本项目以郑州市为例,研究土壤作为自然要素在近20年来城市化过程中其不同利用形式之间的竞争,阐述城市化这一驱动力对土地资源利用方式的动态变化所导致土壤功能演化和土壤质量变化的内在机制;利用GIS、GPS、RS建立空间数据库,分析郑州市土地利用时空变化模式及其驱动力,建立城市化过程中土壤质量演变评价指标体系;通过区域对比和建模,进行未来土地利用变化的模拟和演绎,探求城市化过程中土壤功能的维护与培育,土
利用遥感影像解译分析了近二十年郑州市郊区的土地利用/覆盖变化,主要表现在居民点及工矿用地和城市及交通用地的增加和耕地等其它地类的急剧减少。随着城市化的发展,郑州市郊区土壤面积大量减少,甚至有的土种己经消失。进行了土壤多样性分析,包括丰富度指数、多样性指数和均匀度指数的计算。探讨土地利用结构对土壤功能的影响,土壤主要从生产功能、生态功能向土壤承载功能转换,其次为生态功能向生产功能转化。开展了土壤肥力的评价与时空变化分析,土壤中有机质、全氮、碱解氮、速效钾和速效磷的含量普遍提高。土壤重金属污染评价表明尽管还处于清洁状态,但重金属在土壤中已富集,且速度迅速。研究了土地利用/覆盖变化与土壤质量演变之间的关系,多层次探讨了其驱动机制,进行了土地利用/覆盖变化和土壤质量演变预测。郊区的生态系统服务功能在城市化过程中下降。以郊区农业土地适宜性评价和数量预测为基础,对其进行了空间优化配置,并开展了土地可持续性评价。在国内首次初探了城市化过程中土壤功能的演化问题,对于土壤功能的深入研究具有重要的科学意义。