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土壤学的概念

土壤学的概念

土壤学的概念范文第1篇

关键词:水土保持;方案编制;水体损失; 土地保育

水土保持方案编制应考虑的问题,究竟是一些什么问题呢?由于人们对水土保持概念理解的偏差,在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定,仅仅限制在使用工程措施,从字面上理解植物措施,没有意识到防治水体损失方面的保持利用,忽略对风力侵蚀的防治,不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。

要讨论这些内容的不合理问题,首先得搞清水土保持概念的内涵与外延。

1水土保持概念的内涵与外延

由水土保持的概念看来,要弄清水土保持的内容,还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念,根据一些学术专著,它的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。

然而什么又是土壤侵蚀呢?土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。国内定义是指土壤在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

当然,随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入,土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动,逐步发展到土壤在内外因力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程,水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举,从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系,如水土流失与水环境的联系,水土保持与全球气候变化的联系等,即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源,而是任何在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好生态环境。

由此看来,水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外,还赋予了利用水土资源,绿化美化环境等。其中,防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀,慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林,慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简单地把水土资源固定在某一个区域。

2问题根源的解析

前面已经说了方案中存在的问题。为什么会出现这些问题呢?我想最根本的是把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。现结合前面给出的概念来解析这些问题。

2.1仅把“保持”理解为“保护”

保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。由于一部分人把水土保持单纯地理解为水土保护、土壤保护,甚至与土壤侵蚀控制等同起来,没有意识到土壤的改良以及土壤合理利用于农、林业生产,即没有考虑到对土地生产力的提高,因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力。有人认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。有的就是忽视植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽视植物措施,至少不对石料场、石渣场采用植物措施,加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化,而是随意采用复垦措施,使土地越垦越穷。相对次要一点的是,在方案中没有提及风力的扬尘等对土地的沙化。 也许有人会问:为什么要提高土地生产力呢? 因为他们只知道土地是农业生产发展的重要因素之一,不知道中国仅有10.20%的土地面积适于农业,37.10%适于畜牧,且风与水冲刷严重。因此必须考虑土地资源的可持续发展。

从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后,能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平(一般情况下是不可能的),但弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化,变得难以利用。据科学测算,自然风化1cm表土层需要400年时间,而风化成30cm耕作层,则至少需要1.20万年。但破坏这1.2万年才风化成的耕作层,却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间上的巨大浪费。因此,强烈反对占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案。

2.1.2 对绿化、美化环境认识浅薄。由于没有意识到绿化、美化环境,一部分人没有考虑植物措施,或乱用植物措施,或没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来,是对绿化、美化环境的认识没有深入。 没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中,不在乎植物措施,认为在工程措施的防护下,已经能够达到防治目标,采用植物措施纯属多余。

乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争,只知道植物对土壤的改良,不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力(即植物侵蚀)。要么是简单的进行混交造林,没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系,对各树种不进行优化配置;要么乱用植物种造林,使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质,降低土壤肥力,造成植物侵蚀。

没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计,没有考虑立地条件;要么是简单设计,没有考虑混交造林;在简单的进行混交造林设计中,没有考虑造林密度对生长量的影响;当然,他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用(其实,植物措施常常是和生物措施相互通用的)。

2.2仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

早期,人们只提出了土壤保持这一概念。而今,还有很大一部分停留在这一概念上,认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是,他们没有注重水体的保护和利用,没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说,没有水忧患与水战略的意识。当然,这些还与水体保护的具体定义有关,因为在这一方面大家还持不同的意见:如有人把入渗作为一种水体保护措施,但有人认为,入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。

因此,在方案编制中少了很多内容,让编制方案的根本目的落空。没有了 “维护和提高土地生产力”这一内容,好多东西也就空荡起来,更别说水土资源的可持续发展了。个人认为,水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发,做好库存,同时进行防污染处理。

土壤学的概念范文第2篇

小学生进入中年级,第二信号系统活动逐渐占主要地位。他们的学习不再像初入学时那样依赖直接的刺激 物,他们的抽象思维已有所发展,具备了从简单的比较、分类向简单的推理、概括等逻辑方法发展的基础。因 此,中年级概念教学具有以下两个明显的特点:

其一,开始要求用较严谨的语言表述概念的内涵。相对于低年级,在表述概念的内涵时,教材逐渐加强了 语言的严谨性和科学性的要求。教材中,日常性的语言大大减少,如“东西”之类的词语越来越少,取而代之 的是科学上常用的“物体”等词语。

其二,教材所揭示的概念的内涵与外延仍然是较低层次的。教材所揭示的概念的内涵或外延都是比较简单 的、基本的。例如:“在水中浮着的物体受到一个向上的力,这个力就是水的浮力。”这里只揭示了“浮力” 的方向,并没有涉及浮力是如何产生的,浮力的本质(水的压力差)等。值得一提的是,有许多概念,教材并 没有要求揭示其内涵和外延。这类概念,或者是直接引用儿童日常生活中已形成的概念,如“螺丝钉”、“喷 壶”等;或者在引入日常概念的基础上,寻找共同特征,如“果实”、“鸟”等;或者是直接引入科学概念, 让儿童通过多次接触、使用这些概念,去体验这些概念的大致含义,如“脊柱”、“关节”等;还有些概念是 在让儿童观察自然事物范例的基础上,运用归纳、概括的方法抽象出来的,如“哺乳动物”、“溶解”等。

根据以上两点特征以及概念本身的基本逻辑特征,教师在揭示概念的内涵和外延时,应注意只使用简单的 和基础的逻辑方法,并且只要求学生用这些逻辑方法去获得概念,不要求他们知道这些方法本身的内涵。在中 年级,这些简单的和基础的逻辑方法主要有以下几种:

一、概念的限制法和概括法

概念的限制法是由外延宽的概念过渡到外延窄的概念的逻辑方法。应用这种方法时,要增加原概念的内涵 ,使它的外延相应地减少而过渡到新的外延较窄的概念。例如“砂质土”的概念可由“土壤”的概念通过限制 而来:

土壤——地面上能够生长植物的土。

砂质土——地面上能够生长植物的、含砂多的土。

原概念的内涵增加了“含砂多”,就可使其外延缩小,变为外延窄的“砂质土”这个新概念。

概念的限制法只在具有属种关系的概念中进行,而且有一定的限度。例如,

限制 限制 限制 果实─肉果─苹果─红玉苹果。限制到具体的种“红玉苹果”,就不能继续限制下去了。

概念的概括法是由外延窄的概念过渡到外延宽的概念的逻辑方法。应用这种方法时,就要通过减少原概念 的内涵,使它的外延相应地扩大,转化为外延宽的新概念。例如,“土壤”的概念可以由“砂质土”的概念通 过概括而来:在“砂质土”的内涵中减去“含砂多的”几个字,便可得到“土壤”的概念。

由于中年级儿童的认知水平有限,自然教材并没有严格按这种逻辑方法获得概念,往往通过观察直观形象 的自然事物或现象,然后运用语言归纳(概括)来得出概念。例如,“哺乳动物”,是在让学生观察猫、牛、 猴、狮子的外形、繁殖、喂养后代的情况,找出它们的共同特征之后,再进行归纳:“猫、牛、猴、狮子在外 形和繁殖、喂养后代方面有很多共同特征,它们是同一类动物,叫做哺乳动物。”教材中还有“金属”、“水 的净化”等概念,也是采用类似方法获得的。诚然,这还是属于由外延窄的概念过渡到外延宽的概念,也是概 括的一种形式。

二、概念的定义法。

它是通过揭示邻近属概念和种差来说明概念内涵的逻辑方法。用公式表示是:

被定义概念=种差+邻近属概念

定义法在中年级自然教材中有三种形式:

  1.性质定义 指用被定义概念所反映的对象的性质作为种差下定义的方法。例如:

(附图 {图})

~~表示种差;==表示邻近属概念;

——表示被定义概念。(下同)

教材中还有“螺丝钉的共同特征”、“水的浮力”、“骨胳”、“污染物”、“温度”、“导体”、“绝 缘体”、“热胀冷缩”等概念,是运用性质定义来揭示概念内涵的。

2.发生定义 指用被定义概念所反映的对象的产生或形成过程中的特征、来源作为种差下定义的方法。例 如:

(附图 {图})

教材中还有“大气”、“脱臼”、“污染源”、“摆”、“摄氏温度”等概念是运用发生定义来揭示概念 内涵的。

3.功用定义 用被定义概念所反映的对象的功用作为种差下定义的方法。例如:

(附图 {图})

“土壤”的概念也属功用定义。

三、概念的划分法。

划分是揭示概念外延的逻辑方法。物质、生物的分类,一般都属于划分法。

划分由划分的母项、子项和划分的依据三个部分组成。例如,对“土壤”概念可作如下划分:

根据含砂和粘土的多少,可以把土壤分成三类:含砂多的叫砂质土;含粘土多的叫粘质土;砂和粘土含量 差不多的叫壤土。

在这里,含砂和粘土的多少是划分依据,土壤是母项,砂质土、粘质土、壤土是子项。

教材中还有“肉果”和“干果”的概念是通过划分得出来的。

四、语词解释法。

是对语词的意义进行规定或说明的方法。它告诉我们一个语词表达什么概念,并不揭示概念的本质特征。 不是概念的定义,只是明确概念的一种重要的辅助方法。例如:

磁铁指南的一端叫做南极。

其他还有“北极”、“上”、“下”等概念,都属于用语词解释法说明其含义的。

土壤学的概念范文第3篇

关键词:水土保持;概念;方案编制;水体损失;土地保育

中图分类号:S15 文献标识码:A

1 水土保持的概念

水土保持现行定义是:指防治水土流失、保护、改良与合理利用山区、丘陵区和风沙区水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的综合性科学技术。

1.1 水土保持的含义

近几年水土保持与其他学科互相渗透,互相吸收,其内涵也在不断的扩充,不断充实,水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外,还赋予了利用水土资源、绿化美化环境等。水土保持是一项综合治理性质的建设工程,它以保水保土为中心,综合采取合理利用土地、生物措施、工程措施和农业技术措施等手段,来达到改善生态环境和区域社会经济可持续发展的目标,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好生态环境,它能为国民经济的可持续发展提供安全保证,能促进社会进步。

1.2 水土流失和土壤侵蚀

水土流失和水土保持是两个相对的概念,虽然未在国际经典辞书上找到专门简明释意条目,但根据一些国际学术专著,它们的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。

1.3 水土保持的作用

水土保持的综合治理对生态环境的作用和影响是不可估量的。水土保持综合治理能有效改善治理区的生态环境,降低土壤侵蚀模数,增加林草覆盖率,提高空气质量,还能有效拦蓄降水,拦截泥沙入河。同时,对于缓解山丘区,农村人、畜饮水困难,减少洪涝灾害和抵御旱灾都有着积极的作用,并且能为治理区域的农、林、牧业创造良好条件,为增加群众收入,使群众尽快走致富道路提供有力的支撑。

1.4 水土流失与水土流失

防治水土流失涉及了防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀、慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林、慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简简单单地把水土资源固定在某一个区域。

2 水土保持问题根源的解析

随着人们认识的发展,土壤侵蚀与水土保持学的概念在不断完善、深化,水土保持学正在逐步演变成一个综合学科。我们要逐步改变把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1 对绿化、美化环境认识肤浅

同时,由于没有意识到绿化、美化环境,一部分人没有考虑植物措施、或是乱用植物措施、或是没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来,是对绿化、美化环境的认识没有深入。没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中,不再乎植物措施,认为在工程措施的防护下,已经能够达到防治目标,采用植物措施纯属多余。

2.2 仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

水同土地资源一样,是限制农业发展的重要因素之一。中国地下水资源有限,地面水分配不均,事实上只有20%的水分布在64%的耕地上。估计到2050年,将缺水4,000亿立方米,水资源方面形势严峻。如国内有人把入渗作为一种水体保护措施;但有人认为,入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。个人认为,水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发,做好库存,同时进行防污染处理。所以,在方案编制中少了很多内容,让编制方案的根本目的落了空。没有了那“维护和提高土地生产力”这一内容,好多东西也就空荡起来,更别说水土资源的可持续发展了。

3 法律意义的水土保持功能概念

3.1 如何定义水土保持功能

水土保持是指陆地上的一些生态系统在地表对水资源的蕴藏以及发挥的有利于蕴藏水土资源的能力,同时这样的能力也对土地的生产力有着促进的作用。这里做个假设,若是定义里没有水土保持设施这一概念,这是为了避免循环的论证理论而做出的假设。在定义中,生态系统是广泛的概念,可以适用于任何的等级范围。所以,池塘、农田、森林都可以被说成是生态系统,生物圈也是一个生态系统。定义中的土地生产力则是对水土保持功能进行评判的重要标准,这里的生产力不是经济学也不是政治学上的生产力定义,而是生态学上的。

3.2 表现形式

这里的涵养作用是指,植被在地表覆盖地面,可以对降水进行截持,并且能够有效的对地面径流进行调节以及吸收,对土壤进行改良,并保持突然的固持性,对下渗的水分可以起到滞留储蓄的作用并且还能抑制地表水分的蒸发,水分的蒸腾是水循环的一种,对于森林以及水资源本质上需要发挥涵养作用,于山蓄水,于林蓄水是现代需要注意的。所以对于滥砍滥伐现象,以及肆意毁坏植被的现象,在陡坡开荒的行为都会破坏水源的涵养,也就是降低了水土的保持功能。

3.3 指标

生产力的大小排序上,森林最大其次是农田以及疏林然后则是灌丛和草原,荒漠的生产力最小。在同等的光照水分和温度的自然环境下,植物的分布数量以及密度决定了生产力,植物的生产力总数的高低就决定了土地的生产能力,也就是说水土保持功能低。直接性的说明了,认为的一些挖掘以及破坏活动会产生压塌破坏植被。

土壤是有机无机物的混合物,水分是其重要的物质组成,不仅仅影响了其物理性质,同时,也会对突然中的微生物活动以及溶解和转移养分的含量造成影响,这是土壤肥力大小的重要影响因素,并且更是植物生长的重要条件,地表水以及地下水都会为根系说吸收,这也是土壤水分被利用的过程。

结语

我们一定要认清形势,利用水土保持改善生态环境,促进经济可持续发展,统筹规划,求真务实,做好水土保持工作,使我国早日呈现出河流清澈、山川秀美的大好景象。

参考文献

[1]王飞.人类活动对区域水土流失影响的定量评价[D].西安:西北农林科技大学,2004.

土壤学的概念范文第4篇

关键词:土地退化;生态修复;保水剂

根据世界三大生态学期刊:Ecology, 0ecologica和Oikos在1987~1991年期间发表的论文中概念出现的频率及英国生态学会对会员的调查来对生态学的概念受到重视的程度和排序来分析,生态恢复被列为最受重视的生态学概念[1~3],对退化土壤生态系统的修复与重建的研究成为当代土壤学领域内的研究热点。

对退化土壤生态系统进行修复,也就是要使沙漠化土地、盐碱化土地、采矿区土地、废弃的土地和固体废物堆场无害化、生态化和资源化,最直接有效的途径就是复垦绿化。但由于各种退化土壤的物理化学性质各不相同,土壤中微生物种群和数量极少,有机质和营养物含量很低,土质的物理化学结构性能差,并且由于短缺和资源浪费,我国的农业灌溉用水明显不足,农业缺水问题日益严重。这就造成了土壤生态系统的极度脆弱,使土壤环境难以适宜植物的生长,如果不对土壤生态系统加以保护和修复,这些贫瘠的土地便会更加退化,逐渐成为不毛之地和漫漫黄沙,最终形成沙化之地。

有关研究表明,从岩石到土壤的进化,在自然状态下,需要一百年左右的时间,因此,有人将土地资源归属于不可再生资源。本论文研究土壤生态修复剂就是为了构造理想的土壤结构,使其能够种草植树,在植物和外界环境的共同作用下加速土壤熟化,改良土壤理化性质,最后成为适宜植物生长的优质土壤,从而达到恢复植被的效果。

1实验材料

1.1供试土壤生态修复剂材料

所用土壤生态修复剂为自行研制,其组成见表1-1。

1.2供试土壤

供试土壤用建筑基础挖掘的生土,土质较紧实。

耕层土壤有机质0.523g/kg,全氮40mg/kg,碱解氮11.5mg/kg,速效磷0.62mg/kg,速效钾30.4mg/kg,土壤pH值为8.1,土壤容重为2.03g/cm3。

1.3供试作物

供试作物为草坪草,型号为爱瑞三号(Arid III)

纯度>96;净度>98。

2试验设计

田间小区试验在简阳市的一个河滩坡地进行。为了衡量生态修复剂对作物生长和土壤性状的影响,共设5个处理,分别是对照(处理CK)、添加了N、P、K肥和谷壳(处理A)、添加了N、P、K肥、谷壳和活性污泥(处理B)、添加了N、P、K肥、谷壳、活性污泥和保水剂(处理C)、添加了N、P、K肥、谷壳、活性污泥、保水剂和微量元素(处理D)。每个处理3次重复,共15个小区。

试验地四周各设0.5m宽的保护行,0.5m过道。每个小区面积30m2,随机区组排列。按小区单独计量播种。2005年4月15日开沟播种,播种深度10cm左右。

除了在播种时施肥、灌溉以外,整个生长期不追肥,也不灌溉。草的生长依靠天然降水。

表1-1 小区试验处理设计

表2-1 小区试验排列

3试验结果与分析

3.1修复剂对出苗率的影响

播种后7天出苗,出苗后两周间定苗,测定最终出苗率,结果见图3-1。由图可以看出,出苗率由高到低的顺序是:处理D > 处理C > 处理B > 处理A >对照处理(CK),即加入土壤生态修复剂后作物的出苗率高于对照处理。

图3-1 修复剂对出苗率的影响

Figure 3-1 Effect of repair medical preparation on the emergence rate of the grass

结果显示,当加入了土壤生态修复剂后,作物的出苗率提高的百分点最大,比对照CK提高了70%。

由此证明,添加的土壤生态修复剂可以促进种子早生快发,出苗整齐,苗全苗壮对作物的生长有决定性意义。

3.2修复剂对土壤容重的影响

土壤容重是土壤重要的物理性质之一,一般来说,土壤容重小,表明土壤比较疏松,孔隙含量大,大孔隙多;土壤容重大,表明土壤紧实,孔隙少,土壤结构性差。

图3-2 修复剂对土壤容重的影响

Figure 3-2 Effect of repair medical preparation on the soil volume density

从图3-2可看出,土壤容重由小到大的顺序是:处理D

这种经保水剂改良后的土壤由于其容重较小,结构比较疏松,这样就有利于土壤中的水、气、热、肥等的交换及微生物的活动,也就有利于土壤中养分对植物的供应,从而提高了土壤的肥力。

3.3修复剂对土壤养分的影响

土壤理化性质的好坏,可以通过其水、肥、热、气等情况来衡量。通过测定其试验前后,养分情况的变化,可以大致了解土壤状况。土壤生态修复剂对土壤养分情况的影响见表3-3。

表3-3 土壤养分情况

从表3-3可以看出,加入了土壤生态修复剂以后,土壤的有机质含量明显增加,与对照相比,施了土壤生态修复剂的土壤的有机质含量增加了0.997g/kg,这一方面是由于土壤生态修复剂中的谷壳含有大量的有机质,另一个原因就是活性污泥中的微生物也是有机质的一个重要来源。

pH值是土壤重要的基本性质,也是影响肥力的因素之一。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性。一般来说,随着化肥的大量施用,土壤的pH值会逐渐变为碱性,但从表中看出,添加了土壤生态修复剂以后,CK、A、B、C、D的pH值分别为8.1、8.1、7.9、7.6、7.6,土壤的pH值有下降趋势,这说明该土壤生态修复剂可调节土壤酸碱度,保持土壤的pH值基本稳定在中性偏碱性的环境下,有利于作物的生长发育。

从表中可以看到,未加入土壤生态修复剂的土壤的肥力相当低,全氮为40.0mg/kg,速效磷为0.62mg/kg,速效钾为30.4mg/kg。施加了土壤生态修复剂后,与对照相比,土壤中N、P、K的含量有了明显增加,全氮增加了385.5mg/kg,速效磷增加了2.23mg/kg,速效钾增加了108.3mg/kg。所以土壤生态修复剂能提高土壤的保肥能力,这是因为修复剂通过创建和稳定土壤中的水稳性团粒结构来加强土壤对养分元素的保持作用,抑制肥料元素的流失,提高肥料的利用率。

4讨论

小区实验结果表明,土壤生态修复剂的使用,可以有效减少土壤表面水分蒸发,并且能够提高土壤持水能力,同时还可以增加土壤的有效含水量,改善土壤的通透性,有利于土壤的水、气、热、肥等的交换,因此也就有利于作物的生长;并可以减少地表径流,从而可以有效地控制水土流失。施用该生态修复剂能有效改善土壤的理化性质,提高N、P、K的利用率,起到了保肥增效的作用。

参考文献

[1]董金,李晓军.面向下1世纪的西方生态学:走向21世纪的中国生态学—中国生态学会第5届全国会员代表大会暨学术讨论会论文集.北京:中国科学技术出版社,1995.63~70

土壤学的概念范文第5篇

关键词 土壤退化;概况;进展;方向

中图分类号 S158.1

文献标识码 A

文章编号 1000-3037(2000)03-0280-05

鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实,从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化,特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策,已成为研究全球变化的最重要的组成部分,并将继续成为 21 世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是,迄今为止,有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此,及时了解国际土壤退化研究的最新动向,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要的学术价值和现实生产意义。

1 土壤退化的概念

土壤退化 (Soil degradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量 (Soil quality)则是指土壤的生产力状态或健康 (Health) 状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显? 耐嘶峁?/P>

2 全球土壤退化概况

当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达 1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约 300万km2 的严重退化土壤中有 120万km2 分布在非洲、110万km2 分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的 84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的

38%[3~6]。

全球土壤退化评价 (Global Assessment of Soil Degradation) 研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占 56%,风蚀占 28%;至于水蚀的动因,43% 是由于森林的破坏、29% 是由于过度放牧、24% 是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60% 是由于过度放牧、16% 是由于不合理的农业管理、16% 是由于自然植被的过度开发、8% 是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达 240万km2,其主要原因是农业的不合理利用 (56%) 和森林的破坏 (28%);全球物理退化的土壤总面积约 83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3 我国土壤退化状况

首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996 年我国水土流失面积已达 183万km2,占国土总面积的 19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达 6153万km2,占该区土地总面积的 1/4[8]。同时,对长江流域 13 个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的 30 年中,其土壤侵蚀面积以平均每年 1.2%~2.5% 的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。

其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在 1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1% 的就占 31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在 0.2% 以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等 5 省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为 67.3万km2,其中有 20 多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有 18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有 75% 以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占 63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH 值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等 11 项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的 25.9%、40.8% 和&n bsp;33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约 20万km2 的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于 WHO 建议的最高允许浓度 10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4 土壤退化研究进展

自 1971 年 FAO 提出土壤退化问题并出版“土壤退化 " 专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化 (desertification) 会议于 1977 在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署 (UNEP) 又分别于 1990 年和 1992 年资助了 Olde man等开展全球土壤退化评价 (GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993 年 FAO 等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和 SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在 1994 年墨西哥第 15 届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后 20 年热带亚热带将有 1/3 耕地沦为荒地,117 个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家? 霾呦低车妊芯糠矫嬗辛诵碌姆⒄埂9仕帘3盅Щ嵋灿?nbsp;1997 在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于 1996 年和 1999 年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于 2001 年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由 UNDP 和 FAO 支持的“亚洲湿润热带土壤保持网 (ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,? 芯扛骼嗤寥劳嘶难荼涔碳胺⒄骨飨蚝退俾剩⒍云浣心D夂驮げ猓虎懿嘀厝死嗷疃ㄌ乇鹗峭恋乩梅绞胶屯寥谰芾泶胧┒酝寥劳嘶屯寥乐柿坑跋斓难芯浚⒔寥劳嘶睦砺垩芯坑胪嘶寥赖闹卫砗涂⑾嘟岷希型恋馗录际鹾屯寥郎δ鼙;さ氖匝槭痉逗屯乒悖虎葑⒅卮臣际酰ㄒ巴獾鞑椤⑻锛涫匝椤⑴柙允匝椤⑹笛槭曳治霾馐浴⒍ㄎ还鄄馐匝榈龋敫咝录际酰ㄒ8小⒌乩硇畔⑾低场⒌孛娑ㄎ幌低场⒛D夥抡妗⒆蚁低车龋┑慕岷希虎薮由缁峋醚Ы嵌妊芯客寥劳嘶酝寥乐柿考捌渖Φ挠跋臁?/P>

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近 10 多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在 80 年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛 1∶100万SOTER 图的编制工作。90 年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区 1∶400万90 年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区 70、80、90 年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了 1∶400 万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性 K 值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的 Wischmeier 方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性 K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡 10 年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了 0~20cm 及 0~100cm 土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用 MAGIC 模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数 (CPI) 值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数 (Kd) 和半衰期 (t1/2) 及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。

然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。

5 土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:

(1) 土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;

(2) 土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;

(3) 土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化

、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;

(4) 土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点 (Benchmark sites)的选建、3S(GIS、GPS、RS) 技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和 GIS 图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;

(5) 土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;

(6) 退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;

(7) 加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。

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