基于最小數(shù)據(jù)集的礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量分析

張 垚，白秀梅，郭漢清，亢晨波

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，山西太谷 030801）

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用給我國經(jīng)濟建設(shè)帶來強有力支持的同時[1]，也產(chǎn)生了一系列的負(fù)面環(huán)境效應(yīng)[2]，如土壤質(zhì)量降低、土地生產(chǎn)力退化、生物多樣性減少等[3]。土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)是綠色礦山建設(shè)的重要手段[4]。土地復(fù)墾為植被恢復(fù)提供了可能，而植被恢復(fù)有助于改善復(fù)墾土壤質(zhì)量[5]。復(fù)墾后的土壤質(zhì)量狀況也成為許多學(xué)者關(guān)注的熱點，如李葉鑫等[6]以海州露天煤礦復(fù)墾土壤為研究對象，采用了層次分析法評價不同植被類型土壤質(zhì)量；王安寧等[7]采用模糊評判法評價了唐山鐵尾礦廢棄地不同復(fù)墾年限土壤質(zhì)量；劉釗等[8]采用熵權(quán)TOPSIS 法對神府礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量進(jìn)行了評價；MUKHOPADHYAY 等[9]采用最小數(shù)據(jù)集法評價了再生棄土礦4 種植被類型的土壤質(zhì)量。然而，由于土壤因地域和環(huán)境而異，具有復(fù)雜性和變異性，合適的土壤質(zhì)量評價方法必須經(jīng)過驗證和比較[10]。因此，選擇一種合適的方法評估特定土壤或地區(qū)的土壤質(zhì)量至關(guān)重要。

陽泉礦區(qū)是山西省東部的重要工礦區(qū)，也是我國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，煤炭開采歷史悠久，破壞強度大，復(fù)墾時間早，復(fù)墾區(qū)土地利用類型多且保存狀況較好，在華北地區(qū)礦區(qū)復(fù)墾和植被修復(fù)方面具有代表性。

本研究選擇陽煤集團五礦煤矸石山復(fù)墾區(qū)為研究地點，測定分析復(fù)墾土壤的物理、化學(xué)及生物學(xué)指標(biāo)，通過主成分分析篩選評價指標(biāo)最小數(shù)據(jù)集，并找到最合適的煤矸石山復(fù)墾土壤質(zhì)量評價方法，對復(fù)墾年限近30 a 的不同土地利用類型的土壤質(zhì)量進(jìn)行評價，旨在為華北地區(qū)典型礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量評價提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山西省平定縣陽煤集團五礦煤矸石復(fù)墾區(qū)（37°75′～37°76′N、113°56′～113°57′E），海拔高度854～870 m，地貌類型屬于中低山和黃土丘陵地形。該地屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均降水量為576.4 mm，降雨集中在6—9 月，占全年降雨量的74%；年平均氣溫10.8 ℃，全年≥10 ℃的積溫為3 644.2 ℃，無霜期為130～180 d[11]。復(fù)墾時間為1992年，復(fù)墾土壤為黃土，覆土厚度為0.6～1.5 m。復(fù)墾后，研究區(qū)域土地利用類型為林業(yè)用地和農(nóng)業(yè)用地。林業(yè)用地代表性喬木有構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、毛白楊（Populus tomentosa）等；灌木有紫穗槐（Amorpha fruticosa）、荊條（Vitex negundo）等；草 本有蘆葦（Phragmites communis）、野 艾 蒿（Artemisia lavandulaefolia）、益 母 草（Leonurus artemisia）、狗尾草（Setaria viridis）等。農(nóng)業(yè)用地為耕地。

1.2 試驗設(shè)計

試驗以復(fù)墾區(qū)內(nèi)5 種不同土地利用類型為研究對象，在草地（GL）、紫穗槐（AF）、構(gòu)樹（BP）、楊樹（PT）、耕地（玉米，F(xiàn)L）內(nèi)分別布設(shè)3 個標(biāo)準(zhǔn)樣地，并以附近原狀荒草地為對照（CK）。其中，喬木、灌木樣地面積為20 m×20 m，草地和對照樣地為5 m×5 m。分別在2019—2021 年的7—8 月植物生長旺盛期內(nèi)取樣，每個樣地內(nèi)隨機布設(shè)5 個采樣點，將每個采樣點上的枯落物清理干凈，并采集0～20、20～40、40～60 cm 土層土樣。用塑料自封袋將土壤樣品帶回實驗室進(jìn)行物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)的測定。

1.3 測定指標(biāo)及方法

本研究共測定土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)19 項，采用環(huán)刀法測定土壤容重（BD）、總孔隙度（TOP）、非毛管孔隙度（NCP）和飽和持水量（WHC）等指標(biāo)；采用干篩法和濕篩法按＞5、5～2、2～1、1～0.25、＜0.25 mm 等5 個粒級測定＞0.25 mm 土壤機械穩(wěn)定性團聚體（＞0.25 mmM）和水穩(wěn)性團聚體（＞0.25 mmW）組成，并計算團聚體平均重量直徑（MWDw）；采 用電位法測定 土 壤pH 值（1∶2.5）（pH）；采用重鉻酸鉀氧化法測定土壤有機質(zhì)含量（SOM）；采用半微量開氏法測定土壤全氮含量（TN）；采用堿解擴散法測定堿解氮含量（AN）；采用鉬銻抗比色法測定土壤全磷（TP）和有效磷（AP）含量；采用火焰光度計法測定全鉀（TK）和速效鉀（AK）含量；采用高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶（CAT）活性；采用磷酸苯二鈉比色法測定磷酸酶（PHO）活性；采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定蔗糖酶（SUC）活性；采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定脲酶（URE）活性[12-13]。

1.4 土壤質(zhì)量評價

1.4.1 主成分分析法構(gòu)建最小數(shù)據(jù)集 通過主成分分析法對19 個土壤指標(biāo)進(jìn)行降維分組，并根據(jù)矢量常模值（Norm 值）篩選各組中的指標(biāo)，保留每組最大Norm 值10%范圍內(nèi)的指標(biāo)，若某組中只有一個指標(biāo)，則直接選入土壤質(zhì)量評價最小數(shù)據(jù)集；若某組中保留有多個指標(biāo)，則根據(jù)指標(biāo)的相關(guān)性來確定指標(biāo)的去留；若剩余指標(biāo)不相關(guān)則全部保留，反之則選取Norm 值最高的指標(biāo)納入最小數(shù)據(jù)集[14]。式中，Nik為第i個指標(biāo)在特征值≥1 的前k個主成分上的綜合荷載；Uik為第i個指標(biāo)在第k個主成分上的荷載；λk是第k個主成分的特征值。

1.4.2 土壤質(zhì)量指數(shù)計算 采用非線性評分方法計算最小數(shù)據(jù)集各指標(biāo)數(shù)值的得分。

式中，f(x)nl是介于0～1 的評價指標(biāo)非線性得分，a為最大得分，在這里被確定為1，x是評價指標(biāo)實測值，x0為相應(yīng)的指標(biāo)平均值，b為方程的斜率，“越多越好”指標(biāo)被確定為-2.5，“越少越好”指標(biāo)被確定為2.5[9]。

其次，根據(jù)指標(biāo)公因子方差計算權(quán)重。

式中，Wi為指標(biāo)的權(quán)重；Ci為指標(biāo)的公因子方差；n是最小數(shù)據(jù)集（Minimum data set，MDS）中包含的指標(biāo)數(shù)。

最后，通過公式（4）計算土壤質(zhì)量指數(shù)（Soil quality index，SQI）。

式中，fi為評價指標(biāo)的隸屬度值。

以標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法進(jìn)行適用性驗證，標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法中，“越多越好”型如公式（5）所示，“越少越好”型如公式（6）所示。

式中，f(x)s為評價指標(biāo)的得分；U和L分別為評價指標(biāo)的最大值和最小值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析；采用SPSS 25.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗、方差分析和LSD 多重比較、相關(guān)分析和主成分分析；采用Origin 2019b 繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計分析

土壤質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果如表1 所示。

表1 土壤質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果Tab.1 Statistics results of soil quality indexes

由表1 可知，楊樹樣地土壤容重最低且顯著低于其他5 種土地利用類型（P＜0.05）；楊樹樣地土壤總孔隙度、非毛管孔隙度、飽和持水量、＞0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量及水穩(wěn)性團聚體平均重量直徑均處于較高水平。耕地pH 值顯著低于其他土地利用類型（P＜0.05）；楊樹樣地有機質(zhì)、全氮和堿解氮含量均處于最高水平；全磷含量在各樣地間均無顯著差異；耕地速效磷含量顯著高于其他樣地（P＜0.05）；全鉀和速效鉀含量均為草地最高，分別為27.79 g/kg 和186.51 mg/kg，對照最低。各土地利用類型間土壤酶活性基本無差異，但楊樹樣地過氧化氫酶、堿性磷酸酶及脲酶活性處于較高水平。

2.2 最小數(shù)據(jù)集指標(biāo)的篩選

基于19 個土壤指標(biāo)的主成分分析結(jié)果如表2所示，提取的6 組特征值大于1 的主成分可以在78.175%水平上解釋土壤指標(biāo)對土壤質(zhì)量的影響。在此基礎(chǔ)上，各主成分因子載荷絕對值≥0.5 且最大Norm 值在10%范圍內(nèi)的指標(biāo)組成MDS 備選指標(biāo)，其中，第1 主成分包括飽和持水量、總孔隙度和非毛管孔隙度；第2 主成分包括蔗糖酶和脲酶活性；第3 主成分包括＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量和水穩(wěn)性團聚體平均重量直徑；第4 主成分包括有機質(zhì)和全氮；第5 主成分包括全鉀和速效鉀；第6 主成分包括pH 值。

表2 土壤質(zhì)量指標(biāo)主成分分析Tab.2 Principal component analysis of soil quality indexes

根據(jù)Pearson 相關(guān)分析判斷指標(biāo)間的相關(guān)性以減少冗余度（表3），可得第1 主成分中飽和持水量、總孔隙度和非毛管孔隙度之間均極顯著相關(guān)（P＜0.01），保留最大Norm 值的飽和持水量；以此類推，第2 主成分只保留蔗糖酶；第3 主成分只保留＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量；第4 主成分只保留全氮；第5 主成分只保留全鉀；第6 主成分中僅有pH值，直接納入MDS。最終，復(fù)墾區(qū)不同土地利用類型土壤質(zhì)量MDS 包含飽和持水量、＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量、蔗糖酶、全氮、全鉀和pH 值等6 個指標(biāo)。

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2.3 土壤質(zhì)量指數(shù)分析

首先通過公式（2）得到MDS 評價指標(biāo)的得分，之后根據(jù)主成分分析得出MDS 指標(biāo)公因子方差（表2），通過公式（3）計算各指標(biāo)權(quán)重（表4），最后用公式（4）算出土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）。

由圖1 可知，6 種不同土地利用類型土壤質(zhì)量指數(shù)SQI 依次為楊樹（0.528）＞耕地（0.494）＞紫穗槐（0.466）＞構(gòu)樹（0.433）＞草地（0.415）＞對照（0.406），表明楊樹樣地土壤質(zhì)量較好，對照荒草地最差。進(jìn)一步分析MDS 各指標(biāo)土壤質(zhì)量指數(shù)平均值可以得出，＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量＞飽和持水量＞全鉀＞pH 值＞全氮＞蔗糖酶，表明＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量是影響土壤質(zhì)量的最主要因素。其中，楊樹樣地SQI 主要受飽和持水量影響；而草地和對照SQI 受＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量影響較大。

圖1 不同土地利用類型和土層土壤質(zhì)量指數(shù)Fig.1 Soil quality indexes of different land utilization types and soil layers

進(jìn)一步分析可以看出，土壤質(zhì)量隨土層的加深而降低，與0～20 cm 土層相比，20～40、40～60 cm土層平均SQI 分別降低19.58%、26.71%。隨著土層的加深，＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量對土壤質(zhì)量指數(shù)的影響增加，飽和持水量、全氮和蔗糖酶的影響則逐漸減弱。0～20 cm 土層最小數(shù)據(jù)集各指標(biāo)土壤質(zhì)量指數(shù)表現(xiàn)為飽和持水量＞蔗糖酶＞全氮＞大于0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量＞全鉀＞pH值；在20～60 cm 土層最小數(shù)據(jù)集各指標(biāo)土壤質(zhì)量指數(shù)表現(xiàn)為大于0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量＞全鉀＞pH 值＞飽和持水量＞全氮＞蔗糖酶。表明表層0～20 cm 土壤質(zhì)量主要受飽和持水量和蔗糖酶的影響，而下層土壤質(zhì)量主要受＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量和全鉀的影響。

2.4 非線性評分方法與標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法適用性驗證

2 種評分方法基于MDS 和TDS 土壤質(zhì)量指數(shù)之間的關(guān)系如圖2 所示。

圖2 2 種評分方法基于MDS 和TDS 土壤質(zhì)量指數(shù)之間的關(guān)系Fig.2 The relationship between soil quality indexes of the two scoring models based on MDS and TDS

分別計算2 種評分方法TDS 和MDS 指標(biāo)得分和權(quán)重，繼而得出非線性和標(biāo)準(zhǔn)線性TDS 和MDS土壤質(zhì)量指數(shù)，利用最小數(shù)據(jù)集的土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI-MDS）和總數(shù)據(jù)集的土壤質(zhì)量指數(shù)（SQITDS）二者的線性擬合對2 種評分方法進(jìn)行驗證。

2 種指標(biāo)評分方法的最小數(shù)據(jù)集SQI 與總數(shù)據(jù)集SQI 間均具有很強的相關(guān)性（圖2），非線性評分方法的回歸方程為：y=0.834x+0.082（R2=0.899，P＜0.001，n=90）；標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法回歸方程為：y=0.848x+0.094（R2=0.799，P＜0.001，n=90）。從線性擬合效果來看，2 種最小數(shù)據(jù)集指標(biāo)評分方法均呈極顯著正相關(guān)，但非線性的R2高于標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法。MDS 的2 種評分方法的SQI 變異系數(shù)相同（均為0.221），非線性評分的SQI 標(biāo)準(zhǔn)差（0.101）大于標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法（0.094），說明基于MDS 的非線性評分方法的擬合效果更好，土壤質(zhì)量指數(shù)的離散程度更大，分布范圍更廣。因此，在本復(fù)墾區(qū)使用MDS 指標(biāo)非線性評分方法得出的土壤質(zhì)量指數(shù)具有較高的準(zhǔn)確性，能夠代替土壤指標(biāo)全數(shù)據(jù)集進(jìn)行土壤質(zhì)量評價。

進(jìn)一步對2 種評分方法的3 個土層MDS 和TDS 土壤質(zhì)量指數(shù)線性擬合（表5），結(jié)果表明，在2 種 評分方法 下，3 個 土 層的MDS 與TDS 均呈 正 相關(guān)，但與標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法相比，非線性評分方法3 個土層R2均更高，尤其是20～40、40～60 cm，標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法僅有0.532 和0.582，而非線性評分方法均在0.802 以上，3 個土層的SQI 的變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差均為非線性評分方法更高。這表明非線性評分方法所得擬合方程更為顯著，非線性土壤質(zhì)量指數(shù)對土層土壤質(zhì)量的變化具有更高的解釋度，能更加準(zhǔn)確地表征不同土層土壤質(zhì)量的優(yōu)劣。

表5 2 種評分方法對各土層MDS 和TDS 土壤質(zhì)量之間的關(guān)系Tab.5 The relationship between soil quality of each soil layer of the two scoring models based on the MDS and TDS

3 結(jié)論與討論

本試驗以陽煤集團五礦復(fù)墾區(qū)不同土地利用類型為研究對象，測定多種土壤指標(biāo)，通過最小數(shù)據(jù)集土壤質(zhì)量評價方法，研究了植被恢復(fù)對復(fù)墾土壤質(zhì)量的影響，同時驗證了基于最小數(shù)據(jù)集指標(biāo)非線性評分的土壤質(zhì)量評價方法在礦區(qū)復(fù)墾區(qū)的適用性。有學(xué)者對國內(nèi)外土壤質(zhì)量評價MDS 的研究成果進(jìn)行了匯總[15-16]，土壤容重、pH 值、有機質(zhì)、全鉀、速效磷以及飽和持水量等具有較高的使用頻率。本研究篩選出的土壤pH 值、全鉀含量和飽和持水量3 個指標(biāo)與大多數(shù)國內(nèi)外研究結(jié)果一致[17]。除此之外，＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量、全氮和蔗糖酶活性入選了研究區(qū)的最小數(shù)據(jù)集，說明該研究區(qū)域土壤質(zhì)量的主要影響因素除了pH 值、全鉀和飽和持水量以外，土壤團聚體和微生物活動對土壤質(zhì)量的影響作用也較為顯著。這是由該研究區(qū)域土壤特點決定的，研究區(qū)回填土壤經(jīng)過壓實處理后，經(jīng)過多年人工植被恢復(fù)，生物活動和腐殖化過程中產(chǎn)生的膠結(jié)物質(zhì)使土壤水穩(wěn)性團聚體含量顯著增加[18]。土壤pH 也是礦區(qū)復(fù)墾植被恢復(fù)和成功的重要指標(biāo)，因為pH 影響營養(yǎng)物質(zhì)的可用性、改變了微量元素的流動性[19]。因此，本研究選出的6 個MDS 指標(biāo)對于復(fù)墾土壤質(zhì)量評價具有一定的代表性及借鑒意義。

通過對不同土地利用類型土壤質(zhì)量的比較，發(fā)現(xiàn)相比于原狀荒草地，人工植被恢復(fù)對土壤質(zhì)量均有不同程度的改善，達(dá)到甚至超過了原狀荒草地土壤質(zhì)量水平。本研究表明，經(jīng)過近30 a 植被恢復(fù)，陽煤五礦復(fù)墾區(qū)人工栽植楊樹對復(fù)墾土壤質(zhì)量改善效果最為明顯，這可能是由于楊樹林分結(jié)構(gòu)完整，林下灌木與草本植物比較茂盛，植物根系分布更加密集，使得土壤結(jié)構(gòu)、通氣性、保水能力和團聚體穩(wěn)定性均優(yōu)于其他土地利用類型，有利于土壤生物（土壤動物、微生物）生長和土壤有機質(zhì)含量增加[20]，同時植物根系穿插及其分泌、腐解的有機物可促進(jìn)土壤團聚體的形成，提高土壤滯水納墑能力[21]，另外，楊樹林地表枯落物與根系更新較多，植物歸還土壤養(yǎng)分比較充足[22]，使得楊樹樣地土壤的養(yǎng)分含量處于較高水平。耕地土壤質(zhì)量略低于楊樹樣地，這可能與人為耕作措施、肥料的合理施用、農(nóng)藝管理措施等有關(guān)[23]。另外，耕地土壤具有較好的通氣性、持水能力以及較高的大團聚體含量和土壤速效養(yǎng)分含量，說明耕地作為礦區(qū)復(fù)墾土壤恢復(fù)的方式是可行的。通過研究還發(fā)現(xiàn)，豆科灌木紫穗槐樣地具有較高的土壤質(zhì)量指數(shù)，這與WEI 等[24]的研究結(jié)果一致，在黃土高原干旱半干旱地區(qū)種植灌木能夠顯著增加土壤養(yǎng)分，這種現(xiàn)象被稱為“沃島效應(yīng)”[25]，這可能是由于豆科植物的灌木根系分泌大量的糖、氨基酸以及其他低分子量有機化合物，這些化合物對土壤微生物以及土壤養(yǎng)分有積極影響，同時也促進(jìn)了主要來源于植物根、土壤微生物、動、植物殘留物的土壤酶增加，有利于土壤質(zhì)量的提高[26]。因此，為提高礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)效果，在進(jìn)行人工植被恢復(fù)時可以推廣使用豆科灌木進(jìn)行復(fù)墾。

土壤垂直梯度上，0～20 cm 土層土壤質(zhì)量高于下層，隨著土壤深度加深，土壤質(zhì)量逐漸下降，這與BüCHI 等[27]的研究結(jié)果一致。土壤經(jīng)過壓實處理，物理結(jié)構(gòu)惡化，分層效應(yīng)降低，導(dǎo)致土壤持水和通氣能力顯著降低。表層土壤根系和微生物活動較下層頻繁，使表層土壤結(jié)構(gòu)、團聚體結(jié)構(gòu)和通氣性優(yōu)于下層。

通過2 種評分方法的適用性驗證發(fā)現(xiàn)，指標(biāo)非線性評分方法對土壤質(zhì)量的變化具有更敏感的反映，在土壤垂直梯度上表現(xiàn)得更為明顯。另外，標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法需要了解指標(biāo)閾值，而指標(biāo)閾值大多是基于特定土壤或區(qū)域提出的[28]，在其他區(qū)域或者土壤條件下并不適用，本研究采用實測數(shù)據(jù)最大值和最小值替代指標(biāo)上下限閾值，因此，標(biāo)準(zhǔn)線性評分方法得出的SQI 僅表征了試驗區(qū)域的相對土壤質(zhì)量。綜上所述，說明非線性評分方法能更為真實地反映復(fù)墾區(qū)土壤質(zhì)量及土層土壤質(zhì)量狀況，同時也具有更好的適用性。這與李鵬飛等[28]和ASKARI 等[29]有關(guān)非線性評分方法評價土壤質(zhì)量的研究結(jié)果一致。因此，本研究選出的最小數(shù)據(jù)集指標(biāo)及基于MDS 的非線性評分方法在該研究區(qū)域具有較好的適用性，推薦未來在相似的復(fù)墾區(qū)土地利用類型和土壤深度進(jìn)行研究與應(yīng)用。

本研究結(jié)果表明，在本研究復(fù)墾區(qū)土壤質(zhì)量評價的指標(biāo)最小數(shù)據(jù)集由＞0.25 mm 水穩(wěn)性團聚體含量、飽和持水量、全鉀、pH 值、全氮、蔗糖酶構(gòu)成；較好地反映了復(fù)墾后土壤質(zhì)量的優(yōu)劣，研究區(qū)土壤質(zhì)量的主要影響因素為水穩(wěn)性團聚體含量和飽和持水量。

人工植被恢復(fù)對礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量有明顯提高作用，礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量依次為楊樹（0.528）＞耕地（0.494）＞紫穗槐（0.466）＞構(gòu)樹（0.433）＞草地（0.415）＞原狀荒草地（0.406）；表層土壤質(zhì)量顯著高于下層，各土層土壤質(zhì)量排序為：0～20 cm（0.540）＞20～40 cm（0.435）＞40～60 cm（0.396）。

與標(biāo)準(zhǔn)線性土壤質(zhì)量評價方法相比，基于最小數(shù)據(jù)集的非線性土壤質(zhì)量評價方法對該研究區(qū)土壤質(zhì)量評價具有更好的適用性。