基于微生物視角的耕地土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)
——以A縣土地整治區(qū)為例

林耀奔， 葉艷妹， 吳次芳 ， 胡一鳴， 施昊坤 ， 王巧若

（1.浙江大學(xué)土地與國家發(fā)展研究院，浙江 杭州310058；2. 山東省土地生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)研究中心，山東 濱州 256600）

1 引言

耕地土壤質(zhì)量是判斷耕地健康和生態(tài)狀況的重要依據(jù)，也是保障國家糧食安全的關(guān)鍵所在，更是實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”保護(hù)戰(zhàn)略的基礎(chǔ)[1]。2009年，原國土資源部發(fā)布了耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)定成果，并不斷開展相關(guān)的耕地土壤評(píng)價(jià)和修復(fù)工作。2017年，國務(wù)院明確指出將提升耕地質(zhì)量作為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的首要任務(wù)，力求基本農(nóng)田經(jīng)整治后將平均耕地質(zhì)量提升一個(gè)等級(jí)。2019年，中央一號(hào)文件中更明確指出“鞏固和提高糧食生產(chǎn)能力，到2020年確保建成8億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田”、“推進(jìn)重金屬污染耕地治理修復(fù)”，可見耕地土壤質(zhì)量已成為當(dāng)前耕地保護(hù)和糧食安全的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。近年來，耕地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)作為衡量土地整治工作成效的重要內(nèi)容，同時(shí)也是耕地質(zhì)量提升基礎(chǔ)研究的中心，其內(nèi)涵和深度得到了不斷挖掘，為提高土壤肥力、改善生態(tài)環(huán)境以及保障國家糧食安全提供了許多有益參考[2]。

土壤作為耕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其質(zhì)量狀況與糧食生產(chǎn)力和區(qū)域生態(tài)安全水平高度相關(guān)[3]。國內(nèi)外相關(guān)研究成果中，主要選取土壤理化性質(zhì)和重金屬污染等常規(guī)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的主要依據(jù)[4-5]。少數(shù)文獻(xiàn)選取了土壤酶活性、微生物生物量、土壤呼吸等生物指標(biāo)進(jìn)行測算[6-8]，但在土壤環(huán)境中起到營養(yǎng)循環(huán)、調(diào)節(jié)理化性質(zhì)及轉(zhuǎn)移污染物等重要作用的微生物群落相關(guān)指標(biāo)仍未得到應(yīng)有的關(guān)注[9]。在評(píng)價(jià)方法方面，主要通過主成分分析法或聚類分析法建立最小數(shù)據(jù)集，再通過綜合質(zhì)量指數(shù)法、加權(quán)平均模型、多因素評(píng)價(jià)法、土壤生產(chǎn)力指數(shù)模型等進(jìn)行測算[10-11]。而土壤重金屬污染水平國際上主要是通過地質(zhì)累積指數(shù)法（Geoaccumulation Index）和內(nèi)梅羅（Nemerom）綜合污染指數(shù)法進(jìn)行測算[12-13]?？梢?，以往注重土壤肥力和污染程度的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)并不足以全面反映真實(shí)的耕地土壤質(zhì)量[3]。因此，需要構(gòu)建涵蓋土壤理化性質(zhì)、微生態(tài)以及重金屬污染等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)模型，用以全面評(píng)價(jià)耕地土壤質(zhì)量情況[9]。

本文以A縣土地整治區(qū)為例，選取主要的土壤理化性質(zhì)、重金屬含量以及微生物特征指標(biāo)，通過建立最小數(shù)據(jù)集，采用地質(zhì)累積指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法測算重金屬污染水平，采用模糊數(shù)學(xué)法測算土壤理化性質(zhì)和微生物指標(biāo)，最后運(yùn)用土壤質(zhì)量指數(shù)法測算樣區(qū)的土壤質(zhì)量。該研究結(jié)果可為提升區(qū)域耕地土壤質(zhì)量、改善耕地管理方式和政策規(guī)則的制定提供參考依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

A縣隸屬浙江省，縣內(nèi)交通便利，物產(chǎn)富饒，并擁有數(shù)千年水稻種植歷史。研究區(qū)屬北亞熱帶南緣的東亞季風(fēng)區(qū)，四季分明，氣候宜人，雨水充沛。土壤以黃斑田和青紫泥田為主，十分適宜作物生長。由于地理位置優(yōu)越，氣候條件適宜，A縣歷來都是中國糧食生產(chǎn)的龍頭縣。然而，耕地破碎化、農(nóng)業(yè)設(shè)施薄弱、土壤肥力不足仍然是制約該縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。關(guān)于該地區(qū)耕地土壤質(zhì)量的研究結(jié)果，也顯示A縣耕地土壤重金屬污染水平偏高，是一個(gè)亟待解決的農(nóng)業(yè)和生態(tài)問題[14]。因此，近年來，提升耕地土地質(zhì)量已成為該地區(qū)耕地保護(hù)戰(zhàn)略中的一項(xiàng)重要任務(wù)。在土地整治區(qū)，主要采取田塊歸并、平整土地、筑造溝渠以及土壤培肥等措施來改善土壤質(zhì)量。

2.2 樣本和數(shù)據(jù)

2.2.1 樣本收集

項(xiàng)目組于2018年9月在A縣56個(gè)樣地采集土壤樣品，其中44個(gè)樣點(diǎn)位于該縣44個(gè)土地整治區(qū)，其余12個(gè)位于土地整治區(qū)外，所有采樣點(diǎn)均為水田，作物為水稻，土地整治區(qū)的耕地均已在實(shí)施土地整治后耕作兩年以上，而土地整治區(qū)外的耕地均已耕作5年以上。土地整治區(qū)中，有些區(qū)域?qū)嵤┝艘环N土地整治措施，有些實(shí)施了多種土地整治措施，其中實(shí)施了綜合整治、田塊歸并、平整土地、筑造溝渠和土壤培肥的樣點(diǎn)分別有10、23、27、25和25個(gè)。

土壤樣品均采用“S”形多點(diǎn)采樣法采集0～10 cm的表層土[15-16]。所有土壤樣品經(jīng)過去除石頭、植物殘留物、動(dòng)物和其他雜物后,每個(gè)土樣稱取20 g土壤樣本儲(chǔ)存于-80℃的冰箱用于DNA提取，并根據(jù)不同理化指標(biāo)化驗(yàn)要求將500 g土壤樣品存儲(chǔ)于實(shí)驗(yàn)室中冷藏或晾干備用。土壤經(jīng)均質(zhì)化處理后，對(duì)每個(gè)土壤樣本進(jìn)行三次重復(fù)DNA提取和土壤理化分析。

2.2.2 指標(biāo)檢測

為了全面反映耕地土壤的質(zhì)量水平，參考已有的研究成果，從土壤理化性質(zhì)、重金屬含量和微生物性質(zhì)三方面選取指標(biāo)，并采用常規(guī)方法測定土壤樣品的各項(xiàng)指標(biāo)。簡而言之,土壤pH以土壤：水=1：2.5的比例通過pH計(jì)測定，土壤含水量（SWC）通過電熱恒溫烘箱在105℃的條件下烘6小時(shí)測定。土壤中的Cu，Zn，Cd，Pb，Ni，Cr，Hg和As等重金屬濃度由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent 7800, California, USA）測定。土壤有機(jī)質(zhì)（OM）、總氮（TN）、有效磷（AP）和速效鉀（AK）分別由總有機(jī)碳分析儀（BOCS301,Shimadzu, Japan）、自動(dòng)凱氏定氮儀（K9860，海南，中國）、分光光度計(jì)和火焰光度計(jì)測定[17]。

對(duì)于微生物指標(biāo)，選取微生物多樣性中的Shannon指數(shù)和Chao 1指數(shù)、細(xì)菌功能多樣性（BFD）、土壤呼吸速率（SRR）以及微生物生物量來表征樣點(diǎn)的土壤微生態(tài)水平。首先，根據(jù)FastDNA SPIN試劑盒（MP Biomedicals，USA）的使用說明，從0.5 g土壤樣品（一式三份）中提取用于PCR擴(kuò)增的土壤基因組DNA。用引物對(duì)細(xì)菌16SrRNA基因的V3-V4區(qū)域和真菌DNA基因的ITS區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增。然后，在Illumina HiSeq 4000平臺(tái)上進(jìn)行測序。原始DNA測序數(shù)據(jù)用QIIME 2（Quantitative Insights Into Microbial Ecology 2）處理，以97%的相似性為標(biāo)準(zhǔn)將有效序列聚類成OTU（操作分類單位）進(jìn)行后續(xù)分析[18]。通過mothur1.30.1估算細(xì)菌的Shannon指數(shù)（BS）、Chao1指數(shù)（BC）和真菌的Shannon指數(shù)（FS）、Chao1指數(shù)（FC），通過PICRUSt軟件獲取COG家族信息和KEGG Ortholog（KO）信息以計(jì)算對(duì)應(yīng)的功能多樣性（BFD）[19]。土壤呼吸速率（SRR）采用LI-8100土壤碳通量測量系統(tǒng)（LI-COR，Nebraska，USA）測定[20]。微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）、磷（MBP）采用氯仿熏蒸K2SO4浸提法測定[21]。

2.3 評(píng)價(jià)方法

2.3.1 構(gòu)建最小數(shù)據(jù)集

最小數(shù)據(jù)集（MDS）是一種應(yīng)用最為廣泛和可靠的土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)方法[22]。首先，采用SPSS 20.0對(duì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，選取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的主成分，然后選取每個(gè)主成分中載荷值較大且在所有指標(biāo)中相關(guān)性較小的指標(biāo)作為最小數(shù)據(jù)集的候選指標(biāo)。例如，主成分1中OM、SWC和TN具有較大的載荷值，但是三者之間又在0.01水平上顯著相關(guān)，表明可以相互替代，則選擇具有最大載荷值的OM入選MDS。

2.3.2 評(píng)價(jià)模型

（1）土壤肥力水平評(píng)價(jià)。模糊數(shù)學(xué)模型是一種設(shè)置數(shù)值區(qū)間以將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類的方法，廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、人文社科等方面的研究，更成為土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要方法[10]。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)與土壤質(zhì)量之間的正負(fù)效應(yīng)，建立相應(yīng)的模糊數(shù)學(xué)模型，OM、BS、FS、BFD、MBN、SRR、MBP和MBC等指標(biāo)與土地質(zhì)量呈正相關(guān)，參考已有研究[5,10]，設(shè)定相應(yīng)的閾值（a1，b1）為（15，40）、（0，8.0）、（0，6.0）、（0，0.9）、（0，54.3）、（0，1.5）、（0，24.5）、（0，256.2），用式（1）測算。此外，由于pH與土壤質(zhì)量存在最適宜區(qū)間，所以它不僅存在閾值（a1，b1）為（5.0，7.6），還具有適宜區(qū)間（a2，b2）為（5.38，6.75），用式（2）測算。

式（1）—（2）中：f（x）代表每個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值；x為指標(biāo)測算值；a1和b1為下上閾值，a2和b2為下上適宜區(qū)間值。

測算得出的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值還需通過下式計(jì)算出耕地土壤肥力水平（PB）。

式（3）中：f（x）i和Wi分別代表MDS中指標(biāo)的數(shù)值和比重。

（2）土壤重金屬污染水平評(píng)價(jià)。地質(zhì)累積指數(shù)法（GIi）和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（NPi）都是廣泛運(yùn)用于土壤重金屬污染水平的測算方法，計(jì)算方法如下：

式（4）中：Mi為各種重金屬在土壤中的濃度；Ni為各種土壤重金屬在浙江省的背景含量[23]。

式（5）中：GIiave和GIimax分別代表樣點(diǎn)中各種重金屬污染的平均值和最大值。

（3）耕地土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。為綜合耕地土壤肥力評(píng)價(jià)和重金屬污染評(píng)價(jià)結(jié)果得出耕地土壤質(zhì)量綜合水平（SQ）,需通過公式（6）對(duì)公式（4）中的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

式（6）中：PL為土壤重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值；GIi為重金屬地質(zhì)累積指數(shù)。

式（7）中：f（x）ave和f（x）min分別為f（x）的平均值和最小值；同時(shí)，PLave和PLmin分別為PL的平均值和最小值。

3 結(jié)果和討論

研究區(qū)主要采取田塊歸并、平整土地、筑造溝渠以及土壤培肥等土地整治措施來改善土壤質(zhì)量，其中有10個(gè)樣點(diǎn)采取綜合整治，即同時(shí)接受了以上4種土地整治措施，位于非土地整治區(qū)的樣點(diǎn)為傳統(tǒng)耕作的水田。

3.1 土壤肥力水平分析

通過MDS和模糊數(shù)學(xué)模型可以求得研究區(qū)樣點(diǎn)的土壤肥力水平（PB）。通過對(duì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析后，選取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的8個(gè)主成分，然后選取每個(gè)主成分中載荷值較大且在所有指標(biāo)中相關(guān)性較小的指標(biāo)作為最小數(shù)據(jù)集的候選指標(biāo)（表1）。最終入選MDS的指標(biāo)有：OM、BS、FS、BFD、MBN、SRR、MBP、pH和MBC。各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重則由所在主成分的公因子方差分配得到，如主成分1中的25.306%被分配至指標(biāo)OM，主成分2中的15.032%被分配至指標(biāo)BS，主成分3中的10.952%則被平均分配至FS和BFD，以此類推。再將分配所得的方差除以85.686%，得到每個(gè)指標(biāo)的比重[24]。

根據(jù)式（3）的測算結(jié)果（圖1），所有樣品的土壤的PB值在0.37～0.87之間，平均值為0.65。不同整治措施下的耕地土壤肥力水平呈現(xiàn)較為顯著的差異，6種分類的平均PB值排序如下：綜合整治（0.79）＞土壤培肥（0.74）＞田塊歸并（0.73）＞平整土地（0.69）＝筑造溝渠（0.69）＞傳統(tǒng)耕作（0.56）。相對(duì)而言，綜合整治下的耕地土壤肥力水平顯著高于田塊歸并（P＜0.05）、平整土地（P＜0.05）、筑造溝渠（P＜0.05）以及傳統(tǒng)耕作（P＜0.01）等區(qū)域的土壤樣本，并且土地整治區(qū)的耕地土壤肥力水平顯著高于非整治區(qū)耕地土壤（P＜0.05）。可見，土地整治的實(shí)施確實(shí)能有效提升耕地土壤肥力，而處于非土地整治區(qū)的傳統(tǒng)耕作土壤具有提升肥力的較大潛力。較低的有機(jī)質(zhì)含量、微生物群落和功能多樣性是導(dǎo)致傳統(tǒng)耕作土壤肥力偏低的主要原因。而土地整治區(qū)中，尤其是采用綜合整治手段的耕地，較高有機(jī)質(zhì)含量與微生物群落相互促進(jìn)，顯著提升了土壤肥力水平[25]。土壤微生物群落作為反應(yīng)土壤肥力最為敏感的指標(biāo)，BS、FS和BFD等指標(biāo)的降低將影響土壤中有機(jī)質(zhì)降解、氮循環(huán)和污染物分解，也意味著傳統(tǒng)耕作下土壤肥力的必然衰退，這與相關(guān)文獻(xiàn)的研究結(jié)果相一致[26]。

表1 主成分提取和相關(guān)性分析結(jié)果Tab.1 Principal component extraction and correlation analysis

圖1 不同土地整治措施下土壤肥力水平構(gòu)成分析Fig.1 Composition analysis of soil fertility level under different land consolidation measures

3.2 土壤重金屬污染水平分析

地質(zhì)累積指數(shù)（GI）在本研究中被運(yùn)用于評(píng)價(jià)每種重金屬在土壤樣品中的污染程度。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，重金屬污染程度由大到小排列為：Cd＞Cr＞Hg＞Ni＞Cu＞Zn＞Pb＞As，Cd是所有重金屬中累積指數(shù)最高的，是研究區(qū)中污染最嚴(yán)重的重金屬。此外，Pb、As和Zn的累積指數(shù)為負(fù)數(shù)，可見研究區(qū)未受到這三種重金屬的污染[27]。此外，不同土地整治措施以及土地整治區(qū)內(nèi)外的耕地土壤重金屬污染水平都存在顯著的差異，并且傳統(tǒng)耕作的各種土壤重金屬污染水平普遍較高。根據(jù)土壤重金屬污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[12]，當(dāng)1＜NP≤2時(shí)，土壤處于輕度污染水平；當(dāng)2＜NP≤3時(shí)，土壤處于中度污染水平，水稻開始受到污染物的影響。由NP的測算結(jié)果可得，傳統(tǒng)耕作和田塊歸并下的土壤重金屬污染水平已處于中度污染水平，其他土地整治措施下的土壤重金屬污染水平得到了顯著降低（圖2）?？梢?，通過筑造溝渠可以有效促進(jìn)水分對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)移作用，而土壤培肥有助于提高微生物多樣性從而增加遷移相關(guān)重金屬的菌種，與先前的研究相符[28]。這也解釋了采用綜合整治措施的耕地土壤具有相對(duì)較低的重金屬污染水平。

造成研究區(qū)耕地土壤具有較高重金屬污染水平的原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）近年來該地區(qū)逐漸加強(qiáng)對(duì)工業(yè)區(qū)的開發(fā)，工業(yè)污染物的增加導(dǎo)致工業(yè)區(qū)附近的耕地土壤受到較為嚴(yán)重的重金屬污染；（2）耕地中存在許多農(nóng)藥瓶、化肥袋和除草劑等易引起Cd污染的油狀污染物，并未進(jìn)行統(tǒng)一的清除工作；（3）生活污染物、化肥施用以及禽類飼養(yǎng)帶來的污染物也是重要的污染源[29]。而土地整治可以通過筑造溝渠工程的實(shí)施可以有效促進(jìn)水分循環(huán)，從而加速重金屬的轉(zhuǎn)移，也可以通過土壤培肥增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高重金屬耐受性菌種的豐度，從而發(fā)揮它們的生物修復(fù)功能以降低土壤重金屬污染水平[30]。

3.3 耕地土壤質(zhì)量水平分析

根據(jù)本文所構(gòu)建的耕地土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)框架，研究區(qū)所有樣本的土壤質(zhì)量（SQ）均小于0.6，平均土壤質(zhì)量（SQave）為0.45，因此該地區(qū)的土壤質(zhì)量處于中等水平[5]。耕地土壤質(zhì)量水平由大到小排列為：綜合整治（SQave=0.53）＞土壤培肥（SQave=0.50）＞筑造溝渠（SQave=0.48）= 田塊歸并（SQave=0.48）＞平整土地（SQave=0.47）＞傳統(tǒng)耕作（SQave=0.41），土地整治區(qū)內(nèi)的土壤質(zhì)量顯著高于傳統(tǒng)耕作（P＜0.05）。從圖3可知，土壤質(zhì)量水平與土壤肥力水平的增長趨勢相一致，而與重金屬污染水平相反。土壤肥力水平最低和重金屬污染水平最高的樣點(diǎn)都在傳統(tǒng)耕作的水田，而土地整治區(qū)的耕地土壤都具有較高的肥力水平和較低的重金屬污染水平，尤其是采用綜合整治的耕地。并且重金屬污染水平是造成研究區(qū)中土壤質(zhì)量水平下降的主要原因，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這與已有的土壤質(zhì)量研究結(jié)論類似[5]。因此，土壤污染的防治應(yīng)當(dāng)成為提升耕地土壤質(zhì)量，改善土壤生態(tài)環(huán)境的重點(diǎn)工作。

圖2 地質(zhì)累積指數(shù)法（GI）和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（NP）評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.2 Evaluation results of Geological Accumulation Index (GI) and Nemerow Comprehensive Pollution Index (NP)

與此同時(shí)，較低的耕地土壤質(zhì)量水平與土壤理化性質(zhì)和微生物多樣性降低存在顯著相關(guān)[31]。較低的有機(jī)質(zhì)含量和不適宜的酸堿度將減弱土壤的蓄水、營養(yǎng)循環(huán)和生產(chǎn)能力，并加劇土壤結(jié)構(gòu)退化[32]。同時(shí)，重金屬污染不僅會(huì)減弱土壤的固碳和抗侵蝕功能，而且會(huì)對(duì)作物的生長造成危害[33]。土壤培肥和筑造溝渠作為提升土壤有機(jī)質(zhì)含量和調(diào)節(jié)酸堿度的有效措施可以極大地提高耕地土壤功能的可持續(xù)性。許多研究也已經(jīng)證實(shí)了土壤中Cu，Cd，Pb，Cr和Ni等主要的重金屬污染物含量與土壤微生物群落的組成和多樣性之間的具有顯著相關(guān)性[34-36]。通過高通量測序分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)土地整治的實(shí)施有效提高了海綿桿菌、異常球菌、WS2、迷蹤菌等細(xì)菌以及柄孢殼、透孢黑團(tuán)殼等真菌，這些都是可以借助有機(jī)質(zhì)顯著減少重金屬污染的有益菌[37-38]。由此可見，通過綜合整治的耕地可以顯著提高土壤養(yǎng)分、調(diào)節(jié)酸堿度和提升微生物多樣性，改善土壤生態(tài)環(huán)境和質(zhì)量水平。

圖3 耕地土壤樣品評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 Evaluation results of cultivated soil samples

4 結(jié)論與建議

通過采用土壤理化性質(zhì)、重金屬污染和微生物特征等指標(biāo)建立全新的耕地土地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系，可以科學(xué)有效地評(píng)價(jià)耕地的土壤質(zhì)量水平。最小數(shù)據(jù)集可以篩選出代表性指標(biāo)來評(píng)價(jià)土壤肥力水平，模糊數(shù)學(xué)模型可以對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)測算。土地整治為豐富土壤微生物群落提供了巨大動(dòng)力，通過提高土壤微生物的各項(xiàng)指標(biāo)，可以有效促進(jìn)土壤氮碳循環(huán)和污染物轉(zhuǎn)移。處于綜合整治區(qū)的土壤肥力水平高于其他土地整治措施下的耕地，并顯著高于傳統(tǒng)耕作下的耕地?？梢姡恋卣问翘嵘赝寥婪柿Φ挠行侄?。同時(shí)，研究區(qū)內(nèi)耕地都受到不同程度的重金屬污染，尤其是Cr污染。對(duì)于耕地土壤質(zhì)量水平，傳統(tǒng)耕作方式下的耕地土壤具有較低的土壤肥力和較高的重金屬污染水平，導(dǎo)致了相對(duì)較低的土壤質(zhì)量水平。相對(duì)而言，各種土地整治措施下的耕地土地具有較高的土壤肥力和較低的重金屬污染水平，尤其是綜合整治區(qū)。

總之，土壤重金屬污染和肥力水平是耕地土壤質(zhì)量的主要限制因素。因此，土地整治作為污染防控和提升肥力的有效措施，是阻止土壤功能退化、改善土壤生態(tài)環(huán)境的重要手段，但現(xiàn)有的土地整治還存在方法和技術(shù)上的缺陷，除了增加灌溉設(shè)施和施用有機(jī)肥外，還應(yīng)更加注重運(yùn)用微生物手段對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和降解，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境和提升土壤質(zhì)量的雙重目標(biāo)。