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土壤退化作用

因自然环境不利因素和人为利用不当引起土壤肥力下降、植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。土壤是重要的自然资源和生产资料,土壤的植物生产能力是衡量土壤资源质量的标志。在人类社会生产过程中,因不合理地利用土壤或局部自然因素的破坏作用,常使土壤和植物生产条件恶化,土壤资源质量下降,导致土壤退化。

因自然环境不利因素和人为利用不当引起土壤肥力下降、植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。

土壤是重要的自然资源和生产资料,土壤的植物生产能力是衡量土壤资源质量的标志。在人类社会生产过程中,因不合理地利用土壤或局部自然因素的破坏作用,常使土壤和植物生产条件恶化,土壤资源质量下降,导致土壤退化。土壤退化是土地退化的最主要表现形式,是土壤肥力演化的一种方式,它影响农业生产和国民经济建设,古今中外都十分重视土壤退化问题。中国古农书《管子·地员篇》、《吕氏春秋·任地篇》、陈旉的《农书·粪田之宜篇》均有土壤退化和培肥的记载,马克思、恩格斯、列宁的著作关于土地经济的论述也讨论地力变化问题。1971年联合国粮农组织在《土地退化》一书中将土壤退化分为十大类:侵蚀、盐碱、有机废料、传染性生物、工业无机废料、农药、放射性、重金属、肥料和洗涤剂等。1981年艾伦(Allen)又增加旱涝障碍、土壤养分亏缺和耕地的非农业占用等项。1990年龚子同等在《中国土壤退化分类》中分为六大类:土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐渍化土壤污染、土壤性质恶化(包括土壤板结、土壤潜育化和次生潜育化,土壤酸化土壤养分亏缺)、耕地的非农业占用。赵其国(1991年)则把土壤退化分为三大类:土壤物理退化(坚实硬化、铁质硬化、侵蚀、沙化)、土壤化学退化(酸化、碱化、肥力减退、化学污染)、土壤生物退化(有机质减少、动植物区系减少)。由于世界面临人口、资源、粮食和环境等紧迫问题,合理利用土地、防治土壤退化已成为人类生存发展的重要问题。中国把合理开发、利用和保护土壤资源、防治土壤退化作为国策。建国40余年,对中国土壤退化的类型、分布、成因和治理已进行广泛的调查研究,大规模的实施,取得显著成效。中国土壤退化的表现有以下几种:

水土流失

滥伐森林,土壤耕作不当,草原过度放牧都会引起水土流失。其特点是表土流失,土层变薄,土体构型破坏,地面出现沟壑,养分大量流失,土壤肥力和生产能力明显下降;侵蚀严重者导致地表砾质化、沙石化,甚至母岩(母质)裸露。在黄土地区则切沟纵横分布,土地失去生产能力,植物难以生长。中国水土流失面积约150万平方千米,主要分布在黄土高原(43万平方千米)及南方红壤丘陵(46万平方千米)四川省50年代至80年代森林覆盖率由20%降至10%,每年流失肥沃表土5000吨/平方千米,损失氮、磷、钾2.26吨/公顷。

地力减退

主要表现为土壤有机质减少和养分亏缺,以及土壤物理性质恶化。中国耕地三分之二是中低产土壤,年产粮食3~5吨/公顷,有10%耕地有机质量低于6克/千克,东北黑土耕垦数十年有机质已由70~100克/千克降至20~40克/千克,开垦200~500年的土壤含氮量比自然植被下的土壤有明显下降(见表)。鲁如坤计算1949年和1983年全国农田养分投入产出的平衡状况,1983年比1949年氮盈余5054万吨,增加45%;P2O5盈余132.5万吨,增加27.7%,K2O亏缺5498万吨,减少40%,因此,必须重视施用钾肥和补充磷肥,保持土壤氮、磷、钾平衡。

中国耕地和自然植被下土壤含氮量比较(Ng/kg)

土壤沙化

是干旱、半干旱地区土地退化的一种主要方式,由于草原开垦、放牧过度、土地保护不善、使沙漠扩大,农田被掩埋。中国北方诸省每年沙化面积达到133万公顷,南方丘陵山区由于水土流失而出现“红色沙漠”和“白沙岗”等沙化现象。

土壤次生盐碱化

北方灌区由于灌排不当,水利工程不配套,或平原修水库,使地下水位抬升,引起土壤盐碱化,产量下降,甚至弃耕。

土壤次生潜育化

低湿地土壤排水不畅,或水田长期淹水种稻,种植制度单一,使土壤产生潜育化特征,全国次生潜育化水稻土有533万公顷,约占水田面积的1/6,是水稻增产的主要障碍因素之一。

土壤污染

农药、化肥、除草剂大量进入农田、工矿企业排放的“三废”(废水、废气、废渣)增多,酸雨日益严重,造成农田污染、土壤酸化、肥力下降、土壤生态环境恶化,农产品质量下降,危害人畜健康,对农、林、牧业构成潜在威胁。为改善土壤生态环境,应根据区域特点,采取保护和改造相结合的治理措施。