06土地生态退化

• 据调查资料，全球受土壤风蚀沙化影响的区域面 积约3800多万km2，其中亚洲占32.5%，非洲占 27.9%，澳大利亚占16.5%，北美和中美洲占 11.6%，南美洲占8.9%，欧洲占2.6%。
• 中国土壤风蚀沙化面积约190×104 km2，主要分 布于内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、青海、陕西、 山西、河北、辽宁西部和吉林西部等，北京的沙 尘暴便是土壤风蚀沙化的后果。
6.2 水土流失
• 土壤侵蚀是一个全球范围的严重生态环境 问题， • 土壤侵蚀一般是指在外营力，如水力、风 力、重力、冻融张缩力等的作用下，土壤 物质被剥离、迁移、沉积的过程，它是地 球陆地表面最为普遍的自然地理过程之一。 • 包括：水土流失 土壤风蚀沙化
• 水土流失 • 在土壤侵蚀中，在水的作用下造成地表土壤颗粒剥离、破 坏和运移的这种情形叫水土流失。 • 水土流失的成因一般可分为两类，即自然因素和人为因素。 • 自然因素主要是指气候（降雨量、降雨强度等）、地形 （坡度、坡长等）、土壤（土壤质地、土壤结构等）、植 被（植被类型、植被覆盖度等）等。 • 人为因素主要是陡坡开垦、毁林开荒以及不科学合理的耕 作。坡地一旦被开垦，又缺乏适当的植被保护措施，水土 流失的发生与发展就不可避免。
• 次生盐渍化是我国北方许多地区灌溉农业持续发展的制约 因素。
• 土壤次生盐渍化发生的内在原因是土体或浅层地下水含有 相对丰富的盐分，外因是在气候干旱土壤蒸发强烈，以及 人为农业灌溉不当所致 • 在大规模的灌溉农业区，农田灌溉过程常采取大水漫灌， 导致区域地下水位快速上升超过当地临界深度，这样导致 土体下层及地下水中的盐分，随土壤毛管水上升至地表蒸 发，并将盐分聚积于表土层。
土壤环境缓冲性 指土壤对进入其内的污染物所具有的缓和污染 的能力。包括下列过程： ◆稀释和扩散降低其浓度，减少其毒性； ◆转变为不溶性化学物沉淀； ◆胶体吸附； ◆生物和化学降解，转变为毒性小或无毒的物 质； ◆挥发和淋溶，从土体迁移至大气和水体。
影响土壤环境缓冲性的因素 ◆土壤的物理性质（三相比，机械吸附和物理吸附）； ◆土壤胶体的特性； ◆土壤对污染物的配位和螯和作用； ◆土壤的氧化还原反应（Cr,Cd,Cu,Zn在还原条件下 呈难溶态，氧化条件下增加可溶性；As,Fe,Mn在 还原条件下可溶性强，氧化条件下呈难溶态）； ◆土壤酸碱性（影响吸附-解吸，氧化-还原，络和-解 离，溶解-沉淀等一系列化学平衡） ◆土壤的生物降解。
6.5 土壤盐渍化
• 盐渍土又称盐碱土，是指含有钠、钾、钙、镁的氯化物、 硫酸盐、重碳酸盐的土壤；另外青藏高原有硼酸盐土壤， 新疆吐鲁番盆地有硝酸盐类土壤 • 土壤盐渍化是在一定的环境条件下形成和发育的，其中气 候、地形、地质、水文及生物因素的影响最为突出，另外， 伴随着人类对土地的开发利用，人类的活动也必然对土壤 盐渍化产生巨大的影响 • 因灌溉不当是形成土壤次生盐碱化的主要原因之一
石漠化的危害
• 石漠化地区极易发生山洪、滑坡、泥石流，加上地下岩溶 发育，导致水旱灾害频繁发生，几乎连年旱涝相伴；同时， 石漠化山地岩石裸露率高，土壤少，贮水能力低，岩层漏 水性强，极易引起缺水干旱，而大雨又会导致严重水土流 失。由于水土流失严重，西南大部分地区缺土，一些地方 还存在着季节性缺水现象。
6.3 沙漠化
• 在土壤侵蚀中，由于风的作用造成地表土壤颗粒剥离、破 坏和运移的过程为土壤风蚀沙化。当风速超过4-5m/s， 地表疏松干燥的细小土壤颗粒、土壤有机质被风吹扬而起 离开原地土壤表层。 • 土壤风蚀沙化主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区。土
壤风蚀沙化不仅破坏土壤资源，减低土壤生产力，同时它 还污染生态环境、影响区域社会经济的发展和人民生活的 改善，是当今世界关注的一个全球性生态环境问题
6.6 土壤污染
一、几个概念
1.土壤背景值
未受人类污染影响的土壤自身的化学元素和化合物 的含量。 《中国土壤元素背景值》（1990）
2.土壤净化（土壤自净）：
从外界环境进入土壤中的各种污染物质，被土壤胶体 所吸附，使其毒性降低，或土壤微生物和小动物对污染 物质的分解，使有毒变为无毒，这个过程称作土壤净化。
2 退化生态系统特征：
• • • • • • • • （1）生物多样性变化 （2）层次结构简单化 （3）食物网结构变化 （4）能量流动出现危机和障碍 （5）物质循环发生不良变化 （6）系统生产力下降 （7）生物利用和改造环境能力弱化及功能衰退 （8）系统稳定性下降
3 退化生态系统的类型
• 根据退化过程及生态学特征，退化的土地生态系 统可分为不同的类型，可分为7种类型。 • • 裸地，亦称光板地 • 森林采伐迹地 • 弃耕地----由自然干扰或人为因素造成 • 沙漠及荒漠 • 采矿废弃地 • 垃圾堆放场 • 污染的土壤（农田）
• 人为因素是造成土地资源水土流失的根本原因，人为的因 素极大地加速了土地资源水土流失的进程。
• 我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，几乎所有的 大流域都存在严重的水土流失现象。2002年，我国目前的 水土流失面积达356×104 km2，占我国总面积的 37.1％。 水土流失使我国每年流失土壤50亿t，相当于从中国耕地上 平均刮去3mm厚的肥沃表土，流失的N、P、K养分相当于 4000×104t标准化肥，超过中国每年化肥施用总量，由于 带走大量的氮、磷、钾营养元素，从而导致
上游过量用水造成河流下游流量减少甚至 断流，导致下游地区植被因地下水位的下 降而衰退，甚至成片枯死，造成土地沙化。
6.4石漠化
• 石漠化是指在热带、亚热带湿润、半湿润气候条件和岩溶 极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭 受破坏，导致土壤严重流失，甚至流失殆尽，基岩大面积 裸露或砾石堆积的土地退化现象，石漠化是岩溶地区土地 退化的极端形式。 • 我国石漠化面积超过1.24×108hm2，约占全国国土总面积 的13%，石漠化分布相对比较集中，主要分布于贵州、云 南、广西、四川、重庆、湖南等10个省区市，我国西南地 区是全球三大集中连片分布的石漠化区域之一，且连续分 布面积最大，占石漠化总面积的53.4%，聚居人口最多，发 育类型最齐全。
盐渍土的危害
• (1) 对农业生产的危害 • 盐渍土的本质是土体中含有过高的可溶性盐分或者是土壤 中钠离子饱和度过大。这些盐分抑制作物吸收水分和养分， 腐蚀植物的根系，影响作物的正常生理过程，严重时可以 导致作物死亡 • (2) 对生态环境的破坏 • 土壤盐渍化对生态环境一个最为明显的直接破坏是使森林 和草原退化。我国1/3的草原存在严重的退化问题，现在 每年退化的草原约1.3×106hm2，其中1/3是由于土壤盐 渍化引起的
• 生物措施是指在水土流失区域植树造林种草，提高 森林覆盖率、增加地表覆盖，保持地表土壤免遭雨 滴直接打击，防止土壤侵蚀，拦蓄径流，涵养水源。 • 因地制宜安排合适的生产方式 ，生态退耕
•
• 工程措施是指通过改变小地形（如坡地改梯田等平 整土地的措施），减少或防止土壤侵蚀，拦蓄地表 径流，增加土壤降雨入渗。
6 土地生态退化
6.1 退化生态系统
• 1、概念
• 一般地说，健康的生态系统是生物群落与自然环境取得平 衡的自我维持系统，各种组分发展变化按照一定规律并在 某一平衡位置做一定范围的波动，从而达到一种动态平衡 状态。
• 退化生态系统是相对于健康生态系统而言的，是一种“病 态”生态系统。它是指生态系统在自然或人为因素干扰下 形成的偏离自然状态的系统，并朝不健康的方向变化。变 化的结果打破了原有生态系统的平衡状态，使系统的结构 和功能发生改变和产生障碍，表现在生态系统的基本结构 和固有功能的破坏或丧失、生物多样性下降、稳定性和抗 逆性减弱, 生产力下降，系统提供生态系统服务的功能下 降或丧失，这样的生态系统又称为“受害或受损”生态系 统
• 我国盐渍土地约占全国土地面积的1/4，广 泛分布在长江以北的辽阔内陆地区，
• 辽东半岛、渤海湾和苏北沿海、浙江、福 建、广东等省沿海，台湾、南海诸岛的沿 岸也有零星分布。
土壤盐渍化类型及其原因
• 土壤盐渍化有原生盐渍化、次生盐渍化之分。 • ①原生盐渍化是指在自然成土因素（生物气候、地质水文、 地形、母质等）的综合作用下，土壤、风化壳及地下水中 的盐分向土壤表层迁移聚积的过程。 • ②次生盐渍化是指因人为利用不当，使原来非盐渍化的土 壤发生了盐渍化，或增强了原土壤盐渍化程度的过程，它 主要是在农业生产中灌水与排水体系失调所导致的土壤盐 渍化，也称为灌区土壤次生盐渍化。
4 退化生态系统的成因
• 引起生态系统退化的原因很多，自然干扰和人为干扰是生 态系统退化的两大触发因子。 • Daily（1995）曾对造成生态系统退化的人类活动进行了 排序： • 过度开发（含直接破坏和环境污染）占35%， • 毁林占30%，
• 农业活动占28%，
• 过度伐木占7%， • 生物工业占1%。
• 水土流失的后果（危害） • 土地的贫瘠化 • 泥沙流失量大，如黄河流域年入海输沙量高达20亿t，长江 流域亦达5.6亿t； • 流失的泥沙使河床、湖底抬高，严重危害江河流域的安全
水土流失的防治
• 通过改变局部环境条件来减缓或者控制水土流失。 如人们可以通过改变局部地形以降低坡度，通过 植树种草来增加地表植被覆盖度，通过修筑工程 来调节水沙运移等。其措施分为生物、工程和耕 作措施三大类。
• 甘肃民勤绿洲的萎缩，新疆塔里木河下游胡杨林和红柳林 的消亡，甘肃阿拉善地区草场退化、梭梭林消失
• ……
• 沙漠化的成因
• 自然因素：干旱（降水少、蒸发量大）、植物稀少
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 人为因素：过度农耕、过度放牧、过度砍伐、工业交通建 设等破坏植被的行为。
• 据统计，我国土地沙漠化原因里过度采伐占32.4%，过度 放牧占29.4%，土地过度使用占23.3%，水资源利用不当 占6%，沙丘移动占5.5%，城市、工矿建设占0.8%。
• 沙漠化是指原有植物覆盖的土地变成不毛之地的自然灾害 现象。 • 沙漠化导致水土流失、土地贫瘠。 • 沙漠化是世界农业发展的一个重大威胁，是土地极端退化 的表现：它使土地生产能力退化，农牧生产能力及生物产 量下降，可供耕地及牧场面积减少。 • 污染环境 • 威协着人类生存
• 我国沙漠化土地中，以大风造成的风蚀荒漠化面积最大， 占了160.7万km2。据统计，20世纪70年代以来沙漠化扩 大速度每年为2460 km2。 • 毛乌素沙地地处内蒙古、陕西、宁夏交界，面积约4万 km2，40年间流沙面积增加了47％，林地面积减少了76.4 ％，草地面积减少了17％。 • 浑善达克沙地南部由于过度放牧和砍柴，短短9年间流沙 面积增加了98.3％，草地面积减少了28.6％
• 虽然修筑梯田可以在一定程度上解决水土流失问题，但并 不彻底，而且梯田不适宜机械化耕作 • 随着现代工程技术的进步，我们可以因地制宜地改变地形， 将孤立的山头整平，然后覆以肥沃的表土，再修路、植树、 挖沟，虽然工程量大，但是可以一步到位地解决水土流失 问题和机械化操作问题， • 然而这么大幅度地改变了地形地貌，改变了微生态结构， 故整平前宜谨慎评估生态影响。
3.土壤环境容量：
土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大允许 量或负荷量(土壤环境静容量).
土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既 保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境 污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量 或负荷量(土壤环境动容量)。
4. 土壤污染：
人类活动使土壤中有害物质增加； 土壤中某些有害物质超过土壤背景值； 当土壤中某些有害物质含量过高，超过了土壤 净化的能力，造成土壤生态系统的破坏。
石漠化成因
• 石漠化的形成既有自然原因，还有人为因素。 • 自然因素是石漠化形成的基础条件。岩溶地区丰富的碳酸 盐岩具有易淋溶、成土慢的特点，是石漠化形成的物质基 础。 • 土层薄 ：碳酸盐岩易淋溶、成土慢 • 山高坡陡，气候温暖、雨水丰沛而集中：为石漠化形成提 供了侵蚀动力和溶蚀条件。 • 人为因素是：过度樵采、不合理的耕作方式 、过度开垦 、 过度放牧