五、土壤地理学的发展前景
土壤地理学作为一门独立的学科时间还不长,但它在国民经济和科学发展中,已显示出重要的作用。随着社会和生产的发展,必将对土壤地理学提出更高的要求。今后,要很好掌握研究方向,推动土壤地理学的发展。
(一)围绕国民经济建设的需要发展
土壤是可以再利用的自然资源,在合理开发利用下,保持其良性的生态平衡,是人类世代生存的依托。因此,土壤地理学应该把本身的理论和技术,运用在保护和合理利用土壤资源这一关系到国计民生的主题上,以满足国民经济建设的需要。这里很重要的就是人与土壤资源的关系问题。据测算,到2000年世界人口达61亿时,粮食应净增6亿吨,即需在现有耕地15亿公顷基础上扩垦耕地2亿公顷。对此,联合国粮农组织及教科文组织通过对世界陆地生态图、世界土壤资源图及世界土壤宪章等项研究,规定了土地资源开垦和保持与改善环境等国际政策;国际地圈计划(IGBP)也提出影响生态环境的土壤资源在自然条件及人为条件下的变化。这些情况说明,当前国际上对土壤资源及生态环境的研究给予了充分重视。我国人口增长与粮食生产的矛盾也很突出。到2000年,人口若增至12亿,在耕地总面积不太可能扩大的情况下,人均粮食按500公斤计,则粮食总产要比1984年增加80%。因此,围绕满足21世纪我国人口增长对粮食需求,今后要开展人类活动对我国生态环境影响及其对策的研究。其内容涉及土壤地理学方面的有:在人类活动影响下,我国环境生态良性循环规律与经验总结,包括高低产土壤肥力的培育与提高、热带亚热带地区农业的综合配置、长江流域的多熟制与集约耕作、沙漠的固沙造林、黄淮海平原旱涝盐碱综合治理等;人类活动引起环境生态的恶化趋向,包括土壤退化与不同土壤肥力减退规律、水土流失规律与预测、土壤沼泽化、盐渍化与沙漠化的演替与发展、森林及草原更替与退化趋势等;建立高效能、高生产的环境生态良性循环示范模式。包括的地区有热带亚热带、长江中下游、华北平原、东北平原、东北森林和沼泽及山地丘陵等。通过研究,提出一批我国不同地带与地区的经济效益、生态效益及社会效益的环境生态示范模式,为21世纪提高我国土壤资源生产承载能力,满足人类对生物产品的需求提供科学依据。土壤地理学在解决这些国民经济建设重大问题的过程中,将充分发挥作用,同时自身也必定得到发展。
(二)搞好本学科的基础研究
在土壤地理学的今后研究方向上,应当把土壤提到“土壤圈”的认识高度,着重围绕土壤圈的结构演化和功能开展深入研究。其中研究内容如土壤结构模式,复合农业生态系统和营养元素循环,能量转换规律,土壤圈与大气圈、生物圈、水圈的相互关系,在自然与人为条件下,土壤演化模式与演变规律,土壤水分循环等都与土壤地理学有关。国际土壤学研究现在从静态成土因子的描述,向按热力学研究土壤中物质运动的方向发展。同时通过长期动态观察,研究水能和热能运输与土壤发生的关系,得出各种典型的土壤发生模式,运用数学及“诊断士层和诊断特性”鉴定法,将土壤分类由定性引向定量与指标化的方向,同时不断注意将士壤发生分类研究与实际应用紧密结合。为此,今后我国土壤发生分类的研究,应在不同地区(如西北、华北、华南等)长期定位观测、深入研究土壤动态发生特性和过程的基础上(重点是不同土壤的元索空间分异、迁移特征及土壤-植物间元素交换规律),全面建立以诊断层、诊断特性为依据的土壤分类数量指标,逐步完善我国自己的土壤系统分类制。还要建立完整的土壤制图及土壤资源评价原则和方法。此外,我国土壤侵蚀规律及其防治;土壤盐渍化的发生与防止;土壤水盐运动规律及土壤盐渍化预测预报;土壤生态及环境保护(包括农田、草原、森林生态系统的物质循环及能量传递);城乡经济发展的复合生态系统结构、功能及演变,都与土壤发生分类研究有紧密联系,也是当今国际上共同关注的研究课题。
(三)加强综合研究
土壤地理学是一门综合性很强的科学,其应用范围也很广泛。要使土壤地理学发挥更大的作用,必须加强学科的交叉与渗透,运用生态科学和系统科学的方法加强综合研究。如数学向土壤地理学的渗透,使土壤地理学由定性进入定量阶段,并用数理统计方法对土壤进行分类,研究土壤形成过程,建立数学模型,进行系统模拟,进而为人工调控土壤提供最佳方案。土壤信息系统是对土壤及其环境进行综合分析和应用的系统,目的在于实现土壤及其有关信息的输入、存储、检索、分析、加工及图像、报告等输出功能,为加速土壤学研究向数字、定量及模式化方向发展提供新的途径。当前国际土壤信息系统大都以农业生态环境系统研究为主,着重收集包括土壤、土壤肥力、气候等环境因子在内的农业与土壤资源信息,以使对施肥、灌溉等各种农业技术进行监控、建模,进而向具有系统分析和人工智能特色的信息系统方向发展。针对上述情况,我国首先应从农业生态环境信息系统入手,通过对土壤、土壤肥力、气象、作物品种及农业经济等数值信息的采集、输入和加工,从而加速农业生态研究,达到数量化、模式化,为实现农业生产的预报预控创造条件;其次再发展我国的土壤资源信息系统,研究内容包括土壤信息的处理与应用、土壤信息处理中的模式识别和判断、土壤信息的计算机模拟、土壤数据库的管理、土壤信息采集和信息本身的标准化、规范化问题等。
(四)积极应用新技术和新方法
土壤地理学的发展,在很大程度上取决于研究方法的完善和技术、设备的改进。现代技术科学的进步,促进了土壤调查和测试技术的发展。如遥感技术,可以改变我们调查研究的程序,即由局部到整体而变成由整体到局部,从而争取了时间和提高了质量,并能够研究过去无法探索的领域和问题。仪器分析代替了冗长的化学分析,并提高了分析精度。随着光谱、质谱、色谱及电化学分析技术向土壤科学的渗透,使得土壤测试新技术有很大推进,井使土壤基本性质的研究愈加深入。随着偏光显微镜、电子计算机、电子显微镜等分析仪器技术的不断进步,土壤微形态学,土壤生态系统的研究,土壤分类的定量化也随之发展。可以预料,新兴技术将促进土壤地理学取得新的突破。