标并不沖突，采取适宜得當的田間管理模式有利于加速營養元素循環，理區增強土(tǔ)壤生态系統活力，從而達到提高農牧業(yè讀影)生産力，扭轉土(tǔ)壤退化态勢，提升土(tǔ)壤健都美康的目标，最終可(kě)有效緩解當前全球糧食體西安全面臨的巨大挑戰。

2.3 耕地及草地土(tǔ)壤生物區系及其多樣城資性與土(tǔ)壤健康

土(tǔ)壤健康研究最重要的進步之一是在土(tǔ)壤管鐵見理中(zhōng)增加了生物學觀點，以應對作物生産的長期可(kě)持續要著性挑戰[16]。土(tǔ)壤生物區系包括細菌、真菌、原生生物和(hé)無和見脊椎動(dòng)物等，為了維持土(tǔ)壤的多功能性，不同類群的河通土(tǔ)壤生物承擔着不同的作用，通(tōng)過相互之間的作用，去高确保了陸地生态系統功能的良好運轉[39-40]。土(tǔ)東學壤無脊椎動(dòng)物（如(rú)環節動(dòng)物、節肢動拍你(dòng)物、節肢動(dòng)物和(hé)扁蟲）能處理大量的植物和(hé)動(d紙北òng)物碎屑[41]，并最終決定新鮮物質資習年(zī)源在土(tǔ)壤食物網中(zhōng)轉化的潛在速率[3學樂9]。土(tǔ)壤微型生物（包括原生生物、細菌、真菌等）問綠通(tōng)過自身代謝參與元素循環和(hé近購)污染物降解等過程，同時在增強根際免疫，提高土(tǔ)壤肥力和們來(hé)作物産量方面扮演關(guān)鍵的角色，對土(tǔ)壤健康行朋乃至人類健康具有重要意義[42]，但仍依賴于大型土(tǔ)壤生物群理讀的活動(dòng)[43]。此外，土(tǔ)壤病毒也正逐漸走入人們的視野，Kuzyako好一v 和(hé)Mason-Jones[44]提出土(tǔ)壤病毒在調控微生物群她離落結構組成、影響土(tǔ)壤元素循環利用、促進生物進化、以及影響動(dò飛坐ng)植物病害乃至人類健康等方面可(kě)能起着重要的作用。

土(tǔ)壤生物多樣性體現了土(tǔ)壤作為一個(gè)生命體的活力狀态自兒。更加多樣化的土(tǔ)壤生物群落有利于增加高産優質作友木物所需的養分，保護農作物免受害蟲、病原體、體鐘雜草的侵害，并緩解作物生産過程中(zhōng)面臨的生境低街脅迫因素（如(rú)幹旱）[45-46]。Fan 等[47]發現在長期有月理機肥和(hé)化肥合理配施的情況下(xià)動分，土(tǔ)壤關(guān)鍵類群的群落多樣性增強。一多上方面可(kě)以正向積極調節多種參與碳、氮、磷、硫等與植跳民物生長和(hé)營養物循環相關(guān)的功能基因的變化，從而提高作物生産力地鐘。另一方面，土(tǔ)壤微生物群落多樣性增加抑制了病原體并激活一間更多有益和(hé)耐受的微生物，降低病蟲害的侵襲。與之相很議反的，土(tǔ)壤生物區系多樣性降低或喪不了失，會造成土(tǔ)壤生态系統平衡狀況受損，并帶來其他的環境負面效應。例如(rú)，Wagg 等[48]通(tōng)過草地土(tǔ間師)壤模型研究發現，土(tǔ)壤生物群落多樣性的降低使草媽人地中(zhōng)植物及土(tǔ)壤生物多樣性（微生物和(hé)動(dò讀錯ng)物群）降低，同時還使磷的浸出增加，溫請些室氣體的排放量上升，增加了生态風險。然而，要量化和(hé)管理土(tǔ)壤生票行物區系及其多樣性，并将其作為土(tǔ)壤健康管理如紅目标的一部分還存在很大的挑戰，這可(kě)能是由于：森西1）多數生

物指标的測定耗時較長，技術(shù)要求和(hé)成本較高煙事，不易推廣使用[49]；2）土(tǔ)壤要妹生物種類多、數量大、變化快，且在一定程度上存在功能冗餘性，為定量化生物指音吧标帶來了困難[50]；3）生物區系與土(tǔ)壤功能之間可文的關(guān)系還難以量化[16]；4）土(tǔ)壤健康和(hé)年資生物學指标變化的因果關(guān)系尚不明晰[42]。

2.4 耕地及草地土(tǔ)壤污染與土(tǔ)壤健康

土(tǔ)壤污染影響食物安全、生物安全、人體健康等多個(gè)方面影兵。快速的工業(yè)化發展、高強度的人為活動(dòng)，以及不合理的人為管理學唱措施導緻并加重了農牧地土(tǔ)壤污染問(wèn)題，對土(tǔ)壤健康造成請聽了嚴重的威脅。據2014 年發布的《全國土(tǔ)壤污染狀況調查公報》[51]歌輛數據顯示，我國耕地土(tǔ)壤污染物的點位超标率高達19.4%， 草地土(什對tǔ)壤的點位超标率為10.4%，危及耕地草地環境安相地全和(hé)生态系統健康[52]。常見土(tǔ)些人壤污染物包括重金屬、除草劑、殺蟲劑、抗生素及抗性基因、微塑料、多環司又芳烴等。此外，有些土(tǔ)壤還面臨病原菌、病毒等生物性污染的威脅[52]。頻關土(tǔ)壤污染會影響到土(tǔ)壤功能，如海和(rú)過量施用的化肥随地表徑流導緻重要水體的富營養化，影響土(tǔ鄉媽)壤參與水質調節的功能[53]。有機肥的大量施用造成農牧地土(tǔ)壤中姐聽(zhōng)重金屬、抗生素及其抗性基因等污染物的男說複合污染問(wèn)題，使土(tǔ)壤污染趨于多日裡樣化和(hé)複雜化，導緻土(tǔ)壤微生物群落結構發生改變[54]，微生裡資物呼吸、酶活性等活性指标顯著降低，土(tǔ)壤微生物活力受到顯議紙著抑制[55]。

農牧地土(tǔ)壤污染物，如(rú)重金屬，通(tōng)過植物根系吸收，在拿冷耕地農作物及草地牧草中(zhōng)富集，再通(tōng)過食物鍊影響農間能牧産品品質，最終影響人體健康[56]。對于土(tǔ)壤中(zhōng)的生物污風店染物如(rú)病原體、緻病真菌，其産生的很信真菌毒素可(kě)能污染植物産品，最終可(kě)引發動(dòng)物和(間綠hé)人類的急性和(hé)慢性疾病[57]。此外離自，土(tǔ)壤中(zhōng)生存着的寄生蟲，如(rú)血吸蟲和(hé)蠕蟲可(kě)在人體腸道中(zh林照ōng)傳播，造成慢性疼痛、腹瀉和(hé)營養不良等症狀[58]。聯合國提出的全球可(kě)持續發展目标（SDGs）中(zhōn暗工g)有13 項與土(tǔ)壤直接或間接有關(guān)，消除土(tǔ)壤對喝污染是達到其中(zhōng)SDG2“零饑時算餓”、SDG3“良好健康與福祉”等幾項目标的重要途徑和(hé)手段。書放可(kě)見，加強土(tǔ)壤污染防治對維持農牧議上地可(kě)持續生産，維護土(tǔ)壤健康，以及保障人類健康具有重大意義。生計

3 耕地及草地土(tǔ)壤健康評估體系

3.1 耕地及草地土(tǔ)壤健康評估目标

對已發表文(wén)獻的關(guān)鍵詞進行聚類分析可樂中(kě)以發現（圖3），耕地土(tǔ)壤健康評估主要聚焦于：田但說間耕作方式及田間管理措施對土(tǔ)壤健康的影響、對拍路土(tǔ)壤肥力及其對植物生産力的影響、土(水下tǔ)壤有機質（碳）與土(tǔ)壤健康間的聯系、土(tǔ)壤生物區系與多樣歌自性、土(tǔ)壤微量元素及其有效性等五個(gè)方面；而對于草地土(tǔ到舊)壤健康評估，主要聚焦于物質循環（碳元素為主）歌機和(hé)生物區系與多樣性兩大主題；另有部分研究，聚焦于牧場草地管理及其與氣候變化關(guān男懂)系上。由此，對不同土(tǔ)地利用類型土(tǔ)壤笑也進行健康評估時，評估目标的制定會存在差異。就耕地土(tǔ)壤而言，主要是從土(tǔ站件)壤維持作物可(kě)持續性生産力的支持功能，保證報不作物安全産出的角度，設定土(tǔ)壤健康評估目标船們；而對于草地土(tǔ)壤而言，更多的是從土(tǔ)壤參與地球化學循費小環及氣候變化和(hé)控制土(tǔ)壤退化的角度，制定銀唱評估目标。

3.2 耕地及草地土(tǔ)壤健康評估方法

對土(tǔ)壤健康的評估需要一個(gè)綜合評價體系，以表征土北河(tǔ)壤生态系統中(zhōng)各項健康指标。然而，基于土(區空tǔ)壤類型和(hé)管理方式的多樣性，且各個(gè)評估指标的度量方行離式也不同，應将各種評估指标進行系統整合，從知子而計算出土(tǔ)壤健康（質量）的綜合指标。目前為如應用最廣泛的評估方法是借鑒土(tǔ)壤質量評估研究的思路(跳也lù)，首先通(tōng)過确定重點關(guān秒制)注的土(tǔ)壤功能，以構建最小數據集（Minimum data set機話，MDS） 的方法建立土(tǔ)壤健康指數（ Soil heal靜訊thindex，SHI）來評估耕地或草地土(tǔ)壤健康狀況。随着大數據分析的發展，通(tōng)過層次分析與這師大數據相結合的方法開展土(tǔ)壤健康評估[59]，可(kě)進一步完善早期都愛SHI 構建的方法。由于人類活動(dòng)對土(tǔ)壤屬性（例大南如(rú)土(tǔ)壤有機碳含量）造成影響并使之發生變化，Mah著秒arjan 等[60]将未經人類活動(dòng)幹擾的天然農牧地的土(t少影ǔ)壤屬性作為基準，通(tōng)過觀測不同程度人類活動(dòng)下(x木鄉ià)，土(tǔ)壤屬性指标的變化與基準土(tǔ)壤相人黑差的程度，判斷土(tǔ)壤健康變化及土(tǔ北河)壤退化的程度，并稱之為“土(tǔ)壤健康差距（Soil health ga在機p）”方法。Kuzyakov 等[61]提出“ 土(船個tǔ)壤質量指數面積（ Soilquality index地廠 area，SQI-Area）”方法，利用雷達圖上的面積變化湖業直觀地反映土(tǔ)壤健康的退化強度。在這些研究中(zhōng)，通(tōng)過将評開物估結果以更加直觀、簡潔的形式進行表征，可(kě)有利于指導耕地風拿及草地開展可(kě)持續性生産和(hé)管理活愛物動(dòng)。

土(tǔ)壤發揮其功能的潛力是土(tǔ)壤健康狀況的重要反映。放影van Leeuwen 等[62]以土(tǔ)壤提供生物哥年多樣性和(hé)栖息地的功能為出發點，通(tōng)過構建場山決策專家模型（Decision expert 但村model，DEX）對耕地和(hé)草地土(tǔ)壤進行了健康狀況評估。通(地的tōng)過建立基于農牧地土(tǔ)壤健康評價的熵權模糊物元模店來型，可(kě)克服農牧地土(tǔ)壤健康概念的模糊性和(hé)單動電項指标評價結果的不相容性，避免主觀判斷農用地土(tǔ)喝數壤健康标準的不确定性[63]。借助近紅外光譜結合多傳感器(qì)的手段，提供了喝信一種時空分辨率高、成本低的綜合性土(tǔ)壤健她呢康評估思路(lù)方法[64]。

總體而言，盡管對于耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康評估的構建方法種類繁多，都相但評估方法的程序和(hé)步驟是相似的。Rinot 等[25]将其歸鄉飛納為三個(gè)主要步驟（圖 4）：1）指标選取。測量街去并形成土(tǔ)壤相關(guān)屬性的最小數據集；2）指麗水标賦分。通(tōng)過直接測量并分配适當的分數來量化所選土(tǔ)壤的屬性；玩體3）體系整合。通(tōng)過提供用于定義每個(gè)屬性或一組屬是技性的權重标準，在評分屬性之間進行整合以構建最終指标就林體系。簡言之，構建土(tǔ)壤健康評估方法的核心思想是少科通(tōng)過彙集豐富多元的信息開展定性、定在歌量或可(kě)視化評估，從而更加系統、直觀地表征土(tǔ知鐵)壤健康狀況。

3.3 耕地及草地土(tǔ)壤健康評估指标

Rinot 等[25]提出用作土(tǔ)壤健康評估的指标參數應滿足多個(gè樂不)标準，包括：1）科學和(hé)真實。與土河行(tǔ)壤健康相關(guān)的數據代表了複雜土(tǔ)壤系統中(和秒zhōng)真實發生的化學、生物和(hé)物理過程，這些過程支持了土(tǔ)現身壤的生态系統服務功能；2）敏感性高。可(kě)通(章購tōng)過檢測手段快速明确土(tǔ)壤管會這理、土(tǔ)地利用、氣候變化等引起的土(tǔ)壤功能變化；3）可(kě那著)管理、可(kě)使用、準确且成本較低。可(kě)以在相對較短(duǎn資離)時間範圍内支撐決策；4）能夠反映土(tǔ)壤功能和(hé樂嗎)管理目标之間的聯系。綜合而言，評估土(tǔ資答)壤健康通(tōng)常需要考慮土(tǔ)壤物理、化學和(hé)生物學指标三方面。Bünemann 等[9]通(tōng)過分析村人總結得出，目前所用到的評估指标主要集中(zhōng)于她習物理和(hé)化學指标，生物指标涉及較少(shǎo)。圖 5列舉了部分耕地和(hé)草地土(tǔ)壤自民健康評估研究中(zhōng)涉及到的評估指标空要使用頻率分析。

3.3.1 常規性指标 針對耕地土(tǔ)壤健康評估有她指标選取時，主要是重點圍繞土(tǔ)壤提供并維持作物生産功能的角度開和爸展。Jian 等[76]通(tōng)過整合耕地土(tǔ)費藍壤健康評估指标建立了SoilHealthD亮上B 數據庫，其中(zhōng)包含了全球354 個(gè)點位的要舊500 多項研究數據，彙集了42 個(gè)土(tǔ)壤健康花來評估指标和(hé)46 個(gè)對土(tǔ)壤健康月現有影響的背景指标（如(rú)氣候、土(tǔ)壤類型等）匠商，是目前公開發布的、數據量較大的耕地土(tǔ)壤健康指标數據庫。葉思菁內用等[77]應用地形特征、土(tǔ)壤性狀、耕作條件、環境狀況和(腦媽hé)生物特性五類指标整合影響耕地健康的關(guān)鍵因子(zǐ)熱請，對我國65 個(gè)縣（市）的耕地健康狀況進行了評估，玩錢通(tōng)過分析不同類型區域耕地保護的重點方向，識别出我國耕地“不健討行康/亞健康-高産能”的區域。

對草地土(tǔ)壤健康評估時，主要從控制草地土(tǔ)壤退化的角度視說進行評估指标的選取。Ghimire 等[78]通(t放村ōng)過選定土(tǔ)壤有機碳、總氮、可(kě)礦化碳、可(k服媽ě)礦化氮、微生物群落（大小、活性）等指标，評估半幹旱地區高們草地在恢複過程中(zhōng)的土(tǔ)壤健康狀照歌況。王麗(lì)[75]對我國甯夏不同放牧程度的荒漠草原土(tǔ)壤進行了土朋錯(tǔ)壤健康評估，認為選用容重、孔隙度、細菌、脫氫酶、速效鉀的費等指标更适用于指導草地生産。對草地土(tǔ)壤健康指标的研究總體還較為書也薄弱，新型評估指标的篩選研究也較為少(shǎo)見。應充分結合草地土(tǔ)壤健康保護的不同目标的相，發展更加廣泛的評估指标體系。

3.3.2 敏感性指标 在進行土(tǔ)壤健康評估時，涵錢湖蓋更多的評估指标會提供更加綜合全面的信息，但會帶來耗時長店照、成本高、結果分析複雜等諸多問(wèn)題。同時，有理短些土(tǔ)壤指标短(duǎn)期内變化緩慢，無法及時反映土(tǔ)壤健康算友變化的趨勢。因而，識别出對環境變化響應敏好鄉感的指标，對快速了解土(tǔ)壤健康狀況變化時間十分必要。以土(tǔ)壤有機碳為例，其影響着土(tǔ吧錯)壤中(zhōng)許多化學、物理和(hé)生物學特大和性及過程，是耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康最重要的評估指标之一，然而其子微在短(duǎn)期内的變化緩慢[79]。微生物有機碳、溶解性有機碳、易氧化有機間草碳、輕組有機碳等活性有機碳組分對環境變化敏感[79]，是更村樹理想的土(tǔ)壤健康評估指标。Plaza-Bonilla 等[80]提出高錳酸鹽可(遠輛kě)氧化碳可(kě)能是判别耕地農業(yè)生态系統土(tǔ)窗低壤健康管理措施更加靈敏的指标。van Wesemael 等[81]指出可(kě)溶議日性碳、氮是評價農業(yè)管理方式對土(tǔ)壤健康影響的敏感黃數指标。土(tǔ)壤生物直接參與土(tǔ)壤過程，影坐藍響土(tǔ)壤生态系統服務功能，被認為是對管理更為敏感的指綠下标[82-86]。土(tǔ)壤微生物參與元素循環與調控，與土妹報(tǔ)壤健康和(hé)作物生産關(guān)系極為密切。最近，朱永官等[43]指出，土(tǔ)壤微生物組可(kě)作為土(tǔ睡到)壤健康的關(guān)鍵性評價指标。原生動(dòng)物作為土(tǔ)壤健康狀況的敏感指标山公近年來也得到重視。Lu 等[87]和(hé)Bongiorno[67]的銀了研究皆指出土(tǔ)壤線蟲群落是指示土(tǔ)壤健康的重要生物指标；好農Duran-Bautista 等[88]利用亞馬遜河流域秘魯、哥倫比亞兩國裡相不同土(tǔ)地利用方式下(xià)白蟻種群及群落變化，以行厭表征耕地土(tǔ)壤健康（質量）變化的趨勢。

3.4 耕地及草地土(tǔ)壤健康評估體系

3.4.1 部分國家/地區耕地及草地土(tǔ)壤健康評估體系 目前已有部分見時國家/地區建立了土(tǔ)壤健康（質量）評估體系框架，其大多可(kě)以适用于什用耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康評估。最早由加拿大在上世紀90 年代提出了評跳麗估和(hé)監測土(tǔ)壤（健康）計劃[89]。美國在土(t在雜ǔ)壤健康評估體系構建方面的研究已累積了較服朋多的成果，其中(zhōng)具有代表性的包括：美子行國農業(yè)部于1995 年開發的土(tǔ)壤管理評估框架（Soil Ma又車nagementAssessment F區弟ramework，SMAF）[90-92]和(hé)康奈爾大學土(t月市ǔ)壤健康團隊于2007 年建立的康奈爾土(tǔ地資)壤健康評價系統（ Comprehensive Assessment o熱煙f SoilHealth，CASH）[93-94]。SMAF 和(hé)年西CASH 兩個(gè)土(tǔ)壤健

康評估體系在經過了多次更新後已相對完善，并已在美國和(子匠hé)國際多個(gè)地區的耕地和(hé)草地土在輛(tǔ)壤健康評估中(zhōng)得到應近見用[95-97]。印度農業(yè)部借鑒了美國的經驗，照議建立了土(tǔ)壤健康卡[98-99]來評估耕地土(tǔ)壤健康狀況，指導農民腦做進行合理的農業(yè)生産活動(dòng)。新西了自蘭、法國、英國、澳大利亞等國也建立了國家（地區）的土(tǔ)壤健康（質量我男）評估方法體系[100-103]。這些國家所建立的鐵還評估體系均明确了針對性的相關(guān)利益者目标群、評估目标、應用尺人嗎度、評估指标等信息（表 1）。

3.4.2 中(zhōng)國耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康評從物估體系 目前而言，雖然我國還未從國家層面上建立統一的現很土(tǔ)壤健康評估體系，但我國一直緻力于提高和(hé)保護農牧厭玩地土(tǔ)壤質量，并已形成一定的基礎理論框架，可(kě)以為今後的工作打電年下(xià)了良好的基礎。張桃林[104]将我國土(tǔ習這)壤健康管控成效總結為三個(gè)主要方面，即：基于糧食安全的土(t討月ǔ)壤健康管護、基于淨土(tǔ)保衛戰的土(tǔ)壤健康管護及基于土(tǔ)綠分壤健康狀态的監測評價。

首先，為平衡我國糧食生産的供需矛盾，以提高農用地可(kě)持續多看生産力為目标，2012 年開展的全國性系統的“多用途區域地球化學調查”[105鐘音]，為我國耕地質量的系統評價、支持與評估土(tǔ)地資(zī)源、保但內護地表環境和(hé)提高農業(yè)效率提供了科學決策依據[106子務]。2016年實施的《耕地質量等級（GB/T 33469-2016）》[107喝厭]将耕地由高到低依次劃分為一至十等，其中(zhōng)納入了土(tǔ答西)壤清潔程度和(hé)土(tǔ)壤生物多樣性指标來表征土(tǔ)壤健康狀況都草。《2019 年全國耕地質量等級情況公報》[108]公布了全國不同區要少域耕地質量現狀，針對性地指出了耕地土(tǔ)壤障礙因素，并對加強區域性耕微鄉地質量建設提出對策建議。其次，由于我國農牧地土(tǔ)壤污染問農計(wèn)題突出[104]，保證農産品質量安全是評估土(t暗不ǔ)壤健康的另一個(gè)重要目标。2018 年我國發布了視如新版《土(tǔ)壤環境質量 農用地土(tǔ)壤污染風險管控标準（試行務黃）》（GB15618-2018）[109]，在原《土(tǔ區時)壤環境質量标準》（GB15618-1995）的基礎上小票提出了污染風險篩選值和(hé)污染風險管制值兩舞司個(gè)新概念，并且新增了關(guān)注污染物項目，總體離行上堅持推行土(tǔ)壤環境監管“保護優先”及“反退化”的原則，最大計草限度保護農用地土(tǔ)壤的生态功能，進而保障農讀技産品質量安全。此外，我國開始着力構建數量、質量、也光生态“三位一體”的耕地保護新格局[110]。以上這些工作基礎綜合反映出了我國也朋在農牧地土(tǔ)壤健康維護的範圍及内容方面正在逐漸完善。

未來在建立我國統一的土(tǔ)壤健康評估體系中資土(zhōng)，建議考慮以下(xià)兩點：1）充分利用前期山海積累的工作基礎，對相關(guān)成果進間美行統一梳理與整合；2）在制定我國耕地和(hé)草地土(請藍tǔ)壤健康評估指标時，除了對土(tǔ)壤生産力和(場城hé)污染淨化相關(guān)的功能關(guān)注之外，還應進一子到步關(guān)注農牧地土(tǔ)壤其他地民功能（如(rú)碳循環、生物多樣性維持等），根據不同用地類型在土(tǔ)壤功能需求程度坐我上的差異，從而進行指标權重分配和(hé)最終的評估，從而建立湖腦張江周等[111]提出的建立以協同增産、提吃冷質、增效和(hé)環保多目标的土(tǔ)壤健康評價錯老體系；3）充分考慮到限制土(tǔ)壤健康狀況的主要限制因子(z刀黑ǐ)（如(rú)土(tǔ)壤污染程度、土(tǔ)壤鹽漬化程度等），從而對土(高理tǔ)壤健康狀況進行更全面的評估與表征。圖6 中(zhōng)，筆者簡要描述了構建我國說慢耕地和(hé)草地土(tǔ)壤健康評估體系并列舉了部分可(kě)拿黑供參考選取的指标。

4 展 望

近年來，土(tǔ)壤健康研究的範圍不斷拓寬，評估土(tǔ)壤健康體系子有的方法和(hé)指标也在不斷發展。未來對土(tǔ)壤健康評估體通山系與指标的研究應在以下(xià)三方面予以加強：

1）将土(tǔ)壤健康和(hé)土(tǔ)壤生态系微得統服務緊密聯系。土(tǔ)壤健康狀态決定門冷土(tǔ)壤發揮其生态服務（土(tǔ)壤功能）的能力，然而不同個要農地類型對各種土(tǔ)壤功能的需求存在差異。科學選取土(tǔ)壤海船功能指标，量化土(tǔ)壤健康狀況與土(tǔ)壤功能的供需狀國鐵況還是需要攻克的難點[21]。耕地和(hé)草地發揮的土(tǔ)壤生态系統服務我算權重各不相同，所以在開展土(tǔ)壤健康看爸評估時應将其重要的生态系統服務緊密聯系起來。通(tōng)科作過土(tǔ)壤生态系統服務功能分析，篩選影響土(tǔ)壤健康的關(guān)鍵謝快因子(zǐ)，克服由于土(tǔ)壤自然屬性在尺亮行度和(hé)空間上的較大異質性，這對土(tǔ)壤健康的算看可(kě)持續管理模式的選取與構建具有重要意義。在評估指标設計與選取劇能方面，在借鑒國内外土(tǔ)壤健康評估研國知究對土(tǔ)壤物理、化學和(hé)生物學性質的強調之外，還應充分考慮到我國耕地破碎化嚴重、耕作技術(shù)嗎上水平相對不足等國情問(wèn)題[77]。

2）重視生物學指标在土(tǔ)壤健康評估中(zhōng)的重要性。土服購(tǔ)壤健康評估的研究應從土(tǔ)壤的物理健康、化學健康和(hé女紙)生物學健康三個(gè)維度進行綜合性評估。回顧在過去十年中(zhōng)問外的相關(guān)研究，生物學指标在土(tǔ)壤健康評估研究中(zhō紅服ng)還相對薄弱，是下(xià)一步需深入研究的前沿。土(tǔ)低知壤生物在參與op 土(tǔ)壤元素循環、維持土(tǔ北如)壤生态系統平衡、轉化土(tǔ)壤污染物等諸多重北數要過程中(zhōng)發揮着重要作用。拓展關(guān)算放于土(tǔ)壤生物學的新知識，将深化人們對土放車(tǔ)壤健康的認識，從而提高農業(yè)生産的可(kě)微員持續性及生産力水平，以扭轉全球土(tǔ)壤女月退化的趨勢[45]。發展便捷、快速、成本低的工具或技術(shù)來微謝觀測土(tǔ)壤中(zhōng)的生物健康的特性變化，可的和(kě)成為實現土(tǔ)壤生物健康管護的重要途徑。借助電化司又學、生物傳感器(qì)、芯片等技術(sh都報ù)，可(kě)有效地快速反映土(tǔ)壤生物健康的實時變化[16]。采房訊用被動(dòng)采樣器(qì)（如(rú)薄膜擴散技術(shù)、化車道南膜技術(shù)等）并将其應用于快速定量檢算熱測毒素的生物有效性組分，而非依靠對環境變化不夠敏感的總含量進行評他男估，既可(kě)以有效地降低成本，且可(kě)間接反映生物學指标與土(tǔ)壤藍就健康之間耦合關(guān)系。

3）深化學科合作與交融。土(tǔ)壤具有深刻的生态、社爸信會、經濟、文(wén)化和(hé)精神層面價值。正是由于土(tǔ)壤玩花的多重功能，限定于土(tǔ)壤科學本身範疇的傳統研究已不能全面反映土(tǔ)壤可店健康的整體功能和(hé)狀态。近年來，随着信息技術(shù)、生物技術(sh雨件ù)、人工智能、5G通(tōng)訊、大數據、機器(qì)學習技術(街物shù)等迅猛發展，通(tōng)過應用這些高新技術(你短shù)可(kě)獲取豐富信息，提供更多土(tǔ)愛個壤屬性信息以及變化預測信息，從而全面深入地表征土(tǔ)壤物質的多态性路要、土(tǔ)壤過程的多尺度性和(hé)土(tǔ)壤功能的多元性[112-1業見13]等方面，以期進一步豐富和(hé)拓展廠會土(tǔ)壤健康的内涵。此外，現有的土(tǔ)壤可(kě)聽友持續性研究多集中(zhōng)在社會經濟活動(dòng)車友（即土(tǔ)壤管理）對土(tǔ)壤健康的影響上，但有關(guān)土(t音化ǔ)壤對社會經濟系統影響的研究還較少(shǎo)見。跨學科研究将會促進并形成創新性的耕地和(hé)草地土(tǔ)都歌壤可(kě)持續利用和(hé)管理策略，從而優化土(tǔ)壤健康評估方法拿快，為最終實現農業(yè)和(hé)牧業(yè)可(kě)持續發展目标而少錯助力。