土壤是一个国家最重要的自然资源，是农业发展的物质基础，是人类生存和发展不可缺少的重要资源。当前水土流失、土壤污染和土壤退化问题已成为制约我国经济社会发展的重要因素。土壤质量是人类永续利用土壤资源的关键，科学有效的管理是土壤资源可持续利用的重要保证。土壤分类研究已由单存的形态描述向指标化和数量化方向发展。由于土壤指标具有模糊性、随机性、复杂性，因此在进行土壤质量综合评价时，由于各单项土壤指标的评价结果往往是不相容的，直接利用土壤质量评价标准表，难以作出确切的评价。因而探索出科学、合理、有效的土壤质量综合评价方法具有重要意义。同时，可为防止水土流失、改良土壤、高效利用有限资源、促进农业及社会的可持续发展提供科学依据。 　　本研究是国家自然科学基金“三江平原沼泽湿地生态承载力与可持续调控模式研究”(NO.30400275)以及国家“863”项目“东北半干旱抗旱灌溉区农业节水综合技术体系研究”(NO.2002AA2Z4251-09)的部分研究内容。论文运用模糊数学理论、人工神经网络技术、投影寻踪高维降维技术以及物元可拓分析理论，分别对三江平原、松花江地区的土壤环境、土壤分类、土壤质量变化进行了较深入研究，建立了土壤质量分类的模糊聚类模型、自组织竞争ANN模型、物元模型，对三江地区开垦前后土壤质量变化，建立了基于实码加速遗传算法的投影寻踪评价模型，同时，对各个模型进行了分析比较，为该研究领域提供了新的研究方法和模式。