第三章土壤恢复生态工程 壤恢复生态工程是生态工程原理在土士壤恢复这一特定领城的应用,土壤恢复的日标是 建和优 壤生态系 工程京 经 系统科学基本原理, 采用 因此 的以恢复士壤结构和 的生产工艺体系 设高效、稳定、持续发展的土壤生态系统的目的。 第一节土壤生态系统退化及恢复 一、土壤生态系统基本特点 土壤是陆地的一个重要组成部分,土壤生态系统是陆地生态系统的一个子系统,同时又是 一个独立的生态系统。土壤生态系统可以定义为:是植物根系、土壤藻类、土壤动物和微生物 与它们所处的土壤环境一起构成的统一整体。 土壤生态系统有别于一般生态系统,两者有着不同的边界。一般生态系统是生物与生物、 生物与环境之间长期相互作用而形成的统一整体,它者重研究生产者、消费者和环境三者之间 的相互关系,土壤生态系统则是土壤各形成因素之间以及与人类生产活动之间相互作用、相互 制约所构成的统一整体,它主要研究地球陆地表面各自然地理要素(地貌地形、气候、生物、 土壤母质等)相互作用、相互联系以及植物、陆地水、大气、藻类、岩石风化物、动物和人之 间的物质迁移与能量转换,以土壤综合管理为其目的。 (一)、土壤生态系统是多层次结构的复合生态系统 土壤生态系统的结构包括两个方面,即水平结构和垂直结构,它占有三维空间,其具体范 围可根据研究目的确定。如研究全球性的环境问题,可联系全球性或地带性土壤生态系统的结 构和功能的变化:而景观层次的研究,可认识不同景观和地貌系列土壤生态过程与变化规律。 作为独立的土壤生态系统,其水平结构一般由多种子系统组成,而这些子系统又有等级层次的 不同,它们在地球陆地表面呈现不完全连续的分布状态。从类型来看,森林土壤、草原土壤、 荒漠土壤、农田土壤等都是不同的土壤生态系统。在这些系统中,又包含着多种多样,大大小 小的更次一级的子系统,它们呈斑块状分布于地表。土壤生态系统就是由这些子系统复合而成, 根据区域的不同,它可能包括子系统的多少也不同。每一个自然区域都可以划分为很多小面积 的景观单位或地域单位】 地面大汽布 有风化基庄 图3一1土生志承超面层次示意 土壤生态系统在垂直方向上从土壤的母质层至植被,其上界应包括近地面大气带及地上生 物群在内,因为它含有不同分解阶段的有机质,与土壤生物活动、土壤腐殖质形成、养分循环
1 第三章 土壤恢复生态工程 土壤恢复生态工程是生态工程原理在土壤恢复这一特定领域的应用,土壤恢复的目标是重 建和优化土壤生态系统的结构和功能。因此,土壤恢复生态工程就是应用生态学、生态经济学 与系统科学基本原理,采用生态工程方法,吸收现代科学技术成就与传统农业中的精华,建成 的以恢复土壤结构和功能为中心的生产工艺体系,以实现防治土壤侵蚀和改良各种低产田,建 设高效、稳定、持续发展的土壤生态系统的目的。 第一节 土壤生态系统退化及恢复 一、土壤生态系统基本特点 土壤是陆地的一个重要组成部分,土壤生态系统是陆地生态系统的一个子系统,同时又是 一个独立的生态系统。土壤生态系统可以定义为:是植物根系、土壤藻类、土壤动物和微生物 与它们所处的土壤环境一起构成的统一整体。 土壤生态系统有别于一般生态系统,两者有着不同的边界。一般生态系统是生物与生物、 生物与环境之间长期相互作用而形成的统一整体,它着重研究生产者、消费者和环境三者之间 的相互关系,土壤生态系统则是土壤各形成因素之间以及与人类生产活动之间相互作用、相互 制约所构成的统一整体,它主要研究地球陆地表面各自然地理要素(地貌地形、气候、生物、 土壤母质等)相互作用、相互联系以及植物、陆地水、大气、藻类、岩石风化物、动物和人之 间的物质迁移与能量转换,以土壤综合管理为其目的。 (一)、土壤生态系统是多层次结构的复合生态系统 土壤生态系统的结构包括两个方面,即水平结构和垂直结构,它占有三维空间,其具体范 围可根据研究目的确定。如研究全球性的环境问题,可联系全球性或地带性土壤生态系统的结 构和功能的变化;而景观层次的研究,可认识不同景观和地貌系列土壤生态过程与变化规律。 作为独立的土壤生态系统,其水平结构一般由多种子系统组成,而这些子系统又有等级层次的 不同,它们在地球陆地表面呈现不完全连续的分布状态。从类型来看,森林土壤、草原土壤、 荒漠土壤、农田土壤等都是不同的土壤生态系统。在这些系统中,又包含着多种多样,大大小 小的更次一级的子系统,它们呈斑块状分布于地表。土壤生态系统就是由这些子系统复合而成, 根据区域的不同,它可能包括子系统的多少也不同。每一个自然区域都可以划分为很多小面积 的景观单位或地域单位。 土壤生态系统在垂直方向上从土壤的母质层至植被,其上界应包括近地面大气带及地上生 物群在内,因为它含有不同分解阶段的有机质,与土壤生物活动、土壤腐殖质形成、养分循环
等密切相关。中间层是生物地被带,包括植株占有空间及其根系所及土层,相应的伴生的士中 动物与微生物群。这一层系生物物质累积、分解、转化,矿质元素的淋溶淀积以及水分蒸发蒸 腾最活跃的场所。第三层是岩石风化带。这一层既是矿质营养元素与水分补给基地,也是受下 淋物质影响的淋溶淀积地带,某些由上层下淋的物质在此淀积或经此而进入地质循环(图3-1)。 (二)、土壤生态系统是一个动态开放系统 土壤生态系统为物质流和能量流所贯穿,是个开放系统,通过内部以及与外部物质能量的 交换,表现出动态演替过程,可分为天然演替过程和人为控制演替过程。天然演替过程是一种 自调节、自修复、自维持、自发展的过程。系统中,只要变更其中某些组成成分,就会引起连 锁反应,使其它部分发生变化。例如,森林土壤生态系统中生长的植物群落在裸地上的演变过 程一般总是先锋植物- 定居 顶极群落。植被的演替,同时也是土壤、土壤水、土壤气候 和小气候的演替。这意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序,是土壤生态系统的演替, 是土壤生物与环境之间相互作用的综合结果,是一自然演替过程。人为控制演替过程是在人类 定向干预下进行的,人类活动参予了系统中物质与能量的交换。是在人类干预和不同程度管理 下产生的人工生态系统,如农田土壤生态系统、果园土壤生态系统等。随着人类社会的发展和 科学技术水平的提高,人类驾驭自然的能力不断增强,表现在人工生态系统结构趋向稳定,效 能不断提高。如太湖地区低湿土壤的改造、黄淮海地区盐渍化低产地区的综合治理与发展、内 蒙古荒漠化地区的植被恢复与草场改良等,都是人类改造自然、驾驭自然,进行土壤生态系统 人工演替,使其向良性循环方向发展与转化的具体体现。当然人工演替也不完全是合理的,在 认识不足或利益驱使下,对土壤生态系统不合理利用的结果,导致土壤沙化,次生盐渍化、贫 瘠化、毒性化等。 (三)、土壤生态系统是自然过程最活跃的场所 土壤生态系统位于岩石圈、大气圈、水圈和生物圈的交界层,是物质三态的复合界面,构 成了一个完整的生物与其环境无法分离的生态系统,有利于物质和能量的输入、交换、贮存。 在土壤生态系统中,集中了光、热量、水分、岩石、生物等多种物质和能量,有机界与无机界 相互作用、相互制约、相互适应、相互调节:它们之间进行若多种复杂的物理(固体物质的风 化、搬运、堆积)、化学(水解、水化、氧化等)和生物(绿色植物的光合作用,土壤微生物的 固氯)过程等。自然界中四大基本循环 大气循环、地质循环、水分循环、生物循环都在此 不同程度地表现,各种循环的各个环节都表现为物质的迁移、能量的转换,构成该系统与外界 的联系以及自身的发展,维持系统的动态平衡(见图3-2)】 五 地质环的不竹之 一银量级 (四)、土壤生态系统是人类活动最激烈的场所 土壤生 态系统是 种人 干预最多的生态系统,它与人类的生产活动息息相关。人类生产
2 等密切相关。中间层是生物地被带,包括植株占有空间及其根系所及土层,相应的伴生的土中 动物与微生物群。这一层系生物物质累积、分解、转化,矿质元素的淋溶淀积以及水分蒸发蒸 腾最活跃的场所。第三层是岩石风化带。这一层既是矿质营养元素与水分补给基地,也是受下 淋物质影响的淋溶淀积地带,某些由上层下淋的物质在此淀积或经此而进入地质循环(图 3–1)。 (二)、土壤生态系统是一个动态开放系统 土壤生态系统为物质流和能量流所贯穿,是个开放系统,通过内部以及与外部物质能量的 交换,表现出动态演替过程,可分为天然演替过程和人为控制演替过程。天然演替过程是一种 自调节、自修复、自维持、自发展的过程。系统中,只要变更其中某些组成成分,就会引起连 锁反应,使其它部分发生变化。例如,森林土壤生态系统中生长的植物群落在裸地上的演变过 程一般总是先锋植物——定居——顶极群落。植被的演替,同时也是土壤、土壤水、土壤气候 和小气候的演替。这意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序,是土壤生态系统的演替, 是土壤生物与环境之间相互作用的综合结果,是一自然演替过程。人为控制演替过程是在人类 定向干预下进行的,人类活动参予了系统中物质与能量的交换。是在人类干预和不同程度管理 下产生的人工生态系统,如农田土壤生态系统、果园土壤生态系统等。随着人类社会的发展和 科学技术水平的提高,人类驾驭自然的能力不断增强,表现在人工生态系统结构趋向稳定,效 能不断提高。如太湖地区低湿土壤的改造、黄淮海地区盐渍化低产地区的综合治理与发展、内 蒙古荒漠化地区的植被恢复与草场改良等,都是人类改造自然、驾驭自然,进行土壤生态系统 人工演替,使其向良性循环方向发展与转化的具体体现。当然人工演替也不完全是合理的,在 认识不足或利益驱使下,对土壤生态系统不合理利用的结果,导致土壤沙化,次生盐渍化、贫 瘠化、毒性化等。 (三)、土壤生态系统是自然过程最活跃的场所 土壤生态系统位于岩石圈、大气圈、水圈和生物圈的交界层,是物质三态的复合界面,构 成了一个完整的生物与其环境无法分离的生态系统,有利于物质和能量的输入、交换、贮存。 在土壤生态系统中,集中了光、热量、水分、岩石、生物等多种物质和能量,有机界与无机界 相互作用、相互制约、相互适应、相互调节;它们之间进行着多种复杂的物理(固体物质的风 化、搬运、堆积)、化学(水解、水化、氧化等)和生物(绿色植物的光合作用,土壤微生物的 固氮)过程等。自然界中四大基本循环——大气循环、地质循环、水分循环、生物循环都在此 不同程度地表现,各种循环的各个环节都表现为物质的迁移、能量的转换,构成该系统与外界 的联系以及自身的发展,维持系统的动态平衡(见图 3–2)。 (四)、土壤生态系统是人类活动最激烈的场所 土壤生态系统是一种人工干预最多的生态系统,它与人类的生产活动息息相关。人类生产
活动对土壤生态系统的影响可分为直接影响和间接影响两种。直接影响包括天然植被的破坏 化 人类生产活动对士生态系统的响 及影甲 图33人类活动对土澳生态系统的影 从维持土壤肥力或土壤生态系统基本生物生产能力的标准来看,人类生产活动对士壤生为 系统的影响有积极和消极两方面的作用。积极影响,如我国江河流域的万顷良田和尼罗河三角 洲上千年的土壤利用:荷兰建造的大量圩田:中欧一千多年的士壤生产利用等。消极影响,如 水土流失、土壤沙化、土壤污染与次生盐渍化等。据统计,全世界每年平均有5.0×10ha的士 地,由于人为因素影响而导致退化,不能生产粮食。按现在的速度发展,今后20年内将有13 的可地丧失殆尽。因此,土壤生态系统的建设是人类面临的一个紧迫问题。加强土壤生态工 程研究与实施,建立良好的土壤生态系统,是全人类的当务之急。 二、土壤生态系统的退化类型 土壤退化包括一切导致土壤生产力下降和土壤其它功能与属性衰退的现象与过程,如土壤 侵蚀、土壤机械压实与地表结壳、土壤酸化、士壤有机质含量减低、土壤肥力衰竭、土壤生物 退化以及土壤污染等。Ess沁认为,所有的土壤退化形式可以归结为4个方面:①土壤侵蚀即士 壤结构物质的损失:②士壤衰竭即土壤中营养元素的消耗:③外米物质积聚即各种外米有害成 分在土壤中的积累与固定:④土壤板结即土壤物理结构破坏,容重增加。 I991年,国际土壤信息参比中心(ISRIC::International Soil Refe and Infommation Centre) 在联合国粮农组织和联合国环境署的支持下,对全球范围内人为因素诱导的士壤退化现状进行 了评估。在《世界人为因素诱导的土壤退化现状评估图》(GLASOD:Global Assessment of Human Induced Soil Degradation)的出版准备过程中,对全球的土壤退化进行了分类。在这个分类系统中 所有的土壤退化形式被分为5个大类型,即土壤水蚀、土壤风蚀、士壤化学性质恶化、土壤物 理性质恶化以及土壤生物活动退化。 中国科学院南京土壤研究所的土壤学家在借鉴国外士壤退化分类的基础上,根据中国土壤 退化的现实情况,把土壤退化分为6个主要类型,分别是:土壤侵蚀、荒漠化、土壤盐渍化、 3
3 活动对土壤生态系统的影响可分为直接影响和间接影响两种。直接影响包括天然植被的破坏、 土壤的耕种、灌溉、排水、化肥和有机肥的施用,病、虫、草的化学防治等作用;间接影响与 工业的发展、大气和水污染、人为气候变化与流域治理等有关(见图 3–3)。 从维持土壤肥力或土壤生态系统基本生物生产能力的标准来看,人类生产活动对土壤生态 系统的影响有积极和消极两方面的作用。积极影响,如我国江河流域的万顷良田和尼罗河三角 洲上千年的土壤利用;荷兰建造的大量圩田;中欧一千多年的土壤生产利用等。消极影响,如 水土流失、土壤沙化、土壤污染与次生盐渍化等。据统计,全世界每年平均有 5.0×106ha 的土 地,由于人为因素影响而导致退化,不能生产粮食。按现在的速度发展,今后 20 年内将有 1/3 的可耕地丧失殆尽。因此,土壤生态系统的建设是人类面临的一个紧迫问题。加强土壤生态工 程研究与实施,建立良好的土壤生态系统,是全人类的当务之急。 二、土壤生态系统的退化类型 土壤退化包括一切导致土壤生产力下降和土壤其它功能与属性衰退的现象与过程,如土壤 侵蚀、土壤机械压实与地表结壳、土壤酸化、土壤有机质含量减低、土壤肥力衰竭、土壤生物 退化以及土壤污染等。Esser 认为,所有的土壤退化形式可以归结为 4 个方面:①土壤侵蚀即土 壤结构物质的损失;②土壤衰竭即土壤中营养元素的消耗;③外来物质积聚即各种外来有害成 分在土壤中的积累与固定;④土壤板结即土壤物理结构破坏,容重增加。 1991 年,国际土壤信息参比中心(ISRIC:International Soil Reference and Information Centre) 在联合国粮农组织和联合国环境署的支持下,对全球范围内人为因素诱导的土壤退化现状进行 了评估。在《世界人为因素诱导的土壤退化现状评估图》(GLASOD:Global Assessment of Human Induced Soil Degradation)的出版准备过程中,对全球的土壤退化进行了分类。在这个分类系统中, 所有的土壤退化形式被分为 5 个大类型,即土壤水蚀、土壤风蚀、土壤化学性质恶化、土壤物 理性质恶化以及土壤生物活动退化。 中国科学院南京土壤研究所的土壤学家在借鉴国外土壤退化分类的基础上,根据中国土壤 退化的现实情况,把土壤退化分为 6 个主要类型,分别是:土壤侵蚀、荒漠化、土壤盐渍化
土壤污染、土壤性质恶化以及土壤非农占用。土壤退化是多种因素与过程综合作用的结果,涉 及到土壤物理过程、化学过程以及生物学过程。 一种或者两种退化因素可能在某种士壤退化类 型中占主导地位,但多种退化现象均可以同时在土壤退化过程中表现出来。例如,土壤侵蚀是 一种最为普遍的土壤退化类型,侵蚀导致富含有机质和各种营养元素的表层土壤失去或者变薄, 因此也表现为土壤养分衰竭与土壤物理、化学性状恶化。土壤污染影响土壤的各种化学及电化 学过程,进而影响土壤的生物学过程,因此可能会表现出土壤生物活动退化的特点。理解这 点,在进行土壤退化评价、防治与修复中非常重要。 三、土壤生态系统的退化及特点 (一)土壤生态系统退化情况 l、土壤侵蚀(Soil erosion) 土壤侵蚀会造成土壤肥力的下降和生态环境的恶化。20世纪50年代,中国土壤侵蚀的总 面积为1.5*10hm2,而现在已增长到1.7*103hm2,约占全国土地面积的六分之一。其中, 分之一的耕地受到不同程度的侵蚀,面积达4.54*10?hm2。 黄河流域是全国最严重的土壤侵蚀地区,占该地区面积为67%的土地、大约4.3*10hm2 遭侵蚀。有学者统计,黄土高原土壤的侵蚀量从1194年的1.160*10°t增加到1987年的1.630*109 【。在相当长的历史时期内,黄土高原的自然加速侵蚀率保持在7.9%左右,而人为侵蚀增长率则 由130年前的6.7%增加至新中国成立前的14.8%,新中国成立后至今又增加至24.8%。 第二个土壤侵蚀严重的地区为中国南方红色土壤丘陵地区。水土流失率在20世纪80年代 已达38%-769%。长江流域水土流失由20世纪50年代的3.6*10的km2增加到80年代的5.6*10 km2。 第三个土壤侵蚀亚重的地风为东北地区。20世纪60年代开垦的土地已有3%受到侵蚀 另有报道,黑龙江省松嫩江平原的东北部,原本生长着茂密的森林,1903年毁林开荒的时候 土壤有1m以上的黑土层,后来由于每年风蚀大约要吹去1cm的黑土层,现在该地区的农田 只剩下大约10cm的黑土层。 2、荒漠化(Land desertification) 土壤荒漠化的原因是多方面的,主要包括不当的土地利用方式(如森林破坏、无远见的垦 殖、过度放牧等)和由于移动沙丘占据农用地或牧场使之丧失生产功能这两大方面。目前,中 国已右十接蓝蓝化面积334107hm2,比中句括)66#10phm2的排地。 1958年以来,有6.7*10 m2的牧场改为农地用以生产谷类作物,这些土地现多已荒漠化。在过去的50年中,中国士续 荒漠化的速度由原来的1.0*105hm2增加到2.1*105hm2。目前,受士壤荒漠化威胁的地区进 及全国11个省(自治区)的212个县, 中国士壤荒漠化严重的地 区基本上分布在中国北部和西北部,特别是农牧交错地带。 正是这些地区多存在过度开垦 积的 世纪30 ,在大约 面积就减 东北的 从1950 安岭 hm2 719 m2 次生 ,潜 侵 肥力下降和污染的现象普遍存在 录洲的 重威胁。把1977年塔 调查制 量算结果与1958年 构成 化的 土地增加了2.78 hm 化正在发展的 地 智加 hm2:元漠1 1.85*10hm2 总计荒漠化土地扩大了4.93*10hm2, 流 年打大2.7*10hm2。 通常指由于人为灌溉造成的士壤次生盐碱化。在中国,现代盐化过程造成的盐碱化土壤有 3.69*10?hm2。其中受盐碱化影响的耕地主要分布在黄淮海平原、东北平原西部、黄河河套地区、 西北内陆地区,东部沿海地区也有小面积的分布,总面积达6.24*10hm2,约占全国土地总面
4 土壤污染、土壤性质恶化以及土壤非农占用。土壤退化是多种因素与过程综合作用的结果,涉 及到土壤物理过程、化学过程以及生物学过程。一种或者两种退化因素可能在某种土壤退化类 型中占主导地位,但多种退化现象均可以同时在土壤退化过程中表现出来。例如,土壤侵蚀是 一种最为普遍的土壤退化类型,侵蚀导致富含有机质和各种营养元素的表层土壤失去或者变薄, 因此也表现为土壤养分衰竭与土壤物理、化学性状恶化。土壤污染影响土壤的各种化学及电化 学过程,进而影响土壤的生物学过程,因此可能会表现出土壤生物活动退化的特点。理解这一 点,在进行土壤退化评价、防治与修复中非常重要。 三、土壤生态系统的退化及特点 (一)土壤生态系统退化情况 1、土壤侵蚀(Soil erosion) 土壤侵蚀会造成土壤肥力的下降和生态环境的恶化。20 世纪 50 年代,中国土壤侵蚀的总 面积为 1.5*108 hm2,而现在已增长到 1.7*108 hm2,约占全国土地面积的六分之一。其中,三 分之一的耕地受到不同程度的侵蚀,面积达 4.54*107 hm2。 黄河流域是全国最严重的土壤侵蚀地区,占该地区面积为 67%的土地、大约 4.3*107 hm2 遭侵蚀。有学者统计,黄土高原土壤的侵蚀量从 1194 年的 1.160*109 t 增加到 1987 年的 1.630*109 t。在相当长的历史时期内,黄土高原的自然加速侵蚀率保持在 7.9%左右,而人为侵蚀增长率则 由 130 年前的 6.7%增加至新中国成立前的 14.8%,新中国成立后至今又增加至 24.8%。 第二个土壤侵蚀严重的地区为中国南方红色土壤丘陵地区。水土流失率在 20 世纪 80 年代 已达 38%~76%。长江流域水土流失由 20 世纪 50 年代的 3.6*105 km2 增加到 80 年代的 5.6*105 km2。 第三个土壤侵蚀严重的地区为东北地区。20 世纪 60 年代开垦的土地已有 35%受到侵蚀。 另有报道,黑龙江省松嫩江平原的东北部,原本生长着茂密的森林,1903 年毁林开荒的时候, 土壤有 1 m 以上的黑土层,后来由于每年风蚀大约要吹去 1 cm 的黑土层,现在该地区的农田, 只剩下大约 10 cm 的黑土层。 2、荒漠化(Land desertification) 土壤荒漠化的原因是多方面的,主要包括不当的土地利用方式(如森林破坏、无远见的垦 殖、过度放牧等)和由于移动沙丘占据农用地或牧场使之丧失生产功能这两大方面。目前,中 国已有土壤荒漠化面积 3.34*107 hm2,其中包括 2.66*106 hm2 的耕地。1958 年以来,有 6.7*105 hm2 的牧场改为农地用以生产谷类作物,这些土地现多已荒漠化。在过去的 50 年中,中国土壤 荒漠化的速度由原来的 1.0*105 hm2/a 增加到 2.1*105 hm2/a。目前,受土壤荒漠化威胁的地区涉 及全国 11 个省(自治区)的 212 个县,受影响的人口达 2.5*107 人。中国土壤荒漠化严重的地 区基本上分布在中国北部和西北部,特别是农牧交错地带。正是这些地区多存在过度开垦、过 度放牧、过度砍伐等现象,导致了生态平衡的破坏,使得整个荒漠地区面积的 65.4%是由土壤 荒漠化造成的。从 19 世纪末到 20 世纪 30 年代,在大约不到半个世纪的时间内,中国东北森林 面积就减少 1.4*107 hm2。东北的伊春林区,从 1950~1975 年,森林面积减少了 1.0*105 hm2, 大兴安岭的森林覆盖率也由 71%降低到 57%。到 1990 年,新疆累计开荒约 3.6*106 hm2,扣除 弃耕撂荒地 6*105 hm2,绿洲扩大了约 2 倍;但绿洲内土地荒漠化、次生盐碱化、潜育化、侵蚀、 肥力下降和污染的现象普遍存在,构成了对绿洲的严重威胁。把 1977 年塔里木河流域调查制图 量算结果与 1958 年制图相比,严重荒漠化的土地增加了 2.78*105 hm2;荒漠化正在发展的土地 增加了 3*104 hm2;弱荒漠化土地增加了 1.85*105 hm2;总计荒漠化土地扩大了 4.93*105 hm2, 占流域总面积的 12.96%,18 年间每年扩大 2.7*104 hm2 。 3、盐碱化(Soil salinization or alkalinization) 通常指由于人为灌溉造成的土壤次生盐碱化。在中国,现代盐化过程造成的盐碱化土壤有 3.69*107 hm2。其中受盐碱化影响的耕地主要分布在黄淮海平原、东北平原西部、黄河河套地区、 西北内陆地区,东部沿海地区也有小面积的分布,总面积达 6.24*106 hm2,约占全国土地总面
积的7%。干早与半干早地区耕地的盐碱化主要是人为灌溉所致。通过灌溉工程措施和生物工稻 措施 提得到了有的刺 盐碱化的威(1954年仅有%15%的面积:华北平原20纪0 套地区的耕 年代末的盐碱地面积 2.7*10°hm2 大力发展引黄灌溉,片面强调平原着水 盲目种稻的情况下,地下水位普遍手 高, 导致70 年代盐 地积达4.00°hm 多年定点改良试验 推 0年 中期再计算时,己减少半数。而内蒙河套地区由于灌排严重失调,20世纪80年代盐碱地面积 比50年代每年增长1%3%。黄河三角洲成陆初期, 土壤处于非盐化阶段,除沿海少数地块道 海水到灌形成盐土外,其余皆为非盐化土壤。4050年代,这里还是一片 “绿色的海洋”, 以茂 密的草甸草原为特征的生态系统基本保持平衡,森林覆盖率达20%,50年代初国家在此建立了 许多农场、牧场和林场·50年代末由于受“以根为粥”的景影啊,不少牧场、林场被垦为农田 天然林草植被被大量破坏,森林、草原面积迅速缩减。到80年代调查的时候,森林覆盖率由 50年代的20%下降到3.6%:草原由20*105hm2下降到7*104hm2,气候也开始变劣,如降水 量减少、蒸发量增大、风沙危害加大。水盐运动失去平衡,盐分向地表聚集,导致了严重的次 生盐础化。 4、贫瘠化(Impoverishment) 由于过度圣姐 土壤因有机质匮乏而导致养分状况失衡,土壤养分长期的低投入 高支出 造成全国范围土壤肥力的下降。第二次全因土壤普查表明, 全国耕地土壤的平均有机质质量分 数低于1.5%,甚至有占全国总耕地面积11%的土壤的有机质质量分数低于0.%。全国缺磷士 壤的面积由1953年的2.7*10?hm2增加到1995年的6.7*10hm2。黑土垦殖年限久的己达270 余年,也有析几十年才开层的。里土被开垦之后,由于施肥较少,耕后管理不善和土壤得蚀等 因素的影响,有些黑土地的肥力水平有所下降,表现在有机质、全氮和全磷质量分数的减少, 土城体积质量增大,离子交换量、田间持水量乃孔.隙府隆低。 土壤肥力下降等土壤贫瘠化现象在全国各地都有报道。例如,河北省低平原土壤养分监测 表明,20世纪80年代初与50年代中相比,有53.9%的样点的有机质质量分数下降,15.4%样 点稳定,30.7%样点增加。江苏里下河地区1984年至1988年监测表明,平均土壤有机质质量分 数从2.07%下降到1.86%, 速效钾质量分数从138mgg下降到84.7mgkg。河南省1980年和 1992年土壤养分平衡状况的统计结果表明,1980年钾素(K20)质量亏损2.783*10t,占支出 量的408% 92年立量大幅度增加,因而御的质量亏损增至561*10的t 占支出量的52 1966年至1 003年差公 的动太亦化明白1066年来新国+ 缺状态, (K20)质量分别亏空6184*105130*10t、269*10的1.细 库容以每年34101的速度减少。在微量元素方面,中国南方和西南地区有占总士壤面积为909 的土缺硼和钼】 华北平原和黄土高原有占总土壤面积为80%的士壤缺锌和组: 由用西北王后 地区有超过总土壤 壤缺锌和锰 5、潜有化(Soil gle 在国 除东北和四川阿坝地区约有2.08*107hm2不同类型潜有化土壤以外 未、准河 以南山间盆地和谷地中还有6.8*10h2的潜育化水稻士。20世纪50年代中国南方稻作区潜育 化水稻土约3.7*10 80年代初曾达到4.7*1 h 1995 53 61 的潜直化 收良利 6、土壤污染(Soil pollution) 随者化学农业(化肥、农药、杀虫剂等使用)、乡镇企业的发展和城市化对农田的影响,土 壤中的有毒物质积累并超标,对士壤性状、环境和人类健康产生严重的影响。近0年来, 经济的快速发展给环境带来了巨大的压力, 十城母污边的报道越来城多。 983年. 全国受污染
5 积的 7%。干旱与半干旱地区耕地的盐碱化主要是人为灌溉所致。通过灌溉工程措施和生物工程 措施,黄淮平原盐碱化土壤得到了有效的控制。新疆、黄河河套地区的土壤盐碱化问题却日趋 严重,目前新疆、甘肃和宁夏三省(区)约 35%的耕地、50%的内蒙河套地区的耕地受到土壤 盐碱化的威胁(1954 年仅有 11%~15%的面积)。华北平原 20 世纪 50 年代末的盐碱地面积约 2.7*106 hm2,在大力发展引黄灌溉,片面强调平原蓄水,盲目种稻的情况下,地下水位普遍升 高,导致 70 年代盐碱地面积达 4.0*106 hm2 ;之后通过多年定点改良试验、推广,到 80 年代 中期再计算时,已减少半数。而内蒙河套地区由于灌排严重失调,20 世纪 80 年代盐碱地面积 比 50 年代每年增长 1%~3%。黄河三角洲成陆初期,土壤处于非盐化阶段,除沿海少数地块遭 海水倒灌形成盐土外,其余皆为非盐化土壤。40~50 年代,这里还是一片“绿色的海洋”,以茂 密的草甸草原为特征的生态系统基本保持平衡,森林覆盖率达 20%,50 年代初国家在此建立了 许多农场、牧场和林场。50 年代末由于受“以粮为纲”的影响,不少牧场、林场被垦为农田, 天然林草植被被大量破坏,森林、草原面积迅速缩减。到 80 年代调查的时候,森林覆盖率由 50 年代的 20%下降到 3.6%;草原由 2.0*105 hm2 下降到 7*104 hm2,气候也开始变劣,如降水 量减少、蒸发量增大、风沙危害加大。水盐运动失去平衡,盐分向地表聚集,导致了严重的次 生盐碱化。 4、贫瘠化(Impoverishment) 由于过度垦殖,土壤因有机质匮乏而导致养分状况失衡,土壤养分长期的低投入、高支出 造成全国范围土壤肥力的下降。第二次全国土壤普查表明,全国耕地土壤的平均有机质质量分 数低于 1.5%,甚至有占全国总耕地面积 11%的土壤的有机质质量分数低于 0.7%。全国缺磷土 壤的面积由 1953 年的 2.7*107 hm2 增加到 1995 年的 6.7*107 hm2。黑土垦殖年限久的已达 270 余年,也有近几十年才开垦的。黑土被开垦之后,由于施肥较少,耕后管理不善和土壤侵蚀等 因素的影响,有些黑土地的肥力水平有所下降,表现在有机质、全氮和全磷质量分数的减少, 土壤体积质量增大,离子交换量、田间持水量及孔隙度降低。 土壤肥力下降等土壤贫瘠化现象在全国各地都有报道。例如,河北省低平原土壤养分监测 表明,20 世纪 80 年代初与 50 年代中相比,有 53.9%的样点的有机质质量分数下降,15.4%样 点稳定,30.7%样点增加。江苏里下河地区 1984 年至 1988 年监测表明,平均土壤有机质质量分 数从 2.07%下降到 1.86%,速效钾质量分数从 138 mg/kg 下降到 84.7 mg/kg。河南省 1980 年和 1992 年土壤养分平衡状况的统计结果表明,1980 年钾素(K2O)质量亏损 2.783*105 t,占支出 量的 40.8%,1992 年产量大幅度增加,因而钾的质量亏损增至 5.61*105 t,占支出量的 52%。新 疆 1966 年至 1993 年养分库容的动态变化研究表明,自 1966 年以来,新疆土壤养分库容处于亏 缺状态,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)质量分别亏空 6.184*105 t、3.0*104 t、2.69*105 t,钾 库容以每年 3.4*104 t 的速度减少。在微量元素方面,中国南方和西南地区有占总土壤面积为 90% 的土壤缺硼和钼;华北平原和黄土高原有占总土壤面积为 80%的土壤缺锌和钼;中国西北干旱 地区有超过总土壤面积 80%的土壤缺锌和锰。 5、潜育化(Soil gleyization) 在中国,除东北和四川阿坝地区约有 2.08*107 hm2 不同类型潜育化土壤以外,秦岭、淮河 以南山间盆地和谷地中还有 6.8*106 hm2 的潜育化水稻土。20 世纪 50 年代中国南方稻作区潜育 化水稻土约 3.7*106 hm2,到 80 年代初曾达到 4.7*106 hm2;90 年代以来应用土壤普查成果,通 过排水治潜、水旱轮作和水稻半旱式耕作,已有 2.6*106 hm2 的潜育化土壤得到改良和有效利用。 1995 年全国尚有 2.5*106 hm2 潜育化土壤,另有 5.3*106 hm2 易涝面积有待治理。 6、土壤污染(Soil pollution) 随着化学农业(化肥、农药、杀虫剂等使用)、乡镇企业的发展和城市化对农田的影响,土 壤中的有毒物质积累并超标,对土壤性状、环境和人类健康产生严重的影响。近 20 年来,社会 经济的快速发展给环境带来了巨大的压力,土壤受污染的报道越来越多。1983 年,全国受污染