問題認識
土壤退化(soil degradation)已成為嚴重的全球性環境問題之一,直接危及人類的生存基礎和生存環境。全球共有20億hm2的土壤資源受到土壤退化的影響,占全球土地面積的6.5%,即全球農田、草場、森林與林地總面積的大約22%的土壤發生了不同程度的退化。我國土壤退化現象非常嚴重,據統計,因水土流失、鹽演化、沼澤化、土壤肥力衰減及酸化等造成的土壤退化面積約4.6億hm2,占全國土地面積的40%,是全球土壤退化總面積的1/4。因此,認識土壤退化性質與發展規律,在不同尺度、不同水平上防治土壤退化,確保糧食安全、維護生態環境健康已成為公眾關注的重要議題。
為了正確理解土壤(地)退化的概念,可從以下三方面進行認識:
①土壤(地)退化的原因:土壤退化雖然是一個非常複雜的問題,但引起其退化的原因是自然因素和人為因素共同作用的結果。自然因素包括破壞性自然災害和異常的
成土因素(如氣候、
母質、地形等),它是引起土壤自然退化過程(侵蝕、
沙化、鹽化、酸化等)的基礎原因。而人與自然相互作用的不和諧即人為因素是加劇土壤(地)退化的根本原因。人為活動不僅僅直接導致天然土地的被占用等,更危險的是人類盲目的開發利用土、
水、氣、生物等農業資源(如砍伐森林、過渡
放牧、不合理農業耕作等),造成生態環境的惡性循環。例如人為因素引起的“
溫室效應”,導致
氣候變暖和由此產生的全球性變化,必將造成嚴重的
土地退化。水資源的短缺也促進土壤退化。
②土壤退化的本質:就是土壤(地)資源的數量減少和質量降低。
土壤資源在數量上是有限的,而不是無限的。隨著土壤退化的不斷加劇,土壤(地)數量逐漸減少。對於人多地少的中國,潛在危險較大的是土壤質量的降低。從這個意義上來看,改良和培肥土壤,保持“地力常新”,提高土壤質量,是一項具有戰略地位的重要工作。由此可見,土壤退化和土壤質量是緊密相關的一個問題的兩個側面。因此,要正確認識人與自然的關係,按照自然規律搞好
生態環境建設、區域開發、興修水利、合理耕作、培肥土壤,以防止土壤質量的退化。
③防治土壤退化的首要任務是保護耕地土壤:因為耕地土壤是人類賴以生存最珍貴的土壤(地)資源,是農業生產最基本的生產資料,是農業增產技術措施的基礎。耕地土壤退化雖然受不利自然因素的影響,但人類高強度的利用、不合理的種植、耕作、施肥等活動,是導致耕地土壤生態平衡失調、
環境質量變劣、
再生能力衰退、生產力下降的主要原因。因此,防治土壤退化,首先要切實保護好對農業生產有著特殊重要性的耕地土壤。在討論
土地退化或土壤退化時,兩者常常混為一談。許多情形下,把土壤退化簡單地作為土地退化來討論,反之亦然。應該看到,土地是土壤和環境的自然綜合體,它更多地強調
土地屬性,如地表形態(山地,
丘陵等)、植被覆蓋(林地,草地,
荒漠等)、水文(河流.
湖沼等)和土壤。而土壤是土地的主要
自然屬性,是土地中與植物生長密不可分的那部分自然條件。對於農業來說,土壤無疑是土地的核心。因此,土地退化應該是指人類對土地的不合理開發利用而導致
土地質量下降乃至荒蕪的過程。其主要內容包括森林的破壞及衰亡、
草地退化、水資源惡化與土壤退化。
土壤退化是土地退化中最集中的表現,是最基礎和最重要的,且具有生態環境
連鎖效應的退化現象。土壤退化即是在自然環境的基礎上,因人類開發利用不當而加速的土壤質量和生產力下降的現象和過程。這就是說,土壤退化現象仍然服從於
成土因素理論。考察土壤退化一方面要考慮到自然因素的影響,但另一方面要關注人類活動的干擾。土壤退化的標誌是對農業而言的
土壤肥力和生產力的下降及對環境來說的土壤質量的下降。研究土壤退化不但要注意量的變化(即土壤面積的變化),而且更要注意質的變化(肥力與質量問題)。
分類
國際上對土壤退化的分類
1971年,聯合國糧農組織(FAO)在《土壤退化》一書中將土壤退化分為十大類侵蝕、鹽鹼、有機廢料、傳染性生物、工業無機廢料、農藥、放射性、重金屬、肥料和洗滌劑。後來又補充了旱澇障礙、土壤養分虧缺和耕地非農業占用三類。
1991年,國際土壤信息參比中心(ISRIC)在聯合國糧農組織和聯合國環境署的支持下,對全球範圍內人為因素誘導的土壤退化現狀進行了評估。通過評估工作對全球的土壤退化進行了分類。在這個分類系統中,所有的土壤退化形式被分為5個大類型
一、土壤水蝕(包括表土剝蝕、地體變形/塊體運動、非原位影響、水庫淤積、洪水泛濫、珊瑚礁與藻類破壞)。
二、風蝕(包括表土剝蝕、地體變形、沙塵)。
三、化學性質惡化(包括營養元素與有機質損失、鹽化、酸化、污染、酸性硫酸鹽土壤、富營養化)。
四、物理性質惡化(包括壓實和密閉與結売、淹育化與潛育化、地下水位降低、有機土沉降、採礦和城市化及其他活動導致的土壤物理退化)。
五、土壤生物活動退化。
目前,國際上對土壤退化分類還沒有一個權威的標準,但從全世界範圍看,最為廣泛的土壤退化分類方法主要是根據土壤特性,從退化性質上將土壤退化分為3大類,即物理退化、化學退化和生物退化。從退化程度上將土壤退化分為輕度、中度、強度和極強度4類。
中國對土壤退化的分類
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A
| 土壤侵蝕
| A1
| 水蝕
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A2
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A3
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B
| | B1
| 懸移風蝕
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B2
| 推移風蝕
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C
| 土壤鹽化
| C1
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C2
| 鹼化
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D
| | D1
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D2
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D3
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D4
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D5
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D6
| 放射性物質污染
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D7
| 寄生蟲、病原菌和病毒污染
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E
| 土壤性質惡化
| E1
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E2
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E3
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E4
| 土壤養分虧缺
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F
| 耕地的非農業占用
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現狀
全球土壤退化概況
當前,因各種不合理的人類活動所引起的土壤和
土地退化問題,已嚴重威脅著世界農業發展的
可持續性。據統計,全球土壤退化面積達1965萬平方公里。就地區分布來看,地處
熱帶亞熱帶地區的亞洲、非洲土壤退化尤為突出,約300萬平方公里的嚴重退化土壤中有120萬平方公里分布在非洲、110萬平方公里分布於亞洲;就土壤退化類型來看,
土壤侵蝕退化占總退化面積的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等級來看,土壤退化以中度、嚴重和極嚴重退化為主,輕度退化僅占總退化面積的38%。全球土壤退化評價(Global Asses smentof Soil Degradation)研究結果顯示,土壤侵蝕是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中
水蝕影響占56%,
風蝕占28%;至於水蝕的動因,43%是由於森林的破壞、29%是由於
過度放牧、24%是由於不合理的農業管理,而風蝕的動因,60%是由於過度放牧、16%是由於不合理的農業管理、16%是由於自然植被的過度開發、8%是由於森林破壞;全球受土壤化學退化(包括土壤養分衰減、
鹽鹼化、
酸化、污染等)影響的總面積達240萬km2,其主要原因是農業的不合理利用(56%)和森林的破壞(28%);全球物理退化的土壤總面積約83萬平方公里,主要集中於溫帶地區,可能絕大部分與農業機械的壓實有關。
中國土壤退化狀況
基本類型根據土壤沙化區域差異和發生髮展特點,我國沙漠化土壤(地)大致可分為3種類型
一、乾旱荒漠地區的土壤沙化。該類型占沙漠化土地總面積的30.7%。主要分布在內蒙古的狼山一寧夏的賀蘭山一甘肅的烏鞘嶺以西的廣大於早荒漠地區,沙漠化發展快、面積大。據研究,甘肅省河西走廊的沙丘每年向綠洲推進8m。該地區由於氣候極端乾旱,土壤沙化後很難恢復。
二、半乾旱地區土壤沙化。該類型占沙漠化土地總面積的65.4%。主要分布在內蒙古中西部和東部、河北北部、陝北及寧夏東南部年降水量在250~500mm的地區。該地區屬農牧交錯的生態脆弱帶,由於過度放牧及農墾,土壤沙化呈大面積、區域化發展。該地區是我國沙漠化比較集中分布的區域。半乾旱地區所引起的土壤沙化受人為因素影響很大,但土壤沙化有逆轉的可能。
三、半濕潤地區土壤沙化。該類型占沙漠化土地總面積的3.9%。主要分布在黑龍江、嫩江下游,其次是松花江下游、東遼河中游以北地區,呈狹帶狀斷續分布在河流沿岸。沙化面積小,發展程度較輕,並與土壤鹽鹼化交錯分布,屬林一牧一農交錯的地區,年降水量在500mm左右。在不連續破壞其生態平衡的前提下,這一類型的土壤沙化有自我逆轉的可能,在合理利用土地資源和採取適當措施的情況下,能加速其逆轉過程。
防治辦法
儘管土壤是可再生利用的自然資源,並且具有自我恢復或修復污染的能力,但過度利用或遭受污染,不僅恢復和治理的難度非常大,而且需要比較長的時間。因此,
土壤污染和土壤退化的防治必須以防為主,治為輔,綜合治理。防治土壤退化是一個系統工程,除了科學施肥與灌溉、合理耕作栽培,尤其是推廣套用糧草
輪作、水旱輪作、保護性耕作,重點在防治
土壤水蝕和
土壤風蝕。①
水土流失的治理:水土流失是綜合因素作用的結果,所以必須綜合治理,建立健全的法律,提高全民意識;全面規劃,統籌安排;恢復植被與發展經濟相結合。中國目前推廣的
小流域綜合治理技術,有效地阻止了局部地區的水土流失,並使當地農民脫貧至富。具體說來,治理水土流失的方法有生物措施和工程措施兩種。生物措施包括
植樹造林、種草護坡、覆蓋地表、
等高種植、
免耕、
少耕、
間作套種等耕作技術,其目的都在於減少雨滴對地面的直接打擊,提高地表的滲水能力,從而減少
地表徑流量,避免
土壤侵蝕。
修築
梯田是最常用而有效的防治水土流失的工程措施,規模不一的層層
攔洪壩也起到攔洪蓄水,存留肥沃表土的目的。二者應該有機結合起來,工程措施是基礎,但只有通過生物措施才能永久地治理
水土流失。
防治
土壤沙漠化應遵循因地制宜的原則,宜林的種樹,宜草的
放牧,宜耕的種植作物。充分利用降雨,推廣抗旱保墒和節水灌溉技術。建立
防護林帶(網),降低風速,改善小氣候。中國建設多年的三北防護林在阻止土壤沙漠化上起了非常重要的作用,國家和個人應該繼續努力,持之以恆,阻止和延緩土壤沙漠化。