土地退化研究综述
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
生态环境 2005, 14(2): 287-293 Ecology and Environment E-mail: editor@
基金项目:国家自然科学青年基金项目(40201001);国土资源部重点科技项目(20040507)
作者简介:罗 明(1962-),女,高级工程师,博士后,研究方向为土地利用与地理信息系统。E-mail: luoming@ 收稿日期:2004-11-05
土地退化研究综述
罗 明
1, 2
,龙花楼2
1. 中国人民大学土地管理系,北京 100872;
2. 国土资源部土地整理中心国土整治研究室,北京 100035
摘要:在归纳总结国内外学者对土地退化的概念内涵界定的基础上,综述了土地退化机理、类型划分、评价与监测、及防治与生态重建等方面的国内外研究进展,并在此基础上提出了进一步深入研究我国土地退化问题的方向:1)土地退化评价指标体系的研究;2)土地退化监测与预警的系统研究;3)重点土地退化类型及其退化机制研究;4)退化土地生态重建的原理、方法及技术体系;5)用经济手段进行生态环境建设;6)构建退化土地生态重建的政策保障体系;7)重建技术与模式的试验示范。
关键词:土地退化;研究进展;研究方向
中图分类号:S158.1 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)02-0287-07
土地退化是当今全球变化研究的重要内容。本世纪以来,由于人口的迅猛增加带来的食物需求以及人类不合理的开发利用土地,已引起全球土地资源的不断退化和生态环境的日益恶化,它将威胁着粮食安全、社会经济系统持续发展及人类的生存环境。土地退化在近几十年来吸引了世界范围内国际组织、许多国家政府、研究机构、土地管理部门和公众的广泛注意。尽管人们对土地退化问题展开了广泛而深入的研究,但仍不能满足防治土地退化的需要。纵观国内外土地退化的研究进展,明晰进一步的研究方向,是科学防治土地退化的必然要求。
1 土地退化的概念内涵
联合国粮农组织于1971年发表的《Land Degradation 》[1],首次提出了土地退化的概念。后来,一些学者和国际学术组织又针对土地退化的类型和退化(荒漠化)的成因进行了深入探讨[2, 3]。而Boels (1992)及Lal and Steward (1990)所著的《Soil Degradation 》等一系列专著的相继出版标志着土地退化研究的活跃和日益成熟[4]。Johnson 和Lewis 在考证了以往文献中“土地退化”一词的用法后,指出其中对土地退化的两个关键方面的看法一般是统一的:一是土地系统的生物生产力必须有显著下降;二是这种下降是人类活动而不是自然事件引起的过程的结果。根据这一术语的当前用法,他们把土地退化定义为“人类干预造成的一个地区的生物生产潜力和/或使用价值的显著下降”。“使用价值”是土地退化的一个关键特征,土地退化出现时一个地区的生物生产力可能并没有明显变化,在这种情况下,“使用价值”的变化是定义“退化”
的主要依据[5]
。
国内不少学者对土地退化进行过定义。如李博认为土地退化是指土地物理因子和生物因子的改变所导致的生产力、经济潜力、服务性能和健康状况的下降或丧失[6]。刘慧认为土地退化是指在人类活动或某些不利自然因素的长期作用和影响下,土地生态平衡遭到破坏,土壤和环境质量变劣,调节再生能力衰退,承载力逐渐降低的过程。其范围不仅包括耕地,而且包括林地、牧地及一切具有一定再生产力的土地在内[7]。于伟和吴次芳认为土地退化是指在各种自然因素、特别是人为因素的影响下所发生的土地质量及其可持续性下降甚至完全丧失的物理的、化学的和生物学的过程。其中,土地质量则是指土地的状态或健康状况,特别是维持土地生态系统的生产力和土地持续利用及促进动植物健康的能力。土地质量的核心是土地生产力,其基础是土壤肥力[8]。近年来国际上常用“土壤退化”一词来代替土地退化。主要因为“土地退化”的基本内涵与变化过程是通过土壤退化反映的。它包括土壤侵蚀、沙化、盐碱化、肥力贫瘠化、酸化、沼泽化及污染化等(也可概括为:土壤的物理退化、化学退化与生物退化)[3,9]。但也有学者认为,尽管土壤是土地的主体,但仅用土壤退化来代替土地退化是不全面的,因土地毕竟是由一定厚度内岩石、地貌、气候、水文及生物组成的自然综合体,其结构和功能远超出土壤的范畴[10]。
值得一提的是,国内学者对土地退化和土地荒漠化概念的内涵与外延执有不同意见:张绪良称“土地退化亦称土地荒漠化,是指人类不合理的经济活动与脆弱的生态环境相互作用造成的土地生产力下降直至土地资源丧失,地表呈现类似荒漠化
288 生态环境第14卷第2期(2005年3月)
景观的土地资源衰退演变过程”[11],也有些学者述作“荒漠化/土地退化”[12],将土地退化等同于土地荒漠化;杨朝飞认为“土地退化系指人类不合理活动导致的土地生物或经济产量的下降或丧失,是全球重要环境问题——荒漠化研究的核心内容”[13],其意指荒漠化包含土地退化;朱震达认为“荒漠化的实质是土地退化,是土地生产力下降,土地资源丧失和地表类似荒漠景观的出现”[14],多数学者还是认为土地退化包含土地荒漠化[15,16],作者也持此类观点。
根据1992年联合国环境与发展大会完成的《21世纪议程》和1994年6月通过的《防治荒漠化公约》,“荒漠化是在干旱、半干旱和亚湿润干旱区,由于气候变异和人类活动等多种因素造成的土地退化”,主要表现为农田、草原、森林的生物或经济生产力和多样性的下降或丧失,包括土壤物质的流失和理化性状的变劣,以及自然植被的长期丧失[17,18]。《防治荒漠化公约》中还详细阐述了与荒漠化有关的概念和具体内容,其中的“土地退化”是指由于使用土地或由于一种营力或数种营力致使干旱、半干旱和亚湿润干旱区雨浇地、水浇地或使草原、牧场、森林和林地的生物或经济生产力和复杂性的丧失,其中包括:①风蚀和水蚀致使的土壤物质流失;②土壤的物理、化学和生物特性或经济特性的退化;③自然植被的长期丧失。景可认为土地退化本身含有很强的时间概念[19],所谓退化、不退化是通过不同时段的土地质量和数量的比较而得知的,如沙漠、戈壁、雪原及一些石漠区,在一个相当长的时期内质量和数量都是如此,因此就不能纳入退化的土地。确切地说,在比较时段内,土地的后期质量(数量)明显地比前期下降减少的土地环境为土地退化。
2 土地退化研究进展
2.1 土地退化的类型划分
在土地退化类型划分方面,目前存在着许多不同的方法和体系。联合国粮农组织将土地退化分为土壤侵蚀、盐碱累积、有机废料、传染性生物、工业无机废料、农药、放射性废料、重金属、肥料和洗涤剂等引起的10大类土地退化[5],此外,Allen (1980)又补充了旱涝障碍、土壤养分亏缺和耕地的非农业利用。联合国环境署全球监测系统及国际土壤情报中心把土地退化划为两大类:第一类是由于风力和水力侵蚀作用所造成的土壤物质转移;第二类是土壤本身的物理作用及化学作用所造成的土地退化[19]。刘慧根据土地退化的成因和特点,将我国土地退化分为水土流失、土地沙化、土壤盐碱化、土地贫瘠化、土地污染和土地损毁等6大类[7]。蔡运龙等将中国的土地退化分为沙漠化、土壤侵蚀、土地污染、盐碱化、潜育化、耕地生产力下降、采矿迹地7大类[20]。徐盛荣将土地退化分为土地障碍型、土壤肥力衰退型和土壤污染型3大类[21]。2.2 土地退化的机理
造成土地退化的直接原因,一方面是退化土地生态系统本身比较脆弱,抗干扰能力、稳定性和自我调节能力差;另一方面是不合理的人类活动,如毁林开荒、陡坡开垦、过度放牧等[20]。土地退化是自然因素与人为因素综合作用的结果。自然因素仅为土地退化提供了外在条件,而人类不合理的活动如过牧、过樵、滥伐、工矿建设、陡坡开垦、甚至不适当的营林方式[13],及其它有关社会经济因素[22,23]才是导致土地退化的主要原因。在土地退化的机理方面,Blaike和Brookfield认为,土地退化是土地经受内在质量的损失或其容量的衰减,因此最好的表示不应是单要素的,而是多种力共同作用的产物,其中人和自然力都有各自的位置或作用,可以表示为:土地净退化=(自然退化过程 + 人为干扰)-(自然再生产过程 + 恢复管理)[24]。国外有关专家通过研究非洲的典型地区发现土地退化与农村经济贫困之间联系甚为密切[25];通过对印度西北部地区的研究发现土地退化与当地经济的可持续性互为因果[26];此外,贫困和人口压力[27,28]及技术变化[29]都对土地退化有着直接的影响。“PPE怪圈”是指贫困(Poverty)、人口(Population)和环境(Environment)之间形成的一种恶性循环[30],土地退化的机理从中可见一斑(图1)。
2.3 土地退化的评价与监测
20世纪90年代后期,国内外在土地退化评价的理论和方法上取得了较大的进展,并集中反映在1997年出版的“世界荒漠化地图集”和对其它地区土地退化的评价之中。目前的评价理论有3种,分别是全球人为作用下的土壤退化(GLASOD)、南亚及东南亚人为作用下土壤退化(ASSOD)和俄罗斯科学院提出的评价方法(RUSSIA)。GLASOD通过一整套指标体系直接反映气候与人文共同作用下土地退化的现实状态,其结果为土地的绝对退化;ASSOD则将土地退化的现状与人为影响的强弱两方面结合起来,间接反映退化的相对大小,评价结果代表了土地的相对退化;RUSSIA与前两种主要用于土壤退化代表土地退化的单因素评价不同,它用多样性的概念将土壤、植被和地形综合起来进行多因素评价,属于真正综合的土地退化评价。以上3种评价理论都是利用遥感的技术手段,但以目视解译为主,同时依靠常规技术支持的经验性指标体系来完成的[32]。相应地,基于3S技术的