土壤学教学课件：第十一章 土壤质量与土壤资源保护

第十一章 土壤质量与土壤资源保护 我国的土壤资源不足，近年来由于我国的土壤资源不足，近年来由于不合理的利用，土壤退化严重。据统计，不合理的利用，土壤退化严重。据统计，因因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤等造成的土壤退化总面积约退化总面积约4.6亿亿hm2，占全国土地总，占全国土地总面积的面积的40%，是全球土壤退化总面积的，是全球土壤退化总面积的1/4。一等地一等地二等地二等地中国耕地质量统计图中国耕地质量统计图三等地三等地 不宜农耕地不宜农耕地我国土壤退化类型的发展速度我国土壤退化类型的发展速度土壤退化类型土壤退化类型发展速度（万公顷发展速度（万公顷/年）年）耕地占用耕地占用15耕地剥离耕地剥离10土壤流失土壤流失3040土壤沙化土壤沙化490草地退化草地退化130一一 土壤评价土壤评价 选择评价土壤质量参数指标的条件选择评价土壤质量参数指标的条件选择评价土壤质量参数指标的条件选择评价土壤质量参数指标的条件n n（1 1）代表性）代表性）代表性）代表性 一个指标能代表或反映土壤质量的全部或至少一个指标能代表或反映土壤质量的全部或至少一个指标能代表或反映土壤质量的全部或至少一个指标能代表或反映土壤质量的全部或至少一个方面的功能，或者一个指标能与多个指标相关联。一个方面的功能，或者一个指标能与多个指标相关联。一个方面的功能，或者一个指标能与多个指标相关联。一个方面的功能，或者一个指标能与多个指标相关联。n n（2 2）灵敏性）灵敏性）灵敏性）灵敏性 能灵敏地指示土壤与生态系统功能与行为变化，能灵敏地指示土壤与生态系统功能与行为变化，能灵敏地指示土壤与生态系统功能与行为变化，能灵敏地指示土壤与生态系统功能与行为变化，如粘土矿物类型不敏感。如粘土矿物类型不敏感。如粘土矿物类型不敏感。如粘土矿物类型不敏感。n n（3 3）通用性）通用性）通用性）通用性 一方面能适用于不同生态系统，另一方面能适一方面能适用于不同生态系统，另一方面能适一方面能适用于不同生态系统，另一方面能适一方面能适用于不同生态系统，另一方面能适用于时间和空间的变化。用于时间和空间的变化。用于时间和空间的变化。用于时间和空间的变化。n n（4 4）经济性）经济性）经济性）经济性 花费少，测定简便快速。花费少，测定简便快速。花费少，测定简便快速。花费少，测定简便快速。n n（5 5）稳定性原则）稳定性原则）稳定性原则）稳定性原则二、土壤退化二、土壤退化土壤退化土壤退化指的是数量减少和质量降低。指的是数量减少和质量降低。土壤退化是由土壤退化是由自然因素和人为因素共同作用自然因素和人为因素共同作用的结果。的结果。我国的实际情况将土壤退化分为：土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、土壤性质恶化、耕地的非农业占用六类土壤性质恶化、耕地的非农业占用六类（一）、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。和风力堆积过程。风风 沙沙干旱地区的沙漠化干旱地区的沙漠化影响土壤沙化的因素影响土壤沙化的因素人为活动是土壤沙化的主导因子，这是因为：人为活动是土壤沙化的主导因子，这是因为：1、人类经济的发展使水资源进一步、人类经济的发展使水资源进一步萎缩，加剧了土壤的干旱化，促进萎缩，加剧了土壤的干旱化，促进了土壤的可风蚀性；了土壤的可风蚀性；2、农垦和过渡放牧、使干旱和半干、农垦和过渡放牧、使干旱和半干旱地区植被覆盖率大大降低。旱地区植被覆盖率大大降低。过度放牧过度放牧过度放牧过度放牧千湖之县青海玛多县乱挖情形千湖之县青海玛多县乱挖情形由最富县成为最贫穷县由最富县成为最贫穷县土壤沙化的危害土壤沙化的危害土壤沙化对经济建设和生态环境危害极大土壤沙化对经济建设和生态环境危害极大。1、土壤沙化使大面积土壤失去农、牧生产、土壤沙化使大面积土壤失去农、牧生产能力。能力。2、使大气环境恶化。、使大气环境恶化。沙尘暴沙尘暴使气候恶化，使气候恶化，影响正常的生产生活。影响正常的生产生活。总之，土壤沙化造成土地贫瘠、环境恶化、总之，土壤沙化造成土地贫瘠、环境恶化、威胁人类生存。威胁人类生存。沙尘困兰州沙尘困兰州沙丘毁坏农田、农舍沙丘毁坏农田、农舍土壤沙化的防治土壤沙化的防治主要的防治途径：主要的防治途径：1、营造防沙林带、营造防沙林带2、实施生态工程：、实施生态工程：生物工程与石工程相结合生物工程与石工程相结合3、建立生态复合经营模式：、建立生态复合经营模式：林农草相结合林农草相结合4、合理开发水资源：、合理开发水资源：有计划按整体分配水量有计划按整体分配水量5、控制农垦：、控制农垦：保护生态，合理放牧保护生态，合理放牧6、完善法制，严格控制破坏草地：、完善法制，严格控制破坏草地：严控盲目垦地严控盲目垦地种粮、樵柴、挖掘中药等活动。种粮、樵柴、挖掘中药等活动。防风固沙防风固沙防风固沙防风固沙种仙人掌、荆棘种仙人掌、荆棘善用沙漠雨水的野櫻草花善用沙漠雨水的野櫻草花防风林防风林防风、防渗防风、防渗（二）、水土流失（二）、水土流失1.概念概念n水土流失水土流失是指土壤或母质在外力作用是指土壤或母质在外力作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。2.主要类型主要类型水力侵蚀：水力侵蚀：重力侵蚀：重力侵蚀：冻融侵蚀：冻融侵蚀：风力侵蚀：风力侵蚀：人为侵蚀：人为侵蚀：水力侵蚀水力侵蚀陡坡重力侵蚀陡坡重力侵蚀冻冻 融融 侵侵 蚀蚀非法采金侵蚀非法采金侵蚀流流水水侵侵蚀蚀开山采矿侵蚀开山采矿侵蚀重力侵蚀重力侵蚀3.影响因素影响因素自然因素：自然因素：n气候：降水气候：降水n地形：山区地形：山区n土壤：可蚀性土壤：可蚀性n植被：覆盖植被：覆盖人为因素：人为因素：砍伐、翻耕、过度放牧等加剧作用砍伐、翻耕、过度放牧等加剧作用4.危害危害破坏土壤资源破坏土壤资源土壤肥力和质量下降土壤肥力和质量下降生态环境恶化生态环境恶化破坏水利交通设施破坏水利交通设施5.防治防治水利工程措施：水利工程措施：n坡面治理坡面治理n沟道治理沟道治理n小型水利工程小型水利工程生物工程：植树种草生物工程：植树种草农业技术措施：耕作、覆盖、增渗农业技术措施：耕作、覆盖、增渗修梯田修梯田植树造林植树造林植被护坡植被护坡草草树树混混种种（三）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土壤盐渍化是指易溶性盐分在土壤表层是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。积累的现象或过程。土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化是由于不恰当的利用，是由于不恰当的利用，使潜在盐渍化土壤中盐分趋向于表层积使潜在盐渍化土壤中盐分趋向于表层积聚的过程。聚的过程。原因原因1、气气候候条条件件，干干旱旱半半干干旱旱，蒸蒸发发量量远远大大于于降雨量降雨量2、水水文文地地质质条条件件（地地下下水水条条件件）地地下下水水位高，含盐量高。位高，含盐量高。3、地形地貌的影响、地形地貌的影响 大地形为低洼地大地形为低洼地4、母母质质的的影影响响 一一是是含含有有盐盐分分，二二是是粗粗粉粉砂质砂质5、人人类类活活动动的的影影响响 不不合合理理的的灌灌溉溉、不不合合理施肥理施肥总总结结以以上上可可概概括括为为：“高高”“大大”“有有”三个字，三个字，“高高”指指地地下下水水位位高高，“大大”蒸蒸发发量量大大，“有有”地下水含有盐分地下水含有盐分防治防治1 1、合理利用水资源，发展节水农业、合理利用水资源，发展节水农业 2、因地制宜地建立生、因地制宜地建立生态农业结态农业结构构 3、精耕、精耕细细作作：平整土地等平整土地等4、放淤措施、放淤措施 用河水的泥砂淤填地面。用河水的泥砂淤填地面。5、修修台台田田与与围围埝埝蓄蓄淡淡措措施施 在在田田块块四四周周，土挖沟垫在田块上。土挖沟垫在田块上。6、种稻改良措施。、种稻改良措施。7、农农业业措措施施 土土壤壤培培肥肥、选选种种耐耐盐盐作作物物等。等。8、林林业业措措施施 利利用用其其强强大大的的蒸蒸腾腾作作用用降降低地下水位。低地下水位。9、化学措施、化学措施 施用改良剂如石膏等。施用改良剂如石膏等。（四）、土壤污染（四）、土壤污染土壤污染土壤污染指土壤中污染物的数量超过土壤自净能力或当指土壤中污染物的数量超过土壤自净能力或当污染物超过土壤环境标准。污染物超过土壤环境标准。主要污染源和污染物主要污染源和污染物1.污染源：污染源：工业污染源（点源污染）：工业污染源（点源污染）：工矿企业排放的废水、废气、废渣。工矿企业排放的废水、废气、废渣。农业污染源（面源污染）：农业污染源（面源污染）：化学农药、化肥、有机肥，以及残留于土壤中化学农药、化肥、有机肥，以及残留于土壤中的农用地膜等。的农用地膜等。生物污染源：生物污染源：含有致病的各种病原微生物和寄含有致病的各种病原微生物和寄生虫的生活污水、医院污水、垃圾，以及被生虫的生活污水、医院污水、垃圾，以及被病原菌污染的河水等。病原菌污染的河水等。2.2.土壤的主要污染物土壤的主要污染物 n重金属（汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍，重金属（汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍，以及类金属砷、硒等）、以及类金属砷、硒等）、n放射性元素（放射性元素（137Cs、90Sr等）等）n化肥化肥 n农药农药n石油石油n洗涤剂洗涤剂n有害微生物有害微生物n地膜地膜（三）土壤污染的特点与危害（三）土壤污染的特点与危害1.1.土壤污染的特点土壤污染的特点隐蔽性与滞后性隐蔽性与滞后性 累积性与地域性累积性与地域性 不可逆转性不可逆转性 治理难而周期长治理难而周期长 2.2.土壤污染的危害土壤污染的危害 土壤生产力下降土壤生产力下降环境污染加剧环境污染加剧食品质量受到威胁食品质量受到威胁 危害人体健康危害人体健康 导致其他环境问题导致其他环境问题 施肥污染施肥污染地膜污染地膜污染重金属污染重金属污染重金属污染重金属污染农农农农药药药药污污污污染染染染土壤污染的防治土壤污染的防治1.预防措施预防措施贯彻执行有关法律：贯彻执行有关法律：建立土壤污染监测、预报与评价系统建立土壤污染监测、预报与评价系统发展清洁生产，消除污染源发展清洁生产，消除污染源n控制控制“三废三废”排放排放n加强污灌管理加强污灌管理n科学合理使用化肥农药科学合理使用化肥农药n植树种草，保护环境植树种草，保护环境2.治理治理生物修复生物修复化学修复化学修复增施有机肥增施有机肥调控氧化还原条件调控氧化还原条件改变耕作制度：旱改水改变耕作制度：旱改水换土和翻土换土和翻土三、我国土地资源及其利用现状三、我国土地资源及其利用现状（一）（一）中国土地资源的基本特征中国土地资源的基本特征 1、绝对数量大，相对数量小，土地资源严重不足、绝对数量大，相对数量小，土地资源严重不足 类型类型人均面积人均面积hm2与世界平均值的比例与世界平均值的比例国土国土0.781/3林地林地0.191/5草地草地0.221/3耕地耕地0.11/32009.3国土资源部：全国耕地面积国土资源部：全国耕地面积18.275亿亩亿亩2、土地资源类型多样，有利于综合利用、土地资源类型多样，有利于综合利用 中国幅员辽阔，疆域南北相距中国幅员辽阔，疆域南北相距5500km，跨距，跨距50个纬个纬度及度及9个热量带个热量带南热带、中热带、北热带、南亚南热带、中热带、北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带，暖温带、温带、寒温热带、中亚热带、北亚热带，暖温带、温带、寒温带；带；3.山地多、平地少，难以利用和质量低劣土地比重较大山地多、平地少，难以利用和质量低劣土地比重较大 全国平地、丘陵与山地之比为全国平地、丘陵与山地之比为33.6:19.9:46.5，山地与丘陵合计占国土面积的山地与丘陵合计占国土面积的2/3，平地仅占，平地仅占l/3；我国有相当一部分土地是难以利用的。我国有相当一部分土地是难以利用的。国土总面积中沙漠占国土总面积中沙漠占6.3%，戈壁占，戈壁占5.8%、石质山、石质山地占地占4.8%，沙漠化土地占，沙漠化土地占1.8%、寒漠占、寒漠占l.6%，永久，永久积雪和冰川占积雪和冰川占0.5%，沼泽占，沼泽占l.1%，加上已被城镇、，加上已被城镇、道路、居民点和水域占道路、居民点和水域占4.47%，全国不能或难于农林，全国不能或难于农林牧业利用的土地占土地总面积的牧业利用的土地占土地总面积的26.37%。从土地资源的质量来看，土地资源的整体质从土地资源的质量来看，土地资源的整体质量不高：量不高：33%的国土面积为干旱区、荒漠区；的国土面积为干旱区、荒漠区；70%的国土面积深受东亚季风强烈影响，的国土面积深受东亚季风强烈影响，35%的国土面积经受土壤侵蚀和荒漠化；的国土面积经受土壤侵蚀和荒漠化；30%的耕地面积为的耕地面积为pH小于小于5的酸性土壤；的酸性土壤；20%的耕地面积存在不同程度的盐渍化或的耕地面积存在不同程度的盐渍化或海水入侵。海水入侵。在宜农耕地中：在宜农耕地中：一等地只占一等地只占41%，二等、三等、四等耕地占二等、三等、四等耕地占59%天然草地多分布在半干旱、干旱地区，由于天然草地多分布在半干旱、干旱地区，由于水分不足，产草量普遍不高。全国一等草地水分不足，产草量普遍不高。全国一等草地仅占仅占13%，而中、下等草地高达，而中、下等草地高达87%。在林地资源中，由于中国山地普遍宜林，一在林地资源中，由于中国山地普遍宜林，一等林地占等林地占65%，但由于大多数位于偏僻之地、，但由于大多数位于偏僻之地、交通不便，加之生态系统稳定性能较差，开交通不便，加之生态系统稳定性能较差，开发难度也较大。发难度也较大。4、土地利用结构中农用地比重偏小，牧业用、土地利用结构中农用地比重偏小，牧业用地面积较大，后备耕地资源缺乏地面积较大，后备耕地资源缺乏中国可供进一步开发利用的后备土地中国可供进一步开发利用的后备土地资源，约为资源，约为1.46亿亿hm2，每人仅占有，每人仅占有0.16 hm2，其中宜于种植农作物、人，其中宜于种植农作物、人工牧草与经济果木的用地人均不足工牧草与经济果木的用地人均不足0.03 hm2，尤其可作为粮、棉、油、，尤其可作为粮、棉、油、糖等农作物基地建设的净面积人均不糖等农作物基地建设的净面积人均不足足0.006 hm2 5、土地资源分布不平衡，土地生产、土地资源分布不平衡，土地生产力区域差异显著力区域差异显著中国土地相应划分为三大区域：中国土地相应划分为三大区域：东部湿润、半湿润季风区东部湿润、半湿润季风区西北部干旱、半干旱内陆区西北部干旱、半干旱内陆区西南部青藏高原区。西南部青藏高原区。东东部部季季风风区区东部季风区东部季风区水热条件好，雨热同季，土壤可耕性强，水热条件好，雨热同季，土壤可耕性强，生物多种多样，土地生产能力较高，开生物多种多样，土地生产能力较高，开发潜力大，集中了全国发潜力大，集中了全国87%的生物生产的生物生产量和量和92%左右的耕地和林地，左右的耕地和林地，95%左右左右农业人口和农业总产值，是中国最重要农业人口和农业总产值，是中国最重要的农区和林区，同时也是家禽家畜的重的农区和林区，同时也是家禽家畜的重要产区。要产区。西北内陆区西北内陆区属温带，光照充足，热量较为丰富，属温带，光照充足，热量较为丰富，但海洋季风影响微弱，干旱少雨。但海洋季风影响微弱，干旱少雨。水源不足，沙漠、戈壁地形比重大，水源不足，沙漠、戈壁地形比重大，土壤多呈碱性。土地生产能力较低。土壤多呈碱性。土地生产能力较低。新疆阿尔泰白哈巴新疆阿尔泰白哈巴 西部内陆西部内陆青藏高原区青藏高原区青藏高原区青藏高原区 平均海拔高度超过平均海拔高度超过4000m，虽日照，虽日照充足，太阳辐射强，但空气稀薄、气充足，太阳辐射强，但空气稀薄、气温低，风多风大，土地生产能力低，温低，风多风大，土地生产能力低，土地利用难度大。土地利用难度大。（二）、中国土地资源开发利用的现状特征（二）、中国土地资源开发利用的现状特征 由于地质地貌，气候、生物、土壤、水文等自由于地质地貌，气候、生物、土壤、水文等自然条件的不同，以及经济社会发展水平的差异，然条件的不同，以及经济社会发展水平的差异，全国土地资源利用具备明显的地域特点。全国土地资源利用具备明显的地域特点。1土地开发利用程度东部高、西部低土地开发利用程度东部高、西部低全国土地利用指数约全国土地利用指数约75%。东部地区东部地区(含辽、京、津、冀、鲁、苏、含辽、京、津、冀、鲁、苏、沪、浙、闽、粤、桂、琼、十二省市沪、浙、闽、粤、桂、琼、十二省市区区)土地利用指数达土地利用指数达88%，其中上海接，其中上海接近近100%，北京为，北京为95%。新、青、藏三省区由于土地利用难度新、青、藏三省区由于土地利用难度大，土地利用指数最低。新疆、西藏大，土地利用指数最低。新疆、西藏土地利用指数不足土地利用指数不足45%。东部土地利用率高东部土地利用率高西部土地利用西部土地利用青海油菜青海油菜2土地利用结构地域差异明显土地利用结构地域差异明显耕地比重东部占耕地比重东部占28.3%，西部不到，西部不到7%；园地东部比重接近园地东部比重接近4%，中西部均不到，中西部均不到1%；西部草地比重占西部草地比重占1/3强，东部草地仅占强，东部草地仅占2%；水域、城镇工矿、交通用地的比重，东部为中水域、城镇工矿、交通用地的比重，东部为中西部的西部的2倍；西部的比重极小，占倍；西部的比重极小，占4.1%；西部地区未利用土地比重大，占地区总面积的西部地区未利用土地比重大，占地区总面积的1/3倍。倍。中国土地资源利用类型图中国土地资源利用类型图长江中下游平原的耕地长江中下游平原的耕地水田插秧水田插秧长江中下游平原的耕地长江中下游平原的耕地东北大平原的耕地东北大平原的耕地敦煌附近的戈壁荒漠敦煌附近的戈壁荒漠呼伦贝尔草原呼伦贝尔草原大兴安岭的樟子松大兴安岭的樟子松海南岛热带季雨林海南岛热带季雨林塔里木盆地中的沙漠塔里木盆地中的沙漠3.人口增加需要更多耕地：人口增加需要更多耕地：过去过去15年来，人口学、经济学、地理年来，人口学、经济学、地理学等学科对中国土地人口承载潜力作学等学科对中国土地人口承载潜力作了系统研究，其基本结论是：在充分了系统研究，其基本结论是：在充分投入和人均消费粮食为中等水平的前投入和人均消费粮食为中等水平的前提下，中国土地资源的人口承载潜力提下，中国土地资源的人口承载潜力约约16亿人左右。亿人左右。4农用地人均占有量东少西多，南少北农用地人均占有量东少西多，南少北（1999 年）5耕地减少东部最多，西部最少耕地减少东部最多，西部最少 以以19931995年为例，全国耕地共减年为例，全国耕地共减少少3300万亩，其地区分布是东部最多，中部万亩，其地区分布是东部最多，中部次之，西部最少，三者的比例为次之，西部最少，三者的比例为1.34：1.04：1.00。（建设用地占（建设用地占19.4%，农业结构调整占，农业结构调整占65.5%）（三）中国土地资源可持续利用的对策与措（三）中国土地资源可持续利用的对策与措施施1继续严格控制人口增长。减轻土地的承继续严格控制人口增长。减轻土地的承载压力载压力.要保障一个国家、一个地区人口与经济的要保障一个国家、一个地区人口与经济的正常与持续发展，人均耕地水平必须保护正常与持续发展，人均耕地水平必须保护在在0.795mu以上，这是国际上公认的一条以上，这是国际上公认的一条警戒线。警戒线。2.经济效益、社会效益、生态效益相经济效益、社会效益、生态效益相结合，强化土地生态化管理结合，强化土地生态化管理.3加强农地划定工作，有效保护农加强农地划定工作，有效保护农用土地，尤其是切实保护耕地的数用土地，尤其是切实保护耕地的数量、质量量、质量.4高效与集约用地。高效与集约用地。节约有限的土地资源，增加投入，开展农节约有限的土地资源，增加投入，开展农田基本建设，推进土地适度规模经营，优化配田基本建设，推进土地适度规模经营，优化配置土地资源，大力推广适用的农业技术置土地资源，大力推广适用的农业技术，强，强化土地复垦制度化土地复垦制度5开展土地整治，改善生态环境。开展土地整治，改善生态环境。开发荒山、荒坡、荒滩和荒沙，治理开发荒山、荒坡、荒滩和荒沙，治理土地退化，搞好水土保持土地退化，搞好水土保持沙漠边缘的防风林带沙漠边缘的防风林带6做好土地资源的调研、评价和规做好土地资源的调研、评价和规划工作，强化土地规划的科学性、划工作，强化土地规划的科学性、权威性权威性7培育和完善土地市场体系。培育和完善土地市场体系。健全土地信息系统，依法管理土地健全土地信息系统，依法管理土地.