世紀(jì)之交土壤學(xué)研究的挑戰(zhàn)和契機(jī)

1、Vol.8 No.2 張甘霖等：世紀(jì)之交土壤學(xué)研究的挑戰(zhàn)和契機(jī) 135世紀(jì)之交土壤學(xué)研究的挑戰(zhàn)和契機(jī)*從第16屆世界土壤學(xué)大會(huì)看土壤學(xué)的未來(lái)張甘霖 龔子同（中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，南京 210008）摘要 第16屆國(guó)際土壤學(xué)大會(huì)包括全會(huì)和45個(gè)分會(huì)，內(nèi)容涵蓋土壤學(xué)所有分支并反映了本世紀(jì)土壤學(xué)的進(jìn)展。本文綜述了土壤學(xué)在全球資源與環(huán)境問(wèn)題中的重要地位，分析了世紀(jì)之交土壤學(xué)面臨的挑戰(zhàn)和契機(jī)，提出土壤學(xué)只有拓展與其它學(xué)科以及社會(huì)的聯(lián)系，服務(wù)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保持自己的特色并在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中不斷創(chuàng)新，才能在未來(lái)更好地生存和發(fā)展。關(guān)鍵詞 土壤學(xué)；環(huán)境；全球變化； 研究進(jìn)展；可持續(xù)發(fā)展Challe

2、nges and Opportunities of Soil Science in the Dawn of the New Century：The Future of Soil Science Viewed from the 16th World Soil Congress. Zhang Ganlin, and Gong Zitong (Institute of Soil Science, Academia Sinica, Nanjing 210008). Soil & Environ sci, 1999, 8(2): 130136The 16th World Soil Congres

3、s included the plenary meeting and 45 symposia, covering all the branches of modern soil science and reflecting the recent research progress. This paper summarizes the importance of soil science in the context of global resource and environmental problems, analyzes the challenges and opportunities f

4、aced by soil science in the dawn of the new century. It points out that only by expanding its relations with other natural and social sciences, serving the sustainable development of society, keeping its own essence and developing new knowledge in basic and applied researches, can soil science survi

5、ve and get developing in the future.Key words soil science; environment; global changes; research progress; sustainable development本世紀(jì)最后一次全世界土壤學(xué)家的大聚會(huì)第16屆世界土壤學(xué)大會(huì)于1998年8月20日至26日在法國(guó)海濱城市Montpellier召開(kāi)。來(lái)自全世界103個(gè)國(guó)家的約2700名代表參加了本次大會(huì)。大會(huì)共收到論文約2000篇，其中200多篇為口頭發(fā)言，絕大部分（1700多篇）為墻報(bào)。參加會(huì)議的正式中國(guó)代表（以中國(guó)作為國(guó)籍注冊(cè)）有30多人，包括臺(tái)灣和

6、香港代表。本文旨在介紹這次規(guī)?？涨暗耐寥缹W(xué)盛會(huì)，從中感受和體會(huì)世紀(jì)之交土壤學(xué)研究面臨的挑戰(zhàn)和契機(jī)。1 會(huì)議概況、議題和特點(diǎn)本屆土壤學(xué)大會(huì)的主題是“人與土壤”。圍繞“全球土壤系統(tǒng)的現(xiàn)在功能與人類社會(huì)的不同利用之關(guān)系”這一總論題，參照各基礎(chǔ)性和應(yīng)用性分支學(xué)科的發(fā)展，會(huì)議設(shè)置了全會(huì)和45個(gè)分會(huì)以及6個(gè)專題工作會(huì)議1。大會(huì)包括1天全會(huì)和4天分會(huì)，分會(huì)中間穿插一個(gè)會(huì)間考察。會(huì)前考察和會(huì)后考察安排在西歐、南歐和非洲。經(jīng)組委會(huì)和國(guó)際土壤學(xué)會(huì)執(zhí)行委員會(huì)討論決定，全會(huì)的主要任務(wù)是就土壤學(xué)的研究目的、面臨的挑戰(zhàn)和土壤學(xué)對(duì)人類的功用開(kāi)展大討論。來(lái)自巴西、美國(guó)、內(nèi)羅畢聯(lián)合國(guó)科教文組織和法國(guó)的四位知名土壤學(xué)家作了主題發(fā)

7、言，另外10位來(lái)自其它研究領(lǐng)域（化學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)、地球化學(xué)）和政府等管理部門的學(xué)者專家就這些學(xué)科與部門同土壤學(xué)的關(guān)系、土壤學(xué)研究對(duì)其影響和作用，提出了各自的見(jiàn)解。本次大會(huì)反映了現(xiàn)代土壤學(xué)有如下幾個(gè)特點(diǎn)：首先是土壤學(xué)的內(nèi)涵相當(dāng)豐富，分支越來(lái)越細(xì)。這與土壤學(xué)的發(fā)展是相適應(yīng)的。土壤學(xué)作為一門相對(duì)年輕的學(xué)科，從傳統(tǒng)的土壤發(fā)生和農(nóng)業(yè)化學(xué)（植物營(yíng)養(yǎng)）研究起步，經(jīng)過(guò)一個(gè)半世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的研究體系、豐富的學(xué)科分支和系統(tǒng)的研究方法。土壤學(xué)對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)是多方面的，在提供人類食物、纖維、燃料的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用，在保護(hù)人類生存的環(huán)境，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡中不可或缺。因此，它不僅關(guān)系到養(yǎng)活日益

8、增長(zhǎng)的全球人口，還著眼未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展。本次大會(huì)設(shè)立多達(dá)45個(gè)分會(huì)和六個(gè)專題會(huì)議，從側(cè)面反映了現(xiàn)代土壤科學(xué)的進(jìn)展和成就。其次，注重人與土壤之間的關(guān)系，關(guān)注可持續(xù)發(fā)展。很多領(lǐng)域都從不同的角度探討了人為作用對(duì)土壤的影響23。再次，土壤學(xué)各分支學(xué)科之間的交叉愈為明顯。這些交叉大都意味著研究領(lǐng)域的擴(kuò)展和研究重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。比如，物質(zhì)循環(huán)研究的流域方法和以地理信息系統(tǒng)為支撐的模擬方法的逐步開(kāi)展，為系統(tǒng)研究景觀規(guī)模的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程、估計(jì)面源污染的程度提供了極好的工具4。土壤形態(tài)學(xué)和微形態(tài)學(xué)方法應(yīng)用于研究自然環(huán)境變化和人為條件下的土壤演變3，結(jié)合物理、化學(xué)方法，為研究環(huán)境變化提供了新的手段。交叉學(xué)科的建立既是學(xué)科

9、發(fā)展的結(jié)果，又為新理論、新概念的創(chuàng)造提供可能，為土壤學(xué)的未來(lái)開(kāi)辟新的研究領(lǐng)域。2 土壤在全球生態(tài)系統(tǒng)中的地位和土壤學(xué)的責(zé)任本屆土壤學(xué)大會(huì)是20世紀(jì)的最后一次，人類即將進(jìn)入21世紀(jì)和下一個(gè)千禧年。在這樣一個(gè)臨界的時(shí)刻，人類從反省自身活動(dòng)與自然演變的關(guān)系之中，意識(shí)到面臨著的種種生存和發(fā)展的挑戰(zhàn)。從土壤學(xué)的角度來(lái)看，一方面，由于人類農(nóng)業(yè)、工業(yè)活動(dòng)的加強(qiáng)，土壤退化、生物多樣性喪失和由此引起的諸多環(huán)境問(wèn)題日益加劇，嚴(yán)重地影響人類的生存基礎(chǔ)和整個(gè)自然生態(tài)的良性運(yùn)行5；另一方面，很多發(fā)展中國(guó)家由于自然和社會(huì)的種種原因，食品生產(chǎn)和供應(yīng)仍然短缺，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量仍然是當(dāng)務(wù)之急，因而不可避免地引起的土壤的過(guò)度利用和養(yǎng)

10、分耗竭，或者肥料濫用而引起的環(huán)境污染還在繼續(xù)，形成惡性循環(huán)4。雖然國(guó)際社會(huì)已經(jīng)意識(shí)到這些由人類自身活動(dòng)導(dǎo)致的惡果，并希望扭轉(zhuǎn)這一局面，比如，在1992年的里約環(huán)境與發(fā)展大會(huì)后，可持續(xù)發(fā)展的概念可以說(shuō)逐漸得到全世界各國(guó)政府的認(rèn)同，但由于各國(guó)面臨的問(wèn)題不一，發(fā)展水平迥異，使國(guó)際間的共同行動(dòng)和合作受到阻礙，全球范圍內(nèi)土壤退化、環(huán)境退化、貧困差距擴(kuò)大等現(xiàn)象沒(méi)有得到明顯改善6。自然資源（當(dāng)然包括土壤資源）的不合理利用導(dǎo)致的不僅僅是環(huán)境問(wèn)題，而且還波及社會(huì)生態(tài)?？沙掷m(xù)發(fā)展的概念不僅涵蓋環(huán)境保護(hù)和自然資源的合理利用，而且已經(jīng)擴(kuò)展到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展7。在迎接這場(chǎng)挑戰(zhàn)中，土壤學(xué)家的責(zé)任是明顯的，因?yàn)檫@首先決

11、定于土壤圈的重要功能。土壤的首要功能是提供人類活動(dòng)的場(chǎng)所、植物生長(zhǎng)的物理基礎(chǔ)和水分、養(yǎng)分和空氣，從而養(yǎng)活日益增長(zhǎng)的地球人口；作為巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈的界面，土壤包含了多樣性的生物物種；土壤吸納著大量的固態(tài)、液態(tài)工業(yè)廢物；土壤還是水的過(guò)濾器和凈化器。因此，土壤圈在全球自然資源管理和環(huán)境保護(hù)中的作用和功能是不可忽視的。隨著陸地生態(tài)系統(tǒng)在減緩或加速全球變化中的重要性得到重視，土壤的作用也日益顯得重要810。研究表明11，全球土壤中儲(chǔ)藏的有機(jī)碳是整個(gè)陸地植被的3倍。干旱半干旱地區(qū)土壤還儲(chǔ)藏著大量主要以碳酸鈣形式存在的無(wú)機(jī)碳。這些碳庫(kù)是全球碳循環(huán)中的重要組成。每年以氣態(tài)方式土壤釋放占總量4%5%

12、的碳，這一過(guò)程通常稱為“土壤呼吸”1112，而這一釋放量是全球每年因化石燃料使用所產(chǎn)生的溫室氣體的10倍以上。當(dāng)然，這其中的絕大部分CO2又參與循環(huán)形成生物量，但每年土壤CO2的凈釋放占工業(yè)排放的三分之一11；甲烷和氧化亞氮的排放則占全部排放的70%和90%13。如果目前與農(nóng)業(yè)活動(dòng)相關(guān)的土地利用變化（如森林砍伐、濕地利用）還在繼續(xù)，那么這些比例還將升高。土壤是地球的“引擎”，當(dāng)現(xiàn)今地球遭受人類活動(dòng)威脅的時(shí)候，醫(yī)治這些創(chuàng)傷有賴于對(duì)土壤的盡心護(hù)理14。事實(shí)上，如果沒(méi)有我們稱之為“土壤”的這一層薄薄的“保護(hù)膜”，地球?qū)⑴c其它荒蕪的星體無(wú)異。國(guó)際土壤學(xué)會(huì)應(yīng)該擔(dān)當(dāng)起將土壤科學(xué)與地方和全球生態(tài)問(wèn)題相結(jié)合的

13、領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，并且尋求自然和社會(huì)科學(xué)之間的相互結(jié)合。意識(shí)到這些問(wèn)題和自身的責(zé)任，全力迎接這些挑戰(zhàn)，服務(wù)于自然和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，將是土壤學(xué)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。本屆土壤學(xué)大會(huì)針對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)展討論，這既是試圖讓全社會(huì)能更加重視發(fā)展土壤學(xué)研究，又是土壤學(xué)家自身著眼土壤學(xué)未來(lái)的警醒和奮起掙扎。3 土壤學(xué)面臨的挑戰(zhàn)土壤學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是多方面的。這種挑戰(zhàn)首先來(lái)于社會(huì)的需要，即土壤學(xué)能在多大程度上解釋和解決人類和生存環(huán)境中的問(wèn)題。社會(huì)需要是多層次的，從政策制定者，到機(jī)構(gòu)和規(guī)劃部門以及農(nóng)戶，都有各自不同的需求。這些需要通常又是綜合了其它學(xué)科的一些要求。隨著土壤資源象水資源一樣變得稀缺和珍貴，土壤科學(xué)研究也處于社會(huì)的關(guān)

14、注之中15。從目前的社會(huì)需求來(lái)看，至少包括如下一些方面16： 持續(xù)增產(chǎn)：調(diào)節(jié)土壤獲得可持續(xù)的最高產(chǎn)量 維持生態(tài)系統(tǒng)平衡：增加對(duì)碳和污染物的固定能力、脫污染技術(shù) 土地評(píng)價(jià)決策支持體系：尋找簡(jiǎn)單可靠土壤質(zhì)量指標(biāo) 防止、恢復(fù)土地退化：按照土地使用者的要求，評(píng)價(jià)和實(shí)施流域水平的水土保持措施 開(kāi)發(fā)自然資源管理的地理信息系統(tǒng)（NRM/GIS）：確認(rèn)和組織應(yīng)用于該系統(tǒng)的相關(guān)土壤數(shù)據(jù) 提高公眾對(duì)土壤和其它自然資源重要性的認(rèn)識(shí)：培訓(xùn)各種對(duì)象，推廣土壤和其它自然資源的管理和保護(hù)方法，以為子孫后代造福我們發(fā)現(xiàn)，雖然研究課題總是存在，但傳統(tǒng)的研究已日益為艱。因?yàn)樯鐣?huì)往往需要將土壤研究和其它自然和社會(huì)科學(xué)研究相結(jié)合，而

15、不僅僅是關(guān)心土壤生產(chǎn)能力和產(chǎn)量，還關(guān)心土壤質(zhì)量因素。強(qiáng)調(diào)研究土壤的動(dòng)態(tài)過(guò)程，因?yàn)檫@些過(guò)程對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境平衡有重要影響；強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以外的需要，如環(huán)境、市政工程和教育需要。土壤學(xué)還面臨本身學(xué)科發(fā)展方面的挑戰(zhàn)。土壤學(xué)作為一門學(xué)科得到承認(rèn)，首先依賴于承認(rèn)土壤是一個(gè)獨(dú)立的自然體，包含特定的性質(zhì)和功能，需要特別的研究方法。這種地位本無(wú)須作出特別的聲明。但是，土壤學(xué)正面臨失去獨(dú)立性的危險(xiǎn)：隨著其它學(xué)科的滲透和擴(kuò)張，土壤學(xué)方法逐步被其它學(xué)科應(yīng)用，其它生態(tài)系統(tǒng)的研究也向土壤學(xué)轉(zhuǎn)移。這意味著，如果沒(méi)有理論的創(chuàng)新，沒(méi)有新概念、新領(lǐng)域的出現(xiàn)，沒(méi)有原有知識(shí)的深化，土壤學(xué)將逐漸被其它學(xué)科所取代。土壤學(xué)還面臨失去社會(huì)認(rèn)同的

16、危險(xiǎn)。公眾對(duì)土壤重要性的無(wú)知和土壤學(xué)知識(shí)的缺乏可能是土壤學(xué)研究缺乏支持的重要原因之一。這毫無(wú)疑問(wèn)是土壤學(xué)家自身的責(zé)任所致17。土壤學(xué)家是社會(huì)的一部分，它們受助于社會(huì)、服務(wù)于社會(huì)，但同其它科學(xué)研究一樣，總有某種偏離實(shí)際、進(jìn)入象牙之塔的傾向。所以，有必要通過(guò)各種形式，向各階層的政府機(jī)構(gòu)、社會(huì)團(tuán)體、個(gè)人特別是土壤（土地）使用者介紹、灌輸各種有關(guān)土壤和自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容的知識(shí)，提高公眾的土壤保護(hù)意識(shí)和“土地認(rèn)知”（land literacy）水平。M.Latham16在他的報(bào)告結(jié)尾形象地將土壤學(xué)比喻為處在進(jìn)一步深化、分化和與其它學(xué)科交叉結(jié)合的“十字路口”。迎接這些挑戰(zhàn)，土壤學(xué)家應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)自己的重要性

17、，調(diào)整自己的研究方向和內(nèi)容。很明顯，土壤科學(xué)基礎(chǔ)需繼續(xù)強(qiáng)化，但如果土壤學(xué)家不將自己投身于社會(huì)所要求的工作中，其它學(xué)科會(huì)這樣做，而土壤學(xué)將面臨拋棄。只有主動(dòng)向其它學(xué)科滲透，向多樣化、多層次的社會(huì)需求看齊，才能開(kāi)拓研究領(lǐng)域，獲得社會(huì)承認(rèn)，進(jìn)而求得土壤學(xué)自身的生存和發(fā)展。4 土壤學(xué)的發(fā)展方向土壤學(xué)的未來(lái)發(fā)展既要切合社會(huì)的需要，為社會(huì)的發(fā)展提供服務(wù)，同時(shí)又要開(kāi)拓自身的研究領(lǐng)域和深度，獲得學(xué)科的進(jìn)步，只有這樣，學(xué)科的發(fā)展與社會(huì)功能之間才能形成“良性互動(dòng)”。4.1 服務(wù)于社會(huì)，拓展聯(lián)系土壤科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展歷來(lái)與人類的生存與福祉休戚相關(guān)。18、19世紀(jì)由于人口的迅速膨脹，原始農(nóng)業(yè)難以維持食物需求的增加，急需

18、大幅度提高農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出。正是在這種前提下，以歐洲為主的一些地質(zhì)和化學(xué)家開(kāi)始關(guān)注土壤學(xué)的一些基本問(wèn)題，并相繼提出了“植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)原理”和“土壤形成和分布的因素”等基本土壤學(xué)理論，一方面極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的迅速提高和土壤資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)為現(xiàn)代土壤學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科的形成奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)代土壤學(xué)發(fā)展仍然會(huì)遵循這樣的基本原則，但現(xiàn)代社會(huì)所面臨的問(wèn)題卻更加復(fù)雜和多樣。發(fā)展中國(guó)家和工業(yè)化國(guó)家所面臨的問(wèn)題又各不相同?？偟膩?lái)看，土壤學(xué)目前至少?gòu)囊韵聨讉€(gè)方面服務(wù)于社會(huì)，一是優(yōu)化人類最基本的生存環(huán)境，如水、土、空氣；二是滿意地獲取食物和纖維來(lái)源；三是解決與城市建設(shè)、人類健康有關(guān)的土壤與環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題。

19、土壤學(xué)今后的發(fā)展趨向必須面向這些根本需求，面向經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的資源可持續(xù)利用和環(huán)境破壞等新問(wèn)題。毫無(wú)疑問(wèn)，這樣的重任非單純土壤學(xué)所能解決，它需要以土壤學(xué)為主的其它相關(guān)學(xué)科的積極參與，綜合運(yùn)用土壤學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)等多門學(xué)科的知識(shí)。才能解決實(shí)際問(wèn)題18。與此相對(duì)應(yīng)的是，從過(guò)去的成功經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)中，近年來(lái)國(guó)際科技開(kāi)發(fā)和推廣機(jī)構(gòu)逐步認(rèn)識(shí)到，參與式（participatory）土地評(píng)價(jià)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)推廣等，是科學(xué)技術(shù)能更快為用戶接受從而真正回饋服務(wù)的社會(huì)的有效方式。所謂參與式工作，是指由農(nóng)民或同農(nóng)民一起，發(fā)展適合當(dāng)?shù)氐暮蛶в械貐^(qū)性特點(diǎn)的特殊技術(shù)。概括起來(lái)，全面的途徑和參與式的方

20、法，就是積極拓展土壤學(xué)和其它學(xué)科之間的聯(lián)系，并直接接觸各層次的土壤使用者，以服務(wù)于社會(huì)為根本目的。這將成為未來(lái)土壤學(xué)發(fā)展的重要向?qū)А?.2 保持特色，不斷創(chuàng)新在加強(qiáng)與其它學(xué)科聯(lián)系和交叉的同時(shí)，必須保持學(xué)科的“土壤”特色。圍繞土壤水，土壤氣，土壤生物，土壤人類等等相互關(guān)系的研究，需從土壤過(guò)程和特性出發(fā)，闡明與土壤有關(guān)的問(wèn)題，從土壤科學(xué)的角度提出相應(yīng)的解決問(wèn)題的途徑和方法。因?yàn)?，在加?qiáng)學(xué)科交叉的同時(shí)，其它學(xué)科同樣具有擴(kuò)張的“本能”。所以在未來(lái)的土壤學(xué)研究中，既要防止因?yàn)楣铝⒍ナ袌?chǎng)，同時(shí)要防止因?yàn)闆](méi)有特色而被其他學(xué)科“兼并”，從而失去“土壤學(xué)”的認(rèn)同，成為諸如應(yīng)用地質(zhì)學(xué)、應(yīng)用化學(xué)或應(yīng)用生物學(xué)之類

21、的學(xué)科。而創(chuàng)新則是土壤學(xué) 當(dāng)然也是其它學(xué)科 “擴(kuò)張”的原動(dòng)力。創(chuàng)新包括方法和手段，也包括立意、新概念和新見(jiàn)解。比如，在這次大會(huì)上，信息技術(shù)、高分辨率物質(zhì)成像技術(shù)、模擬技術(shù)在土壤物理過(guò)程、化學(xué)特征、空間分異等方面的應(yīng)用3, 1921取得了令人稱道的結(jié)果。總的看來(lái)，上述手段的應(yīng)用能更加準(zhǔn)確和逼真地理解和描述土壤過(guò)程和現(xiàn)象，并對(duì)其動(dòng)態(tài)變化作出預(yù)測(cè)。必須指出，創(chuàng)新決不是獵奇和空洞的概念，這次大會(huì)上，那種沒(méi)有大量觀察作為基礎(chǔ)的“模擬”的衰落證明了這一點(diǎn)。5 土壤學(xué)中的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究雖然土壤學(xué)未來(lái)的發(fā)展最終要從社會(huì)需求中尋求支撐，但大多數(shù)人仍然傾向于將土壤學(xué)分為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?jī)纱蟛糠?2。Spos

22、ito22認(rèn)為，土壤學(xué)基礎(chǔ)研究源源不斷地為應(yīng)用研究提供知識(shí)庫(kù)存，解決區(qū)域和全球尺度的農(nóng)業(yè)、環(huán)境和城市問(wèn)題。土壤學(xué)的基礎(chǔ)研究是所謂概念驅(qū)使（concept-driven）的研究，它是基于人類探索未知的本能而著眼于“解惑”的研究（puzzle-solving research）。它的范圍全面，使用最新的技術(shù)手段，應(yīng)用一系列相互驗(yàn)證的基本概念和理論，不斷提高精確度，從田間尺度進(jìn)步到分子水平。土壤學(xué)的基礎(chǔ)研究包括田間和實(shí)驗(yàn)室研究，而自然界中的土壤是一個(gè)開(kāi)放的三維連續(xù)體，如何將實(shí)驗(yàn)室研究或模型擬合結(jié)果應(yīng)用于這一三維自然體系是基礎(chǔ)研究所面臨的挑戰(zhàn)之一；土壤學(xué)基礎(chǔ)研究還將產(chǎn)生關(guān)于陸地生態(tài)系統(tǒng)及其行為的更加全

23、面的學(xué)說(shuō)和概念，以及對(duì)星球表面風(fēng)化表層及其相關(guān)生物體的生物、化學(xué)、物理特性的整體性認(rèn)知途徑。土壤學(xué)基礎(chǔ)研究涉及純科學(xué)（物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)）和其分支科學(xué)的基本原理和方法，借鑒并貢獻(xiàn)于日益發(fā)展的生態(tài)學(xué)和地球系統(tǒng)科學(xué)，解決人類所面臨的區(qū)域和全球環(huán)境和發(fā)展問(wèn)題?，F(xiàn)代人類社會(huì)中的種種環(huán)境問(wèn)題無(wú)不強(qiáng)調(diào)土壤資源的普遍重要性，因?yàn)檫@種重要性，以及土壤學(xué)應(yīng)用研究過(guò)去在幫助人類獲取充足食物、纖維、飼料和燃料中所取得的無(wú)與倫比的巨大成就，土壤學(xué)基礎(chǔ)研究傳統(tǒng)上似乎是土壤學(xué)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工程和環(huán)境管理的副產(chǎn)品。這種歷史格局使土壤科學(xué)形成了以“解決問(wèn)題”（problem-solving）為主要方向的研究文化13，這些問(wèn)題比

24、較狹窄地固定在作物生產(chǎn)、灌溉管理、水質(zhì)或公共安全等方面。越來(lái)越多的證據(jù)表明，現(xiàn)代社會(huì)中諸多實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜程度在增加，需要更深更廣的知識(shí)基礎(chǔ)，土壤科學(xué)“解惑”方面的研究應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)，使土壤科學(xué)基礎(chǔ)研究有自己連續(xù)而明確的研究方向。與此相對(duì)應(yīng)的是，土壤學(xué)的應(yīng)用研究還將繼續(xù)在開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)和環(huán)境新技術(shù)中扮演“中樞”角色，為膨脹的地球人口提供安全、廉價(jià)的食物和纖維。盡管土壤學(xué)應(yīng)用研究過(guò)去在保護(hù)水土資源、發(fā)展高效灌溉體系、提高作物生產(chǎn)的水分和養(yǎng)分利用率、改良土壤等等方面取得了巨大的成就，但全球土壤資源卻繼續(xù)承受著人口增長(zhǎng)、植被破壞、生物多樣性消失、土壤退化、氣候變化和污染等種種壓力。因此，未來(lái)應(yīng)用土壤學(xué)研究必須

25、繼續(xù)面對(duì)一系列困擾人類的問(wèn)題，例如： 植被破壞引起的土壤加速侵蝕 過(guò)度放牧、柴薪引起的（脆弱生態(tài)系統(tǒng)的）荒漠化 缺乏規(guī)劃，由工業(yè)化和城市化導(dǎo)致的耕地永久喪失 農(nóng)用殺蟲劑和其它污染物引起的水體污染 酸性沉降物對(duì)植被、土壤和水體的影響 工業(yè)和市政有毒化學(xué)物在土壤中的積累 土壤中放射性物質(zhì)的污染和由此導(dǎo)致的在水體、植物、食物鏈中的循環(huán)實(shí)際上，這些問(wèn)題的解決同樣也是基礎(chǔ)研究的目標(biāo)。大多數(shù)的糧食短缺、自然資源和環(huán)境問(wèn)題有其政治、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)背景，所以在很大程度上，土壤學(xué)研究是所謂“義務(wù)驅(qū)使”（mission-oriented）的，即社會(huì)需要（農(nóng)業(yè)、自然資源管理等）是驅(qū)動(dòng)土壤學(xué)研究的根本力量，而基礎(chǔ)研究的主

26、要?jiǎng)恿t是“科學(xué)和技術(shù)的突破”。了解這兩類研究的區(qū)別和聯(lián)系，更加合理地組織研究計(jì)劃，將極大地促進(jìn)土壤學(xué)的進(jìn)步。參考文獻(xiàn)1 ISSS (International Soil Science Society). 16th World Soil Congress: Program and Symposia. Montpellier, France: ISSS, 19982 Gong Z T, Zhang G L. New horizons formed by human activities. In: Proceedings CD-ROM of 16th World Soil Congress. M

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