(来源:生态修复网)
土壤质量与土壤健康:术语争议及其评估反思
董元华1,师 玥1,2,刘 云1,2,王 辉1,2
1. 土壤与农业可持续发展全国重点实验室,中国科学院南京土壤研究所,江苏 南京 211135
2. 中国科学院大学,北京 100049
摘要:近年来,“土壤健康”在可持续农业和生态环境治理领域被广泛采用,并在一定程度上取代“土壤质量”成为主流表述。作为近30 余年来现代土壤学快速发展形成的重要理论概念,土壤质量与土壤健康在概念边界、评价目标和量化方法等方面尚未形成统一认识,围绕术语界定、指标表征与应用范式的学术争议持续存在,并由此在学术研究、管理实践及公众认知中引发一定程度的理解偏差和应用混乱。基于此,该文系统梳理了从土壤质量到土壤健康演进过程中的主要学术分歧,重点评述了土壤质量与土壤健康的术语争议、土壤质量概念及其评估所受到的批评,以及土壤健康概念、指标体系构建、指数化评价方法与实践应用中存在的争议焦点和方法学局限,并对相关争议的可能解决路径进行了展望,以期为相关概念辨析与应用、评价体系优化与开发、理论研究与实践应用协调推进提供参考。
1 引言
土壤是陆地生态系统的重要界面,承担作物生产、养分循环、水分调蓄、碳汇以及污染缓冲与净化等多重功能。土壤状态的变化直接关系粮食安全、生态环境质量及土地资源的可持续利用。20 世纪90年代以来,“土壤质量”逐步形成了以“土壤在生态系统与土地利用边界内履行其功能的能力”为核心的概念框架,强调在生产力维持与环境质量保护之间寻求综合评价与管理依据。围绕这一框架,研究者提出了以“最小数据集”(minimum data set, MDS)筛选关键指标,并通过综合评分实现土壤功能定量评价的方法体系,试图在指标可测性与土壤功能表征完整性之间取得平衡。
进入21 世纪,随着可持续土壤管理目标的强化,以及粮食安全保障、生态环境保护和气候变化应对等需求的提升,“土壤健康”迅速成为更具传播力和影响力的主流表述。与“土壤质量”相比,“土壤健康”更强调土壤作为“活体系统”的生命力、恢复力及其持续提供生态系统服务的能力。然而,术语由“土壤质量”向“土壤健康”的转化,并未自动消解概念定义与评价体系中的学术争议,反而在一定程度上进一步凸显了长期存在的关键问题。一方面,二者的概念边界仍不清晰,尤其是在“土壤健康”与“土壤质量”究竟是同义关系、包含关系还是并列关系等方面,迄今尚未形成统一认识;另一方面,相关争议在方法层面同样持续存在,并贯穿于指标选择、指数整合及结果解释等关键环节。
在此背景下,有必要对土壤质量与土壤健康的相关概念及其学术争议进行系统梳理与再审视。本文围绕土壤质量与土壤健康的术语争议,评述土壤质量概念及其评估所受到的批评,分析土壤健康概念、指标体系构建、指数化评价方法与实践应用中的主要争议与局限,并在此基础上对相关争议的可能解决路径进行展望,以期为土壤质量与土壤健康概念辨析、评价体系优化及相关研究与实践应用的协调发展提供参考。
2 土壤质量与土壤健康术语争议
自20 世纪90 年代以来,围绕“土壤质量”与“土壤健康”两个术语的内涵差异及其使用方式,学界始终存在持续而广泛的争论。一部分学者认为,二者在科学定义和实践操作层面高度重叠,可作为同义词互换使用;另一部分学者则指出,尽管两者在概念内涵与评价框架上存在交集,但其理论重心与方法论指向并不相同,不宜简单等同。此外,关于何者具有更宽广的内涵与外延,学界也形成了长期并存且相互对立的观点。
2.1 土壤质量与土壤健康可作为同义词互换使用
从科学定义看,土壤质量与土壤健康具有较高重叠性。经典的土壤健康定义往往沿用“在生态系统或土地利用边界内履行功能”的表述,强调维持生产力、环境质量和生物健康,其语义核心与土壤质量以“功能”为导向的定义高度一致。因此,在研究和推广实践中,二者常被视为可以互换使用的术语。从历史沿革看,土壤健康在一定程度上曾被视为土壤质量的生物学维度或生命性表达。Doran 和Zeiss 强调,土壤健康是将土壤视为“活体系统”的表述,并指出“土壤健康降低”与“土壤质量组成部分降低”之间存在对应关系,这在逻辑上表明二者在一定条件下可以互换使用。因此,在不少研究和管理实践中,土壤健康往往被视为土壤质量的延伸表达或侧重表述。
这种将二者视为同义词的观点,在政策与推广领域尤为常见。美国自然资源保护局(NRCS)的培训和技术指南中即直接指出,土壤质量与土壤健康常被互换使用。Acton 和Gregorich 在《The Healthof Our Soil: Toward Sustainable Agriculture in Canada》中以“土壤健康”作为政策和管理语境中的核心术语,并明确认为其与“土壤质量”同义。美国土壤学会土壤质量特设委员会(SSSA-S-581)在征求土壤质量定义意见时,也有不少学者支持二者同义的看法。Carter 等同样指出,尽管两者侧重点略有差异,但其目标一致,因此可以互换使用。近年来的综述研究也普遍承认,在实践层面土壤质量与土壤健康常被作为等价术语使用,只是二者的使用情境存在差异:科研人员更倾向于使用“土壤质量”,而农民和推广体系则更偏好“土壤健康”。与“土壤质量”相比,“土壤健康”因更加直观、易于理解,并具有鲜明的生命隐喻,更有利于公众沟通和政策传播。Powlson 也明确指出,从科学内涵看,土壤健康并未提供超出土壤质量的新实质内容,两者可视为同义概念并灵活使用。
总之,将土壤质量与土壤健康视为同义词的根本原因,在于二者共享以“功能”为核心的概念基础,同时又受到历史沿用、传播策略和应用语境差异的共同影响。
2.2 土壤质量与土壤健康存在差异,不宜互换使用
尽管土壤质量与土壤健康在定义层面存在较大重叠,但近二十余年来越来越多的研究指出,二者在理论重心和评价取向上并不相同,因此不宜简单互换。总体上看,土壤质量更强调“土壤能做什么”,即土壤履行特定功能的能力,而土壤健康则更强调土壤是否具有生命力、活力与韧性。SSSA-S-581 在讨论土壤质量定义时,曾收到大量反对将二者等同的意见。Pankhurst 等认为,土壤健康所强调的生命性与动态性,是其区别于土壤质量的重要特征。Lal 进一步指出,土壤质量主要关注功能表现,而土壤健康则将土壤视为有限且动态的活资源,并与植物健康及生态系统稳定性更直接相关。FAO(2020)及经典教材《The Nature and Properties of Soils》也沿用了类似的区分逻辑,认为土壤健康更侧重生态系统自我调节能力、韧性和生物完整性,而土壤质量则更强调功能适宜性及理化属性。
二者在属性关注重点上也存在差异。土壤质量更容易纳入由土类、母质和质地等决定的固有属性,而土壤健康则更强调受管理措施和环境变化影响的动态状态。NRCS 将质地、矿物组成等视为土壤质量的固有属性,而将团聚体稳定性、有机质和生物活性等视为土壤健康所反映的动态属性。Moebius-Clune 等甚至将土壤健康界定为“动态土壤质量”。若将二者简单互换,容易混淆土壤先天潜力差异与健康状态优劣,也可能将短期波动误判为土壤发生根本性变化。此外,与土壤质量相比,土壤健康更突出土壤生物多样性、食物网结构和生态功能,而土壤质量传统上则更偏重理化特性及用途适宜性。FAO 在土壤生物多样性相关框架中也指出,土壤健康更多反映土壤生态属性,其内涵已超出单一作物生产能力或用途适宜性的范畴。Janzen 更进一步指出,土壤健康本质上是一种隐喻,其优势在于有助于推动保护行动和促进跨学科沟通,但同时也引入了更强的规范性和价值判断,使其在严格计量和阈值比较中更加依赖具体情境。如果在科学评价中不加区分地互换使用两术语,容易造成概念混淆,即表面上讨论的是生命力与韧性,实际却仍停留在理化质量评分层面,或反之。
总体而言,自1997 年以来,学界逐渐形成了“二者应加以区分、不宜简单互换”的立场,并在2010 年以后愈发成为主流观点。
2.3 土壤质量与土壤健康何者内涵与外延更宽广
除“是否可互换”之外,关于土壤质量与土壤健康何者具有更宽广的内涵与外延,学界同样存在分歧。一类观点认为,土壤质量的外延更宽。持这一观点的学者认为,土壤质量既包含由土壤类型、母质和质地等决定的固有质量,也包含受管理措施影响的动态质量,而土壤健康主要相当于其中的动态部分。在中国学界,也有研究认为土壤质量涵盖肥力质量、环境质量和健康质量等多个维度,因此其内涵广于土壤健康。中国2016年颁布的《耕地质量等级》(GB/T 33469−2016)国家标准,也将土壤健康状况纳入耕地质量评价框架之中,在一定程度上体现了这一认识路径。
另一类观点则认为,土壤健康具有更宽广的内涵与外延。Doran 和Zeiss 指出,土壤质量通常与用途适宜性相关,而土壤健康则强调更广泛的生态系统功能和生命过程。Lehmann 等进一步将土壤健康与“地球健康”“同一健康”等理念联系起来,认为其已超越以人类用途为中心的土壤质量框架。其他一些研究也表达了类似看法。Costantini 等、Manda 等 和Cahyana 等均强调,土壤健康已逐渐演化为一个整合生物过程、生态韧性与人类福祉的综合性概念,其外延明显大于土壤质量。
总体来说,将土壤质量与土壤健康视为同义并可互换的做法,更多见于政策沟通、技术推广和公众传播层面;而在学术研究、标准制定和量化评价框架中,越来越多文献强调二者应加以区分,或至少需要明确其差异与联系。
从更深层次看,这一术语争议反映了土壤评价目标由“属性与用途适宜性”向“多功能、生态系统服务与治理需求”转变的过程。随着土壤健康在政策语境中的广泛采用,其评价体系被赋予了更强的可解释性、可操作性和分级阈值支撑需求;与此同时,学术界也对其科学可证伪性、跨土类可比性以及价值判断嵌入程度提出了更高要求。目前,概念扩张、指标碎片化与解释体系滞后之间的结构性矛盾日益凸显,这正是土壤质量与土壤健康术语之争长期难以平息的重要深层原因。
3 土壤质量概念及其评估的争议与反思
土壤质量概念提出后,其定义及评估框架迅速在学界引发了广泛争议。早期研究已指出,土壤质量并非一个固定不变的科学对象,而是随着社会需求、管理目标和价值取向的变化而不断演化。由于土壤同时承担生产、环境调节和生态维持等多重功能,同一块土壤在不同目标下可能呈现出不同甚至相互矛盾的“质量优劣”判断,这使统一的标准化评价在理论上面临较大困难。此外,土壤质量评价并非单纯的技术问题,而不可避免地嵌入规范性和价值判断,因而同时具有社会与科学属性。从政策与监管需求看,现有土壤质量评估体系又常面临指标数量多、评价成本高和结果解释困难等现实制约。在相关批评中,Sojka、Letey 及其合作者的系列研究最具代表性,他们围绕概念边界、指标整合、尺度适用性和政策应用风险等问题,对土壤质量概念及其操作化路径进行了系统反思。总体来看,相关争议主要集中在定义、评估、尺度与应用等几个方面。
3.1 定义模糊与类比失当
在定义层面,土壤质量高度依赖用途情境,其内涵具有较强的模糊性和价值负载性。将“土壤质量”类比为“空气质量”或“水质量”并不恰当,因为后两者通常围绕相对明确的污染控制目标展开,而土壤同时承担多种功能,且这些功能之间可能存在权衡甚至冲突;进一步类比为“人体健康”,同样缺乏严格的科学可比性。因此,土壤质量概念在逻辑起点上缺少稳定而清晰的参照框架,其界定本身便带有明显的目标依赖性和规范性。
3.2 指标选择与综合评分的误导风险
在评估层面,土壤质量评价中的指标筛选、分值转换和权重设定不可避免地带有主观性,因而可能掩盖真实问题或夸大管理成效。试图用单一“质量等级”或“综合指数”概括复杂的土壤系统,往往容易导致误判,因为许多被视为“优质”的土壤特征并非简单地“越高越好”,超过一定阈值后反而可能产生负面效应。此外,多数综合指数缺乏可检验的函数关系和权重依据,其数学形式在一定程度上更多反映决策偏好,而无明确的科学机理。Sojka 等还特别批评了“土壤质量指南”或“健康卡”式工具,认为这类工具过度依赖经验判断,忽视土壤空间变异性和剖面深度差异,容易将复杂过程简化为“好/坏”二元判断,从而削弱评价结果的科学性和严谨性。
3.3 情境依赖与尺度问题
土壤质量评价还面临显著的情境依赖和尺度适5 期董元华等:土壤质量与土壤健康:术语争议及其评估反思1495用性问题。土壤承担多重功能,不同土地利用方式、管理目标和时间尺度下,各项功能的重要性及其权重并不相同;同一指标在不同土壤类型和利用情境中的生态意义也可能存在显著差异。因此,将某一指标跨尺度汇总或进行统一解释,往往会造成信息损失甚至意义偏移,这也是构建“普适性土壤质量指数”长期面临困难的重要原因。
3.4 资源配置与政策应用风险
在应用层面,形式上较为完备的指数体系容易被政策部门采纳为监管、考核或资金分配依据,但其科学基础未必充分。若将土壤质量评价过度制度化,可能导致有限的科研和治理资源过多投入指数构建和等级排序,而忽视更具实质意义的过程机制研究与管理实践改进。同时,这类指数也可能被政策话语或倡导性叙事过度借用,从而削弱科学论证的独立性与可信度。
3.5 对“退化叙事”的校正
Sojka 等还明确反对以笼统的“土壤质量下降”替代对具体、可测退化过程的分析。他们主张,与其倡导“土壤质量管理(soil quality management)”,不如回归“高质量土壤管理(quality soil management)”的思路,即围绕明确的土地利用目标和可量化的环境约束,开展可检验、可执行的管理实践。这一观点实质上强调,与其依赖高度综合但主观性较强且难以验证的质量指数,不如将评价限定在清晰界定的土壤用途、管理目标和环境约束条件下,并将更多资源投入到可验证的管理原理与技术改进之中。
总体来看,围绕土壤质量概念及其评估的争议,实质上源于多功能目标、情境依赖和价值判断之间的矛盾。这些反思推动相关研究由追求单一综合指数,转向多指标、目标导向和情境化评价,但如何建立透明、可检验且可追溯的评价目标与约束体系,仍是土壤质量评价面临的核心问题。
4 土壤健康概念及其定量评估的主要争议与反思
与土壤质量类似,土壤健康的概念及其评估方法也长期存在争议。已有研究指出,土壤质量研究中暴露出的许多结构性问题,在土壤健康框架下并未消失,反而因“健康”隐喻的引入而进一步凸显。Powlson、Baveye和Janzen 等认为,土壤健康虽具有较强的传播力和政策动员价值,但其科学内涵、概念边界及可测量性仍不够清晰,若脱离具体功能目标和应用情境加以讨论,容易导致概念泛化和评价失焦。较新的综述也表明,围绕土壤健康的主要分歧仍集中在定义、评估和应用3个层面。
4.1 定义层面的争议:概念具有传播优势,但可操作性不足
在定义层面,土壤健康虽具有较强的传播力和政策吸引力,但其科学内涵与可操作性始终存在争议。现有表述多强调土壤“持续提供产品与生态系统服务的能力”,更多描述的是功能产出,而非支撑这些产出的土壤状态、过程与机制,因此难以从定义本身直接推导测量对象与判定依据。较新的综述指出,当前研究普遍存在“服务被界定,而服务提供者未被清晰界定”的问题,即虽然强调维持生产力、多样性和环境服务的能力,但对支撑这些服务的土壤状态、过程与机制缺乏可操作界定。同时,土壤健康具有明显的情境依赖性,不同土壤类型、气候条件、土地利用方式和管理目标下,其具体内涵并不相同,而一些研究仍试图以统一表述或统一框架进行跨情境比较,由此引发持续争议。此外,“健康”本身更多是一种隐喻性和规范性表达,而非严格意义上可由固定指标直接界定的科学概念;土壤并非单一简单生命体,这使得“健康”状态往往较“不健康”状态更难被直接证明,其判定高度依赖阈值、参照体系及价值判断,进一步增加了解释上的不确定性。
4.2 评估层面的争议:从“能够测量”到“能够解释和应用”之间仍存在断裂
在评估层面,土壤健康面临的关键问题在于,现有方法虽然能够测量土壤属性,却未必能够有效表征关键生态过程并支撑结果解释。当前指标体系仍以理化指标为主,生物过程和生物多样性指标相对不足,与土壤健康强调的生命性、韧性和生态功能并不完全匹配。与此同时,最小数据集筛选、评分函数构建、归一化方法和权重设定缺乏统一且可检验的依据,导致评价结果对方法设定较为敏感,跨区域之间的可比性较弱。单一综合指数虽然便于表达,却难以反映多功能之间的协同与权衡,甚至可能掩盖关键限制因子和潜在风险;而基准状态、阈值体系、时空变异处理和尺度外推路径的薄弱,又进一步削弱了结果解释力与稳健性。从根本上看,土壤同时承担生产、栖息地、水文调节和养分循环等多重功能,不同利益相关方关注的尺度和目标并不一致,由此导致指标难以对齐、指数难以解释,这也是土壤健康评估长期难以形成统一框架的重要原因。
4.3 应用层面的争议:治理需求不断上升,但评价结果易被简化为“分数工具”
在应用层面,土壤健康评价的主要困难在于,其结果尚难有效衔接实际管理与政策需求。许多评估方法能够给出分值或等级,却难以进一步回答土壤短板所在、优先改良方向、预期效果及结果不确定性等关键问题,导致“评估-解释-行动”链条不够顺畅。当土壤健康被供应链认证、补贴政策或合规体系简化为单一达标线时,又容易诱发“追分”行为,即优先改善短期内易变化、易呈现的指标,而忽视长期过程及多功能权衡。此外,全面评估往往成本较高,而国家或区域尺度应用又依赖长期稳定的数据流、区域基准和严格的质量控制;在多重治理目标并存的背景下,指标权重、阈值设定和目标函数选择不可避免地嵌入价值取向,若缺乏透明说明,相关评价结果便容易持续引发争议与信任问题。因此,土壤健康虽在政策传播和治理动员中具有明显优势,但若缺乏与具体功能目标、土地利用情境和管理需求相匹配的解释框架,其应用价值仍将受到限制。
总体而言,围绕土壤健康概念及其定量评估的争议,实质上源于概念边界模糊、多功能目标差异、情境依赖性以及价值判断嵌入之间的矛盾。这些反思推动相关研究由追求单一“健康分数”,转向多指标、目标导向和情境化诊断,但如何建立边界清晰、指标可测、阈值合理、结果可验证的评价框架,仍是土壤健康评价面临的关键挑战。
5 相关争议的解决路径与研究展望
围绕土壤健康与土壤质量的相关争议,表面上体现为术语分歧,深层则涉及评估目标设定、指标代理选择、指数构建中的价值嵌入,以及尺度外推中的不确定性等一系列基础性问题。因此,未来研究的关键不在于简单判断两者孰优孰劣,而在于将现有争议转化为可检验的研究议程,并推动评价框架由追求单一综合分值,转向多目标、多层级和可更新的评估体系。
在科学定义层面,破解土壤健康概念定义模糊和隐喻化的问题,关键在于建立可检验、可操作的定义体系,使其在不同情境下具有可复现性、可比较性和决策支持能力。土壤健康作为术语,可以继续保留其在公众沟通和政策传播中的表达优势,但其科学内涵必须建立在边界清晰、逻辑自洽、可测量和可验证的定义基础之上。为此,可考虑区分“科学定义”与“工作性定义”:前者用于界定概念边界和理论内涵,后者则面向具体应用场景,围绕“目标-功能-指标”链条,在不同尺度、不同土地利用方式和不同管理目标下形成可操作的判定框架。通过这种方式,可将土壤健康由一般性的隐喻表达转化为附带边界条件的功能性命题。
在方法学层面,土壤健康评估应由“单一综合指数”导向转向“情境化目标函数与可解释诊断”并重的评估框架。在特定土类、气候和土地利用条件下,应以明确的土壤功能或生态系统服务目标为导向,构建与之相匹配的指标体系,并在指标选择中区分土壤能力和土壤状态两个层面。前者主要反映由土类、母质和质地等决定的禀赋约束,后者则更多体现受管理措施和环境变化影响的可干预属性。与此同时,指标体系还应兼顾物理、化学和生物维度的基本完整性,避免因过度追求简化而削弱对关键过程的表征能力。评价结果的表达也应尽可能突出分功能表现和限制因子识别,避免用单一总分掩盖不同功能之间的权衡关系及关键短板。
在数据基础与监测体系建设方面,应加快建立基于“土类-气候-土地利用”组合的分类基准与参照状态体系,逐步统一采样深度、采样时间窗口、实验分析方法以及质量保证/质量控制(QA/QC)流程,增强不同研究之间的可比性与可累积性。在此基础上,有必要建设长期连续的土壤监测网络,形成能够支撑尺度外推的不确定性表征体系和多源数据动态更新平台,并通过观测、试验与模型模拟相结合的方式,逐步建立“指标-过程-结果变量(如产量、水质和碳循环过程等)”之间的验证闭环。只有夯实这些基础工作,才有可能在提高科学严谨性的同时,增强区域比较和管理应用的可操作性。
在治理与政策应用层面,应避免将土壤健康简单工具化为单一阈值、单一标签或单一达标分数,而应推动评价结果向分功能诊断和改良导向的管理支持工具转变。相关政策设计应兼顾管理过程改进与长期生态效果,避免激励机制过度追求短期可见指标而忽视长期过程和多功能协同。同时,对于指标权重、阈值设定和目标函数等带有规范性和价值取向的环节,应尽可能保持透明、可说明和可讨论,以提高评价体系的可信度、可接受性和政策适用性。
概言之,未来土壤健康与土壤质量研究的发展方向,不应简单局限于术语层面的替代或归并,而应更加重视概念边界的清晰化、评价目标的情境化、指标体系的层级化、基准与阈值的区域化,以及结果验证和动态更新机制的制度化。只有在概念、方法、数据和治理之间建立更加紧密的衔接关系,土壤健康及其评价体系才可能由当前的争议性框架,逐步发展为兼具科学性、可解释性与应用价值的研究和管理工具。











