随着我国城市化进程加快,社会经济的高速发展,人与资源环境的矛盾也越来越突出。土壤是资源环境的重要组成部分,在质量上面临着污染、侵蚀、肥力下降等退化问题,数量也因基础建设、工业发展占地等急剧减少。如何合理利用土地、保护土壤资源已受到了广泛重视。土壤分类是土壤资源的开发、利用、保护的决策和管理的基础和依据。土壤系统分类以诊断层和诊断特性为指标,具有定量化特点,反映了土壤固有特性和形成演化的规律,与传统发生分类相比,在土壤信息交流、土壤质量评价、土地利用规划等方面越来越显示出其优势。开展土壤系统分类与土壤分异规律研究,具有十分重要的意义。本文以湖北省为调查研究对象,首先通过对已有的土壤调查研究资料分析,提取相关的土壤剖面理化特性数据和对应的气候、母质、地形地貌等环境要素特征,鉴定出诊断层、诊断特性,确定单个剖面在系统分类中的归属,对湖北省可能具有的土壤系统分类类型进行初步判定。然后根据总结出的环境要素组合与土壤类型分布之间的关系,进行土壤调查点位的布设,有选择地开展了土壤系统分类基层单元-土系的调查和认定。在此基础上,以江汉平原为典型样区,分析了土壤系统分类类型空间分布与环境要素的关系；以枣阳县为样区,采用随机森林方法进行了土壤自动分类与制图的研究；选取3个地带性土壤类型中因侵蚀程度不同而变异的土系系列进行了结构特性和渗透性能的比较研究。主要结果和结论如下：(1)根据对湖北省已有土壤资料和环境数据的分析,湖北省在气候、植被、土壤方面属于典型的过渡区,主要的成土过程有腐殖化过程、人为土壤形成过程、氧化还原过程、富铁铝化过程、土壤黏化过程、钙积过程、雏形发育过程等,按照中国土壤系统分类,可归为有人为土、变性土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土8类土纲,并且主要以人为土、富铁土、淋溶土、雏形土为主。在低山丘陵和岗地地区,由南到北主要形成湿润富铁土、湿润淋溶土／湿润雏形土、干润淋溶土／干润雏形土,在水耕条件下会形成简育／铁渗／铁聚水耕人为土；在冲积平原地区,会出现水耕人为土、潮湿雏形土、湿润雏形土、冲积新成土交错出现的土壤类型单元。(2)根据气候、地形、母质、土地利用方式等图件的叠加成果,划分了土系调查区域单元,在湖北省范围布设了203个采样点,根据剖面所在的成土环境和样品理化分析数据,鉴定出主要具有水耕表层、腐殖质表层、水耕氧化还原层、低活性富铁层、黏化层、雏形层等诊断层,具有潜育特征、氧化还原特征、岩性特征、铁质特征、石灰性、石质接触面、人为扰动层次、半干润/湿润/常湿润/滞水/人为滞水/潮湿土壤水分状况、冷性/温性/热性土壤温度状况等诊断特性。共划分出6个土纲、8个亚纲、17个土类、29个亚类。根据调查剖面样品分析的土壤颗粒级别大小、土壤矿物学类型、土壤温度在亚类的基础上续分了土族,最终确认了154个土系。此结果为同类区域土系认定的完善提供了基础。(3)江汉平原成土母质、地形及人类活动对土壤属性和土壤空间分布与演化影响的研究结果表明：母质对本区土壤类型的影响主要体现在土纲级别,Q4(全新世)冲积物、冲—湖积物母质上主要形成新成土和雏形土,Q3(下蜀黄土)母质上一般发育淋溶土；地形在平原地区通过控制地表水和地下水的流向和分布对土壤类型的分异造成影响,随着地形的变化,海拔的降低,地下水位逐渐升高至与地表接近,土壤类型分布的规律是：新成土→雏形土→人为土→潜育土；人类活动通过围湖造田、水耕熟化等活动改变了土壤水分状况和通气条件,影响了土壤的自然演替方向,使新成土、雏形土和潜育土等自然土壤类型向人为土类型转变,而人类的不合理垦殖也会导致土壤的返潜和次生潜育,使土壤产生逆向演替。中国土壤系统分类体系能很好的反映母质、地形、人类活动等因素的空间变异与土壤类型分布规律,为进一步完善土壤系统分类研究提供了范例。(4)以枣阳市为样区,通过选择了9个地形地貌因子：包括高程、坡度、坡向、平均曲率、沿剖面曲率、沿等高线曲率、汇流面积(CA)、单位汇流面积(SCA)、地形湿度指数(CTI),2个植被因子：平均NDVI和最大NDVI,3个气候因子：多年平均气温、降雨量、蒸散量,以及来源于成土母质因子,使用Arcgis空间分析功能提取上述15个因子作为预测变量,运用随机森林方法建立研究区17个土系与环境因子之间的关系模型,利用获得的关系推理出数字土壤图。通过建立混淆矩阵与原始土壤图进行对比,得到Kappa系数为0.59,证明预测结果与实际具有中等一致性,表明推理的土壤图与实际研究区的土壤分布情况较一致。研究还表明影响枣阳市土壤形成的最重要的环境要素依次为地形(高程)、气候(蒸发量、降雨量)、母质,有利于理解研究区土壤成土过程。基于随机森林从原始土壤图获得土壤与环境的关系,从而进行数字土壤推理制图的方法,与传统制图方法相比,提高了工作效率,并可以将建立的环境要素与土壤类型的关系运用在未知区域,可作为土壤调查的前提。(5)以湖北省不同侵蚀程度(微度、轻度、中度和强度)的三种典型地带性土壤：干润淋溶土、湿润淋溶土和湿润富铁土为研究对象,通过测定分析基本理化性质、土壤饱和导水率、团聚体水稳性和孔隙度组成等指标,探讨不同侵蚀程度地带性土壤结构状况的变化规律及其主要影响因子。结果表明：游离态铁铝氧化物(Fed和Ald)的含量顺序为湿润富铁土>湿润淋溶土>干润淋溶土,而且不同侵蚀程度土壤中游离铁铝氧化物存在显著差异(p<0.05)；土壤团聚体机械稳定性和水稳性强弱顺序为湿润富铁土>湿润淋溶土>干润淋溶土,水稳性MWD、GMD随侵蚀程度增加逐渐减低；饱和导水率的顺序为湿润富铁土>湿润淋溶土>干润淋溶土,并且随着侵蚀程度增加总体呈现减小的趋势,其中微度侵蚀土壤饱和导水率明显高于其他侵蚀程度。游离态铁铝氧化物是影响湖北省地带性土壤结构稳定性的主要控制因素。