土壤学的概念十篇

时间:2023-12-04 17:57:01

土壤学的概念

土壤学的概念篇1

一、课程的性质和内容

植物学是农业院校植物生产类高职专科各专业必修的一门专业基础课。主要研究被子植物个体发育和植物界各类群系统发育的基本规律以及与规律有关的基本过程。在微观方面,它从细胞、组织和器官三个层次来剖析高等显花植物(主要是被子植物)的形态、结构和功能;在宏观方面,它从植物的基本类群和被子植物的分类两条线索来阐述植物界的发生和发展规律以及植物与人类的关系。

二、课程内容、考核要求和比例

第一章 植物细胞

1.掌握原生质、原生质体的概念

2.掌握植物细胞的基本构造、各细胞器的形态、结构和功能

3.掌握纹孔和胞间连丝、后含物、减数分裂的概念

4.理解有丝分裂、无丝分裂的概念和各期的特点

5.掌握植物细胞生长、细胞分化的概念

第二章 植物组织

1.掌握组织、分生组织的概念

2.掌握细胞特点和分类、成熟组织的概念和分类

3.理解各类成熟组织的位置、形态、结构与功能

4.掌握维管组织、维管束和维管植物概念

第三章 根

1.掌握器官和营养器官的概念

2. 掌握根的初生生长和初生结构的概念

3. 掌握中柱鞘细胞的特点和功能

4. 掌握初生木质部外始式的发育方式

5. 掌握初生木质部与初生韧皮部的排列方式

6.掌握根的次生生长和次生结构的概念

7.掌握维管形成层的发生和活动过程

8.了解内皮层的结构特点

9.掌握根瘤的概念、形成过程及作用、菌根的概念、类型及功能

第四章 茎

1.掌握顶芽、侧芽和腋芽、茎初生生长和初生结构的概念

2.掌握茎表皮、茎皮层的结构特点

3.掌握无限外韧维管束的概念

4.理解初生木质部外始式的发育方式

5.掌握髓射线、年轮和假年轮的概念

6.掌握春材和秋材或早材和晚材、边材和心材、外树皮和广义树皮的概念

第五章 叶

1.掌握表皮的结构

2. 掌握栅栏组织和海绵组织的结构特点

第六章 营养器官的联系及其变态

1.了解一些常见的食用变态根、、变态茎、变态叶

2.了解同功器官和同源器官的概念和实例

第七章 花

1.掌握典型花、雄蕊、雌蕊的组成部分

2.掌握心皮、背缝线和腹缝线、雌蕊和复雌蕊概念

3.掌握子房的组成和胎座的概念

4.理解药壁的构造和各部分的功能

5.掌握成熟花药的构造、成熟花粉粒的基本构造

6.掌握花粉粒的发育过程

7.掌握胚珠、成熟胚囊的结构

8.掌握无融合生殖、不定胚的概念

9.掌握多胚现象的概念和原因

第八章 种子和果实

1.掌握种子的来源和组成

2.理解荠菜胚的发育过程

3.掌握核型胚乳、细胞型胚乳和外胚乳的概念

4.掌握种子的基本结构

5.掌握真果和假果、单性结实的概念和实例

6.了解主要类型中的一些常见果实

第九章 植物界的基本类群及其演化

1.掌握种的概念

2.掌握学名概念及双名法和三名法的构成

3.掌握低等植物、高等植物、种子植物、被子植物的特征

4.掌握地衣的概念和构造特点

5.掌握被子植物生活史和世代交替概念

第十章 被子植物主要分科

1. 掌握双子叶植物和单子叶植物的一般特征

2. 掌握十字花科、豆科、芸香科、菊科、茄科、唇形科的主要特征

三.考试用书

许鸿川主编:《植物学(南方本)》,中国林业出版社,2006年出版。

许鸿川主编:《植物学学习指导》,中国林业出版社,2005年出版。

四、考试题型

1.填空题 30%

2.选择题 30%

3.名词解释 30%

4.简答题 30%

5.论述题 30%

《植物生理学》考试大纲

一、课程性质与要求

本课程是一门专业基础课,它是研究植物生命活动的规律和本质。通过学习,要求考生掌握植物生理学的基本概念和基本理论知识,了解植物生命活动过程的基本规律,认识植物生长发育的生理过程和本质,以便合理地利用光、温、气、水、土壤资源,联系农业生产实际,提高分析问题和解决问题的能力。

二、课程内容及要求

第一章 植物的水分代谢

(一) 水分的重要生理意义

1. 掌握水分在植物生命活动中的重要生理意义。

2. 掌握水分在植物体内的存在状态及其对代谢的影响。

(二) 细胞吸水原理

1. 掌握水势的概念。

2. 掌握植物细胞水势的组成成分。

3. 掌握细胞吸水的原理及其水分移动的规律。

(三) 植物根系吸水原理

1.掌握根系吸水的动力(蒸腾拉力、根压)。

2.理解影响植物根系吸水的外界因素(土壤温度、土壤溶液浓度及土壤通气条件等)。

(四) 植物蒸腾作用

1. 理解蒸腾作用的意义

2. 掌握蒸腾作用的指标(蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数)。

3. 理解蒸腾作用的影响因素(温度、空气湿度、风速、光强等)。

4. 掌握植物体内水分运输的途径。

(五) 合理灌溉的生理基础(含指标、方法等)

第二章 植物的矿质营养

(一) 植物必需的矿质元素

1. 植物必需的矿质元素应符合哪些条件。

2. 掌握植物必需矿质元素的生理作用。

3. 了解植物缺素症的特征。

(二) 植物细胞对矿质元素的吸收

理解植物细胞吸收矿质元素的方式及特点。

(三) 植物根系对矿质元素的吸收

1. 掌握根系吸收矿质元素的特点

2. 了解影响根系吸收矿质元素的因素(温度、土壤通气、pH值、离子间相互作用等)。

(四) 矿质元素在植物体内运输

掌握矿质元素在植物体内运输的途径、形式和利用。

(五) 合理施肥的生理学基础(含指标和方法等)

第三章 植物的光合作用

(一) 植物光合作用的重要意义

1. 掌握植物光合作用总方程式的内涵。

2. 植物光合作用的重要意义。

(二) 叶绿体色素的性质

1. 掌握叶绿体的超微结构(类囊体、基粒和间质)。

2. 掌握叶绿体色素的种类和理化性质。

(三) 光合作用的机理

掌握光合作用过程中原初反应、电子传递与光合磷酸化、卡尔文循环、C4-二羧酸途径及光呼吸的含义,细胞定位、基本的反应历程及其生理意义。

(四) 影响植物光合作用的因素

1. 掌握光照、温度、CO2、水分、矿质营养等环境因素对光合作用的影响。

2. 掌握CO2补偿点、CO2饱和点和光补偿点、光饱和点的含义。

(五) 植物的光能利用率及提高途径

理解在生产实践上可以通过哪些途径提高植物对光能的利用。

第四章植物的呼吸作用

(一) 植物呼吸作用的生理意义

1. 掌握植物呼吸作用的类型

2. 理解呼吸作用在植物生命活动中的重要生理意义。

(二) 呼吸作用各历程的特点

1.了解糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径的概念、细胞定位、基本反应历程及其生理意义。

2.掌握生物氧化特点。

3.掌握氧化磷酸化在能量转换中的作用。

(三) 呼吸强度及其影响因素

1.掌握呼吸强度概念。

2.掌握温度、CO2和O2等因素对呼吸作用的影响。

3.理解呼吸作用变化规律与农业生产的关系。

4.理解光合作用和呼吸作用的关系。

第五章 植物体内有机物质的转化与运输

(一)植物体内有机物运输

1.掌握植物体内有机物运输的途径和形式。

2.理解有机物运输的机理。

3.掌握影响有机物运输的因素。

(二)植物体内有机物分配

1.掌握植物体内有机物分配原则。

2.掌握植物体内有机物的分配规律。

第六章 植物生长物质

(一) 生长素类的作用和应用

1.掌握在植物体内合成的部位、分布、运输特点和它们的生理作用。

2.掌握人工合成的生长素类在生产实践上的应用。

(二) 赤霉素类的作用和应用

1.掌握赤霉素在植物体内合成的部位、分布、运输和它们的生理作用。

2.掌握赤霉素类在生产实践上的应用。

(三) 细胞分裂素类的作用和应用

1.掌握细胞分裂素在植物体内合成的部位、分布、运输和它们的生理作用。

2.了解人工合成的细胞分裂素类在生产实践上的应用。

(四) 脱落酸的作用和应用

掌握脱落酸在植物体内合成的部位、分布、运输和生理作用及其在实践上的应用。

(五) 乙烯的作用和应用

理解乙烯在植物体内的分布和它的生理作用及其在生产实践上的应用。

第七章 植物的生长生理

(一) 种子萌发和细胞分化

1.掌握种子萌发必需的外界条件和植物细胞分化的影响因素。

2.掌握植物细胞全能性的概念及应用。

(二) 影响植物生长的外界条件

了解光照、温度等外界条件对植物生长的深刻影响及其原理和在实践上的应用。

(三) 植物生长的相关性

1.理解植物生长的地上部分与根部的相关性。

2.掌握营养生长与生殖生长的相关性的原理及其应用。

第八章 植物的生殖生理

(一) 植物的成花诱导

1.掌握春化作用、光周期诱导的含义。

2.了解植物成花的碳氮比理论。

3.了解成花素假说以及开花抑制物假说等基本知识。

(二) 光周期理论的应用

理解植物的花期调控原理与技术。

(三) 授粉受精生理

1.掌握植物授粉受精过程的生理变化。

2.掌握植物单性结实的原理与应用。

第九章 植物的成熟和衰老生理

(一) 种子、果实成熟时的生理生化变化

1.掌握种子成熟时有机物的变化。

2.掌握果实成熟时色、香、味变化的原理。

3.理解果实成熟时内源激素含量的变化。

(二) 种子休眠生理

掌握种子休眠的原因以及破除种子休眠的相应方法。

(三) 植物器官脱落生理

掌握植物叶片和果实等脱落的机理,内源植物激素如何影响器官脱落。

第十章 植物的抗性生理

(一) 植物的抗寒性

1.理解植物冻害和冷害的机理

2.了解植物抗寒性的生理基础

3.掌握提高植物抗寒性的途径。

(二) 植物的抗旱性

1.理解干旱对植物的危害

2.了解植物抗旱的生理基础

3.掌握提高植物抗旱性的措施

三、考试参考书

潘瑞炽主编.《植物生理学》高等教育出版社,2004年6月第五版。

四、《植物生理学》试卷总分150分

一、名词解释(30分)

二、填空题(40分)

三、选择题(10分)

四、写出缩写符号的中文名称(10分)

五、简答题(30分)

六、论述题(30)

《土壤肥料学》考试大纲

一、课程性质与要求:

本课程是高等院校农林类专业的一门专业基础课,其主要任务是以提高土壤肥力为中心,研究土壤及土壤肥力的发生、发展和变异规律及不断提高土壤肥力的技术措施;学会并掌握认土、用土、改土的方法和措施;了解各种养分对植物的作用和植物对各种养分的需求;明确土壤、植物和肥料之间的养分关系;掌握主要化学肥料和有机肥料的性质、作用和在土壤中的转化,以及施用原则和技术;弄清施肥与生态和食品安全的关系,并结合各地农林生产经营实际,掌握经济用肥和科学施肥的原理和方法。

二、课程内容、考核要求:

绪 论

1、掌握土壤肥料在农业生产中的作用

2、掌握土壤肥力的几种观点

第一章 土壤的形成与演变

1、了解地壳物质的元素组成

2、掌握成土矿物的定义、种类及其代表矿物

3、掌握成土岩石的种类及其代表岩石

4、掌握岩石的风化与土壤母质的形成

5、掌握土壤形成的基本规律

6、掌握各种成土因素对土壤形成的影响

7、掌握土壤剖面的定义和各个土壤层次

第二章 土壤的物质组成

1、掌握土壤的组成

2、了解常用的土粒分级制、质地分级制有哪些,重点掌握卡庆斯基制

3、掌握土壤质地和肥力的关系

4、掌握土壤有机质的来源、组成、调节途径及其在土壤肥力上的作用

5、掌握土壤生物的种类、对土壤及其植物的作用

6、掌握土壤水分的划分、土壤含水量的表示方法及计算、土水势及其划分

7、掌握土壤水状况调节

8、掌握土壤空气组成及其通气机制

9、土壤氧化还原状况的影响因素、特点及其调节

第三章 土壤基本性质

1、掌握土壤胶体、土壤表面电荷和电位

2、掌握阳离子交换作用、CEC和盐基饱和度

3、掌握土壤酸碱性和氧化还原反应

4、掌握土壤孔性、结构性和耕性

5、掌握土壤的热量状况

第四章 我国主要土壤类型及改良利用

1、掌握我国土壤的形成条件及分布

2、掌握我国土壤形成过程与分类

3、掌握铁铝土、盐碱土、人为土、初育土、半水成土

4、了解淋溶土、半淋溶土、水成土、半水成土、钙层土、干旱土、高山土

第五章 土壤管理

1、掌握我国的耕地资源与土壤资源

2、掌握土壤退化与防治

3、掌握高产土壤的特征及培肥的措施

第六章 植物营养与施肥管理

1、掌握植物的营养成分,判断植物必需营养元素的标准

2、掌握植物对养分的吸收

3、掌握影响植物吸收养分的外界环境条件

4、掌握施肥与植物产量、品质的关系

5、掌握植物营养我与施肥原则

第七章 大量元素肥料

1、掌握氮素的营养作用,氮肥的种类、性质和施用,氮肥的合理分配和施用

2、掌握磷素的营养作用,磷肥的种类、性质和施用,磷肥的合理分配和施用

3、掌握钾素的营养作用,钾肥的种类、性质和施用,钾肥的合理分配和施用

第八章 中、微量元素肥料和复混肥料

1、掌握钙、镁、硫营养与钙、镁、硫肥

2、掌握植物的微量元素营养、影响土壤微量元素有效性因素

3、掌握作物缺乏微量元素的诊断和判断方法

4、掌握微量元素肥料施用应注意的问题

5、掌握复混肥料的含义、表示方法、类型、优缺点、发展动向

6、掌握复混肥料的品种、性质和施用

7、掌握肥料的混合,掺混肥料的配制

第九章 有机肥料

1、掌握有机肥料的定义、特性、作用

2、掌握人粪尿的性质及施用

3、掌握厩肥的性质和施用

4、掌握堆肥、沤肥的性质、原理

5、掌握绿肥种植的意义、种类、栽培方式和利用

6、掌握泥炭和腐殖酸类肥料的性质和施用

第十章 施肥与生态和食品安全

1、防治施肥对环境影响的对策与措施

2、提高农产品品质和保证食品安全的对策与措施

三、考试题型:

1、填空题(30%)

2、选择题(20%)

3、名词解释(30%)

4、简答与计算题(50%)

5、论述题 (20%)

土壤学的概念篇2

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。

土壤学的概念篇3

关键词:水土保持;概念;方案编制;水体损失;

1 水土保持概念的内涵及外延

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,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:是指土壤在内外力的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

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 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 肤浅地把“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。导致非水土保持专业人员重视工程措施而忽视了植物措施。

2.2 未能着眼于提高土地生产力。

因为他们认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,甚至于有人采用表层硬化处理。当然,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。但他们没有考虑到这样处理后可能会增加圈定土壤的再利用难度,如将再利用的时候得撬开硬化层并对其进行相应的处理等,即降低了土地生产力。这正因为此,他们在方案设计中没有考虑到化学侵蚀,忽略了工程施工建设过程中使用的化学物质和生产运营过程中废弃物含有的化学物质对土壤水体的污染和对土壤本身的盐碱化。还有的就是忽略植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽略植物措施,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,从而造成了新的水土流失。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沙化的影响。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限制农业生产发展的重要因素之一,不知道中国仅有10.2%的土地面积适于农业,37.1%适于畜牧,且风与水冲刷严重。目前,不仅要考虑全国人民的粮食问题,还应该注意到土地资源的备战备荒,即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1.2 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。

2.3 对绿化、美化环境认识

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,或是利用自然的自身修复能力进行修复也可达到实施该措施的目的。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和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)。他们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能达到绿化、美化的作用。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)。这些原因的造成与非专业人员没有扎实的水土保持理论基础是分不开的,同时方案评审过程中过多的非专业评委也是造成该问题的原因之一。

2.4 要从定义上理解,要注意到事物的发展

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(目前设施,总共为供应5,000 亿立方米,已经不敷需要),水资源方面形势严峻。

早期,人们只提出了土壤保持这一概念。而今,还有很大一部分在停留在这一概念上或在这一概念上前进不大,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。

土壤学的概念篇4

关键词:水土流失;水土保持;水土问题;解析问题

引言

我国的水土流失现象十分严重,在现有的土地中,无论是城市农村,还是山区丘陵,都有不同程度的水土流失。造成水土流失现象的主要原因有风力侵蚀,水力侵蚀,以及混合侵蚀等。水土流失所呈现的规律是覆盖面积比较广,流失量大。水土流失不仅对环境造成了极大的影响,由此带来的自然灾害危及了人们的生命财产安全,对我国的经济发展有极大的影响。

1 水土保持的概念

1.1 水土保持的含义

严格意义上来讲,水土保持并没有一个严格意义上的定义,随着科技的不断创新与发展,各个学科的相互渗透,相互吸收,使其水土保持所涉及的内容不单单是单纯意义上的水资源管理,更是结合了水土资源,绿化环境,土地利用,生物措施等其他相关的学科内容知识,更加系统全面的进行了分析与总结。它是一项综合性的建设工程,主要目的是以水土保持为主,通过一系列的技术手段以及技术支持,进行资源环境的改善。

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。

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

从某种意义上而言,绿化、美化环境可以从一定程度上缓解水资源的大量流失,尤其是在地区干旱的荒漠地带,更是起到了至关重要的作用,对此必须给予足够的重视。在城市发展建设的同时,必须将绿化、美化环境的方针政策落实其中,只有全面贯彻落实绿化、美化环境的重要性才能从根本上改变人们对绿化、美化环境的认识,真正的做到节约水资源的有效管理与维护。

2.2 仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

随着经济的快速发展,为工农业的发展提供了良好的外部发展环境,但与此同时也要注意其相应的制约因素,尤其是针对农业发展而言,由于其水资源有限,各个地区的水资源分配不均,进而限制了农业经济的发展。预算统计显示,截止2050年,我国面临的水资源使用将严重阻碍社会经济的发展现状,并在一定程度上制约人们的生产生活活动,人口将面临严重缺水。就目前而言,很多研究学者认为,可以将入渗的水资源进行全面的利用与保护,这样将大大缓解其水资源紧张的发展局势,其实不然,这种想法只是暂缓了水资源的紧张使用,并不能作为长期的发展战略。水资源保护及其利用必须从根源上加以解决,从方方面面加以控制,改善。只有这样才能更好的促进生态事物的发展,合理利用水资源,建立完善的水循环管理体系,加强水资源可持续发展战略的落实与实施,真正意义上促进其经济建设的发展。

3 水土保持功能的法律概念

3.1 水土保持功能的定义

水土保持功能指陆地表面的各个种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证,这个定义没有用“水土保持设施”,而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念,它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林,也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标,不能用政治经济学上的生产力概念来理解,只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。

3.2 水土保持功能的重要表现形式

森林和植被水源涵养作用,指森林和植被覆被地面,截持降水,调节和吸收地面径流,固持和改良土壤,保护和滞蓄下渗水分抑制蒸发,提高水分有效蒸腾等作用,其本质是森林对水资源的有益影响,因此在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用,做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此,滥伐森林,毁坏植被、陡坡开荒等行为,从影响水源涵养作用意义上说,就是降低水土保持功能。

3.3 水土保持功能的重要指标

通常情况下,按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下,植物数量和分布越少,总生产力越低,也就是水土地生产力越低,说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土(石、渣)占压地表,破坏植被,从而降低水土保持功能的命题。水分是土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤的物理性质,制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动,是构成土壤肥力的一个重要的因素,而且本身更是一切作(植)物赖以生存的基本条件。

4 结束语

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.

土壤学的概念篇5

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(Soildegradation)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(Soilquality)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,但尚未导致明显的退化结果。

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(GlobalAssessmentofSoilDegradation)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Oldeman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决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于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,研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率,并对其进行模拟和预测;④侧重人类活动(特别是土地利用方式和土壤经营管理措施)对土壤退化和土壤质量影响的研究,并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合,进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广;⑤注重传统技术(野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等)与高新技术(遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等)的结合;⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。

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(Benchmarksites)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。

参考文献

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10鲁如坤.土壤—植物营养学[M].北京:化学工业出版社,1998.

11孙波,张桃林,赵其国.我国东南丘陵区土壤肥力的综合评价[J].土壤学报,1995,32(4):362~369.

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土壤学的概念篇6

中图分类号:S159文献标识码:A文章编号:

我国土壤污染问题

国土污染现状

随着工业时代的到来,人类对土地资源开发的速度迅速加快,人们在利用土地资源进行生产生活的同时,大量排放工业废水、施用化肥农药、遗留矿渣废弃物,造成了土壤的污染,使土壤的物理、化学和生物学性质恶化,影响植物正常生长,通过食物链危害人体健康。土壤污染造成环境损害以致危害人体健康的事故频繁发生,研究土壤污染防治已经刻不容缓

(二)土壤污染的相关概念

要想有效地防治土壤污染,首先必须明确土壤污染的相关概念。

土壤一词在世界各民族语文字中都可以找到,在我国的历史中更是源远流长。早在周朝时代,我国劳动人民就已经认识了“土壤”的实质,《周礼》指出“万物自生焉则曰土”,“以人耕而树艺焉则曰壤”。现代土壤学将其定义为:土壤是发育于地球陆地表面的能够生长植物的疏松多孔结构表层。②土壤污染(soil pollution)是一个产生较晚的概念,许多专家学者做出了相关的研究,并取得了阶段性成果。有学者认为,土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,使其某种成分的含量明显高于原有含量,并引起现存的或潜在的土壤环境质量恶化的现象。③亦有学者认为,土壤污染是指人类通过生产活动从自然界获得资源和能量,最后再以“三废”形式排入环境,进入土壤的污染物积累到一定程度,影响或超过了土壤的自净能力,引起土壤质量恶化的现象。④上述几位学者都是从土壤学的角度来分析土壤污染,然而这是一个涉及多门学科的问题,理应从土壤学、生态学、经济学、法学和社会学的角度进行综合性思考和定义。

基于该问题的复杂性,英国环境污染皇家委员会(RCEP)指出,土壤污染是指人类活动引起的物质和能量输入土壤,并引起土壤结构或“和谐”受到损害,人体健康、社会经济和国家安全受到影响。土壤一旦被污染,就会通过食物链和生态环境直接或间接地影响、甚至危害人体生活健康、社会经济发展以及国家的安全,因此,土壤污染不应简单地理解为一种环境污染现象,它应该作为一种具有现实危害性的社会现象而受到国家法律的严格限制和规范,成为法律的调整对象。

二、我国土壤污染防治的立法及其缺陷 目前,我国尽管没有专门的《土壤污染防治法》,但是在现有的法律规范中已经涉及土壤污染防治问题。比如《环境保护法》第20条规定:“各级人民政府应当加强对农业环境的保护,防治土壤污染、土地沙化、盐渍化、贫瘠化、沼泽化、地面沉降化和防治植被破坏、水土流失、水源枯竭、种源灭绝以及其他生态失调现象的发生和发展。” 《农药管理条例》第25条规定:“使用农药应当遵守农药防毒规程,正确配药、施药,做好废弃物处理和安全保护工作,防止农药污染环境和农药中毒事故。”《土地复垦规定》第2条规定:“对在生产建设过程中,因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地,采取整治措施,使用使其恢复到可供利用状态的活动。”此外,《水土保持法》、《土地管理法》、《土壤质量标准》、《固体废弃物污染环境防治法》等法律法规也涉及到土壤污染防治问题。

然而,上述法律规范中对土壤污染防治问题的规范都比较零散且不系统,导致无论在立法方面,还是在执法方面,都存在许多缺陷,缺乏可操作性,效果欠佳,远达不到安全、有效防治土壤污染的目的。归结起来,我国目前关于土壤污染防治的立法存在以下问题:

(一)立法目的模糊

针对土壤污染问题,现有的立法显得目的很模糊,缺乏明确的目标。较之水体污染防治、大气污染防治、固体废弃物污染防治、农药污染防治,我国环境保护部门与立法机构对土壤污染防治的认识尚不够清晰和深入,缺乏用发展和联系的观点分析问题,忽视了土壤污染防治对我国生态安全、人体健康、社会经济、甚至国家稳定的巨大危害性,缺乏对土壤污染防治相关行为和后果的规范和限制。如《环境保护法》⑥只是笼统地提出了防治土壤污染的要求,在整部法律中并没有相关章节或条文对其进行具体、详细的规制。此外,在众多的法律法规中没有一部能够专门用于调整土壤污染防治现象。《固体废弃物污染环境防治法》⑦立法目的是防治固体废物污染环境,促进清洁生产和循环经济。《水土保持法》⑧为预防和治理水土流失,保护和合理利用水土资源,减轻水、旱、风沙灾害。《农药管理条例》⑨为了加强对农药生产、经营和使用的监督管理,保证农药质量,保护农业、林业生产和生态环境,维护人畜安全。不难想象,据此对土壤污染防治进行规制,保障土壤不受污染、维护其生态平衡的目的势必难以实现。

(二)法律调整对象范围狭窄

纵观上述立法,就其调整对象和范围而言,其调整的范围主要包括固体废弃物、农药化肥、放射性物质、危险化学品,没有考虑到其它可能污染土壤的物质和行为,如城市建筑垃圾、飘尘、酸雨、不合理生产行为等,更进一步分析,立法者没有考虑到土壤污染防治引起的生态失衡及其严重后果。土壤受到污染后,又会通过物质媒介和食物链将污染传入整个生态环境(包括人类社会),因此,对土壤污染所造成的危害后果也必须进行立法调整。此外,当前立法主要是针对已产生的污染进行调整,然而一些潜在污染物虽然眼前没有造成污染,但是在将来可能会爆发污染的后果,现有法律没有充分考虑到这些潜在的危害。因此,根据上述立法来防治土壤污染必然会存在漏洞,不足以应对当前严峻的土壤污染问题。

三、土壤污染防治法律制度体系的构建

(一)确立科学的立法目的

任何一个国家的法律制度建设,都关系到其国家全局利益、长远利益和根本利益,关系到国家的发展走向和未来前景,⑩完善的法律制度体系是预防和治理土壤污染的前提和基础,而立法目的作为整个法的内在精神与灵魂,统帅和制约着法的具体内容。当前资源环境可持续发展立法观,已将立法倾向转移到“预防优先”上来,要求立法应具有超前意识,应重视科学预测,突出预防原则,着眼于后代和可持续发展。土壤污染防治立法必须以环境生态价值观和可持续发展观作为理论基础和指导思想,重视土壤污染防治对维持生态平衡和保持可持续发展的功效。 研究表明,土壤污染的危害是复杂多样的,它不仅破坏经济生产,危害人体健康,加速物种灭绝,甚至威胁国家安全。为了安全、有效、迅速地预防和控制土壤污染,把土壤污染的危害降到最低限度,必须要以科学的发展观、和谐观为指导,立足于保护整体生态环境的高度,从维持土壤生态系统平衡、保障经济社会可持续发展的角度确立土壤污染防治立法目的。笔者建议,进行《土壤污染防治法》立法时,可以将“保证土壤环境质量、维持土壤生态平衡、保障经济和社会可持续发展”作为其立法目的,实现人口、社会、经济、资源、环境的协调可持续发展,从而顺应环境法的立法趋势。

(二)建立统一、明确的监督管理机构

在环境保护领域,我国实行分部门、分级别的管理体制,并建立了一个严密的保护网,但这种管理体制不能适应当前土壤污染防治的特殊要求,例如,土地管理方面,我国长期以来实行土地使用审批管理与土壤污染防治分离的体制,土地管理行政部门负责土地审批,环保行政部门负责治理,这势必会造成权利义务失衡和权力横向分割的弊端。所以客观情况要求必须建立一个级别较高的专项机构,负责全国土壤污染防治工作,从而打破区域、部门的界限,进行统一协调管理。

(三)贯彻土壤环境质量评价制度

环境质量评价是世界各国环境保护的一项重要制度,在构建土壤污染防治法律制度体系过程中可引入该制度,制定具体的土壤环境质量评价制度,通过调查、评价,搞清楚区域土壤的质量状况和污染程度,了解土壤质量的变化趋势,为开展土壤污染预警、制订污染综合治理方案提供可靠的依据。我国曾于1995年颁布了《土壤质量环境标准》,诚然该制度为我国土壤污染防治工作提供了重要的依据,然而效果不佳。一方面,标准滞后于现实情况。该标准颁布于1995年,经过十多年的变化,我国的土壤环境污染进一步恶化,且随着人们环境意识的增强,对土壤环境质量要求的标准也有所提高。另一方面,评估对象范围狭窄。该标准仅针对农业及自然保护区土壤,城市及工业、矿山土壤环境质量目前是参照农业及自然保护区 = 2 \* ROMAN II级标准进行衡量,不能满足我国土壤多样化的特点。

四、结语

作为一种稀缺性资源,土壤是国家可持续发展的基础,是人类社会不断进步的物质保证,土壤污染所带来的一系列危害成为世界性的环境问题,防治土壤污染、保护有限的土壤资源也成为我国当前环境保护的一个重要内容。面对土壤污染日趋严峻的新情况,立法机关应当尽快制定《土壤污染防治法》,以规范相关法律行为;同时要立足于国内各级环境保护部门与地方政府及其相关部门的密切合作,在现有法律规范的基础上积极进行土壤污染防治;还要加强国际交流与合作,以科学的发展观指导防治工作,在危机中寻求解决之道,实现资源环境与经济、社会的和谐发展。

参考文献:

[1]骆世明:《农业生态学》,北京,中国农业出版社北京,2001版,第16页

土壤学的概念篇7

【关键词】 有机污染 植物修复 修复机理

在中国部分地区,因工业废水、大气降尘、石油开采和农药造成的土壤有机物污染相当严重[1]。植物修复技术具有成本低、环境友好和可再利用等特点,是一种非常有前途的环境污染原位治理途径。某些植物具有强耐受性和高积累量,可以得到更好的土壤修复效果[2]。

1 植物修复技术概念和类型

1.1 概念

植物修复技术(phytoremediation)是利用植物的独特功能,与根际微生物协同作用,发挥生物修复的更大功能[3],进而使污染土壤得以修复和消除[4]。熊建平等研究发现水稻田改种苎麻后,极大缩短了汞污染土壤恢复到其背景值水平的时间[1]。

1.2 基本类型

(1)植物提取(phytoextraction):即通过超积累植物对有机污染物的富集作用,达到去除土壤污染物的作用。

(2)植物降解(phytodegradation):利用植物的代谢作用及与其共生的微生物活动来降解有机污染物。

(3)植物固定(phytostabilization):利用植物根系的吸附作用来减少环境中污染物的生物可获得性。

(4)植物挥发(phytovolatilization):通过植物对有机污染物的吸收和转化作用,最终将其挥发到空气中。

2 植物修复机理

(1)植物对有机污染物的直接吸收。被植物吸收的有机化合物有多种去向:植物分解,通过木质化作用将其转化为植物体的组成部分;转化成无毒性的中间代物产物,储存于植物体内;完全被降解,最终转化成二氧化碳和水[5,6],从而达到去除有机污染物的目的。

(2)根际生物降解作用。根际是受植物根系活动影响的一个微区,也是植物一土壤一微生物与其环境条件相互作用的场所。根分泌物不仅能提高已存微生物的数量和活性,而且能选择性地影响微生物生长,使根际不同微生物的相对丰度发生改变,从而有利于根际的有机污染物的降解[9]。

研究表明植物根际的微生物数量比非根际区高几十倍,甚至几百倍,微生物的代谢活性也比原土体高,从而提高有机污染物的降解效率[10]。

(3)植物根部分泌的酶可催化降解有机污染物。植物根系分泌的酶可直接降解有关污染物,致使有机污染物从土壤中的解吸和质量转移成为限速步骤[7],植物死亡后酶释放回到环境中,可以继续发挥分解作用。

美国佐治亚州Athens的EPA实验室从淡水的沉积物中鉴定出脱卤酸硝酸还原酶、过氧化物酶、漆酶和腈水解酶等五种酶,这些酶均来自植物。有研究表明,硝酸盐还原酶和漆酶可降解军火废物如TNT(2,4,6一三硝基甲苯),使之成为无毒物质[8]。

3 植物修复的应用与展望

植物修复技术较常规的重金属污染治理技术已显示出显著的生态、经济和社会效益,具有广阔的应用前景。植物修复可用于石油化工污染、炸药废物、燃料泄漏、氯代溶剂、填埋淋溶液和农药等有机污染物的治理,通常采用植物修复和其他清除方法结合使用。每个清除点需要种植不同的植物联合发挥作用,如苜蓿根系深、有固氮能力,杨树和柳树栽种广泛、耐涝而生长迅速,黑麦和野草生长浓密覆盖力强,可以根据不同植物不同的特点搭配使用。

植物修复是一种有效的土壤污染处理方法,它与其根际微生物共同发挥着分解、富集和稳定污染物的作用。土壤污染植物修复技术是一项非常有前途的新技术,与其它修复技术相比,费用较低,适合在发展中国家发展。虽然我国在超累积植物研究方面还处在起步阶段,但是从己经取得的成果表明,我国科学家有能力开发一批适合我国国情的植物修复技术,建立自主知识产权的植物修复技术。可以预料,植物修复将成为一种泛应用、环境良好和经济有效的修复技术。

在我国,植物修复技术起步较晚,在理论体系、修复机理和修复技术上还有许多不完善、不成熟的地方,有许多基础理论研究和应用实践工作要开展。

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土壤学的概念篇8

关键词:矿山边坡;植被恢复;目标和方法1 植被恢复的概念

植被是生长并覆盖于地球表面植物群落的统称,根据植物生长环境和特点的不同又可以分为高山植被、草原植被、海洋及岛屿植被等多种类型。通过结合生态学及工程学原理,将由于矿产资源的开采、公路修建等造成的已被破坏的植被重新修复,以维持该地区植物种类的多样性以及生态环境的正常和可持续发展的行为,即被称为植被恢复。

2 矿山边坡植被恢复的目标

2.1 理想目标

矿山植被恢复的理想目标是将矿山边坡的生态环境与矿山所在地区的自然生态环境调节至和谐统一的等级,使矿山边坡的植被恢复生物物种的多样性,并使其能在一定程度上防御自然灾害,对周围的环境具有一定的保护和改善作用。

2.2 阶段性目标

矿山边坡的阶段性目标可以分为以下3个阶段,分别涵盖了生态学、功能性、观赏性等3个方面的内容。

2.2.1生态学目标。这一目标是矿山边坡植被恢复的首要阶段目标,其具体内容是使矿山边坡的植被的生物学及生态学特点与该矿山所在的自然环境相适应[1]。换而言之,就是指通过采取一定的手段使原本被破坏的植被的生长状况、植物的形态、物种多样性等逐渐恢复至未被破坏前的状态。

2.2.2 功能性目标。当矿山边坡的植被生态学目标达到之后便可开始第2阶段的目标实现,即植被的功能性目标,具体包括使植被的水文效应、对环境的改善作用、水土维持作用等功能与未被破坏前或天然植被的功能趋于最大程度的近似水平。

2.2.3 观赏性目标。在前2个目标均已实现的前提下,为了提高矿山边坡植被的美观程度,可以对植被的整体群落形态、植被的选择、植物的修剪等进行改进,以进一步提高其观赏性。

3 矿山边坡植被恢复的方法

3.1 边坡土地的整改

对矿山边坡植被进行恢复工作的第一步就是对边坡土地进行整改。对边坡土地的整改要将矿区的整体生态环境纳入考虑,对原有的土质进行合理地利用,同时要注意维持边坡的整体稳定性,避免因坡体结构被破坏而引起的坍塌。除此之外,对弃渣坡面土地进行改造时,要对其进行分级,以保证坡体以及水土的稳定性。而对于开采岩质的坡面,应根据其具体的地质类型和特点,保证没有浮石和危石的潜在威胁,并避免开山施工对边坡土地造成的二次损坏。

3.2 边坡土壤的改善

在对矿山边坡的土地进行整改后可开展土壤改造工作。由于矿山的土壤通常源自被剥离的表面土壤、废矿石等,因此,对边坡土壤的改良应从土壤的物理结构着手,将不利于植被生长的土质成分剔除掉。之后对边坡土壤的营养状况进行取样调查,分析其有机物与无机物的比例、酸碱度、肥沃程度等,对于土地贫瘠、营养状况差的土壤进行化学改造,如在土壤中施加营养废料、改变土壤酸碱度等[2]。

3.3 边坡植被的修复

首先,选择合理的植物种类。根据矿山植被恢复的阶段性目标可知,在对边坡植物物种进行选择时应充分考虑矿山所在地区的地理环境、气候特点、物种生长特点及多样性等因素,具体可以通过矿山边坡周围的自然环境中生长的植被进行植物物种的选择。第二,做好种群的配置。要达到矿山边坡植被恢复的目标,在选择好合适的植被种类之后不能随意的配置物种,因为不同生长习惯的植物可能会产生相互克制的作用,从而影响植被的恢复效果。同时,还应充分考虑到矿山边坡的土地情况,根据土壤的肥沃与贫瘠程度选择适合生长的植被。第三,采用合适的植被建造方法。对易于生长的植物通常采用喷播的方式进行植被建造,该方法也是经济性最强的种植方法。对部分发芽迟缓但不影响其它植被生长的植物可以先采用容器种植的方法进行树苗的培植,之后再移植到矿山边坡的植被中去。

4 结语

综上所述,文章对植被恢复的相关概念做出了阐述,对不同阶段的矿山边坡植被恢复目标进行了分析,并提出了相应的植被恢复方法,拟为边坡生态环境的治理提供可靠的理论性依据。

参考文献

土壤学的概念篇9

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)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(Soilquality)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(GlobalAssessmentofSoilDegradation)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 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Oldeman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;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(Benchmarksites)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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土壤学的概念篇10

关键词:水土保持;生态建设;可持续发展;途径

Abstract: Soil and water conservation and ecological environment construction is the route one must take to realize the sustainable development of the economy, is a political problem, is a need to pay the hard work of several generations of systems engineering. This paper introduces the concept of connotation and denotation of soil and water conservation, the current situation of ecological construction of soil and water conservation and related issues, discussed the sustainable development ways to increase the ecological construction of soil and water conservation.

Key words: soil and water conservation; ecological construction; sustainable development; approach

中图分类号:X171.4文献标识码:A文章编号:

水土保持生态建设是一项涉及多学科、多部门的系统工程,应当在开展水土资源现状调查评价的基础上,根据国务院批准的《全国生态建设规划》,进行相应各项规划的编制工作。

如水保建设规划、生态修复规划、城市水保规划以及山区、草原、牧区等不同类型区的水土保持生态建设规划。要吸取国内外先进经验,遵循自然规律和经济规律,体现“天人合一”理念,加强科研与科技推广工作,运用现代科技手段,促进区域绿色经济发展和生态系统良性循环。

1、水土保持概念内涵及外延

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。

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,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。

然而什么又是土壤侵蚀呢?土壤侵蚀(SoilErosion)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: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营力(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、水土保持生态建设存在的现状及相关问题

2.1 森林植被的破坏。由于生态环境自身较为脆弱,尤其是水土保持方面,在森林植被等遭受到不同程度的破坏,会造成水土流失严重,影响到区域的经济、文化等社会环境。具体包括施工现场的交通路网、土地利用、就业、生产力布局、技术进步、区域文化等,不利于可持续发展。在加强对森林植被的管理上,采取多种措施,严厉打击乱砍滥伐行为,构建良好的森林植被群,防止水土流失。

2.2 工程建设的影响。在城市化建设过程中,工程建设给生态系统带来一定压力,尤其是建设过程中,缺乏整体的规划和合理利用,加上各种废弃物品和污染源的入侵,使水土保持生态平衡失去其应有平台,不能很好地发挥其效应。如,在农田水利建设施工期间,产生的大量的扬尘、车辆排放的尾气和粉尘等,造成公路带状延伸破坏路域自然风貌,对环境造成严重破坏。

3、加大水土保持生态建设的可持续发展途径

我国政府对水土保持生态建设高度重视,已把水土保持生态建设提到了关系经济社会可持续发展的高度、国家生态安全的高度以及中华民族生存与发展的高度加以认识,重点实施。

水土保持生态建设已列入国家西部大开发的切入点和根本点,成为生态环境建设、改善农业生产条件和治理江河的一项根本性措施。我国已提出,结合中国国情,发挥社会主义制度的优越性,对我国水土流失严重现状,将用15年初见成效,30年大见成效,到世纪中叶,实现我国山川秀美、江河清澈的目标。党中央、国务院提出的水土保持生态建设的目标及制定的一系列法规政策、制度,更增强了各级政府及广大群众搞好水土保持生态建设的信心和决心。

3.1 综合治理,遵循规律,加快水土流失治理步伐

坚持几十年来实践中总结出来的水土流失综合治理经验,即以小流域为单元,山水田林路草统一规划,因地制宜,综合治理,工程措施、林草措施、保土耕作措施相结合,生态效益、经济效益和社会效益相结合。同时,要遵循自然规律,注重充分发挥生态的自我修复能力,恢复植被,树立人与自然和谐相处的思想,加快水土流失治理步伐。要处理好水土资源合理开发与保护之间的关系,处理好群众脱贫致富与区域经济发展的关系,把水土流失治理与山区水利建设、防洪减灾有机地结合起来,走可持续发展之路。

3.2 因地制宜,突出重点,创新机制,着力改善生态环境

注重分析我国水土流失现状和特点,因地制宜,对黄土高原区、长江中上游地区、西北风沙区、农牧交错区、南方丘陵红壤侵蚀区、西南喀斯特地区等水土流失区实行重点治理,加快这些地区水土流失综合治理措施的科学研究和实践探索,为改善我国重点治理区生态环境,为社会经济可持续发展提供典型。要建立适应社会主义市场经济条件下的国家、集体、地方、广大群众一起上的水土保持投入机制。通过效益吸引、利益驱动的办法,使各行各业、广大群众、专业大户积极投入参与水土流失治理开发。同时,对水土流失治理开发要有优惠的政策,如提供贷款、减免农业特产税等。水土保持及相关部门也要为投资者提供技术服务,促进社会办水保新局面。

3.3 加大宣传力度,为实施可持续发展创造良好社会氛围

要深入贯彻党中央、国务院关于水土保持生态建设的一系列重要精神,宣传“水土保持法”及相关的法律法规,宣传水土保持在防洪减灾和群众脱贫致富方面的重要地位和作用,强化全社会的水保法制意识。在宣传内容上,即要宣传水土保持的成效,也要宣传水土流失的危害,宣传水土保持与脱贫致富、可持续发展、山区水利、防洪减灾等方面的关系。通过宣传,使全社会真正从生态安全角度,从国民经济与社会发展的战略高度来认识水土保持生态建设的重要性。

3.4 依法行政,加大水土保持预防保护和监督管理力度

建设立完善适应于我国发展的水土保持法律法规体系,依照《水土保持法》,加大水土保持监督执法力度,按照“谁破坏、谁治理”的原则,落实水土保持“三同时”制度(水保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用),搞好人为水土流失的防治工作。

3.5 加强水土保持基础性工作,提高水土保持科技含量

建立起适合我国水土保持发展管理系统,在全国范围内实行统一的指标体系、监测方法和技术规范,组织和建立符合中国水土流失特征的预测预报模型。引进吸收国外水土保持先进技术,加大水保科技成果的推广,使水保科技尽快尽早地转化为生产力。

参考文献:

[1]李友波,吴丹.关于台安县实施水土保持生态建设的思考[J].吉林水利.2007(S1)