第六节土地退化.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六节土地退化,一、土地退化的基本概念,二、土地退化的驱动因素,三、土地退化的监测与防治,四、中国的沙尘暴,五、沙漠化防治的基本途径,一、土地退化的基本概念,(一)土地退化的内涵,土地退化是指土地受到人为因素或自然因素或人为、自然综合因素的干扰、破坏而改变土地原有的内部结构、理化性状，土地环境日趋恶劣，逐步减少或失去该土地原先所具有的综合生产潜力的演替过程。土壤退化的内涵包括以下内容:,(1)由于生态环境的破坏与不合理的利用方式，使土壤发生物理、化学、生物特性的退化，从而导致,土壤肥力退化与生产力减退,，因此人类活动是影响土壤退化的基本动力之一。,(2)土壤退化过程实质上是一个动态平衡过程，其变化是通过时间与空间、数量与质量具体表现的。在一定的时间与空间条件下重建过程是对立统一的。因此，土壤退化的含义是相对的，,土壤退化与恢复、是受一定时间与空 间限制的，并且是处在动态平衡之中的,。,(二)土地退化的类型,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十大类土地退化，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。,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六大类.,蔡运龙等人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、采矿迹地七大类.,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三大类。,(三)有关概念区别,1.荒漠与沙漠,荒漠与沙漠是两个不同的概念.沙漠专家吴正教授在其专著风沙地貌学中描述“,荒漠是指气候干旱、降雨稀少且多变，植被稀疏低矮，土地贫瘠的自然地带，意为荒凉之地。,荒漠有石质、砾质和沙质之分.石质和砾质的荒漠平地称为,戈壁,，而沙质的荒漠才称为,沙漠,”。,可见，荒漠的内涵比沙漠丰富，外延比沙漠大。从上述可以明确,狭义的沙漠,属于荒漠的一种，指,沙质荒漠,。,广义的沙漠是荒漠的通称,，在我国已沿用很久，而且对这类“荒凉”地区的称谓还有很多。,2.荒漠化、沙漠化、沙尘暴,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.虽然促成荒漠化有诸多因素，但首要因素是该地,区严竣的自然环境,，其次则是在脆弱的生态环境下超出允许范围的,人类活动,。,沙漠化,是,沙质荒漠化的简称，是荒漠化的一种类型，,即“在极端干旱、干早、半干早和部分半湿润地区的沙质地表条件下，由于自然因索或人为活动的影响破坏了自然脆弱的生态系统平衡，出现了,以风沙活动为主要标志，并逐步形成风蚀、风积地貌景观的土地退化过程,，使原来不具备沙漠景观的地区出现了类似沙漠景观的环境变化”。,沙尘暴,是发生在干早、植被稀疏地区的一种,风与沙相互作用的天气现象,，即强风将地面沙尘吹起，使大气能见度急剧降低的严重的灾害性天气。,在气象学中，将沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类.具体区别为:,(1)浮尘天气:尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10 km.,(2)扬沙天气:风将地面沙尘吹起，使空气相当混浊，水平能见度在110 km,(3)沙尘暴天气:强风将地面大量尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1 km.,(4)强沙尘暴天气:大风将地面尘沙吹起，使空气非常混浊，水平能见度小于500 m.,水土流失,指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指,水力侵蚀现象,。”,人们常将“水土流失”与“土壤侵蚀”两词等同起来使用,二、土地退化的驱动因素,土地退化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)一(自然再生产过程+恢复管理),。,土地退化的原因常常是很复杂的，大致分为人为因素、自然因素和社会经济因素.,自然因素,为土地退化提供了外在条件。就我国北方而言，地表为疏松的沙质沉积物，干早季节与多风季节具有同步性;在南方则表现为降雨多而集中，地表组成物质松散，这些都成为土地退化的潜在因子。,土地质量退化的主要形式及成因：,（1）土地侵蚀（水土流失）,自然界发生风力、洪水（水利）和机械重力及人为滥砍滥伐滥牧等原因,（2）土地沙漠化,主要发生在干旱、半干旱地区,（3）土地盐碱化,灌溉不当和排水不畅,（4）土地次生潜育化,水田土地退化形式，这是灌溉不当和不合理耕作制度造成,（5）土地污染,工业“三废”污染、化肥农药和生物污染（种子和产品）污染,土壤盐碱化,是指,土壤含盐量,太高（超过0.3%），而使农作物低产或不能生长。形成,盐碱土,要有两个条件：一是,气候,干旱和,地下水,位高（高于,临界水位,）；另一是地势低洼，没有排水出路。,地下水都含有一定的盐份，如其水面接近地面，而该地区又比较干旱，由于,毛细作用,上升到,地表,的水蒸发后，便留下,盐分,：日积月累，,土壤含盐量,逐渐增加，形成,盐碱土,；如是,洼地,，且没有排水出路，则洼地水份蒸发后，即留下盐份，也形成,盐碱地,。,土壤盐碱化,三、土地退化的监测与防治,(一)土地退化的评价与监测,目前的评价理论有三种，分别是全球人为作用下的土壤退化、南亚及东南亚人为作用下土壤退化和俄罗斯科学院提出的评价方法.,土地退化的动态监测方法归纳起来有两个方面，一是地面的调查与台站网络观测，一是应用遥感手段调查.,土地退化的地面调查与台站网络的观测,可以提供,土地退化的动力条件和土壤的微观结构及化学组成,。例如，降水强度与降水量的变化，坡面径流、沟谷股流的动力强度与过程，风蚀强度与风蚀模数的变化，气温变化与岩土的松动过程，地下水与盐分运动的过程、土壤的物理与化学性质的变化、土壤污染的程度等。,遥感信息,主要提供,土地退化的环境条件、土地退化的危害和动态过程,，例如:反映大范围的气候、地形、地貌、植被、土壤等这些土地退化的潜在因素;水土流失的方式;侵蚀体与堆积体的形态、面积;造成危害的程度及其变化过程;不同类型盐渍化土地的分布及发展;城市化的发展及污染源的分布;污染的扩散，等等。,(二)土地退化的风险评佑,土地退化风险评估,主要是,对土地退化的现状进行分区评估，找出潜在的危险地区，即进行土地退化的危险分区,。气象气候、地形地貌、地质构造、土壤植被是土地形成的基本要素，同时也是土地退化的潜在因素。不同的土地退化类型对应一定的自然要素，对这些自然要素进行信息复合，并进行分类分级即可以得到某种土地退化类型的风险分区图。,例如，对土地盐渍化的风险分析，,首先选择主导因子,地下水位,，如果地下水位位于临界深度以下，则不可能发生盐渍化;如果地下水位随季节性变化，有时可高出临界深度，则有可能发生盐渍化;如果地下水位高于临界深度则发生盐渍化的可能性更大。,其次，选择制约因子,，如,干旱程度,，在降水少、蒸发强烈的干旱半干旱地区，当地下水位条件满足则可发生盐渍化，另外还有,地形地貌条件,，如沿海平原受海水影响的区域，内陆盆地、山区洼地等冲洪积扇的中下部粉砂质土壤分布区。,通过上述,地下水埋深与变化、气候干旱湿润程度、地形地貌与土壤质地信息的复合，,就可以划分出不同等级的土壤盐渍化的危险区，这反映了各自然要素对土壤盐渍化的敏感性。,人类活动对土地退化有明显的影响，如果将人类对土地利用的状况、地利用方式、土地的承载力、人们对土地的投人、社会经济状况等因素与土地退化风险信息复合，就可以表示出,人类活动对土地退化作用的大小,，为防止土地退化提供理论依据和治理措施的评价。,(三)土地退化的防治措施,1.盐碱地改良措施,(1)排水.,相对地势低洼的盐碱地块，通过挖排水沟，排出地面水可以带走部分土壤盐分,.配备区域性的排水工程，治理无尾河川，使盐碱有出路，达到区域脱盐目的。,(2)灌水洗盐。根据“盐随水来，盐随水去”的规律，,把水灌到地里，在地面形成一定深度的水层，使土壤中的盐分充分溶解，再从排水沟把溶解的盐分排走，,从而降低土壤的含盐量。,(3)种植水稻.在水源充足的盐碱地种水稻，,通过长时间淹灌和排水，土壤中的盐分就可以被淋洗和排出,。,(4)增施有机肥.有机肥能增加土壤的腐殖质，,有利于团粒结构的形成，改良盐碱地的通气、透水和养分状况,，有机质分解后产生的,有机酸还能中和土壤的碱性,。,(5)深耕深松。对盐碱地深耕深松，,能加速淋盐，防止返盐，,增强保墒抗旱能力，改良土壤的养分状况，深耕应注意不要把暗碱翻到地表。,(6)客土压碱。客土就是,换土，客土能改善盐碱地的物理性质,，有抑盐、淋盐、压碱和增加土壤肥力的作用，可使土壤含盐量降低到不致危害作物生长的程度。,(7)合理种植.在盐碱地上种植作物，要,根据作物对盐碱、旱、涝的适应能力，因地种植，,合理布局，充分发挥农业增产潜力。,2.土壤污染的防治,(1)控制和消除土壤污染源,控制和消除工业“三废”排放。减少或消除污染物的排放.所,排放的“三废”要进行净化处理,，并严格控制污染物的排放量和浓度，通过其自然净化作用达到不致引起土壤污染的效果。,加强土壤污灌区的监测和管理。对污水进行灌溉的污灌区，要加强对,灌溉污水的水质监测,，了解水中污染物质的成分、含量及其动态，避免带有不 易降解的高残留的污染物随水进人土壤，引起土壤污染。,合理施用化肥和农药。大力发展,高效、低毒、低残留农药,，发展生物防治措施.例如，禁止使用虽是低残留，但急性、毒性大的农药，禁止使用高残留的有机氯农药;根据农药特性，合理施用，订制只用农药的安全间隔期。,增加土壤容量和提高净化能力.增加土壤有机质含量，改善,土壤胶体,的种类和数量，提高土壤,对有害物质的吸附,能力，降低污染物在土壤中的活性.发现、分离和培养新的微生物品种，以增强生物降解作用。,建立监测系统网络.定期,对辖区土壤环境质量进行检查，,建立系统的 档案资料，要规定优先检测的土壤污染物和检测标准方法.,(2)防治土壤污染的措施,施加改良剂.施加改良剂的主要目的是,加速有机物的分解和使重金属固定在土壤中，加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量.,向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸盐、硅酸钙等)，使它与重金属污染物作用,生成难溶化合物,，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力.这种方法能起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，因而只在污染较轻地区使用.,控制土壤氧化一还原状况。据研究，,在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落干则促进水稻对镉的吸收,。重金属元素均能与土壤中的硫化氢反应生成硫化物沉淀.因此，加强水分管理，可有效地减少重金属的危害。但砷相反，随着土壤氧化一还原电位的降低而毒性增加。,改变耕作制度。通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显;在,水田中DDT的降解速度加快,，利用这一性质实行水早轮作，是减轻或消除农业污染的有效措施.,客土深翻。污染土壤，特别是受重金属污染的土壤，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是,彻底挖去污染土层，换上新土，以根除污染物,。但如果是,地区性,的污染土层，即采用深耕，将,上下土层翻动混合,，实际采用客土法是不现实的。耕翻，使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。,采用农业生态工程措施。在污染土壤上,繁殖非食用的种子,，种植经济作物或种属，从而,减少污染物进人食物链的途径,，或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸收或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。,工程治理。利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等，是一种最为彻底、稳定、治本的措施。近年来，把其他工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引人土壤治理过程中，为土壤污染治理研究开辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。,四、中国的沙尘暴,(一)沙尘暴变化趋势,扬沙和沙尘暴在全国大部分地区是明显减少的，西部部分地区扬沙和沙尘暴的发生表现出增大的现象.由图3-22和图3-23可知，20世纪5060年代为高发期，1966年最多，进人70年代表现为不断下降的趋势，1997年最少，到了 90年代中后期，即1997年以后，沙尘暴天气又有增加的趋势。21世纪以来，又出现波动变化的趋势.,（二）我国沙尘暴天气的源地,沙尘暴天气往往出现在春末夏初，由于气温回升，土地解冻，地表浮土层较厚，遇大风天气将沙尘卷入空中，造成扬沙。如再遇冷空气，强气流会将空中沙尘自北向南推进，引发大范围沙尘天气。,强冷空气爆发带来的大风和丰富的沙源地,，是沙尘暴天气爆发的根本原因。,沙尘源地,：,蒙古南部广大的戈壁地区；我国内蒙古和新疆,(三)我国沙尘暴空间分布特点,我国有19个省和直辖市可出现沙尘天气，他们分别为：内蒙古、新疆、西藏、四川、云南、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、青海、陕西、宁夏、山西、河北、河南、山东、江苏及天津和北京，可谓影响范围广，但内蒙古、新疆、甘肃、青海西部地区为高发生区.,(四)沙尘暴对气候环境的贡献,沙尘暴形成的气溶胶在高空具有全球循环演变的特点。大气中含有大量沙尘微粒，不但能缓解下游地区酸雨危害程度，使下游地区降水量增加，而且钙、铁等沙尘对海洋生物链也有良好促进作用。,撒哈拉沙漠沙尘使得亚马逊流域形成富饶的热带雨林而不是一望无际的草原。中亚沙尘暴的尘埃形成夏威夷与阿拉斯加之间及丰富的渔业资源。黄沙作为日本过冷却云的凝结核，对形成降水起重要作用。,五、沙漠化防治的基本途径,在沙漠化的防治中，既要充分考虑,减轻人类对生态环境的压力，,又要符合其自然发展规律和提高资源的生产潜力，,投人必要的财力和物力，以提高单位面积土地的承载力,.,（一)调整土地利用结构,合理配置农林枚生产比例,(1)调整好农林牧用地.,调整农林牧用地比例，主要是减少早作农田面积，增加林草用地比例,.首先，要把坡度大于25的陡坡地和沙坡地退耕还林用于种植牧草和灌木;其次，一部分农田用于防风固沙林网建设和村镇防护林建设，改善生产生活生态条件;第三，一部分土地种植高产人工草地，用于发展畜牧业.,(2)调整种植结构.种植结构的调整，一方面在农业中要加大经济作物的比重，如薯类、药材、棉花、蔬菜等,经济价值较高的作物,，另一方面要合理进行夏粮与秋季作物的配置;而大部分早作农田还是应种植豆类、谷子、高粱和玉米，以充分利用水热同季的优势.对人工草地和林地来说，最重要的是增加品种。,(3)调整产业结构.首先，要选择对环境压力小而经济效益大的项目，利用资源优势，通过,发展规模生产，生产拳头产品，带动产业结构的调整,;其次是以商贸为龙头，扶持和培育专业农牧市场或工业市场(奶牛、肉类等市场)，迅速建立以促销带动生产的可持续发展经济体系;三是搞好农林牧产品的综合利用和,深加工,，进行多层次开发，,变初级产品为高级产品,，以获得更大的经济效益;四是搞好生产全过程的管理和产前、产中、产后服务，保证生产的正常运行;五是建立以加工业为主体的小集镇市场经济，,发展农村的第二产业和第三产业，转移农村剩余劳动力，最终把资源优势转化为经济优势,。,(二)加强植被的保护、恢复与重建,(1)控制家畜数量，减轻草地压力.要有效控制该区家畜数量的发展，首先要按照,草地产草量确定草地的载畜量,，超载部分通过淘汰老弱病残畜和加快人工草地建设，使之平衡。其次，对一些植被破坏比较严重而农业比重又较大的地区，全面推行植被封禁，,家畜全部舍饲、或在冬春秋三季实施舍饲，夏季放牧,。第三，要通过,提高畜群适龄母畜比例,，来提高总增率，控制净增率，充分,利用农牧交错带作物秸秆,较为丰富的优势，,发展季节畜牧业,，在每年冬季到来之前使之出栏，减少对冬季草场的压力。第四，进行畜种改良，,淘汰对草场破坏性大的山羊和马匹及个体小的品种,，发展个体大、繁殖率高的畜种，如西门达尔牛和小尾寒羊等，以提高饲料报酬.,(2)对严重退化草地进行全面封育，禁止放牧和樵采利用.封育是使退化植被得以恢复的最简单经济的方法之一，其成本低、效益好，经测算，单位面积的综合成本仅为人工种草地的1/10。,(3)加强草地病、虫、鼠害的防治，减少对植被的危害.目前，草地虫鼠害的防治有人工捕捉法、生物防治法和药剂防治法.人工捕捉只适合于面积小、密度高的虫鼠危害草地，生物捕捉是经济有效且无任何污染的一种方法。目前，草地大面积使用的灭虫灭鼠方法是化学药物灭除。,(4)加强退化植被的培育改良和人工植被建设。草地培育改良与植被的更新复壮包括施肥、灌溉、轻耙、补播和适度刈割，这些措施对退化植被的恢复与更新复壮都有一定效果。,(三)减轻人口对资源环境的压力，提高劳动者素质和农业生产水平,人口压力的不断增长和资源生产潜力的持续下降导致了农牧交错带生态平衡失调,，使沙漠化迅速发展.要对农牧交错区的沙漠化土地进行治理，首先应,控制人口的快速增长,，减轻人口对资源的巨大压力.,劳动者文化水平,低，是农牧交错区长期贫困落后和生态环境受到破坏与沙漠化发展的一个重要因素.要提高农业生产水平和提高生态环境治理成效，就需要输入,先进科学技术，提高农牧民的科学素质，依靠科技进步，促进生产力的发展,。,