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本课件界定土壤退化的概念与分类，分析我国土壤退化的自然社会背景、面积与发展态势，分别说明土壤沙化与沙漠化、土壤流失、盐渍化与次生盐渍化、潜育化等退化类型的成因与防治措施，并介绍退化生态系统的恢复途径。
第十四章土壤退化与生态恢复封面
第十四章土壤退化与生态恢复
从20世纪60年代以来：世界各国对这个问题给予了极大的关注和重视。这是由于人口-资源-环境之间矛盾的尖锐化，已使人类自身日益意识到，人与自然之间的某些不相谐调的活动，会严重影响、破坏人类赖以生存的环境。土壤及土地资源质量退化，就是一个直接影响地球表面系统土壤的生产力及其稳定性、土地承载力，并诱发全球变化，最终能从根本上动摇人类生存和发展的物质基础
我国的土壤退化严重：据统计，因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤退化总面积约4.6亿hm2，占全国土地总面积的40％，是全球土壤退化总面积的1/4。这些退化表现为物理、化学和生物学特性的退化
土壤退化的概念及分类
第一节土壤退化的概念及分类
土壤退化的概念：一、土壤退化的概念土地(壤)退化指的是数量减少和质量降低。数量减少可以表现为表土丧失，或整个土体的毁失，或土地被非农业占用。质量降低表现在土壤物理、化学、生物学方面的质量下降
土壤退化的分类：二、土壤退化的分类联合国粮农组织1971年编写《土壤退化》一书，我国80年代才开始研究土壤(地)退化分类。所以在国际上对土壤(地)退化还没有一个权威的看法
土壤退化的分类（续）
侵蚀盐碱有机废料传染性生物工业无机废料农药耕地非农业占用重金属肥料旱涝障碍联合国粮农组织放射性土壤养分亏缺土壤退化洗涤剂
中国科学院南京土壤研究所的土壤退化分类：将我国土壤退化分为土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染以及不包括上列各项的土壤性质恶化、耕地的非农业占用6类。在这6类基础进一步进行2级分类
中国土地(壤)退化
中国土地(壤)退化分类2级1级A1水蚀A土壤侵蚀A2冻融侵蚀A3重力侵蚀B1悬移风蚀B土壤沙化B2推移风蚀C1盐渍化和次生盐渍化C土壤盐化C2碱化D1无机物(包括重金属和盐碱类)污染D土壤污染D2农药污染D3有机废物(工业及生物废弃物中生物易降解有机毒物)污染D4化学肥料污染D5污泥、矿渣和粉煤灰污染D6放射性物质污染D7寄生虫、病原菌和病毒污染E1土壤板结E土壤性质恶化E2土壤潜育化和次生潜育化E3土壤酸化E4土壤养分亏缺F耕地的非农业占用
我国土壤退化的背景与基本态势
第二节我国土壤退化的背景与基本态势
我国土壤退化的自然社会条件制约：一、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．人均土壤资源占有率低：总耕地1.23亿hm2(18.5亿亩)人均耕地不到0.1hm22、资源空间分布不均匀区域开发压力大3．生态脆弱区范围大4．耕地土壤质量总体较差，自维持能力弱：低产土壤占2/3
近年来中国耕地面积变化19：本页为数据表，原始文本数字粘连，暂未安全还原为真表格，建议对照原课件图片核对。
近年来中国耕地面积变化19.520.019.018.518.017.519981999200020012002200320042005单位：亿亩
人口增长与社会经济发展对土壤退化的制约
(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
我国土壤退化的自然社会条件制约（续）
1984200019952003ShrinkageofarablelandinTaihulakeregionduetourbanizationfrom1984to2003
我国土壤退化的自然社会条件制约（续2）：本页为数据表，原始文本数字粘连，暂未安全还原为真表格，建议对照原课件图片核对。
5.205.004.804.604.404.204.003.80总产量（亿吨）1994199519961997199819992000200120022003年份近十年我国粮食总产量年变化近十年人均粮食产量年变化385412400410404333365355356300250200350400450500199519961997199819992000200120022003年份人均粮食产量（公斤/人）Grainyieldpercapita,lowerthanexpected440or370kgofthesecuritylineNationaltotalofgrainproduction—tendencyofdecrease
我国土壤退化的现状与态势：二、我国土壤退化的现状与态势(一)土壤退化的面积广，强度大，类型多水土流失总面积达1.5亿hm2，几乎占国土总面积的1/6沙漠化、土壤沙化总面积1.1亿hm2，占国土总面积11.4％全国草地退化6770万hm2，占全部草地面积的21.4％土壤污染：据农业部统计，我国遭受重金属污染的农田面积超过3亿亩，遭受农药污染的农田面积达1.4亿亩。
973项目课题：农田土壤障碍因子消减与地力修复原理长江中下游黄淮海东北地区1.19(44.3%)1.52(43.1%)2.22(68.7%)中低产田面积(亿亩)√√√障碍层土壤主要障碍因子√√盐碱√沙化√√瘠薄√酸化√潜育化主要土壤障碍因子溯源、形成过程与驱动因素(重点：酸化、潜育化、板结粘闭化、次生盐渍化等)主要土壤障碍因子消减、次生化阻控机制障碍土壤地力修复的原理和长效保持机理
我国土壤退化的现状与态势(二
二、我国土壤退化的现状与态势(二)土壤退化发展快，影响深远发展速度（万hm2/年）土壤退化类型15耕地占用10耕地剥离30-40土壤流失490土壤沙化130草地退化
土壤酸化20年前平湖6：本页为数据表，原始文本数字粘连，暂未安全还原为真表格，建议对照原课件图片核对。
土壤酸化20年前平湖6.20-8.30平均值：6.65德清4.60-7.20平均值：6.1420年后平湖4.14-6.50平均值：5.61德清4.84-6.79平均值：5.67
土壤退化主要类型及其防治
第三节土壤退化主要类型及其防治
土壤沙化和土地沙漠化：一、土壤沙化和土地沙漠化土壤沙化与土地沙漠化的重要过程是风蚀和风力堆积过程。我国沙漠化土地面积约33.4万km2，按照土壤发生层次A、B、C各层被风蚀破坏的程度分为若干种发展状态
我国土壤风沙化分级及其比例占全部(％)：本页为数据表，原始文本数字粘连，暂未安全还原为真表格，建议对照原课件图片核对。
我国土壤风沙化分级及其比例占全部(％)分布面积104km2生物生产力下降(％)0.00lmm损失(％)风沙覆盖(cm)吹蚀深度类型47.3115.810-255-10<10A层剥蚀<1/2轻度风蚀沙化(潜在沙漠化)24.258.125-5010-2510-50A层剥蚀>1/2中度风蚀沙化(发展中沙漠化)18.266.150-7525-5050-100A层殆失重度风蚀沙化(强烈沙漠化10.183.4>75>50>100B层殆失严重风蚀沙化(严重沙漠化)
1土壤(地)沙化和沙漠化
1土壤(地)沙化和沙漠化的类型干旱荒漠地区的土壤沙化：分布在内蒙古的狼山一宁夏的贺兰山一甘肃的乌鞘岭以西的广大干旱荒漠地区，沙漠化发展快，面积大。该地区由于气候极端干旱，土壤沙化后很难恢复半干旱地区土壤沙化：主要分布在内蒙古中西部和东部、河北北部、陕北及宁夏东南部。
该地区属农牧交错的生态脆弱带，由于过度放牧、农垦，沙化成大面积区域化发展，这一沙化类型区人为因素很大，土壤沙化有逆转可能。半湿润地区土壤沙化：主要分布在黑龙江、嫩江下游，其次是松花江下游、东辽河中游以北地区。呈狭带状断续分布在河流沿岸。
沙化面积较小，发展程度较轻，并与土壤盐渍化交错分布，属林一牧一农交错的地区，降水量在500mm左右。对这一类型的土壤沙化，控制和修复是完全可能的。
土壤沙化和土地沙漠化（续）
Sand-duststorm
塔克拉玛干沙漠
河水断流
河水断流，胡杨枯死，土地轻度沙漠化
流沙入侵淹没房屋(新疆阿拉干)
土壤流失：二、土壤流失土壤流失是土壤物质由于水力及水力加上重力作用而搬运移走的侵蚀过程，也称水土流失作用。主要类型：流水侵蚀重力侵蚀冻融侵蚀
土壤流失（续）
1．土壤流失的指标衡量土壤流失的数量指标主要采用土壤侵蚀模数，即每年每平方公里土壤流失量美国土壤保持局提出的通用土壤流失方程以对侵蚀进行预测预报：A=R·K·L·S·C·P式中，A为土壤流失量R为降雨侵蚀力指标K为土壤可蚀性因子L为坡长因子S为坡度因子C为覆盖与管理因子P为土壤保持措施因子
土壤流失强度分级指标：下表列出相关数据。
| 土壤流失分级 | 年平均流失厚度(mm) | 平均土壤侵蚀模数(t/km2·a) |
|---|---|---|
| 1．无明显侵蚀 | <0.16或0.4或0.8 | <200或500或1000 |
| 2．轻度侵蚀 | 0.16或0.4或0.8-2 | 200或500或1000-2500 |
| 3．中度侵蚀 | 2-4 | 2500-5000 |
| 4．强度侵蚀 | 4-6 | 5000-8000 |
| 5．极强烈侵蚀 | 6-12 | 8000-15000 |
| 6．剧烈侵蚀 | >12 | >15000 |
我国土壤流失状况我国
2、我国土壤流失状况我国的水土流失发生范围仅次于土壤沙化和沙漠化，主要发生地区是黄河中上游黄土高原地区、长江中上游丘陵地区和东北平原地区黄土高原总面积53万km2，水土流失面积达43万km2，占总面积81％左右，其中严重流失面积约11万km2，土壤流失以沟蚀为主，片蚀次之南方12省土壤流失面积150万km2
3土壤流失的主要因素植被破坏：植被破坏使得土壤失去天然保护屏障成为加速土壤流失的先导因子，土壤流失与植被覆盖率呈密切正相关坡耕地垦植：它使土壤暴露于水力冲刷，是土壤流失的推动因子，土壤流失量与坡度呈指数关系季风气候的影响：我国长江流域、江南丘陵、黄土高原土壤流失严重也与季风气候的影响有关。季风气候的特点是：降雨量大且集中，多暴雨，因此也加重了水土流失
土壤流失（续2）
SoildegradationmapGullyerosionofredsoil
第四纪红土受侵蚀后裸露的铁盘层
第四纪红土受侵蚀后裸露的铁盘层(江西泰和)
老黄土层形成的悬沟侵蚀
土壤盐渍化与次生盐渍化：三、土壤盐渍化与次生盐渍化土壤盐渍化主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区，它是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程土壤次生盐渍化是土壤潜在盐渍化的表象化。由于不恰当的利用，使潜在盐渍化土壤中盐分趋向于表层积聚的过程，称土壤次生盐渍化。
盐土景观(宁夏平罗)
瓦碱土(结皮碱土)(河南封丘)
次生盐渍化
土壤潜育化与次生潜育化：四、土壤潜育化与次生潜育化土壤潜育化是土壤处于地下水和饱和、过饱和水长期浸润状态下，在lm内的土体中某些层段Eh<200mV，并出现因Fe、Mn还原而生成的灰色斑纹层，或腐泥层，或青泥层，或泥炭层的土壤形成过程土壤次生潜育化是指因耕作或灌溉等人为原因，土壤(主要是水稻土)从非潜育型转变为高位潜育型的过程。常表现为50cm土体内出现青泥层。我国南方有潜育化或次生潜育化稻田400多万hm2，约有一半为冷浸田，是农业发展的又一障碍
土壤退化的生态恢复
第四节土壤退化的生态恢复
退化生态系统：一、退化生态系统退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。与自然系统相比，退化生态系统的种类组成、群落或系统结构改变，生物多样性减少，生物生产力降低，土壤和微环境恶化，生物间相互关系改变。
生态恢复是帮助退化：受损或毁坏的生态系统的恢复过程，它是一种旨在启动及加快对生态系统健康、完整性及可持续性进行恢复的主动行为。
生态恢复（restoration），相关概念还有：重建（rehabilitation）、改良（reclamation）、改进（enhancement）、修补（remedy）、减缓（mitigation）、重造（creation）、更新（renewal）、再植（revegetation）、生态工程（ecologicalengineering）等。
二、生态恢复与恢复生态学
1）美国自然资源委员会：使一个生态系统回复到较接近其受干扰前的状态。强调恢复到干扰前的理想状态。2）余作岳和彭少麟：研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理。强调应用生态学过程。3）国际恢复生态学会：研究如何修复由于人类活动引起的原生生态系统生物多样性和动态损害的一门学科，其内涵包括帮助恢复和管理原生生态系统的完整性过程。强调生态整合性恢复。恢复生态学定义
生态恢复的目标把已遭到坡坏
生态恢复的目标把已遭到坡坏的生态系统重新恢复成未受干扰的状态基本的恢复目标或要求，主要包括：①实现生态系统的地表基底（地质地貌）稳定性，；②恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力；③增加种类组成和生物多样性；④增强生态系统功能，提高生态系统的生产力和自我维持能力；⑤提高生态效益，控制水土流失，减少或控制环境污染；⑥构建合理景观，增加视觉和美学享受。
退化生态系统恢复与重建的基本原则
生态恢复的程序①确定系统边界
生态恢复的技术体系①非生物或环境要素（
生态恢复的技术体系①非生物或环境要素（包括土壤、水体、大气）的恢复技术；②生物因素（包括物种、种群和群落）的恢复技术；③生态系统（包括结构与功能）的总体规划、设计与组装技术。
退化生态系统的恢复与重建技术体系
退化生态系统的恢复与重建技术体系（续）
退化生态系统的恢复与重建技术体系
生态恢复技术
水土流失控制技术低丘红壤植
水土流失控制技术低丘红壤植被覆盖初级治理果树生产
污水生态处理技术
退化生态系统（续）
微生物分解颗粒沉降基质吸附人工湿地净化水体技术示范与应用挥发植物吸收植物固定
重庆碚陵区王家沟小流域
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