土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)課件

第十一章

土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)

第十一章

土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)1土壤質(zhì)量與土壤退化土壤污染與防治土壤資源的保護(hù)與合理利用土壤質(zhì)量與土壤退化2第一節(jié)土壤質(zhì)量與土壤退化長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)人類(lèi)活動(dòng)引起的空氣與水質(zhì)量退化給予了較多的關(guān)心。直到20世紀(jì)70年代后，人們才開(kāi)始重視土壤質(zhì)量在持續(xù)生產(chǎn)中的作用及其與植物、動(dòng)物和人類(lèi)健康之間的關(guān)系。第一節(jié)土壤質(zhì)量與土壤退化長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)人類(lèi)活動(dòng)引起的3一、土壤質(zhì)量的概念與評(píng)價(jià)

（一）土壤質(zhì)量的概念土壤質(zhì)量的定義，簡(jiǎn)要的說(shuō)，土壤質(zhì)量是土壤在生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生產(chǎn)，保障環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)動(dòng)物與人類(lèi)健康行為的能力。美國(guó)土壤學(xué)會(huì)把土壤質(zhì)量定義為：在自然或管理的生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)，土壤具有動(dòng)植物生產(chǎn)持續(xù)性，保持和提高水、氣質(zhì)量以及支撐人類(lèi)健康與生活的能力。一、土壤質(zhì)量的概念與評(píng)價(jià)（一）土壤質(zhì)量的概念4（二）土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)與指標(biāo)體系

土壤質(zhì)量是土壤中退化性過(guò)程和保持性過(guò)程的最終平衡結(jié)果，土壤質(zhì)量要考慮土壤的多重功能。包括土壤系統(tǒng)組分、結(jié)構(gòu)及功能過(guò)程土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)時(shí)間、空間及狀態(tài)等的變化（二）土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)與指標(biāo)體系51、選擇評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)的條件（1）代表性一個(gè)指標(biāo)能代表或反映土壤質(zhì)量的全部或至少一個(gè)方面的功能，或者一個(gè)指標(biāo)能與多個(gè)指標(biāo)相關(guān)聯(lián)。（2）靈敏性能靈敏地指示土壤與生態(tài)系統(tǒng)功能與行為變化，如粘土礦物類(lèi)型不敏感。（3）通用性一方面能適用于不同生態(tài)系統(tǒng)，另一方面能適用于時(shí)間和空間的變化。（4）經(jīng)濟(jì)性花費(fèi)少，測(cè)定簡(jiǎn)便快速。1、選擇評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)的條件62、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)指標(biāo):物理指標(biāo)包括：土壤質(zhì)地、土層和根系深度、土壤容重和滲透率、田間持水量、土壤持水特征、土壤含水量和土壤溫度等?；瘜W(xué)指標(biāo)包括：土壤有機(jī)碳和全氮、土壤pH、電導(dǎo)率、礦化氮、磷和鉀等。生物學(xué)指標(biāo)包括：微生物生物量碳和氮，潛在可礦化氮、土壤呼吸量、生物量碳/有機(jī)總碳、呼吸量/生物量等。2、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)7

8（三）土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有土壤質(zhì)量綜合評(píng)分法，土壤質(zhì)量動(dòng)力學(xué)方法，土壤質(zhì)量多變量指標(biāo)方法等。首先要確定有效、可靠、敏感、可重復(fù)及可接受的指標(biāo)，建立全面評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的框架體系。美國(guó)國(guó)家土壤保持局（SCS）建立的土壤評(píng)價(jià)目標(biāo)包括：確定當(dāng)前技術(shù)水平可測(cè)定的參數(shù)；建立評(píng)價(jià)這些參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)；建立短期和長(zhǎng)期土壤質(zhì)量變化的體系；確定耕作管理措施組成及其對(duì)土壤質(zhì)量的影響；評(píng)價(jià)現(xiàn)有知識(shí)和數(shù)據(jù)以找出適合它們的適宜參數(shù)和方法。1992年土壤質(zhì)量國(guó)際會(huì)議上，建立標(biāo)準(zhǔn)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括對(duì)氣候、景觀、土壤化學(xué)和物理性質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。（三）土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法9二、土壤退化我國(guó)的土壤資源不足，近年來(lái)由于不合理的利用，土壤退化嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因水土流失、鹽漬化、沼澤化、土壤肥力衰減和土壤污染及酸化等造成的土壤退化總面積約4.6億hm2，占全國(guó)土地總面積的40%，是全球土壤退化總面積的1/4。二、土壤退化我國(guó)的土壤資源不足，近年來(lái)由于不合理的利用，土壤10（一）土壤退化的概念土壤退化指的是數(shù)量減少和質(zhì)量降低。數(shù)量減少可以表現(xiàn)為表土喪失，或整個(gè)土體的毀失，或土地被非農(nóng)業(yè)占用。質(zhì)量降低表現(xiàn)在土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)方面的質(zhì)量下降。土壤退化是由自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果。破壞性自然災(zāi)害及其異常的成土因素是引起土壤自然退化過(guò)程（侵蝕、沙化、鹽化、酸化等）的基礎(chǔ)，而人與自然不和諧作用是加劇土壤退化的根本原因。（一）土壤退化的概念11（二）土壤退化主要類(lèi)型及其防治1．土壤沙化和土地沙漠化土壤沙化與土地沙漠化的重要過(guò)程是風(fēng)蝕和風(fēng)力堆積過(guò)程。在沙漠周邊地區(qū)，由于植被破壞，或草地過(guò)渡放牧，或開(kāi)墾為農(nóng)田，土壤粒子分散缺乏凝聚，被風(fēng)吹蝕，細(xì)顆粒含量逐步降低。風(fēng)力減弱區(qū)風(fēng)沙顆粒逐漸堆積于土壤表層土壤沙化。土壤沙化包括土壤的風(fēng)蝕過(guò)程及在較遠(yuǎn)地段的風(fēng)沙堆積過(guò)程。（二）土壤退化主要類(lèi)型及其防治12（1）土壤沙化的危害土壤沙化使大面積土壤失去農(nóng)、牧生產(chǎn)能力，使有限的土壤資源面臨更為嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。我國(guó)從1979年到1989年，草場(chǎng)退化每年約130萬(wàn)hm2，人均草地面積0.4hm20.36hm2。土壤沙化使大氣環(huán)境惡化。極易形成沙塵暴，甚至黑風(fēng)暴。土壤沙化的發(fā)展，造成土地貧瘠，環(huán)境惡劣，威脅人類(lèi)的生存。（1）土壤沙化的危害13土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)課件14（2）土壤沙化的防治防治重點(diǎn)應(yīng)放在農(nóng)牧交錯(cuò)帶和農(nóng)林草交錯(cuò)帶，在技術(shù)措施上要因地制宜。主要防治途徑是：①營(yíng)造防沙林帶，實(shí)施生態(tài)工程，建立生態(tài)復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式。②合理開(kāi)發(fā)水資源③控制農(nóng)墾④完善法制，嚴(yán)格控制破壞草地（2）土壤沙化的防治152.土壤流失

（1）土壤流失的類(lèi)型土壤流失是土壤物質(zhì)由于水力及水力加上重力作用而搬運(yùn)移走的侵蝕過(guò)程，也稱水土流失作用。土壤流失的主要類(lèi)型有：流水侵蝕、重力侵蝕和凍融侵蝕等。（2）土壤流失的主要因素人為活動(dòng)是造成土壤流失的主要因素①植被破壞植被破壞使得土壤失去天然保護(hù)屏障成為加速土壤流失的先導(dǎo)因子。②坡耕地墾植它使土壤暴露于水力沖刷，是土壤流失的推動(dòng)因子，土壤流失量與坡度呈指數(shù)關(guān)系。③季風(fēng)氣候的影響季風(fēng)氣候的特點(diǎn)是：降雨量大且集中，多暴雨，因此也加重了水土流失。2.土壤流失16（3）土壤流失對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的影響①土壤薄層化土壤流失在水平方向?qū)е峦帘坏钠扑?，土被分割度提高。在垂直方向上?dǎo)致土被剝蝕變薄。②土壤質(zhì)量下降水土流失使土壤養(yǎng)分庫(kù)及其調(diào)蓄能力受破壞，肥力快速遞降，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分嚴(yán)重虧缺。③生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化長(zhǎng)江流域由于土壤流失，泥沙大量在河湖淤積，使湖面快速縮小。土壤流失還往往引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，如山體崩塌、滑坡、山洪的發(fā)生，這與土壤流失密切相關(guān)。（3）土壤流失對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的影響17（4）土壤流失的防治①樹(shù)立保護(hù)土壤，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的全民意識(shí)要在處理人口與土壤資源，當(dāng)前發(fā)展與持續(xù)發(fā)展，土壤治理與生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)上下功夫。要制定相應(yīng)的地方性、全國(guó)性荒地開(kāi)墾，農(nóng)、林地利用監(jiān)督性法規(guī)，制定土壤流失量控制指標(biāo)。②防治兼顧、標(biāo)本兼治對(duì)于土壤流失發(fā)展程度不同的地區(qū)要因地制宜，搞好土壤流失防治。（4）土壤流失的防治183．土壤鹽漬化與次生鹽漬化

土壤鹽漬化主要發(fā)生在干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)，它是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現(xiàn)象或過(guò)程。（1）土壤次生鹽漬化及其成因土壤次生鹽漬化是土壤潛在鹽漬化的表象化。由于不恰當(dāng)?shù)睦?，使?jié)撛邴}漬化土壤中鹽分趨向于表層積聚的過(guò)程，稱土壤次生鹽漬化。成因:①由于發(fā)展引水自流灌溉，導(dǎo)致地下水位上升超過(guò)其臨界深度，鹽分聚于表土。②利用地面或地下礦化水（尤其是礦化度大于3g/L時(shí)）進(jìn)行灌溉，鹽分積累于耕層中③在開(kāi)墾利用心底土積鹽層的土壤過(guò)程中，鹽分隨蒸發(fā)耗損聚于土壤表層。3．土壤鹽漬化與次生鹽漬化19（2）土壤鹽漬化的防治①合理利用水資源，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)

節(jié)水農(nóng)業(yè)的實(shí)質(zhì)就是采取節(jié)水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、栽培制度、耕作方法。具體做法如下：實(shí)施合理的灌溉制度；采用節(jié)水防鹽的灌溉技術(shù)；減少輸配水系統(tǒng)的滲漏損失；處理好蓄水與排水及引灌與井灌的關(guān)系。②因地制宜地建立生態(tài)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)

對(duì)某些潛在鹽漬化嚴(yán)重的土壤，井渠結(jié)合灌溉在控制水鹽運(yùn)動(dòng)上難以奏效，宜改水田為旱田，改糧作為牧業(yè)，既節(jié)省水資源，又發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)，可發(fā)揮最佳效益。③精耕細(xì)作

多施有機(jī)肥，并采用低礦化度水灌溉，以控制次生堿化。應(yīng)根據(jù)鹽漬的水鹽動(dòng)態(tài)規(guī)律，在精耕細(xì)作、農(nóng)藝操作上下功夫。（2）土壤鹽漬化的防治20

4．土壤潛育化與次生潛育化

土壤潛育化是土壤處于地下水和飽和、過(guò)飽和水長(zhǎng)期浸潤(rùn)狀態(tài)下，在lm內(nèi)的土體中某些層段Eh<200mV，并出現(xiàn)因Fe、Mn還原而生成的灰色斑紋層，或腐泥層，或青泥層，或泥炭層的土壤形成過(guò)程。土壤次生潛育化是指因耕作或灌溉等人為原因，土壤（主要是水稻土）從非潛育型轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶粷撚偷倪^(guò)程。常表現(xiàn)為50cm土體內(nèi)出現(xiàn)青泥層。（1）潛育化和次生育化水稻土的障礙因素①還原性有害物質(zhì)較多強(qiáng)潛育性土壤的Eh大多在250mV以下。Fe2+含量可高達(dá)4×103mg/kg，為非潛育化稻田的數(shù)十至數(shù)百倍，易受還原物質(zhì)毒害。②土性冷潛育化或次生潛育化稻田的水溫、土溫在早稻生產(chǎn)的3~5月間，比非潛育化稻田分別低3～8℃和2～3℃，是稻田僵苗不發(fā)、遲熟低產(chǎn)的原因。③養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢土壤的生物活動(dòng)較弱，有機(jī)物礦化作用受抑制，有機(jī)氮礦化率只有正常稻田的50%～80%。土壤鉀釋放速率低，速效鉀、緩效鉀均較缺乏，還原作用強(qiáng)，有較高的CH4、N2O源。4．土壤潛育化與次生潛育化21（2）改良和治理①開(kāi)溝排水，消除漬害

在稻田周?chē)_(kāi)溝，排灌分離，防止串灌。②多種經(jīng)營(yíng)，綜合利用

稻田—養(yǎng)殖系統(tǒng)，如稻田—魚(yú)塘、稻田—鴨—魚(yú)系統(tǒng)，或者開(kāi)辟為淺水藕、荸薺等經(jīng)濟(jì)作物田，有條件的實(shí)施水旱輪作。③合理施肥

潛育化和次生潛育化稻田N肥的效益大大降低，宜施P、K、Si肥以獲增產(chǎn)。（2）改良和治理22第二節(jié)土壤污染與防治一、土壤污染的概念與污染類(lèi)型（一）土壤背景值土壤背景值在理論上應(yīng)該是土壤在自然成土過(guò)程中，構(gòu)成土壤自身的化學(xué)元素的組成和含量，即未受人類(lèi)活動(dòng)影響的土壤本身的化學(xué)元素組成和含量。所謂土壤背景值只能代表土壤某一發(fā)展、演變階段的一個(gè)相對(duì)意義上的數(shù)值。應(yīng)用于農(nóng)田施肥、土壤污染評(píng)價(jià)、土壤環(huán)境容量

第二節(jié)土壤污染與防治一、土壤污染的概念與污染類(lèi)型23（二）、土壤環(huán)境容量定義：土壤環(huán)境單元一定時(shí)限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也不使環(huán)境污染時(shí)，土壤所能允許承納的污染物的最大數(shù)量或負(fù)荷量。土壤環(huán)境容量實(shí)際上是土壤污染物的起始值和最大負(fù)荷量之差。因此，衡量土壤允許量時(shí)需要有一個(gè)基準(zhǔn)含量水平，這個(gè)水平所獲得的容量稱為土壤靜容量，即土壤標(biāo)準(zhǔn)容量。但此容量沒(méi)有考慮土壤污染物累積過(guò)程中，污染物的輸入與輸出，固定與釋放，累積與降解和凈化過(guò)程。將土壤的這一部分凈化的量（土壤環(huán)境動(dòng)容量）與靜容量相加構(gòu)成了土壤環(huán)境容量。（二）、土壤環(huán)境容量24（三）、土壤自凈作用

土壤自凈是指進(jìn)人土壤的污染物，在土壤礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和土壤微生物的作用下，經(jīng)過(guò)一系列的物理、化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，降低其濃度或改變其形態(tài)，從而消除或降低污染物毒性的現(xiàn)象。按其作用機(jī)理，可分為物理、物理化學(xué)和生物凈化作用等三個(gè)方面。土壤的自凈作用對(duì)維持土壤生態(tài)平衡起重要的作用。正是由于土壤具有這種特殊功能，少量有機(jī)污染物進(jìn)入土壤后，經(jīng)生物化學(xué)降解可降低其活性變?yōu)闊o(wú)毒物質(zhì)；進(jìn)人土壤的重金屬元素通過(guò)吸附、沉淀、配合、氧化還原等化學(xué)作用可變?yōu)椴蝗苄曰衔铮沟媚承┲亟饘僭貢簳r(shí)退出生物循環(huán)，脫離食物鏈。

（三）、土壤自凈作用25（四）、土壤污染的概念

土壤環(huán)境中所含污染物的數(shù)量超過(guò)土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過(guò)土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即為土壤環(huán)境污染。

（四）、土壤污染的概念26（五）土壤的主要污染源和污染物1．土壤的主要污染源

土壤污染的主要來(lái)源為來(lái)自工業(yè)和城市廢水和固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥、畜禽排泄物、生物殘?bào)w和大氣沉降物等。根據(jù)人為污染物的來(lái)源不同，又可大致分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和生物污染源。工業(yè)污染源就是指工礦企業(yè)排放的廢水、廢氣、廢渣，一般為點(diǎn)源污染，經(jīng)長(zhǎng)期作用使污染物在土壤環(huán)境中積累而造成土壤的間接污染。農(nóng)業(yè)污染源主要是指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身的需要，而施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥、有機(jī)肥，以及殘留于土壤中的農(nóng)用地膜等。生物污染源是指含有致病的各種病原微生物和寄生蟲(chóng)的生活污水、醫(yī)院污水、垃圾，以及被病原菌污染的河水等，這是造成土壤環(huán)境生物污染的主要污染源。（五）土壤的主要污染源和污染物272．土壤的主要污染物

把輸入土壤中的足以影響土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和生物質(zhì)量，有害于人體健康的那些物質(zhì)，統(tǒng)稱為土壤污染物質(zhì)，可把土壤污染物質(zhì)大致分為無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類(lèi)。（1）無(wú)機(jī)污染物污染土壤環(huán)境的無(wú)機(jī)污染物，主要有重金屬（汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳，以及類(lèi)金屬砷、硒等）、放射性元素（137Cs、90Sr等）、氟、酸、堿、鹽等。其中尤以重金屬和放射性物質(zhì)的污染危害最為嚴(yán)重，因?yàn)檫@些污染物都是具有潛在威脅的，而且一旦污染了土壤，就難以徹底消除，并較易被植物吸收，通過(guò)食物鏈而進(jìn)入人體，危及人類(lèi)的健康。（2）有機(jī)污染物污染土壤的有機(jī)污染物，主要有人工合成的有機(jī)農(nóng)藥、酚類(lèi)物質(zhì)、氰化物、石油、多環(huán)芳烴、洗滌劑，以及有害微生物、高濃度耗氧有機(jī)物等。其中尤以有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)汞制劑、多環(huán)芳烴等性質(zhì)穩(wěn)定不易分解的有機(jī)物，在土壤環(huán)境中易累積，造成污染危害。2．土壤的主要污染物28二、土壤污染的特點(diǎn)與危害（一）、土壤環(huán)境污染的特點(diǎn)1．隱蔽性與滯后性土壤環(huán)境污染要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè)情況，甚至通過(guò)糧食、蔬菜和水果等農(nóng)作物以及攝食的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)。2．累積性與地域性污染物容易在土壤環(huán)境中不斷積累而達(dá)到很高的濃度，具有很強(qiáng)的地域性特點(diǎn)。3．不可逆轉(zhuǎn)性積累在土壤環(huán)境中的難降解污染物則很難靠稀釋作用和自凈作用來(lái)消除。4．治理難而周期長(zhǎng)必須采用各種有效的治理技術(shù)才能解決現(xiàn)實(shí)污染問(wèn)題。二、土壤污染的特點(diǎn)與危害29（二）、土壤環(huán)境污染的危害1．導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失土壤環(huán)境的重金屬污染為例，根據(jù)有關(guān)資料的計(jì)算表明，由農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失在逐年增加，2000年已達(dá)到320億元人民幣。2.導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)、品質(zhì)不斷下降2000年全國(guó)2.2億kg糧食調(diào)查發(fā)現(xiàn)，糧食中重金屬鉛、鎘、汞、砷超標(biāo)率達(dá)10%。3.導(dǎo)致大氣環(huán)境的次生污染土壤環(huán)境受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力的作用下進(jìn)入到大氣環(huán)境中，導(dǎo)致大氣污染及生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。4.導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化并成為水體污染的禍患5.成為農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的克星（二）、土壤環(huán)境污染的危害30三、污染土壤的修復(fù)（一）、重金屬污染土壤的修復(fù)1．物理修復(fù)方法物理修復(fù)方法主要有換土法、熱處理法等。2．化學(xué)修復(fù)方法

化學(xué)固定

化學(xué)淋洗

電動(dòng)修復(fù)

三、污染土壤的修復(fù)31（二）有機(jī)污染土壤修復(fù)1．物理化學(xué)修復(fù)方法通過(guò)溶劑洗脫、熱脫附、吸附和濃縮等物理化學(xué)過(guò)程可以將有機(jī)化合物從土壤中去除。2．植物修復(fù)方法有機(jī)污染土壤植物修復(fù)是利用植物的生長(zhǎng)吸收、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移污染物而修復(fù)土壤，主要包括3種機(jī)制：植物直接吸收并在植物組織中積累非植物毒性的代謝物；植物釋放酶到土壤中，促進(jìn)土壤的生物化學(xué)反應(yīng)；根際－微生物的聯(lián)合代謝作用。3．微生物修復(fù)方法在土壤污染脅迫下，部分微生物通過(guò)自然突變形成新的變種，并由基因調(diào)控產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，在新的微生物酶作用下產(chǎn)生了與環(huán)境相適應(yīng)的代謝功能，從而具備了對(duì)新污染物的降解能力。（二）有機(jī)污染土壤修復(fù)32第三節(jié)土壤資源的保護(hù)與合理利用一、土壤資源的含義和特點(diǎn)

自然資源是自然界中能為人們所利用的物質(zhì)和條件的總稱。（一）、土壤資源與土地資源

土壤資源是具有生產(chǎn)生物性產(chǎn)品能力的各種土壤類(lèi)型的總稱，包括土壤類(lèi)型、組合及其性質(zhì)特征、生產(chǎn)力與利用方向。即在把土壤視作有生長(zhǎng)生物能力的可更新自然資源時(shí)，才能將作為歷史自然體的土壤稱為土壤資源。

第三節(jié)土壤資源的保護(hù)與合理利用一、土壤資源的含義和特點(diǎn)33土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。土地是地表某一地段包括全部自然因素在內(nèi)的綜合體，甚至還包括過(guò)去和現(xiàn)在人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的作用。它是地球表面的一個(gè)區(qū)域。土地特性包括這個(gè)區(qū)域上部、下部生物圈的所有較穩(wěn)定的或可進(jìn)行周期測(cè)定的性質(zhì)。所以土地資源一詞，含義更廣泛。它包括自然界對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)，特別是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的一切自然資源或自然生產(chǎn)條件，如氣候、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、水文、土壤、植被等，也包括人類(lèi)在生產(chǎn)斗爭(zhēng)中改造自然已經(jīng)取得的成就，如梯田、圩田、溝渠、堤壩、道路等。土地根據(jù)其改變的難易程度，它們又可概括為很穩(wěn)定的資源（氣候、地形、地質(zhì)形成物）、較穩(wěn)定的資源（土壤和水，土地的一些人為因素）和較不穩(wěn)定的資源（植被和有關(guān)的生物學(xué)特征）三類(lèi)?？梢?jiàn)土地包括土壤和非土壤土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。34（二）、土壤資源的基本特點(diǎn)

1．整體性

各種資源在生物圈中相互依存，相互制約，構(gòu)成完整的資源生態(tài)系統(tǒng)2．有限性

地球上現(xiàn)有耕地1.4×109hm2，其余可開(kāi)墾為農(nóng)用的土地約1.8×109hm2，僅11％的土壤對(duì)于農(nóng)業(yè)沒(méi)有嚴(yán)重的限制因子。估計(jì)近20年內(nèi)世界1/3的耕地將會(huì)消失。3．地域性

土壤資源的地域性特點(diǎn)很強(qiáng)。土壤資源的分布，既受地帶性因素的響，又受非地帶性因子的制約，各地的土壤資源都具有特殊性。（二）、土壤資源的基本特點(diǎn)354．動(dòng)態(tài)性土壤資源從某種意義上說(shuō)，是一種再生性資源。土壤圈中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，與資源生態(tài)系統(tǒng)的其它成分間形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，維持相對(duì)穩(wěn)定的、動(dòng)態(tài)的平衡。土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)、轉(zhuǎn)化與土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的供應(yīng)能力、過(guò)程等等，都會(huì)隨著所處生態(tài)系統(tǒng)的變化而變化。5．層次性土壤資源包括的范圍很廣，從某種土壤的化學(xué)、物理或礦物等成分到土種，土種、土類(lèi)直到土壤圈，都可以成為利用和研究的對(duì)象。在空間范圍上，它可以是一個(gè)局部地段，也可以是一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家甚至洲和全球。6．多用性土壤資源具有多種功能和多種用途。對(duì)于農(nóng)業(yè)部門(mén)來(lái)說(shuō)，土壤是供作物、樹(shù)木、牧草生長(zhǎng)的介質(zhì)；對(duì)于工業(yè)部門(mén)而言，土壤又是制造磚、瓦、陶瓷的原料，是道路、建筑物等的基礎(chǔ)等等。7．國(guó)際性由于人類(lèi)對(duì)自然的影響越來(lái)越大，一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)對(duì)自然資源開(kāi)發(fā)利用所造成的后果往往會(huì)超出一個(gè)國(guó)家的國(guó)界范圍而影響到世界其它地區(qū)，因此國(guó)際間合作研究和協(xié)議增多。4．動(dòng)態(tài)性36二、我國(guó)土壤資源特點(diǎn)（一）土壤類(lèi)型眾多，資源極其豐富，生產(chǎn)潛力巨大由于地域遼闊，自然條件復(fù)雜，所以土壤資源極為豐富。從寒溫帶的灰化土到熱帶的磚紅壤，從濱海平原的鹽土到青藏高原的高山草甸土，從黃土高原的黃綿土到南方的水稻土，共有13個(gè)土綱，78個(gè)土類(lèi)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)土壤資源中，適于發(fā)展農(nóng)業(yè)（包括農(nóng)用與宜農(nóng)土壤）或農(nóng)林結(jié)合（需進(jìn)行土壤改良）的土壤類(lèi)型共有15個(gè)（即黑土、白漿土、砂姜黑土．草甸土、水稻土、灌淤土、潮土、黑鈣土、紅壤、紫色土、婁土、綿土、黑壚士、灰化土及鹽堿土等），約占面積263萬(wàn)km2（2.6億hm2），占全國(guó)土壤資源總面積的27.4%（二）山區(qū)土壤資源占的比重大我國(guó)屬于多山國(guó)家，各種山地丘陵及高山的土壤約占全國(guó)土地總面積的65%；平地土壤僅占35%。山地與平原比較，對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定限制，而且，利用不當(dāng)極易引起水土流失和資源破壞。但山區(qū)資源豐富，適宜多種經(jīng)營(yíng)的開(kāi)發(fā)。二、我國(guó)土壤資源特點(diǎn)37（三）土壤資源地區(qū)分布不平衡東部季風(fēng)區(qū)雖然占全國(guó)土地總面積的47.6%，卻集中了全國(guó)90%左右的耕地與林地以及95%的農(nóng)業(yè)人口，為我國(guó)主要的農(nóng)、林區(qū)，畜牧業(yè)和多種經(jīng)營(yíng)也較發(fā)達(dá)。蒙新干旱區(qū)占有全國(guó)土地總面積的29.8%，而只占全國(guó)10%左右的耕地，4.5%的農(nóng)業(yè)人口。（四）人均耕地面積小，宜農(nóng)荒地土壤資源不多我國(guó)耕地人均0.1hm2，僅及世界平均數(shù)的29.2%；人均林地0.11hm2，占世界人均數(shù)的1/9。天然草地稍多，人均0.29hm2，但仍不及世界人均數(shù)的1/2。（五）存在著占現(xiàn)有耕地1/3左右的低產(chǎn)土壤據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，建國(guó)以來(lái)累計(jì)開(kāi)墾荒地約0.34億hm2，保存面積約0.29億hm2，建設(shè)人工草地約107萬(wàn)hm2，灌溉面積已達(dá)0.45億hm2，改造易澇及鹽堿地，治理水土流失，取得了一定成效。（三）土壤資源地區(qū)分布不平衡38三我國(guó)土壤資源利用過(guò)程中存在的問(wèn)題與合理開(kāi)發(fā)利用對(duì)策

我國(guó)土地利用很不合理，主要表現(xiàn)為：

①土壤資源開(kāi)發(fā)利用地區(qū)間差異很大

②土壤采取掠奪式經(jīng)營(yíng)

③土壤利用結(jié)構(gòu)不夠合理

④土壤肥力水平較低三我國(guó)土壤資源利用過(guò)程中存在的問(wèn)題與合理開(kāi)發(fā)利用對(duì)策39

開(kāi)發(fā)利用的方向和應(yīng)遵循的具體原則和應(yīng)采取的措施：

（1）宜農(nóng)荒地資源的開(kāi)發(fā)利用先建設(shè)后開(kāi)墾，或邊建設(shè)邊開(kāi)墾。政府要制定必要的法規(guī)。我國(guó)宜農(nóng)荒地資源主要分布在三個(gè)地區(qū)：西北干旱區(qū)、三江平原、海涂資源。（2）山地資源的開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)調(diào)因地制宜，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的重要原則。在山地資源利用方向上，一般應(yīng)以發(fā)展林業(yè)為重點(diǎn)，實(shí)行林、牧、農(nóng)結(jié)合，多種經(jīng)營(yíng)，綜合發(fā)展，糧食生產(chǎn)應(yīng)限于區(qū)內(nèi)基本自給，以發(fā)揮山地優(yōu)勢(shì)為主；要有選擇地發(fā)展并建立用材林生產(chǎn)基地和各種林、特產(chǎn)品基地；注意水土保持，保護(hù)植被和水源涵養(yǎng)林；優(yōu)先發(fā)展交通運(yùn)輸業(yè)；有條件地開(kāi)發(fā)水力資源和礦產(chǎn)資源；積極發(fā)展旅游業(yè)。

開(kāi)發(fā)利用的方向和應(yīng)遵循的具體原則和應(yīng)采取的措施：40（3）水土流失區(qū)域土壤資源的開(kāi)發(fā)利用和綜合治理

水土流失區(qū)域的治理，首先必須從合理利用土地著手，走農(nóng)、林、牧綜合發(fā)展的道路，堅(jiān)決制止掠奪式經(jīng)營(yíng)。其次，貫徹預(yù)防與治理結(jié)合，以預(yù)防為主；工程措施與生物措施相結(jié)合，以生物措施為主的方針，并根據(jù)不同的自然經(jīng)濟(jì)條件，劃分治理區(qū)，實(shí)行綜合、集中、連續(xù)治理。（4）鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用鹽堿地綜合治理須建立在搞好排水工程的基礎(chǔ)上，綜合治理措施必須是工程措施與生物措施相結(jié)合。（5）荒漠化土壤的治理防治土壤沙漠化的主要措施，首先要明確沙漠化土壤合理利用的方向，以牧為主，農(nóng)林牧結(jié)合，農(nóng)業(yè)僅限于水土條件較好的地區(qū)。其次，要因地制宜地采取防治措施。正確處理防與治、保護(hù)與利用、生物治理與工程治理等關(guān)系。強(qiáng)調(diào)以防為主，防治結(jié)合；以保護(hù)天然植被為主、在保護(hù)植被的前提下合理利用沙化區(qū)域資源，改造沙地；以生物防治為主，生物固沙與工程固沙相結(jié)合，因地制宜地建立沙地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)前防治的重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、自然條件較好、治理較容易、潛力較大的地區(qū)。（3）水土流失區(qū)域土壤資源的開(kāi)發(fā)利用和綜合治理41思考題如何理解土壤資源的概念？選擇評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)的條件是什么？土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)有哪些？污染土壤的修復(fù)技術(shù)措施有哪些？如何全面概括與分析我國(guó)土壤資源的特點(diǎn)與問(wèn)題？什么是合理利用我國(guó)土壤資源的正確途徑？你對(duì)土壤資源利用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的關(guān)系有何見(jiàn)解？思考題42

第十一章

土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)

第十一章

土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)43土壤質(zhì)量與土壤退化土壤污染與防治土壤資源的保護(hù)與合理利用土壤質(zhì)量與土壤退化44第一節(jié)土壤質(zhì)量與土壤退化長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)人類(lèi)活動(dòng)引起的空氣與水質(zhì)量退化給予了較多的關(guān)心。直到20世紀(jì)70年代后，人們才開(kāi)始重視土壤質(zhì)量在持續(xù)生產(chǎn)中的作用及其與植物、動(dòng)物和人類(lèi)健康之間的關(guān)系。第一節(jié)土壤質(zhì)量與土壤退化長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)人類(lèi)活動(dòng)引起的45一、土壤質(zhì)量的概念與評(píng)價(jià)

（一）土壤質(zhì)量的概念土壤質(zhì)量的定義，簡(jiǎn)要的說(shuō)，土壤質(zhì)量是土壤在生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生產(chǎn)，保障環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)動(dòng)物與人類(lèi)健康行為的能力。美國(guó)土壤學(xué)會(huì)把土壤質(zhì)量定義為：在自然或管理的生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)，土壤具有動(dòng)植物生產(chǎn)持續(xù)性，保持和提高水、氣質(zhì)量以及支撐人類(lèi)健康與生活的能力。一、土壤質(zhì)量的概念與評(píng)價(jià)（一）土壤質(zhì)量的概念46（二）土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)與指標(biāo)體系

土壤質(zhì)量是土壤中退化性過(guò)程和保持性過(guò)程的最終平衡結(jié)果，土壤質(zhì)量要考慮土壤的多重功能。包括土壤系統(tǒng)組分、結(jié)構(gòu)及功能過(guò)程土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)時(shí)間、空間及狀態(tài)等的變化（二）土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)與指標(biāo)體系471、選擇評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)的條件（1）代表性一個(gè)指標(biāo)能代表或反映土壤質(zhì)量的全部或至少一個(gè)方面的功能，或者一個(gè)指標(biāo)能與多個(gè)指標(biāo)相關(guān)聯(lián)。（2）靈敏性能靈敏地指示土壤與生態(tài)系統(tǒng)功能與行為變化，如粘土礦物類(lèi)型不敏感。（3）通用性一方面能適用于不同生態(tài)系統(tǒng)，另一方面能適用于時(shí)間和空間的變化。（4）經(jīng)濟(jì)性花費(fèi)少，測(cè)定簡(jiǎn)便快速。1、選擇評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)的條件482、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)指標(biāo):物理指標(biāo)包括：土壤質(zhì)地、土層和根系深度、土壤容重和滲透率、田間持水量、土壤持水特征、土壤含水量和土壤溫度等?；瘜W(xué)指標(biāo)包括：土壤有機(jī)碳和全氮、土壤pH、電導(dǎo)率、礦化氮、磷和鉀等。生物學(xué)指標(biāo)包括：微生物生物量碳和氮，潛在可礦化氮、土壤呼吸量、生物量碳/有機(jī)總碳、呼吸量/生物量等。2、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)49

50（三）土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有土壤質(zhì)量綜合評(píng)分法，土壤質(zhì)量動(dòng)力學(xué)方法，土壤質(zhì)量多變量指標(biāo)方法等。首先要確定有效、可靠、敏感、可重復(fù)及可接受的指標(biāo)，建立全面評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的框架體系。美國(guó)國(guó)家土壤保持局（SCS）建立的土壤評(píng)價(jià)目標(biāo)包括：確定當(dāng)前技術(shù)水平可測(cè)定的參數(shù)；建立評(píng)價(jià)這些參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)；建立短期和長(zhǎng)期土壤質(zhì)量變化的體系；確定耕作管理措施組成及其對(duì)土壤質(zhì)量的影響；評(píng)價(jià)現(xiàn)有知識(shí)和數(shù)據(jù)以找出適合它們的適宜參數(shù)和方法。1992年土壤質(zhì)量國(guó)際會(huì)議上，建立標(biāo)準(zhǔn)的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括對(duì)氣候、景觀、土壤化學(xué)和物理性質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。（三）土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法51二、土壤退化我國(guó)的土壤資源不足，近年來(lái)由于不合理的利用，土壤退化嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因水土流失、鹽漬化、沼澤化、土壤肥力衰減和土壤污染及酸化等造成的土壤退化總面積約4.6億hm2，占全國(guó)土地總面積的40%，是全球土壤退化總面積的1/4。二、土壤退化我國(guó)的土壤資源不足，近年來(lái)由于不合理的利用，土壤52（一）土壤退化的概念土壤退化指的是數(shù)量減少和質(zhì)量降低。數(shù)量減少可以表現(xiàn)為表土喪失，或整個(gè)土體的毀失，或土地被非農(nóng)業(yè)占用。質(zhì)量降低表現(xiàn)在土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)方面的質(zhì)量下降。土壤退化是由自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果。破壞性自然災(zāi)害及其異常的成土因素是引起土壤自然退化過(guò)程（侵蝕、沙化、鹽化、酸化等）的基礎(chǔ)，而人與自然不和諧作用是加劇土壤退化的根本原因。（一）土壤退化的概念53（二）土壤退化主要類(lèi)型及其防治1．土壤沙化和土地沙漠化土壤沙化與土地沙漠化的重要過(guò)程是風(fēng)蝕和風(fēng)力堆積過(guò)程。在沙漠周邊地區(qū)，由于植被破壞，或草地過(guò)渡放牧，或開(kāi)墾為農(nóng)田，土壤粒子分散缺乏凝聚，被風(fēng)吹蝕，細(xì)顆粒含量逐步降低。風(fēng)力減弱區(qū)風(fēng)沙顆粒逐漸堆積于土壤表層土壤沙化。土壤沙化包括土壤的風(fēng)蝕過(guò)程及在較遠(yuǎn)地段的風(fēng)沙堆積過(guò)程。（二）土壤退化主要類(lèi)型及其防治54（1）土壤沙化的危害土壤沙化使大面積土壤失去農(nóng)、牧生產(chǎn)能力，使有限的土壤資源面臨更為嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。我國(guó)從1979年到1989年，草場(chǎng)退化每年約130萬(wàn)hm2，人均草地面積0.4hm20.36hm2。土壤沙化使大氣環(huán)境惡化。極易形成沙塵暴，甚至黑風(fēng)暴。土壤沙化的發(fā)展，造成土地貧瘠，環(huán)境惡劣，威脅人類(lèi)的生存。（1）土壤沙化的危害55土壤質(zhì)量與土壤資源保護(hù)課件56（2）土壤沙化的防治防治重點(diǎn)應(yīng)放在農(nóng)牧交錯(cuò)帶和農(nóng)林草交錯(cuò)帶，在技術(shù)措施上要因地制宜。主要防治途徑是：①營(yíng)造防沙林帶，實(shí)施生態(tài)工程，建立生態(tài)復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式。②合理開(kāi)發(fā)水資源③控制農(nóng)墾④完善法制，嚴(yán)格控制破壞草地（2）土壤沙化的防治572.土壤流失

（1）土壤流失的類(lèi)型土壤流失是土壤物質(zhì)由于水力及水力加上重力作用而搬運(yùn)移走的侵蝕過(guò)程，也稱水土流失作用。土壤流失的主要類(lèi)型有：流水侵蝕、重力侵蝕和凍融侵蝕等。（2）土壤流失的主要因素人為活動(dòng)是造成土壤流失的主要因素①植被破壞植被破壞使得土壤失去天然保護(hù)屏障成為加速土壤流失的先導(dǎo)因子。②坡耕地墾植它使土壤暴露于水力沖刷，是土壤流失的推動(dòng)因子，土壤流失量與坡度呈指數(shù)關(guān)系。③季風(fēng)氣候的影響季風(fēng)氣候的特點(diǎn)是：降雨量大且集中，多暴雨，因此也加重了水土流失。2.土壤流失58（3）土壤流失對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的影響①土壤薄層化土壤流失在水平方向?qū)е峦帘坏钠扑?，土被分割度提高。在垂直方向上?dǎo)致土被剝蝕變薄。②土壤質(zhì)量下降水土流失使土壤養(yǎng)分庫(kù)及其調(diào)蓄能力受破壞，肥力快速遞降，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分嚴(yán)重虧缺。③生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化長(zhǎng)江流域由于土壤流失，泥沙大量在河湖淤積，使湖面快速縮小。土壤流失還往往引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，如山體崩塌、滑坡、山洪的發(fā)生，這與土壤流失密切相關(guān)。（3）土壤流失對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的影響59（4）土壤流失的防治①樹(shù)立保護(hù)土壤，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的全民意識(shí)要在處理人口與土壤資源，當(dāng)前發(fā)展與持續(xù)發(fā)展，土壤治理與生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)上下功夫。要制定相應(yīng)的地方性、全國(guó)性荒地開(kāi)墾，農(nóng)、林地利用監(jiān)督性法規(guī)，制定土壤流失量控制指標(biāo)。②防治兼顧、標(biāo)本兼治對(duì)于土壤流失發(fā)展程度不同的地區(qū)要因地制宜，搞好土壤流失防治。（4）土壤流失的防治603．土壤鹽漬化與次生鹽漬化

土壤鹽漬化主要發(fā)生在干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)，它是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現(xiàn)象或過(guò)程。（1）土壤次生鹽漬化及其成因土壤次生鹽漬化是土壤潛在鹽漬化的表象化。由于不恰當(dāng)?shù)睦?，使?jié)撛邴}漬化土壤中鹽分趨向于表層積聚的過(guò)程，稱土壤次生鹽漬化。成因:①由于發(fā)展引水自流灌溉，導(dǎo)致地下水位上升超過(guò)其臨界深度，鹽分聚于表土。②利用地面或地下礦化水（尤其是礦化度大于3g/L時(shí)）進(jìn)行灌溉，鹽分積累于耕層中③在開(kāi)墾利用心底土積鹽層的土壤過(guò)程中，鹽分隨蒸發(fā)耗損聚于土壤表層。3．土壤鹽漬化與次生鹽漬化61（2）土壤鹽漬化的防治①合理利用水資源，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)

節(jié)水農(nóng)業(yè)的實(shí)質(zhì)就是采取節(jié)水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、栽培制度、耕作方法。具體做法如下：實(shí)施合理的灌溉制度；采用節(jié)水防鹽的灌溉技術(shù)；減少輸配水系統(tǒng)的滲漏損失；處理好蓄水與排水及引灌與井灌的關(guān)系。②因地制宜地建立生態(tài)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)

對(duì)某些潛在鹽漬化嚴(yán)重的土壤，井渠結(jié)合灌溉在控制水鹽運(yùn)動(dòng)上難以奏效，宜改水田為旱田，改糧作為牧業(yè)，既節(jié)省水資源，又發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)，可發(fā)揮最佳效益。③精耕細(xì)作

多施有機(jī)肥，并采用低礦化度水灌溉，以控制次生堿化。應(yīng)根據(jù)鹽漬的水鹽動(dòng)態(tài)規(guī)律，在精耕細(xì)作、農(nóng)藝操作上下功夫。（2）土壤鹽漬化的防治62

4．土壤潛育化與次生潛育化

土壤潛育化是土壤處于地下水和飽和、過(guò)飽和水長(zhǎng)期浸潤(rùn)狀態(tài)下，在lm內(nèi)的土體中某些層段Eh<200mV，并出現(xiàn)因Fe、Mn還原而生成的灰色斑紋層，或腐泥層，或青泥層，或泥炭層的土壤形成過(guò)程。土壤次生潛育化是指因耕作或灌溉等人為原因，土壤（主要是水稻土）從非潛育型轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶粷撚偷倪^(guò)程。常表現(xiàn)為50cm土體內(nèi)出現(xiàn)青泥層。（1）潛育化和次生育化水稻土的障礙因素①還原性有害物質(zhì)較多強(qiáng)潛育性土壤的Eh大多在250mV以下。Fe2+含量可高達(dá)4×103mg/kg，為非潛育化稻田的數(shù)十至數(shù)百倍，易受還原物質(zhì)毒害。②土性冷潛育化或次生潛育化稻田的水溫、土溫在早稻生產(chǎn)的3~5月間，比非潛育化稻田分別低3～8℃和2～3℃，是稻田僵苗不發(fā)、遲熟低產(chǎn)的原因。③養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢土壤的生物活動(dòng)較弱，有機(jī)物礦化作用受抑制，有機(jī)氮礦化率只有正常稻田的50%～80%。土壤鉀釋放速率低，速效鉀、緩效鉀均較缺乏，還原作用強(qiáng)，有較高的CH4、N2O源。4．土壤潛育化與次生潛育化63（2）改良和治理①開(kāi)溝排水，消除漬害

在稻田周?chē)_(kāi)溝，排灌分離，防止串灌。②多種經(jīng)營(yíng)，綜合利用

稻田—養(yǎng)殖系統(tǒng)，如稻田—魚(yú)塘、稻田—鴨—魚(yú)系統(tǒng)，或者開(kāi)辟為淺水藕、荸薺等經(jīng)濟(jì)作物田，有條件的實(shí)施水旱輪作。③合理施肥

潛育化和次生潛育化稻田N肥的效益大大降低，宜施P、K、Si肥以獲增產(chǎn)。（2）改良和治理64第二節(jié)土壤污染與防治一、土壤污染的概念與污染類(lèi)型（一）土壤背景值土壤背景值在理論上應(yīng)該是土壤在自然成土過(guò)程中，構(gòu)成土壤自身的化學(xué)元素的組成和含量，即未受人類(lèi)活動(dòng)影響的土壤本身的化學(xué)元素組成和含量。所謂土壤背景值只能代表土壤某一發(fā)展、演變階段的一個(gè)相對(duì)意義上的數(shù)值。應(yīng)用于農(nóng)田施肥、土壤污染評(píng)價(jià)、土壤環(huán)境容量

第二節(jié)土壤污染與防治一、土壤污染的概念與污染類(lèi)型65（二）、土壤環(huán)境容量定義：土壤環(huán)境單元一定時(shí)限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也不使環(huán)境污染時(shí)，土壤所能允許承納的污染物的最大數(shù)量或負(fù)荷量。土壤環(huán)境容量實(shí)際上是土壤污染物的起始值和最大負(fù)荷量之差。因此，衡量土壤允許量時(shí)需要有一個(gè)基準(zhǔn)含量水平，這個(gè)水平所獲得的容量稱為土壤靜容量，即土壤標(biāo)準(zhǔn)容量。但此容量沒(méi)有考慮土壤污染物累積過(guò)程中，污染物的輸入與輸出，固定與釋放，累積與降解和凈化過(guò)程。將土壤的這一部分凈化的量（土壤環(huán)境動(dòng)容量）與靜容量相加構(gòu)成了土壤環(huán)境容量。（二）、土壤環(huán)境容量66（三）、土壤自凈作用

土壤自凈是指進(jìn)人土壤的污染物，在土壤礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和土壤微生物的作用下，經(jīng)過(guò)一系列的物理、化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，降低其濃度或改變其形態(tài)，從而消除或降低污染物毒性的現(xiàn)象。按其作用機(jī)理，可分為物理、物理化學(xué)和生物凈化作用等三個(gè)方面。土壤的自凈作用對(duì)維持土壤生態(tài)平衡起重要的作用。正是由于土壤具有這種特殊功能，少量有機(jī)污染物進(jìn)入土壤后，經(jīng)生物化學(xué)降解可降低其活性變?yōu)闊o(wú)毒物質(zhì)；進(jìn)人土壤的重金屬元素通過(guò)吸附、沉淀、配合、氧化還原等化學(xué)作用可變?yōu)椴蝗苄曰衔?，使得某些重金屬元素暫時(shí)退出生物循環(huán)，脫離食物鏈。

（三）、土壤自凈作用67（四）、土壤污染的概念

土壤環(huán)境中所含污染物的數(shù)量超過(guò)土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過(guò)土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即為土壤環(huán)境污染。

（四）、土壤污染的概念68（五）土壤的主要污染源和污染物1．土壤的主要污染源

土壤污染的主要來(lái)源為來(lái)自工業(yè)和城市廢水和固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥、畜禽排泄物、生物殘?bào)w和大氣沉降物等。根據(jù)人為污染物的來(lái)源不同，又可大致分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和生物污染源。工業(yè)污染源就是指工礦企業(yè)排放的廢水、廢氣、廢渣，一般為點(diǎn)源污染，經(jīng)長(zhǎng)期作用使污染物在土壤環(huán)境中積累而造成土壤的間接污染。農(nóng)業(yè)污染源主要是指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身的需要，而施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥、有機(jī)肥，以及殘留于土壤中的農(nóng)用地膜等。生物污染源是指含有致病的各種病原微生物和寄生蟲(chóng)的生活污水、醫(yī)院污水、垃圾，以及被病原菌污染的河水等，這是造成土壤環(huán)境生物污染的主要污染源。（五）土壤的主要污染源和污染物692．土壤的主要污染物

把輸入土壤中的足以影響土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和生物質(zhì)量，有害于人體健康的那些物質(zhì)，統(tǒng)稱為土壤污染物質(zhì)，可把土壤污染物質(zhì)大致分為無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類(lèi)。（1）無(wú)機(jī)污染物污染土壤環(huán)境的無(wú)機(jī)污染物，主要有重金屬（汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳，以及類(lèi)金屬砷、硒等）、放射性元素（137Cs、90Sr等）、氟、酸、堿、鹽等。其中尤以重金屬和放射性物質(zhì)的污染危害最為嚴(yán)重，因?yàn)檫@些污染物都是具有潛在威脅的，而且一旦污染了土壤，就難以徹底消除，并較易被植物吸收，通過(guò)食物鏈而進(jìn)入人體，危及人類(lèi)的健康。（2）有機(jī)污染物污染土壤的有機(jī)污染物，主要有人工合成的有機(jī)農(nóng)藥、酚類(lèi)物質(zhì)、氰化物、石油、多環(huán)芳烴、洗滌劑，以及有害微生物、高濃度耗氧有機(jī)物等。其中尤以有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)汞制劑、多環(huán)芳烴等性質(zhì)穩(wěn)定不易分解的有機(jī)物，在土壤環(huán)境中易累積，造成污染危害。2．土壤的主要污染物70二、土壤污染的特點(diǎn)與危害（一）、土壤環(huán)境污染的特點(diǎn)1．隱蔽性與滯后性土壤環(huán)境污染要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè)情況，甚至通過(guò)糧食、蔬菜和水果等農(nóng)作物以及攝食的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)。2．累積性與地域性污染物容易在土壤環(huán)境中不斷積累而達(dá)到很高的濃度，具有很強(qiáng)的地域性特點(diǎn)。3．不可逆轉(zhuǎn)性積累在土壤環(huán)境中的難降解污染物則很難靠稀釋作用和自凈作用來(lái)消除。4．治理難而周期長(zhǎng)必須采用各種有效的治理技術(shù)才能解決現(xiàn)實(shí)污染問(wèn)題。二、土壤污染的特點(diǎn)與危害71（二）、土壤環(huán)境污染的危害1．導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失土壤環(huán)境的重金屬污染為例，根據(jù)有關(guān)資料的計(jì)算表明，由農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失在逐年增加，2000年已達(dá)到320億元人民幣。2.導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)、品質(zhì)不斷下降2000年全國(guó)2.2億kg糧食調(diào)查發(fā)現(xiàn)，糧食中重金屬鉛、鎘、汞、砷超標(biāo)率達(dá)10%。3.導(dǎo)致大氣環(huán)境的次生污染土壤環(huán)境受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力的作用下進(jìn)入到大氣環(huán)境中，導(dǎo)致大氣污染及生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。4.導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化并成為水體污染的禍患5.成為農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的克星（二）、土壤環(huán)境污染的危害72三、污染土壤的修復(fù)（一）、重金屬污染土壤的修復(fù)1．物理修復(fù)方法物理修復(fù)方法主要有換土法、熱處理法等。2．化學(xué)修復(fù)方法

化學(xué)固定

化學(xué)淋洗

電動(dòng)修復(fù)

三、污染土壤的修復(fù)73（二）有機(jī)污染土壤修復(fù)1．物理化學(xué)修復(fù)方法通過(guò)溶劑洗脫、熱脫附、吸附和濃縮等物理化學(xué)過(guò)程可以將有機(jī)化合物從土壤中去除。2．植物修復(fù)方法有機(jī)污染土壤植物修復(fù)是利用植物的生長(zhǎng)吸收、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移污染物而修復(fù)土壤，主要包括3種機(jī)制：植物直接吸收并在植物組織中積累非植物毒性的代謝物；植物釋放酶到土壤中，促進(jìn)土壤的生物化學(xué)反應(yīng)；根際－微生物的聯(lián)合代謝作用。3．微生物修復(fù)方法在土壤污染脅迫下，部分微生物通過(guò)自然突變形成新的變種，并由基因調(diào)控產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，在新的微生物酶作用下產(chǎn)生了與環(huán)境相適應(yīng)的代謝功能，從而具備了對(duì)新污染物的降解能力。（二）有機(jī)污染土壤修復(fù)74第三節(jié)土壤資源的保護(hù)與合理利用一、土壤資源的含義和特點(diǎn)

自然資源是自然界中能為人們所利用的物質(zhì)和條件的總稱。（一）、土壤資源與土地資源

土壤資源是具有生產(chǎn)生物性產(chǎn)品能力的各種土壤類(lèi)型的總稱，包括土壤類(lèi)型、組合及其性質(zhì)特征、生產(chǎn)力與利用方向。即在把土壤視作有生長(zhǎng)生物能力的可更新自然資源時(shí)，才能將作為歷史自然體的土壤稱為土壤資源。

第三節(jié)土壤資源的保護(hù)與合理利用一、土壤資源的含義和特點(diǎn)75土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。土地是地表某一地段包括全部自然因素在內(nèi)的綜合體，甚至還包括過(guò)去和現(xiàn)在人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的作用。它是地球表面的一個(gè)區(qū)域。土地特性包括這個(gè)區(qū)域上部、下部生物圈的所有較穩(wěn)定的或可進(jìn)行周期測(cè)定的性質(zhì)。所以土地資源一詞，含義更廣泛。它包括自然界對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)，特別是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的一切自然資源或自然生產(chǎn)條件，如氣候、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、水文、土壤、植被等，也包括人類(lèi)在生產(chǎn)斗爭(zhēng)中改造自然已經(jīng)取得的成就，如梯田、圩田、溝渠、堤壩、道路等。土地根據(jù)其改變的難易程度，它們又可概括為很穩(wěn)定的資源（氣候、地形、地質(zhì)形成物）、較穩(wěn)定的資源（土壤和水，土地的一些人為因素）和較不穩(wěn)定的資源（植被和有關(guān)的生物學(xué)特征）三類(lèi)?？梢?jiàn)土地包括土壤和非土壤土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。76（二）、土壤資源的基本特點(diǎn)

1．整體性

各種資源在生物圈中相互依存，相互制約，構(gòu)成完整的資源生態(tài)系統(tǒng)2．有限性

地球上現(xiàn)有耕地1.4×109hm2，其余可開(kāi)墾為農(nóng)用的土地約1.8×109hm2，僅11％的土壤對(duì)于農(nóng)業(yè)沒(méi)有嚴(yán)重的限制因子。估計(jì)近20年內(nèi)世界1/3的耕地將會(huì)消失。3．地域性

土壤資源的地域性特點(diǎn)很強(qiáng)。土壤資源的分布，既受地帶性因素的響，又受非地帶性因子的制約，各地的土壤資源都具有特殊性。（二）、土壤資源的基本特點(diǎn)774．動(dòng)態(tài)性土壤資源從某種意義上說(shuō)，是一種再生性資源。土壤圈中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，與資源生態(tài)系統(tǒng)的其它成分間形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，維持相對(duì)穩(wěn)定的、動(dòng)態(tài)的平衡。土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)、轉(zhuǎn)化與土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的供應(yīng)能力、過(guò)程等等，都會(huì)隨著所處生態(tài)系統(tǒng)的變化而變化。5．層次性土壤資源包括的范圍很廣，從某種土壤的化學(xué)、物理或礦物等成分到土種，土種、土類(lèi)直到土壤圈，都可以成為利用和研究的對(duì)象。在空間范圍上，它可以是一個(gè)局部地段，也可以是一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家甚至洲和全球。6．多用性土壤資源具有多種功能和多種用途。對(duì)于農(nóng)業(yè)部門(mén)來(lái)說(shuō)，土壤是供作物、樹(shù)木、牧草生長(zhǎng)的介質(zhì)；對(duì)于工業(yè)部門(mén)而言，土壤又是制造磚、瓦、陶瓷的原料，是道路、建筑物等的基礎(chǔ)等等。7．國(guó)際性由于人類(lèi)對(duì)自然的影響越來(lái)越大，一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)對(duì)自然資源開(kāi)發(fā)利用所造成的后果往往會(huì)超出一個(gè)國(guó)家的國(guó)界范圍而影響到世界其它地區(qū)，因此國(guó)際間合作