土地复垦与生态重建

土壤数量减少与土壤质量下降
• 数量上：土壤资源无再生能力、具有数量有限性
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的特点。 质量上：土壤可以通过改良培肥，保持“地力常 新”。 对于人多地少的中国，潜在危险更大的是土壤质 量的退化。 研究土壤退化既要注意量的变化——土壤面积的 变化，更要注意质的变化——肥力与质量问题。
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土壤退化的自然因素 和人为因素
特点三：土壤资源所处的自然 条件优越生产潜力较大
• 青藏高原，海拔多在4000～4800m，国际上通 •
常列为无农业区。 但因其地处北纬25°～35°，东经70°～95° 之间，与欧亚大陆其它高原相比，即使海拔高， 仍接受较高热量辐射，全年在5862～7955MJ／ m2，拉萨最高达8164MJ／m2，年日照时数 1631.2(察隅)～3393.3小时(定日)之间，平均为 2746.2小时，东南低，西北高，年平均气温仍 在-5℃，7月份大部分高原地区平均气温低于 10℃，但气温的垂直变幅大，在一些深切河谷 地区7月份平均气温可达18～23℃。
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耕地土壤退化
• 耕地是人类赖以生存的最珍贵的土壤资源，是农
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业生产最基本的生产资料。 耕地土壤退化虽然受不利自然因素的作用，但人 类高强度的土地利用，不合理的种植、耕作、施 肥、灌溉等，是导致耕地土壤质量变劣、再生能 力衰退、生产力下降的主要原因。 防治土壤退化，首先要保护好对农业生产有着特 殊重要性的耕地土壤。
渐变型退化
• 在生态环境受干扰因素，如土壤侵蚀、
放牧、樵采、耕作活动等影响，超过生 态系统的抵抗力时便发生退化。 • 其作用是渐近的、隐匿的、平稳的。
突变型退化
• 由于自然环境的突变或人为干扰的频率和
强度过度强烈，使土壤退化在近时间内推 进到更严重的阶段。 • 突发性灾害：泥石流滑坡灾害、暴雨冲刷 及土体崩塌；人为强度破坏，如开矿、污 染等，使土壤急剧变化，严重地降低土壤 肥力和生产力。
D6 放射性物质污染 D7 寄生虫、病原菌和病毒 E1 土壤板结 E2土壤潜育化和次生潜育化
有机
污染
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污染 • E 土壤性质恶化
全球土壤退化概况
• 退化面积：1960万km2。 • 退化地区：非洲和亚洲土壤退化尤为突出，约达 •
300 万 km2 的严重退化的土壤中有 120 万 km2 分布 在非洲，有110万km2分布在亚洲。 退化等级：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8％。
“土壤退化”与“土地退化”的关 系
• 土地：宏观的自然综合体。 • 更多强调土地属性。 • 在宏观属性的变化上有所侧重。 • 如：地表形态（山地、丘陵等）的变化；
植被覆盖（林地、草地、荒漠等）的变化； 水文（河流、湖沼等）的变化。
• 对农业来说，土壤是土地的核心，其变
化也包括土壤（土被）的变化。 • 土地退化是指人类对土地的不合理开发 利用而导致土地质量下降乃至荒芜的过 程。 • 主要内容包括森林的破坏及衰亡、草地 退化、水资源恶化与土壤退化。
土壤退化的原因
• 水土流失形成的退化：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； • 沙漠化形成的退化：60％是由于过度放牧， 16％是由于不合理的农业管理； • 土壤化学因素形成的退化：56％是由于不 合理的农业管理，28％是由于森林破坏。
退化类型
• 水土流失面积占总退化面积的84％，是土
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“潜在土壤退化”
• 一个地区由气候、地形、母质和土壤等自
然要素等综合作用下所产生的土壤退化。 • 它主要反映这些自然要素对土壤退化的敏 感性。 • 在进行全国性和重点退化区土壤资源评价 时，可侧重于“潜在土壤退化”评述。
实际土壤退化
• 人们在利用土壤过程中对土壤施加不利影
响后的土壤退化。 • 在进行乡和农、林、牧场等基层生产单位 土壤资源评价时，则侧重于“实际土壤退 化”评述。
大学本科生课程
土地复垦与生态重建
内容提要
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土地复垦与生态重建的基本概念 采矿工艺对新造地形成的影响 土地破坏调查与预测 待复垦土地适宜性评价 土地复垦与生态重建规划 固体废弃物的综合利用 土地复垦与生态重建效益 专家系统在土地复垦与生态重建中的应用 土地复垦与生态重建有关的政策、法律与法规
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为西高东低，大体呈阶梯状分布，造成我国大部 分地区夏季高温多雨、冬季寒冷干旱的季风气候。 全年降水量有2／3集中于4～9月份，在此期间， 月均温东部为5～28℃，西部为8～23℃。 雨热同期的气候特点，基本满足了主要农区中各 类农作物生长期间对水分和热量的需求，保证了 大部分土壤资源得以开发利用。
一、前言
背景
• 在人类社会迅速发展的今天，存在着一对
永恒的矛盾，那就是一方面必须要大量地 从生态系统中索取资源，来满足经济发展 的需求；另一方面又必须采取措施，整治 此种经济活动诱发的土地破坏和生态退化， 来保证人类社会的可持续发展。这一对矛 盾在不同的历史时期、不同的国家以及不 同的区域表现的程度不同。
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特点一：土壤资源类型丰富 土壤适宜性广泛
• 自然环境的差异和长期的人类农业生产活动， •
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使我国的土壤资源类型十分丰富多样。 全国第二次土壤普查结果：土壤类型有12个土 纲、29个亚纲、61个土类、230个亚类。 它们是在不同自然环境和人为影响下形成的， 具有不同的生产力及农、林、牧业发展的适宜 性。
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特点四：耕地土壤比重小 总体质量不高
• 高 产 耕 地 2 8 5 5 . 2 万 hm2， 占 总 耕 地 面 积 的 •
21.54%； 中 产 耕 地 4 9 3 4 . 1 万 hm2， 占 总 耕 地 面 积 的 37.24%； 低 产 耕 地 5 4 6 0 3 万 hm2， 占 总 耕 地 面 积 的 41.22%。 中低产耕地面积占全部耕地面积的78.46%； 有些耕地存在多种障碍因子，如风沙耕地又缺水， 坡耕地又瘠薄。
特点二：土壤资源的区域差异大Hale Waihona Puke Baidu
• 我国季风气候十分活跃，水热状况与土壤
性状区域差异较大，因而土壤资源开发利 用潜力也有很大差别。 • 农业区集中于东部，而青藏高原及西北漠 境地区耕地土壤面积所占比例甚少。
特点二：土壤资源的区域差异大
• 年降水量400mm等雨量线，对于土壤资源和土地
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利用有着重要的意义。 此线以东、以南，为以乔木为主体的森林分布区， 是我国目前主要农业区，但由于过垦毁林天然林 木残存甚少，仅在边远、交通不便的自然保护山 区才有天然林存在。 此线以西、以北降雨量较少，气候由半干旱逐渐 过渡到200mm以下的干旱和荒漠区，是我国的主 要牧区，大部分广阔地区为草原、沙漠、戈壁与 高寒区。只有在高大山系背阴处，方见到森林与 密茂草场。
壤退化的最主要类型。 • 每年全球土壤流失量达750亿t，所损失的 土壤养分几乎等于世界商品肥料的生产量， 相当于4000亿美元的损失，至于对环境破 坏造成的损失更是无法估量。 • 全球受化学退化（包括土壤养分、盐碱化、 酸化、污染等）影响的面积达240万km2。 • 全球受物理退化影响的土地总面积约83万 km2，绝大部分与农业机械的压实有关。
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三、土壤资源利用中存在的
主要问题
主要问题
• 土壤资源盲目开发利用 • 土壤生产力没有得到很好发挥 • 土壤退化严重，生态环境恶化 • 非农业占地严重
问题一：土壤资源盲目开发利用
• 陡坡开荒种植，森林乱砍滥伐，草原过度开垦放牧， • • • •
盲目围湖围海造田。 联合国粮农组织用卫片分析我国土地利用状况，认 为我国是过垦的国家之一。 现有 25 °以上严重水土流失的陡坡耕地约 666.7万 hm2，坡度在25°以下但不适宜开垦的坡耕地面积 则更大。 毁草开荒使草地面积急剧减少。 围湖围海造田，使湿地面积大面积萎缩，功能丧失。
特点三：土壤资源所处的自然条 件优越生产潜力较大
• 优越的自然条件，决定了我国土壤资源具有较大
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的生产潜力。 气候资源生产力推算，我国粮食生产可望在目前 水平上再翻一番，耕地的单产粮食水平还有近一 倍的潜力可挖。 我国林地质量相对较高，总体质量中等偏上。 草地类型和牧草品种均居世界首位，质量也属上 乘。
• 自然因素：破坏性自然灾害及其异常的成土因素，
如气候、母质、地形等是引起土壤自然退化过程 （侵蚀、沙化、盐化、酸化等）的基础。 人为因素：加剧土壤退化的根本原因。 人为活动造成的土地退化，主要是由于人类盲目 的开发利用土、水、气、生物等农业资源，如砍 伐森林、过度放牧和不合理农业耕作等。 从大的时间尺度上看，人为活动会造成生态环境 的恶性循环，从而加重自然因素对土壤退化的影 响。
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特点二：土壤资源的区域差异大
• 800mm等雨量线基本上是以秦岭、淮河
为分界线。 • 此线以北的华北和东北区，土壤中的矿 质淋溶适中，旱作农业发达。 • 此线以南的华东和华南区土壤受降水强 烈淋溶作用的影响，土壤往往偏酸性， 农业以水田为主。
特点三：土壤资源所处的自然条 件优越生产潜力较大
• 我国位于欧亚大陆东部，滨临太平洋，整个地势 •
二、土壤资源的特点
我国土壤资源的特点
• 土壤资源类型丰富，土壤适宜性广泛 • 土壤资源的区域差异大 • 土壤资源所处的自然条件优越，生产潜力
较大 • 耕地土壤比重小，总体质量不高
特点一：土壤资源类型丰富土壤 适宜性广泛
• 960万km2陆地表面，从北到南，由寒温带到赤 •
道带，跨越55个纬度；自东到西，由滨海平原 湿润环境，到干旱区至漠境区。 不少地区的土壤如南方季风亚热带土壤，是在 整个第四纪漫长时期下形成的，具有强淋溶弱 风化的特点。 西北内陆干旱地区不仅有世界各大干旱区的土 壤类别，而且还有我国特有的寒性、盐积、超 盐积和盐磐干旱土等土壤类别，是世界干旱土 研究的天然标本库。
土地退化的直接后果
• 可破坏陆地生态系统的平衡及其生产力； • 可破坏自然景观及人类生存环境； • 可通过水分和能量的平衡与循环的交替演
化，诱发区域乃至全球的土被破坏、水系 萎缩、森林衰亡和气候变化，因而与全球 变化有更密切的关系。
土地退化的直接后果
• 土壤退化是土地退化的核心，是土地退化中最
集中的表现、是最基础、最重要的、且具有生 态环境连锁效应的退化现象，是在自然环境的 基础上，因人类开发利用不当而加速的土壤质 量和生产力下降的现象和过程。 对农业而言，土壤退化的标志是土壤肥力和生 产力的下降。 对环境来说，土壤退化的标志是土壤质量的下 降。
特点四：耕地土壤比重小 总体质量不高
• 土壤资源利用构成分析：天然草地多、耕地少、
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林地比重低。 现有耕地 13003.92 万 hm2（1996年土地资源详查 数），占世界耕地总面积的 7% ，占世界总人口 22% 的庞大人口基数，决定了我国人均耕地面积 远低于世界平均水平。 耕地数量偏低的主要原因：我国70%以上为山地 丘陵。
跃变型退化
• 在持续不断并逐渐加剧的外部自然和人为
因素干扰下，土壤退化将可产生退化阶段 上不连续的退化过程。 • 如：由未退化阶段跃为中度，甚至于强度 退化阶段。
复合型退化
• 土壤退化中多种演化型式并存的演化。 • 如：很多突变型的土壤退化并不局限于依
阶段顺序演化，而可能跨过中间的阶段发 生跃变型退化，这便属复合退化型式。
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土壤退化分类
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Ⅰ级 A 土壤侵蚀 B 土壤沙化 C土壤盐化 D土壤污染 Ⅱ级 A1 水蚀 A2 冻融侵蚀 A3 重力侵蚀 B1 悬移风蚀 B2 推移风蚀 C1盐渍化和次生盐渍化 C2 碱化 D1 无机物（包括重金属和盐碱类 ）污染 D2 农药污染 D3 有机废物（工业及生物废物中生物易降解 毒物）污染 D4 化学肥料污染 D5 污泥、矿渣和粉煤灰
特点三：土壤资源所处的自然条 件优越生产潜力较大
• 西北部广大干旱区，年降水量小，特别是准噶尔 •
盆地、吐鲁番盆地和塔里木盆地年降水量仅25～ 50mm左右，限制了土壤资源的开发利用。 但该区四周高山环抱，北端有阿尔泰山山脉，南 部有昆仑山、阿尔金山及祁连山山脉，中部有天 山山脉横贯，构成高山与盆地相间地貌，这些山 脉的海拔高度在4000m以上，气温低，山区年降 水量200～700mm，山顶冰雪覆盖 。