第十一章土壤退化与防治

生物控制—减少农药施用
Choose a cover crop as a bio-control for a specific pest
Time tillage to give crops the best advantage from the resulting biological activity
1.土壤退化的 面积大，强度 大、类型多
2.土壤退化发 展快、影响深 远
1. 土壤沙化
土壤沙化:主要是风 蚀和风力堆积过程。
1.1 原因: ✓ 极端干旱及大风 ➢ 过渡放牧 乱挖乱樵 水资源萎缩 过渡开垦 森林植被破坏
土壤沙化
1.2 土壤沙化的危害
土 地 贫 瘠 化
1.2 土壤沙化的危害
3.4 土壤次生盐渍化的防治
合理利用水资源;
– 灌排配套发展,实施合理的灌溉制度; – 采用节水灌溉技术; – 减少渠系渗漏损失;
改变种植制度,因地制宜建立生态农业 结构;
精耕细作.
4. 土壤污染
4.1 概念:
指进入土壤的
有机物、无机 盐、能源物质 等导致土壤质 量的变化，可 能影响土壤的 正常使用，或 危及人类健康 和生态环境。
Once in a body of water, these chemicals continue to promote the growth of plants, the resulting plant detritus is food for micro-organisms, and as the population of such organisms grows, the supply of oxygen in the water is depleted.
Manage habitats at the edge of fields to support predators of pests
生物控制
Choose pesticides partially based on the non-target organisms they affect
Choose a source of compost and manure based on how it impacts disease or cropenhancing organisms
3.2土壤盐渍化类型
– 3.2.1 现代土壤盐渍化; – 3.2.2 残余土壤盐渍化; – 3.2.3 潜在土壤盐渍化.
3.3 土壤次生盐渍化
概念:由于不恰当的利用,使潜在盐渍化 土壤中盐分趋向于表土层积聚的过程.
原因: 超量用水导致地下水位上升超过临界深
度; 高矿化度水灌溉(>3g/L); 灌排不配套,排水不畅; 开垦利用本身含盐高的土壤.
染物 （五）废塑料制品
4.5 土壤污染物的分类
二、有机污染物
（一）农药： 1.农药直接施入土壤或拌种、浸种 2.喷洒农药落到地面或作物上的农药被淋洗到地表 3. 大气中悬浮农药以气态或经雨水溶解和淋洗到地面 4.随死亡动物或污水灌溉进入土壤
4.5 土壤污染物的分类
三、固体废 物与放射性 污染物 1.工业固体废 物 2.城市垃圾 3.放射性物质
土壤污染的最大危害性在于:不仅毒害土壤,降 低其生产能力,而且可以通过食物链传递,对动 植物及人类产生危害.
4.2 土壤背景值与环境容量
土壤背景值:土壤在自然成土过程中,构成土壤 自身的化学元素的组成和含量,即土壤未受人 类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含 量.
土壤环境容量:土壤环境单元在一定时限内遵 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,土壤所能承纳污 染物的最大容量.即土壤污染物的起始值和最 大负荷量的差.
2.4 水土流失的防治:水土保持
Diversion ditch• effective for draining steep slopes
Forest terrace suitable for reforestation in degraded mountain zones
Algerian terrace•
植 被 退 化， 适 宜 性 变 差
1.2 土壤沙化的危害
土 地 沙 化， 利 用 程 度 降 低
1.2 土壤沙化的危害
沙 尘 暴， 环 境 恶 略
1.3 土壤沙化的防治
草 方 格 沙 障
1.3 土壤沙化的防治
营 造 防 护 林
1.3 土壤沙化的防治
种 植 耐 旱 作 物
1.3 土壤沙化的防治
水土保持
等 高 种 植
Leabharlann Baidu 水土保持
沿 等 高 线 营 造 防 护 林
水土保持
陡 坡 地 退 耕 还 林
水土保持
沿 沟 建 淤 地 坝
水土保持
修 水 窖 雨 季 蓄 水
水土保持
生 物 工 程
水土保持
生 物 措 施
水土保持
生 物 措 施
水土保持
工 程 措 施 与 生 物 措 施 结 合
水土保持
富营养化
"Biochemical Oxygen Demand", or "BOD". This means that the water is capable of supporting a large population of bacteria that will have a high demand for oxygen.
4. 土壤污染
土壤污染概念的相对性和绝对性
– 绝对性概念:人类活动向土壤添加有害物质,土壤即 受到污染;
– 数量相对性概念:土壤污染物浓度超过背景值加两 倍标准差的临界浓度;
– 现实相对性概念:不仅加入土壤的污染物浓度超过 土壤的自净能力,或污染物在土壤中的累积量超过 土壤基准量,从而给生态系统带来危害.
大于15000
小于0.16或0.4或0.8 0.16或0.4或0.8—2
2—4 4—6 6—12 大于12
水土流失的 主因：
1.植被破坏 2.坡地耕种 3.年降雨分 配不均
水土流失
洪水引起的冲刷
降雨对裸土产生的沟蚀
2.3 水土流失的危害
2.3.1 土壤 薄层化 2.3.2 土壤 质量下降 2.3.3 生态 环境进一步 恶化
4.4 土壤污染物的来源
工业“三 废”，即 废气、废 水、废渣， 农药、化 肥、城市 垃圾、污 泥、放射 性微粒等。
土壤污染
土壤污染物的来源
交通事故 （车、飞 机）后燃 料及其它 有机物添 加到土壤 中。
土壤污染物的来源
人为 增加 的有 毒物 质如 溶剂、 油漆、 颜料、 家用 清洁 剂等。
土壤污染的防治
4) Kind of Soil - will the soil be able to handle the material before groundwater is contaminated, 5) Growing conditions for the soil organisms - is it too cold, too wet etc. 6) How long has the material been on the site - is there evidence of environmental problems, is it undergoing decomposition. 7) Immediate danger to people and the environment - Urgency of the situation.
4.3 土壤的自净作用
概念:指进入土壤的污染物,在土壤矿物质、有机质和土壤 微生物的作用下,经过一系列的物理、化学及生物化学过程, 降低其浓度或改变其形态,从而消除或降低污染物毒性的现 象.
类型: 物理自净作用:进入土壤的污染物随水迁移,通过渗滤作用
排出土体,或有机污染物通过挥发、扩散进入大气;只能降 低浓度或迁移并可能造成地下水或大气污染; 化学和物理化学自净作用:土壤中污染物通过吸附、配合、 沉淀、氧化还原作用使其毒性浓度降低的过程;实际是土 壤缓冲性能的发挥,未排除并可能积累起来,最终仍可能被 生物吸收; 生物化学净化作用:有机污染物在微生物及酶作用下,通过 生物降解,被分解为简单的无机物而消散的过程.真正实现 净化.
培 育 生 物 土 壤 结 皮
1.4 土壤沙化的防治
退 牧 还 草
1.5 土壤沙化的防治
减 少 耕 作 次 数， 少 耕 免 耕
1.6 土壤沙化的防治
选 种 适 生 植 物
1.7 土壤沙化的防治
秸 杆 覆 盖
2. 土壤（水土）流失
2.1 概念 土壤由 水力或 水力加 重力作 用而搬 移运走 的侵蚀 类型。
土壤退化与防治
土壤退化
我国土壤退化的自然社会条件制 约
一、土壤资源短缺，空间分布不均
1.人均占有率低 2.土地资源空间分布不均，区域 开发压力大
3.生态脆弱区范围大 4.耕地土壤质量总体差，2/3低产
二、人口增长与社会经济发展对土 壤退化的制约
三、水资源短缺对土壤退化的制约
我国土壤退化 的现状
土壤污染的防治
Information needed to clean up materials
added to soil include: 1) Kind of material - organic or inorganic - is the material biodegradable, is the material dangerous to animals and humans, 2) how much material was added to the soil, will it overload the organisms in the soil; 3) C:N ratio of the material, are additional nutrients needed ( N & P)
修 建 梯 田
水土保持
沟 道 种 植 灌 木 防 切 沟 发 展
水土保持
修 隔 坡 梯 田
水土保持
梯 田 及 培 肥
水土保持
粮 食 作 物 与 水 保 林 间 作
水土保持
沿 等 高 线 修 梯 田
3. 土壤盐渍化
概念:土壤地表面积盐的过程. 3.1土壤盐渍化的三条件
– 3.1.1 蒸发量大于降水量; – 3.1.2 地下水位超过临界水位; – 3.1.3 地下水矿化度高.
水土流失
土壤（水土）流失
2.2 水土流失的指标
土壤侵蚀模数，即每年每平 方公里的土壤流失量。
土壤流失分级 土壤侵蚀模数 年均流失厚度（mm）
无明显侵蚀 轻度侵蚀 中度侵蚀 重度侵蚀 极强度侵蚀 剧烈侵蚀
小于200或500 或1000 200或500 或1000—2500
2500 —5000 5000 —8000 8000 —15000
4.6 土壤性质对污染物毒性的影响
污染物进入土壤后的物理、化学及生物化学反应主要 包括:吸附解吸附、沉淀溶解、络合解络合、同化矿 化、降解转化等过程.
✓ 粘粒矿物对污染物毒性的影响:铝硅酸盐对重金属和 离子态有机农药及氧化物对氟、钼、砷、铬等含氧根 的吸附,起到固定或暂时失活的减毒效应;
➢ 有机质对污染物毒性的影响:通过静电吸附或络合(螯 合)降低毒性;
污染土壤的生物修复
A treatment process that uses microorganisms (yeast, fungi, or bacteria) to break down, or degrade, hazardous substances into less toxic or nontoxic substances (carbon dioxide and water)
土壤酸碱性对污染物毒性的影响:通过影响物质的电 荷性、沉淀溶解平衡、吸附解吸附平衡及络合平衡来 改变污染物的毒性;酸性下毒性强,碱性下易生成氢氧 化物沉淀,毒性降低;
土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响:氧还交替利 于有机物降解,还原条件下,硫可导致重金属产生沉淀, 降低毒性;
农药和化肥的污染
When not used by the plants the nutrients can enter streams and lakes during the run-off or leaching events.
4.5 土壤污染物的分类
一、重金属污染 物
汞（Hg）、镉 （Cd）、铅 （Pb）、络 （Cr）、铜 （Cu）、锌 （Zn），类金属 砷（As）和非金 属氟（F）也包 含其中。
4.5 土壤污染物的分类
二、有机污染物
（二）三氯乙醛（重 多化工产品、药物、 农药的合成原料。
（三）油类污染物 （四）表面活性剂污