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人类活动导致自然生态系统向人工生态系统转变已经有数千年的历史，而城市化是其中强度最大、影响最深的过程之一。城市化过程土壤质量演变及其生态环境效应是一个无论在土壤学基础理论研究还是土壤资源管理决策上都极为重要的研究课题。
    珠江三角洲地区是我国改革开放的前沿，是我国近30年来工业化、城市化进程最快的地区之一。随着工业化、城市化的高速发展，珠江三角洲地区农田（耕地）土壤资源大量减少，为了满足城市消费群体的日益扩大、消费水平不断提高的需求，珠江三角洲地区已成为我国农业集约化程度最高的地区之一，农业资源与环境问题日渐突出，其农业土壤正遭受有史以来特别剧烈的人为活动的影响，农业可持续发展形势严峻。因此，阐明珠江三角洲地区高度集约利用方式下农业土壤质量演变过程与机理，揭示这一典型地区土壤质量演变规律，建立适合区域特色的土壤质量调控理论，对发展土壤科学，促进广东省农业和社会经济持续发展有十分重要的理论与实践意义。
    土壤是人类赖以生存与发展的最根本的物质基础，土壤质量直接关系着环境和发展的可持续性。针对珠江三角洲地区土地利用变化和高度集约现代农业发展带来的日益突出的农业土壤资源与生态环境问题，2002年以来，在国家自然科学基金委员会、广东省科技厅、广东省农业厅、广东省科学院等支持下，广东省生态环境与土壤研究所相关课题组开展了包括国家自然科学基金项目“红壤胶体中铁氧化物界面有机氯的非生物转化”（编号：20577077），粤港关键领域重点突破项目“珠江三角洲农田系统立体污染监测信息化关键技术与示范”（编号：2007A020905001），广东省科技攻关项目“珠江三角洲城市化过程中的农业土壤质量演变与调控”（编号：2005B20801003）、“珠江三角洲蔬菜地土壤次生盐渍化与硝酸盐累积控制”（编号：2005B20801009）、“高度集约利用耕地土壤养分均衡调控技术模式研究示范”（编号：2007B020500002-9）、“产地环境安全技术研究与示范”（编号：2009A020101005）、“广东省无公害蔬菜标准化施肥技术研究”（编号：2007B020500002）、“广东省蔬菜地主要土壤养分含量分级标准建立”，农业部、广东省农业厅重点项目“佛山市南海区、高明区耕地地力调查与质量评价”、“惠州市惠阳区、博罗县耕地地力调查与质量评价”、“广州市花都区耕地地力调查与质量评价”（2003—2006），广东省自然科学基金项目“珠江三角洲集约利用耕地土壤质量演化及其生态环境效应”（编号：10151065003000010）等一系列研究，以典型区域为研究基点，在已有的研究成果（如第二次土壤普查和《珠江三角洲土壤》等）的基础上，突破土壤学以土壤肥力为核心、以提高作物产量为目标的传统研究模式，采用宏观调研(野外考察、采样及资料搜集)与室内分析(土壤、植物样品理化性质测定，资料的数理分析等)相结合，田间试验示范与室内栽培、模拟试验相结合等方法，对土壤系统内部各种物理、化学性质，以及形成这些性质的一些重要过程进行系统研究，阐明了珠江三角洲地区高度集约利用农业土壤质量变化主要过程的特征与变化规律；揭示了珠江三角洲地区高度集约利用蔬菜地土壤质量变（退）化的机制；建立了珠江三角洲地区土壤质量调控理论与技术体系并进行应用示范；提出了珠江三角洲地区农田土壤质量系统管理策略建议。

第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 土壤质量概念 1
1.1.2 土壤质量研究进展 1
1.1.3 研究目的意义 5
1.2 研究方案 7
1.2.1 总体思路与技术路线 7
1.2.2 主要研究开发内容 7
1.2.3 技术方法 8

第2章 土壤质量演变规律 12
2.1 第二次土壤普查以来农田土壤肥力质量变化 12
2.1.1 土壤有机质、全氮含量变化——稳中有降 12
2.1.2 土壤有效磷含量变化——显著增加 14
2.1.3 土壤速效钾含量变化——有所提高，但仍偏低 16
2.1.4 土壤中、微量元素含量变化——有效镁、硼、钼仍严重缺乏，部分土壤
   有效硅、锰缺乏 17
2.1.5 土壤硝酸盐累积明显 19
2.1.6 土壤盐分含量变化——部分蔬菜地土壤盐分增加 20
2.1.7 土壤物理性质变化——部分土壤容重增加 20
2.2 不同利用方式下农田土壤质量演变 21
2.2.1 水田改种蔬菜后表层土壤化学性质的变化趋势 22
2.2.2 水田改种蔬菜后土壤剖面化学性质的变化特征 28
2.3 土壤环境质量变化趋势 36
2.3.1 土壤重金属变化趋势 36
2.3.2 土壤农药残留 41
2.3.3 多环芳烃污染特征 41

第3章 土壤质量变（退）化的主要过程与机制 51
3.1 土壤有机质下降与养分非均衡化过程与机制 51
3.1.1 土壤有机质下降与养分非均衡化过程对土壤质量的影响 51
3.1.2 土壤有机质下降与养分非均衡化的形成机制 52
3.2 土壤次生盐渍化过程与机制 58
3.2.1 土壤次生盐渍化与硝酸盐累积对土壤质量的影响 58
3.2.2 土壤次生盐渍化与硝酸盐累积 60
3.3 土壤环境质量演化的影响因素分析 64
3.3.1 区域环境质量与土壤环境质量变化 64
3.3.2 土壤中PAHs的来源特征分析 65

第4章 土壤质量演变的生态环境效应 68
4.1 土壤氮、磷累积的生态环境效应 68
4.1.1 部分蔬菜地土壤产生了次生盐渍化现象 68
4.1.2 对地下水水质产生了一定影响 68
4.1.3 水田改种蔬菜土壤磷素流失的环境风险评价 70
4.2 土壤次生盐渍化对作物生长与环境的影响 78
4.2.1 对作物生长的影响 78
4.2.2 不种植蔬菜时土壤盐分的迁移、分布特点 80
4.2.3 种植因子对不同层次土壤盐分迁移、分布的影响 81
4.2.4 土壤盐分对菜薹生长的影响 82
4.3 土壤重金属污染的生态风险 83

第5章 土壤养分非均衡化与盐渍化防控 86
5.1 土壤养分平衡调控 86
5.1.1 材料与方法 86
5.1.2 蔬菜植株的养分元素组成与吸收特点 88
5.1.3 不同蔬菜品种栽培的土壤养分调控与配方优选 97
5.1.4 施用磷活化剂对磷利用与作物生长的影响 135
5.1.5 有机、无机肥料施用模式对土壤养分、环境质量的影响 142
5.1.6 土壤养分平衡调控技术模式应用示范 149
5.2 土壤次生盐渍化与硝酸盐控制 150
5.2.1 土壤次生盐渍化与硝酸盐控制机制 150
5.2.2 土壤次生盐渍化与硝酸盐控制方法 150

第6章 土壤重金属污染控制 152
6.1 土壤重金属污染控制概述 152
6.1.1 土壤重金属污染治理技术研究概况 152
6.1.2 硅减轻植物重金属毒害效应研究现状 153
6.2 土壤重金属污染的施硅控制技术研究 157
6.2.1 施硅减轻小白菜镉污染效应与机制研究 157
6.2.2 施硅减轻小白菜铬、锌、铅污染效应研究 179
6.2.3 砷污染土壤生菜叶面喷施铈硅复合溶胶调控效果研究 183

第7章 土壤有机氯农药还原转化过程与机制 186
7.1 土壤有机氯农药转化研究概述 187
7.1.1 环境中有机氯的污染处理技术 187
7.1.2 环境有机氯转化机制 187
7.1.3 铁氧化物及其界面有机氯的非生物转化 188
7.2 土壤粘粒中的铁氧化物及其界面有机氯还原转化与机制研究 193
7.2.1 材料与方法 193
7.2.2 铁氧化物及其界面五氯酚的还原转化与机制 197
7.2.3 土壤胶体界面有机氯的还原转化过程与机制 219
7.3 小结与讨论 228

第8章 土壤质量系统管理策略 230
8.1 土壤质量管理对策 230
8.1.1 加强对农田土壤质量保养工作的管理 230
8.1.2 完善农田土壤质量保养机制 231
8.2 土壤质量调控技术的选择 233
8.2.1 科学施肥，合理轮作，调控土壤肥力质量 233
8.2.2 土壤环境保护与污染控制 235

第9章 结论与展望 238
9.1 基本结论 238
9.1.1 关于珠江三角洲城市化过程中农田土壤质量演变 238
9.1.2 关于珠江三角洲城市化过程中农田土壤质量变（退）化过程机制 238
9.1.3 关于珠江三角洲农田土壤质量演变的生态环境效应 239
9.1.4 关于珠江三角洲农田土壤质量调控的理论与技术措施 239
9.1.5 关于珠江三角洲农田土壤质量系统管理策略 243
9.2 研究展望 243

参考文献 245