土壤資源概況及其合理利用途徑-課件

土壤資源概況及合理利用途徑

第一節(jié)序言土壤資源研究的意義、概念、特點(diǎn)與研究方法第二節(jié)土壤資源概況世界與我國土壤資源的分布與數(shù)量質(zhì)量概況第三節(jié)土壤資源的特點(diǎn)與存在問題土壤資源的特點(diǎn)土壤資源存在的問題第四節(jié)土壤退化及其恢復(fù)重建第五節(jié)土壤資源的合理利用途徑集約經(jīng)營、提高單產(chǎn)、保護(hù)耕地、積極開發(fā)第六節(jié)土壤資源與環(huán)境第七節(jié)結(jié)語土壤資源概況及合理利用途徑1土壤資源研究慨論

第一節(jié)緒言

1.1土壤資源研究的意義世界人口1980年已達(dá)44億人。1980一1990年增長率為1.8%，人口達(dá)52.75億,1990一2000年增長率為1.6%,2000年達(dá)61.99億人，其中48.74億為發(fā)展中國家。地球的生物性食品的生產(chǎn)能力，大致可以承載120億人。因此，充分發(fā)揮土壤資源的生產(chǎn)潛力，提高土地承載力，是全世界面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

我國是世界上人口最多的國家，目前13億，占全球近1/4，預(yù)計(jì)2030將達(dá)16億。我國的土壤資源是有限的，特別是生產(chǎn)力高的土壤資源更加寶貴。

可見，隨人口的急劇膨脹，人地矛盾日趨尖銳.正確了解土壤資源利用現(xiàn)狀、存在問題及其發(fā)展趨勢(shì)，并為合理開發(fā)利用尋求最佳途徑和措施,是土壤資源工作者首要的迫切任務(wù)。土壤資源研究慨論2

1.2土壤資源的含義

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。土壤資源科學(xué)是自然資源的一個(gè)分支，是研究人與自然界中能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生存資料來源的物質(zhì)與能源相互間關(guān)系的科學(xué)，主要研究土壤資源的數(shù)量、質(zhì)量、時(shí)空變化、發(fā)展及其合理開發(fā)利用、保護(hù)和管理的方法與途徑。

1.2.1土壤學(xué)與土壤資源

土壤科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略思考

(重點(diǎn)補(bǔ)充部分—80張片子)1.2土壤資源的含義3------------------內(nèi)容提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考土壤科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略思考------------------內(nèi)容提綱一、土壤科學(xué)發(fā)4土壤圈巖石圈大氣圈生物圈水圈一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)土壤：地球的皮膚土壤圈巖石圈大氣圈生物圈水圈一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)5“世界當(dāng)前面臨的八大問題”

（土壤學(xué)面臨的新機(jī)遇與挑戰(zhàn)）社會(huì)濟(jì)經(jīng)全球化變能源資源自然害災(zāi)人類活動(dòng)與健康土壤農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境“世界當(dāng)前面臨的八大問題”62000年-2050年人均谷物食物消費(fèi)，公斤/人

資料來源：國際食物政策研究所（2008）首先，今后確保農(nóng)業(yè)安全的任務(wù)日趨艱巨。從國際看--

2000年-2050年人均谷物食物消費(fèi)，公斤/人資料來源：72000年-2050年谷物需求總量：+75%

（食物+飼料），百萬噸

2000年-2050年谷物需求總量：+75%

（食物+飼料）8--從國內(nèi)看：

2004-2050年我國人均食物消費(fèi)預(yù)測(cè)：植物類

（公斤/人）

--從國內(nèi)看：

2004-2050年我國人均食物消費(fèi)92004-2050年我國人均食物消費(fèi)預(yù)測(cè)：動(dòng)物類

（公斤/人）2004-2050年我國人均食物消費(fèi)預(yù)測(cè)：動(dòng)物類

（公斤/人10工業(yè)化城鎮(zhèn)化發(fā)展模式資源短缺成本上漲市場競爭勞動(dòng)力外流等約束因素農(nóng)業(yè)的比較效益不斷下降同時(shí)，我國提高農(nóng)業(yè)比較效益的難度不斷加大發(fā)展模式資源短缺約束因素農(nóng)業(yè)的比較效益不斷下降同時(shí)，我國提高11守住我國耕地紅線（18億畝）的形勢(shì)非常嚴(yán)峻國務(wù)院核準(zhǔn)2010年耕地總保有量為19.12億畝，而2006年，我國耕地總面積僅為18.27億畝，直逼18億畝警戒線。守住我國耕地紅線（18億畝）的形勢(shì)非常嚴(yán)峻國務(wù)院核準(zhǔn)201012此外：我國現(xiàn)有耕地中2/3是中低產(chǎn)田，其中約1/6耕地受污水灌溉、農(nóng)藥、重金屬污染威脅，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量<1％，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的3％，缺磷耕地占59％，缺鉀耕地占30％。要實(shí)現(xiàn)糧食年均增長1%，保證糧食安全，除靠高產(chǎn)效多抗作物新品種培育外，關(guān)鍵是搞好耕地保育，加強(qiáng)水土資源的優(yōu)化配置，土壤培育與耕地改良與提高耕地質(zhì)量和生產(chǎn)力。今后我國土壤學(xué)面臨的農(nóng)業(yè)安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻。此外：13另外、我國區(qū)域性土壤污染趨勢(shì)嚴(yán)重?fù)?jù)調(diào)查，長江流域、珠江流域、沿海經(jīng)濟(jì)帶、松花江流域、遼河流域出現(xiàn)貫穿全流域以鎘為主、鉛、汞為輔的流域性、區(qū)域性異常；黃河流域高氟、高砷、低碘異常顯著；全國大中小城市土壤普遍出現(xiàn)汞異常。另外、我國區(qū)域性土壤污染趨勢(shì)嚴(yán)重?fù)?jù)調(diào)查，長江流域、珠江14第三、全球變化與土壤的關(guān)系密切土壤在發(fā)生過程中，通過生成或消耗溫室氣體(CO2、CH4、N2O等)以及其它氣體(如NH3、NOx)直接或者間接地影響氣候變化；全球變化通過降雨、溫度和養(yǎng)分沉降等變化，影響土壤過程，也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力及其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這些影響均將進(jìn)一步促進(jìn)土壤學(xué)對(duì)土壤中CH4和N2O排放量，土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及土壤碳庫建設(shè)等方面。第三、全球變化與土壤的關(guān)系密切土壤在發(fā)生過程中，通15

第四、全球不確定性因素影響對(duì)我國農(nóng)業(yè)及能源緊缺產(chǎn)生影響土壤學(xué)對(duì)引發(fā)的極端災(zāi)害防治土壤抗旱土壤抗?jié)裢寥揽购卣穑伙L(fēng)砂；泥石流第四、全球不確定性因素影響對(duì)我國農(nóng)業(yè)及能源緊缺16報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)17土壤是植物生長與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)土壤圈是地球最富生命力的圈層土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)土壤是食物安全與人體健康的基本保障土壤資源保護(hù)是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的核心土壤質(zhì)量的培育是提高土壤綜合生產(chǎn)能力的前提全球土壤變化是人類生存的重要條件土壤是城鄉(xiāng)發(fā)展和人居環(huán)境建設(shè)的重要環(huán)節(jié)土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升土壤是植物生長與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升18對(duì)土壤認(rèn)識(shí)的提升農(nóng)業(yè)食物安全土壤資源保護(hù)土壤質(zhì)量的培育全球土壤變化城鄉(xiāng)發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)人體健康能源與環(huán)境建設(shè)提高土壤綜合生產(chǎn)能力人類生存發(fā)展人居環(huán)境建設(shè)自然災(zāi)害防治對(duì)土壤認(rèn)識(shí)的提升農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)19報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)20土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求從當(dāng)前全球面臨的能源，資源矛盾、糧食安全和生態(tài)環(huán)境等問題看，要求土壤科學(xué)在滿足國家戰(zhàn)略需求中發(fā)揮更加重要的作用；從土壤科學(xué)自身的發(fā)展規(guī)律看，土壤學(xué)向現(xiàn)代土壤學(xué)發(fā)展的時(shí)機(jī)與條件日趨成熟；因此，未來土壤學(xué)研究與發(fā)展戰(zhàn)略需求的要求也更為迫切。土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求從當(dāng)前全球面臨的能源，資源矛盾、糧21報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)22（一）未來土壤學(xué)研究的戰(zhàn)略方向（5個(gè)）土壤圈物質(zhì)循環(huán)與能量交換（基礎(chǔ)研究）土壤資源與質(zhì)量保護(hù)土壤環(huán)境與生態(tài)安全土壤景觀與土壤過程土壤生物與養(yǎng)分調(diào)控（利用管理）（環(huán)境整治）（宏觀調(diào)控）（農(nóng)業(yè)發(fā)展）土壤與溫室氣體效應(yīng)、土壤固碳、土/肥/水界面物質(zhì)能量過程與交換、土壤組分互作與肥力維持、可變土壤特性及變化土壤資源演變與評(píng)價(jià)、持續(xù)利用機(jī)制與模式、質(zhì)量基礎(chǔ)調(diào)查、退化過程與防治、土地利用生態(tài)環(huán)境效應(yīng)、土壤基層系統(tǒng)分類、人類世中土壤變化新趨勢(shì)土壤污染機(jī)制與土壤健康質(zhì)量、污染物轉(zhuǎn)化生物有效性與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、修復(fù)機(jī)理與技術(shù)、面源污染機(jī)制與控制土壤景觀與時(shí)空特征及演變、環(huán)境敏感物質(zhì)轉(zhuǎn)化遷移、發(fā)生過程與區(qū)域全球變化、土壤侵蝕等退化機(jī)制與防治土壤生物過程與機(jī)制、基因資源多樣性及其功能、養(yǎng)分平衡與施肥及其高效利用分子基礎(chǔ)、水和元素循環(huán)耦合、土/植/肥互作及協(xié)調(diào)機(jī)制（一）未來土壤學(xué)研究的戰(zhàn)略方向（5個(gè)）土壤圈物質(zhì)循環(huán)與能量交23（二）未來土壤學(xué)的研究領(lǐng)域（7個(gè)）（二）未來土壤學(xué)的研究領(lǐng)域（7個(gè)）24土壤資源概況及其合理利用途徑-課件25報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)26第十九屆國際土壤學(xué)會(huì)——應(yīng)對(duì)不斷變化世界的土壤學(xué)研究途徑

（2010年，8月1-6日，澳大利亞，布里斯班）第十九屆國際土壤學(xué)會(huì)27第十九屆國際土壤學(xué)會(huì)

--組織部門結(jié)構(gòu)--（共計(jì)67個(gè)）第一部門:土壤的時(shí)空性（12個(gè)）專題1.1.1土壤形態(tài)和氣候變化專題1.1.2土壤形態(tài)和環(huán)境危害專題1.2.1全球土壤空間信息系統(tǒng)專題1.2.2土壤地理學(xué)和生態(tài)學(xué)專題1.3.1土壤發(fā)生：比率和影響范圍專題1.3.2地質(zhì)年代技術(shù)與土壤形成專題1.4.1土壤分類和信息需求專題1.4.2土壤分類益處與限制土壤學(xué)專題1.5.1土壤變化的定量化監(jiān)測(cè)專題1.5.2模擬變化土壤中的關(guān)鍵過程專題1.6.1風(fēng)沉積物對(duì)土壤發(fā)生的影響專題1.6.2石灰?guī)r環(huán)境中的土壤第二部門:土壤屬性與過程（10個(gè)）專題2.1.1結(jié)合土壤物理進(jìn)行水分優(yōu)化利用專題2.1.2土壤空隙結(jié)構(gòu)的物理動(dòng)力學(xué)專題2.2.1土壤生物地球化學(xué)界面的相互作用專題2.2.2土壤中有機(jī)物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化專題2.3.1土壤——根系界面的相互作用專題2.3.2土壤中的基因表達(dá)與蛋白質(zhì)組專題2.4.1土壤礦物及其可持續(xù)性專題2.4.2土壤礦物和污染物專題2.5.1土壤中的胞外蛋白和核酸專題2.5.2土壤金屬和有機(jī)質(zhì)的生物有效性第十九屆國際土壤學(xué)會(huì)

--組織部門結(jié)構(gòu)--（共計(jì)67個(gè)）第一28第三部門:土壤利用與管理（9個(gè)）專題3.1.1土壤評(píng)價(jià)方法的發(fā)展專題3.1.2農(nóng)場系統(tǒng)和環(huán)境影響專題3.2.1高地農(nóng)業(yè)與水土保持專題3.2.2利用溶度計(jì)改善水土管理專題3.3.1綜合養(yǎng)分管理專題3.3.2分子生物學(xué)和優(yōu)化營養(yǎng)專題3.4.2開發(fā)建設(shè)地的徑流管理專題3.5.1重金屬污染的土壤專題3.5.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)治理第四部門:土壤在社會(huì)及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的作用（9個(gè)）專題4.1.1重視土壤自然資源專題4.1.2

授納環(huán)境的管理與保護(hù)專題4.2.1土壤、能量和糧食安全專題4.2.2土壤、水——全球變化專題4.3.1不可持續(xù)生態(tài)系中土地利用變化的影響專題4.4.1將土壤信息傳遞給非農(nóng)業(yè)用戶專題4.4.2吸引更多（青年）人從事土壤事業(yè)專題4.5.1土壤科學(xué)：歷史、哲學(xué)和社會(huì)學(xué)專題4.5.2土壤與人類文明專業(yè)會(huì)議（8個(gè)）會(huì)議專題1全球土壤制圖網(wǎng)絡(luò)工程會(huì)議專題2土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)會(huì)議專題3農(nóng)業(yè)土壤健康管理政策會(huì)議專題4土壤溫室氣體會(huì)議專題5土壤和植物中的微量元素與作物和人類健康的關(guān)系會(huì)議專題6澳大利亞合作土壤科學(xué)會(huì)議專題7土壤碳吸存會(huì)議專題8土壤科學(xué)的高等教育第三部門:土壤利用與管理（9個(gè)）專題3.1.1土壤評(píng)價(jià)29四大部門會(huì)議（8個(gè)）部門專題1.1星際土壤學(xué)——將土壤科學(xué)傳播到其他行星部門專題1.2模擬土壤形成的時(shí)空性部門專題2.1濕地土壤和全球變化部門專題2.2未來陸地景觀的管理部門專題3.1土地利用精密技術(shù)部門專題3.2養(yǎng)分最佳管理措施部門專題4.1為什么把土壤像污垢一樣對(duì)待？部門專題4.2土壤與人類健康工作組會(huì)議（11個(gè)）工作組1.1世界土壤資源參比基礎(chǔ)(WRB)的發(fā)展工作組1.2土壤結(jié)構(gòu)多樣性體系工作組1.3數(shù)字化土壤評(píng)估工作組1.4變化世界中的冷土工作組1.5土壤遙感：快速測(cè)量土壤工作組3.1硫酸鹽土壤物質(zhì)過程工作組3.2森林土壤過程和變化工作組3.3城市和工業(yè)區(qū)土壤工作組3.4全球變化和土壤鹽漬化工作組3.5水稻土與水短缺工作組4.1退化土地上碳的吸存四大部門會(huì)議（8個(gè)）部門專題1.1星際土30

第19屆國際土壤學(xué)大會(huì)，于2010年8月1-6日在澳大利亞布里斯班召開。出席本次大會(huì)的代表來全世界近100多個(gè)國家和地區(qū)，共1342人，其中我國出人員近200人。從上述大會(huì)主題報(bào)告內(nèi)涵可以看出，當(dāng)前世界正面臨著資源、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境及人類文明進(jìn)步的不斷變化與挑戰(zhàn)，土壤成為尋找解決這一系列問題的重要切入點(diǎn)，土壤科學(xué)的發(fā)展肩負(fù)著人類生存的重大現(xiàn)實(shí)任務(wù)。本屆大會(huì)共分4個(gè)部門（Division），21個(gè)專業(yè)委員會(huì)（Commission）和11個(gè)工作組（Working-group），并設(shè)立了8個(gè)大會(huì)專題報(bào)告會(huì)（CongressSymposium）和8個(gè)部門專題報(bào)告會(huì)（DivisionSymposium）。本次會(huì)議共收錄論文2500篇，其中口頭報(bào)告334篇（其中部門1有58篇、部門2有58篇、部門3有50篇、部門4有42篇、大會(huì)專題有37篇、部門專題有38篇、工作組有51篇），高于上一屆口頭報(bào)告320篇，墻報(bào)1200多個(gè)，

31本次土壤學(xué)大會(huì)的主題是:“應(yīng)對(duì)不斷變化世界的土壤解決方案”。可以看出，從18屆到19屆這四年來，全球土壤科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域在研究手段、技術(shù)得到了新的發(fā)展，研究思路有所拓展:1.在土壤空間尺度上體現(xiàn)了宏觀上更宏，可延伸全球信息和全球變化等尺度、甚至至星際土壤學(xué)。2.在微觀上更微，可在納米、原子、分子、基因、界面、顆粒、土體等尺度上展開土壤過程與作用機(jī)制研究；3.在土壤時(shí)間尺度上跨度更大，涉及古土壤發(fā)生過程的時(shí)間序列、陸地景觀歷史重建、土壤形成演化預(yù)測(cè)等；4.在土壤過程認(rèn)識(shí)上更向于定量化趨勢(shì)，提出計(jì)量土壤學(xué)概念，土壤變化的定量監(jiān)測(cè)、土壤過程定量模型模擬等；5.在土壤性質(zhì)上強(qiáng)調(diào)土壤化學(xué)、物理及生物界面反應(yīng)機(jī)理，土壤生物地球化學(xué)界面、土壤-根界面、土壤-水界面行為等；本次土壤學(xué)大會(huì)的主題是:326.在土壤利用上更多的涉及土壤評(píng)價(jià)與利用規(guī)劃、水土保持、養(yǎng)分綜合管理以及土壤退化控制、修復(fù)與再利用等；7.在土壤的社會(huì)環(huán)境效應(yīng)上充分體現(xiàn)土壤的多服務(wù)功能，土壤與食物安全和人類健康，土壤和環(huán)境、土壤的自然資本、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、土壤與全球變化、土壤與教育文化和人類文明等，這些認(rèn)識(shí)提升有利于及時(shí)應(yīng)對(duì)不斷變化的世界，使土壤科學(xué)發(fā)展富有更高的戰(zhàn)略需求，使該學(xué)科真正有所為而有所不為。從全球土壤科學(xué)發(fā)展的區(qū)域來看，歐美等發(fā)達(dá)國家無論在基礎(chǔ)理論，還是技術(shù)發(fā)展等方面仍然占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，大洋洲的部分國家也位居先進(jìn)之列。土壤資源概況及其合理利用途徑-課件33隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國家土壤保護(hù)意識(shí)的提高，我國土壤科學(xué)研究水平得到顯著提高，發(fā)展速度明顯加快，但總體上還處于中等水平。與發(fā)達(dá)國家相比，仍存在明顯的差距，主要體現(xiàn)在缺乏基礎(chǔ)理論原始創(chuàng)新，長期定位試驗(yàn)重視程度不夠，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)長期積累缺少，分析測(cè)試技術(shù)落后，政府投入有限。

因此，應(yīng)充分結(jié)合我國土壤資源與現(xiàn)實(shí)問題的國情，瞄準(zhǔn)土壤科學(xué)研究的國際前沿，加快中國土壤科學(xué)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃，使我國土壤科學(xué)研究水平有一個(gè)大的提升和跨越。土壤資源概況及其合理利用途徑-課件34至2050年我國生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)特征與目標(biāo)至2050年我國生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)特征與目標(biāo)35生態(tài)高值農(nóng)業(yè)及生物產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系是應(yīng)對(duì)未來農(nóng)業(yè)巨大挑戰(zhàn)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最重要的創(chuàng)新舉措，其宗旨是在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下通過農(nóng)業(yè)的高值化，大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力、產(chǎn)業(yè)化水平、競爭力和比較效益。而其主要包括三個(gè)大的方面:（1）農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源、水土資源和廢棄資源的生態(tài)高值化利用；（2）農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)高值化生產(chǎn)；（3）產(chǎn)后生態(tài)高值化加工。生態(tài)高值農(nóng)業(yè)及生物產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系是應(yīng)36“生態(tài)高值農(nóng)業(yè)”的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵：生態(tài)（生態(tài)農(nóng)業(yè)；水，土，氣，生，巖，污）高值（農(nóng)產(chǎn)值，農(nóng)技值，農(nóng)市值，農(nóng)經(jīng)值）

其中，農(nóng)產(chǎn)值—農(nóng)產(chǎn)品高量，高質(zhì)，高效(農(nóng)一產(chǎn))。農(nóng)技值—智能農(nóng)業(yè)，高科值農(nóng)業(yè)（農(nóng)技一產(chǎn)）。農(nóng)市值—市場經(jīng)濟(jì)價(jià)值（農(nóng)二產(chǎn)）-農(nóng)加轉(zhuǎn)工。農(nóng)產(chǎn)經(jīng)值—產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)價(jià)值（農(nóng)三產(chǎn)）-農(nóng)經(jīng)貿(mào)旅游文?？梢?，生態(tài)高值農(nóng)業(yè)是包括生態(tài)農(nóng)業(yè)及環(huán)境與農(nóng)業(yè)品高產(chǎn)，高質(zhì)，高效及科技，市場，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值（包括農(nóng)業(yè)的一，二，三產(chǎn)產(chǎn)值）相結(jié)合的總概念，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。（包括以下四個(gè)方面）“生態(tài)高值農(nóng)業(yè)”的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵：37現(xiàn)狀2020年2030年2050年1.農(nóng)產(chǎn)品安全數(shù)量糧食基本自給，其它農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)口總量與出口總量基本平衡糧食自給率95%以上，其他農(nóng)副產(chǎn)品基本自給肉蛋奶等人均占有量增加60%肉蛋奶等人均占有量增加1倍以上質(zhì)量以自然攜帶的營養(yǎng)組分的動(dòng)植物品種為主體，缺乏人工設(shè)計(jì)和創(chuàng)制的高營養(yǎng)與特定功能品種，同時(shí)生產(chǎn)和加工等環(huán)節(jié)受到污染獲得80-100個(gè)具有特定高營養(yǎng)組分或?qū)θ梭w健康具有可靠功效的功能型動(dòng)植物新品種，生產(chǎn)和加工等環(huán)節(jié)的污染得到完全控制具有高營養(yǎng)和功能型特征的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品占比提高到20%以上全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營養(yǎng)化、功能化，高營養(yǎng)及功能型農(nóng)產(chǎn)品占比提高50%以上現(xiàn)狀2020年2030年2050年1.數(shù)量糧食基本自給，其38現(xiàn)狀2020年2030年2050年2.生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)土肥水光利用效率生態(tài)農(nóng)業(yè)初具規(guī)模，覆蓋10%左右，沒有成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本模式；模式多樣，經(jīng)營規(guī)模小，勞動(dòng)投入高，產(chǎn)業(yè)化和商品化水平不高，技術(shù)體系不完備；

建立不同區(qū)域結(jié)構(gòu)合理、功能穩(wěn)定的模式主要農(nóng)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)良性循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)土肥水光利用效率化肥和農(nóng)藥過量使用20%以上，可降解農(nóng)膜處于研制階段實(shí)現(xiàn)化肥和農(nóng)藥適量使用，開始應(yīng)用可降解農(nóng)膜化肥和農(nóng)藥用量減少10%-15%，可降解農(nóng)膜等材料廣泛應(yīng)用多功能安全高效肥料占30%，生物農(nóng)藥用量占30%生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)土肥水光利用效率稻麥等C3作物光能利用率1%，土肥水綜合利用率低下稻麥等C3作物光能利用率提高到1.2%；土肥水綜合利用率提高10%稻麥等C3作物光能利用率提高到1.5%；土肥水綜合利用率提高20%稻麥等C3作物光能利用率提高到2%；土肥水綜合利用率提高30%現(xiàn)狀2020年2030年2050年2.生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)39現(xiàn)狀2020年2030年2050年3.智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通全程信息服務(wù)覆蓋到省和部分農(nóng)業(yè)企業(yè)覆蓋到縣級(jí)覆蓋到鄉(xiāng)村覆蓋到每個(gè)生產(chǎn)和流通單元主要農(nóng)田信息綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要農(nóng)區(qū)遙感估產(chǎn)，遙感旱情監(jiān)測(cè)，洪澇雪災(zāi)災(zāi)情監(jiān)測(cè)，測(cè)土配方施肥正在全國展開全國及全球遙感估產(chǎn)，各種災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)，建立農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)庫主要農(nóng)作物品質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)，各種災(zāi)情預(yù)測(cè)，農(nóng)業(yè)資源（水土林草）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)多基本實(shí)現(xiàn)全國、程度、部分內(nèi)容實(shí)現(xiàn)全球程度農(nóng)業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)生產(chǎn)過程精準(zhǔn)管理正在開展試點(diǎn)90％大型溫室設(shè)施農(nóng)業(yè)、50％的禽畜魚大型人工養(yǎng)殖場、東北和新疆20％的種植業(yè)實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)或多項(xiàng)作業(yè)精準(zhǔn)化，黃淮海平原、長江中下游開始大面積精準(zhǔn)作業(yè)試點(diǎn)80％的禽畜魚大型人工養(yǎng)殖場、東北和新疆40％的種植業(yè)實(shí)現(xiàn)精化作業(yè)，黃淮海平原、長江中下游20％精準(zhǔn)化作業(yè)，其他地區(qū)開始試點(diǎn)智能溫室、人工養(yǎng)殖業(yè)基本實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化管理，東北和新疆70％的種植業(yè)實(shí)現(xiàn)精化作業(yè)，黃淮海平原、長江中下游40％精準(zhǔn)化作業(yè)，其他地區(qū)20％精準(zhǔn)化作業(yè)現(xiàn)狀2020年2030年2050年3.生產(chǎn)流通全程信息服務(wù)40現(xiàn)狀2020年2030年2050年4.高技農(nóng)業(yè)分子設(shè)計(jì)分子育種技術(shù)體系正在形成，已通過少量目的基因的轉(zhuǎn)移和分子標(biāo)記的跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)單一性狀的分子改良，極少數(shù)的分子育種品種得到應(yīng)用，其余均處于試驗(yàn)和驗(yàn)證階段形成分子育種技術(shù)體系，通過對(duì)多個(gè)基因的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)性狀的分子改良，分子育種品種的數(shù)量增加一個(gè)數(shù)量級(jí)以上通過對(duì)關(guān)鍵基因及其時(shí)空表達(dá)過程、基因作用網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控實(shí)現(xiàn)對(duì)某類性狀的分子設(shè)計(jì)，經(jīng)過分子改良和分子設(shè)計(jì)的品種占比達(dá)到30%以上實(shí)現(xiàn)覆蓋全基因組的基因時(shí)空表達(dá)、翻譯、修飾和調(diào)控技術(shù)，通過分子模塊的耦合對(duì)動(dòng)植物個(gè)體實(shí)行全基因組優(yōu)化組裝，從而創(chuàng)制出智能品種農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源生物質(zhì)核心種質(zhì)的分布、篩選和培育及其加工工藝和設(shè)備研究階段獲得50-100個(gè)新生物質(zhì)能源新品種、新種質(zhì)；每年生產(chǎn)乙醇和生物柴油2千萬噸形成生物質(zhì)資源相關(guān)產(chǎn)業(yè)群；每年生產(chǎn)乙醇和生物柴油5千萬噸每年生產(chǎn)乙醇和生物柴油1億噸高值轉(zhuǎn)化（二產(chǎn)）主要以現(xiàn)有動(dòng)植物產(chǎn)品為原料進(jìn)行簡單開發(fā)的單項(xiàng)技術(shù)，缺乏成熟的技術(shù)體系和高值產(chǎn)品形成生物基為原料的高附加值產(chǎn)品的研發(fā)體系形成營養(yǎng)保健品、天然化妝品、酶制劑等產(chǎn)業(yè)群形成農(nóng)業(yè)高值轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)體系服務(wù)型農(nóng)業(yè)（三產(chǎn)）在大部分城市的郊區(qū)有所發(fā)展初步建立集休閑、觀光、教育、文化于一體的服務(wù)型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)圍繞大中城市，形成服務(wù)型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)群形成景觀優(yōu)美、功能多樣、城鄉(xiāng)一體的服務(wù)型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系現(xiàn)狀2020年2030年2050年4.分子分子育種技術(shù)體系41“生態(tài)高值農(nóng)業(yè)”共包括九個(gè)方面：

1.1耕地質(zhì)量的定向培育與耕地資源集約利用針對(duì)我國耕地資源減少的空間分布格局，研發(fā)區(qū)域耕地綜合承載能力評(píng)價(jià)方法與技術(shù)、區(qū)域耕地集約利用與節(jié)地技術(shù)、區(qū)域耕地利用協(xié)同耦合與規(guī)劃技術(shù)；研究和建立不同區(qū)域“耕地替代技術(shù)”（包括土地整理補(bǔ)充、宜耕地土地后備資源開發(fā)和土地復(fù)墾補(bǔ)充）；建立區(qū)域耕地規(guī)模經(jīng)營的政策和方法。全面建立國家土地資源安全保障與調(diào)控系統(tǒng)?！吧鷳B(tài)高值農(nóng)業(yè)”共包括九個(gè)方面：

1.1耕地質(zhì)量的定向培育421.2流域水資源保護(hù)與持續(xù)利用面對(duì)農(nóng)業(yè)水危機(jī)的威脅，重點(diǎn)研究保障農(nóng)業(yè)糧食安全的需水耗水規(guī)律和農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)體系；研究流域水資源的保障措施，開發(fā)和推廣包括基于ET管理的真實(shí)農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)、地表水和地下水的合理開發(fā)利用、基于流域知識(shí)管理（KM）的農(nóng)業(yè)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)模式；推進(jìn)以流域水資源綜合管理為核心的體制改革與制度創(chuàng)新，建設(shè)中國糧食安全水資源保障體系。1.2流域水資源保護(hù)與持續(xù)利用面對(duì)農(nóng)業(yè)水危機(jī)的威脅，重點(diǎn)研431.3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)增效機(jī)理以農(nóng)業(yè)野外臺(tái)站為基礎(chǔ)，構(gòu)建覆蓋全國主要農(nóng)區(qū)養(yǎng)分循環(huán)過程的綜合觀測(cè)和研究體系，揭示農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)規(guī)律及其協(xié)同增效機(jī)制與控制原理，為我國主要農(nóng)區(qū)養(yǎng)分高效利用提供科技支撐。主要研究內(nèi)容包括：（1）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)觀測(cè)與過程模擬；（2）養(yǎng)分及其與水碳協(xié)同增效機(jī)制。1.3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)增效機(jī)理以農(nóng)業(yè)野外臺(tái)站為基礎(chǔ)，構(gòu)441.4連作障礙的生態(tài)過程與調(diào)控針對(duì)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高強(qiáng)度利用下的生態(tài)系統(tǒng)退化與連作障礙問題，從生態(tài)系統(tǒng)角度研究主要連作障礙的致病因子與發(fā)病過程、植物對(duì)連作障礙的響應(yīng)與防御機(jī)制、土壤對(duì)連作障礙的反饋機(jī)制、土壤連作障礙的診斷指標(biāo)與方法；以預(yù)防為主的理念探討土壤連作障礙的生態(tài)系統(tǒng)防治原理與技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的替代戰(zhàn)略的實(shí)施、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提高、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論與技術(shù)支持。1.4連作障礙的生態(tài)過程與調(diào)控針對(duì)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高強(qiáng)度利用451.5農(nóng)業(yè)面源污染控制與農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)針對(duì)我國流域生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)失調(diào)導(dǎo)致的面源污染，建立區(qū)域水土和環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，研究流域尺度養(yǎng)分和污染物的循環(huán)過程、界面交換機(jī)制、損失途徑及其環(huán)境效應(yīng)；研究不同尺度（個(gè)體－流域）的資源高效群體結(jié)構(gòu)、景觀生態(tài)格局和流域土地利用方式，提出穩(wěn)定、高效、高產(chǎn)的流域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式；建立流域水土流失和農(nóng)田面源污染（N、P與農(nóng)藥）控制的生物和工程技術(shù)與清潔生產(chǎn)體系，建立流域生態(tài)環(huán)境管理決策支持系統(tǒng)。1.5農(nóng)業(yè)面源污染控制與農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)針對(duì)我國流域生態(tài)系統(tǒng)461.6農(nóng)田增匯減排與應(yīng)對(duì)全球變化的農(nóng)業(yè)管理體系針對(duì)流域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，研究不同土地利用/覆蓋模式下的坡地生物多樣性和溫室氣體排放格局與全球變化響應(yīng)機(jī)制，評(píng)價(jià)土地利用變化（退耕還林、還草和植被恢復(fù)）的碳匯效應(yīng)，建立復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性保護(hù)技術(shù)以及增碳與溫室氣體減排技術(shù)與對(duì)策。1.6農(nóng)田增匯減排與應(yīng)對(duì)全球變化的農(nóng)業(yè)管理體系針對(duì)流域復(fù)471.7精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和信息化農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研究未來世界農(nóng)業(yè)信息技術(shù)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的需求主要以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，遙感信息解譯，專家系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、智能信息系統(tǒng)、智能化裝備為核心，并進(jìn)行智能化、集成化、專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、實(shí)用化和普及化，該項(xiàng)研究可為我國未來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)及技術(shù)支撐。1.7精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和信息化農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研究未來世界農(nóng)業(yè)信息技48

1.8

土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究--段增強(qiáng)建議

我國目前僅有與土壤科學(xué)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)30余項(xiàng)，且大部分形成于上世紀(jì)八、九十年代，有些方法已顯老舊。而國際標(biāo)準(zhǔn)化組織土壤質(zhì)量技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC190）已有近140項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)。這與我國豐富的土壤資源類型，數(shù)千年的農(nóng)業(yè)耕作歷史，且為國際上土壤資源高強(qiáng)度利用典型代表的農(nóng)業(yè)大國和多樣的土壤生態(tài)環(huán)境是不相適應(yīng)的。1.8土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究491.9其他有關(guān)項(xiàng)目的研究

--張佳寶，張維理等建議1.主要農(nóng)田地力提升及定向培育對(duì)策研究

2.土壤障礙因素的類型，分布及治理研究

3.土壤抗御突變氣候變化能力及防治對(duì)策研究4.土壤基礎(chǔ)及信息庫建設(shè)工程研究1.9其他有關(guān)項(xiàng)目的研究

--張佳寶，張維理等建議502、土壤保護(hù)與污染土壤修復(fù)技術(shù)體系研究（1）土壤保護(hù)技術(shù)體系研究（2）污染土壤修復(fù)技術(shù)體系研究2、土壤保護(hù)與污染土壤修復(fù)技術(shù)體系研究（1）土壤保護(hù)技術(shù)體系51（1）土壤保護(hù)技術(shù)體系研究1）土壤保護(hù)科學(xué)技術(shù)對(duì)策研究建立區(qū)域協(xié)調(diào)、空間優(yōu)化、利用合理的土壤資源保護(hù)機(jī)制；建立國家土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)土壤資源科學(xué)保護(hù)和信息化管理；建立和發(fā)展適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕地土壤質(zhì)量分區(qū)管理系統(tǒng)，搭建管理信息共享與成果轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺(tái)，形成農(nóng)村地區(qū)有效推廣和運(yùn)行的土壤肥力質(zhì)量培育創(chuàng)新機(jī)制。（1）土壤保護(hù)技術(shù)體系研究1）土壤保護(hù)科學(xué)技術(shù)對(duì)策研究522）土壤環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)策研究健全土壤保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系，強(qiáng)化分區(qū)和分類建設(shè)管理；研究污染物的土壤生態(tài)毒理學(xué)，確定土壤環(huán)境背景值和生物地球化學(xué)基準(zhǔn)；建立我國土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、健康風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，制定污染場地管理規(guī)定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)規(guī)范；修訂和健全適用于不同土地利用方式的國家土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，開展各省、自治區(qū)和直轄市的土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。2）土壤環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)策研究533）土壤保護(hù)的管理對(duì)策研究建立相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)，制訂土壤保護(hù)規(guī)劃、計(jì)劃或行動(dòng)綱領(lǐng)；構(gòu)建和完善我國土壤保護(hù)法律法規(guī)；制定可操作的土壤保護(hù)法案實(shí)施細(xì)則；建立和完善農(nóng)藥、肥料、污泥和農(nóng)業(yè)廢棄物的使用制度；實(shí)施土壤污染退化預(yù)防和修復(fù)制度，實(shí)施土壤修復(fù)經(jīng)濟(jì)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制與制度；發(fā)展土壤污染應(yīng)急處理技術(shù)措施；建立土壤、水體、大氣環(huán)境保護(hù)與土壤資源利用相協(xié)調(diào)的管理模式。3）土壤保護(hù)的管理對(duì)策研究54（2）污染土壤修復(fù)技術(shù)體系研究1）土壤污染控制和修復(fù)重點(diǎn)研究項(xiàng)目

包括：①農(nóng)田土壤污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)；②金屬礦區(qū)及周邊污染土壤的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)；③油田區(qū)污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)；④企業(yè)重污染場地土壤修復(fù)技術(shù)等四個(gè)項(xiàng)目。建立適合我國國情的污染土壤修復(fù)技術(shù)創(chuàng)新體系，為確保糧食生產(chǎn)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、改善綜合環(huán)境質(zhì)量和保障生態(tài)安全與人體健康提供技術(shù)支撐。（2）污染土壤修復(fù)技術(shù)體系研究1）土壤污染控制和修復(fù)重點(diǎn)研究552）污染土壤修復(fù)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系研究包括基于流域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性和完整性的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；基于流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生物地球化學(xué)過程的污染綜合控制技術(shù)；高效低能耗處理技術(shù)（含環(huán)境新材料）；受損、退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)理論與實(shí)踐研究等。2）污染土壤修復(fù)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系研究563）土壤環(huán)境污染與健康效應(yīng)研究包括新型污染物的致毒機(jī)理與快速診斷技術(shù)；食源污染物的綜合控制技術(shù)；大氣環(huán)境質(zhì)量，特別是氧化劑和顆粒物對(duì)人體健康的影響機(jī)制及其控制技術(shù)；環(huán)境基因組學(xué)研究及其共享平臺(tái)；環(huán)境流行病學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)耦合，形成環(huán)境疾病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)。3）土壤環(huán)境污染與健康效應(yīng)研究57土壤環(huán)境科技研究與發(fā)展計(jì)劃設(shè)想

駱永明建議—2010年5月（一）總體思路與目標(biāo)

針對(duì)我國土壤環(huán)境污染突出問題，圍繞保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、飲用水質(zhì)量安全、生態(tài)安全、人體健康，以及應(yīng)對(duì)全球氣候變化與環(huán)境外交的迫切需求，全面系統(tǒng)研究土壤環(huán)境分析方法與技術(shù)、污染與修復(fù)調(diào)控機(jī)理、污染風(fēng)險(xiǎn)與基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)方法及技術(shù)與設(shè)備、污染控制修復(fù)技術(shù)與設(shè)備、面源污染及酸化控制技術(shù)、固碳和溫室氣體控制技術(shù)、信息與應(yīng)用技術(shù)、促進(jìn)土壤環(huán)境科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步，建立土壤環(huán)境監(jiān)管支撐技術(shù)體系，促進(jìn)土壤環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。土壤環(huán)境科技研究與發(fā)展計(jì)劃設(shè)想

駱永明建議—2010年5月（58（二）任務(wù)與路線圖（共九項(xiàng)）1．土壤環(huán)境分析方法與技術(shù)體系研究內(nèi)容：土壤重金屬、類金屬、持久性有機(jī)污染物及新型污染物的分析方法及其參比物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，構(gòu)建我國土壤環(huán)境分析方法體系與參考物質(zhì)庫；研究目標(biāo)：建立和發(fā)展我國土壤環(huán)境污染物分析方法、技術(shù)與設(shè)備體系，系統(tǒng)研制適用土壤環(huán)境分析的參比、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，為我國土壤環(huán)境研究提供方法學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和技術(shù)平臺(tái)。

（二）任務(wù)與路線圖（共九項(xiàng)）1．土壤環(huán)境分析方法與技術(shù)體系592．土壤環(huán)境污染與修復(fù)調(diào)控機(jī)理研究內(nèi)容：研究我國不同區(qū)域和不同利用方式下土壤污染時(shí)空分布規(guī)律、成因、態(tài)勢(shì)及其影響；污染物之間及其與無機(jī)營養(yǎng)元素之間的相互作用機(jī)制；土壤重金屬污染物的植物修復(fù)分子機(jī)理；土壤有機(jī)毒物的根際微生物代謝過程、多過程協(xié)同降解及生物修復(fù)機(jī)理；土壤污染物的微生物、動(dòng)物致毒機(jī)理、地下食物網(wǎng)傳遞過程和生物響應(yīng)機(jī)制。研究目標(biāo)：揭示我國土壤污染的分布規(guī)律、成因及危害，闡明污染土壤修復(fù)與調(diào)控機(jī)理，為土壤污染預(yù)防、控制與修復(fù)技術(shù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。2．土壤環(huán)境污染與修復(fù)調(diào)控機(jī)理603．土壤環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)體系研究內(nèi)容：研究基于土壤分類級(jí)別和空間尺度的土壤環(huán)境背景基準(zhǔn)；農(nóng)田土壤污染物的生物有效性、作物-食物鏈富集規(guī)律以及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；不同利用方式下場地土壤污染物暴露途徑、模型與健康風(fēng)險(xiǎn)及遷移風(fēng)險(xiǎn)；。研究目標(biāo)：系統(tǒng)構(gòu)建不同區(qū)域尺度（國家、省或地方）和不同利用方式下的土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、環(huán)境基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)體系，為國家土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)管理和相關(guān)法律法規(guī)的制定奠定基礎(chǔ)。3．土壤環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)體系614．土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備體系研究內(nèi)容：研究土壤污染化學(xué)、生物與生態(tài)監(jiān)測(cè)方法技術(shù)與設(shè)備；原位土壤固、液、氣相監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備；在線與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備；土壤環(huán)境電化學(xué)和生物傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備；土壤污染事故應(yīng)急自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備；區(qū)域土壤及場地環(huán)境的定位監(jiān)測(cè)技術(shù)、設(shè)備與支撐平臺(tái)。研究目標(biāo)：建立我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)方法、技術(shù)與設(shè)備體系，建設(shè)支撐平臺(tái)，提升國家土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)能力。4．土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備體系625．土壤環(huán)境污染控制、修復(fù)技術(shù)與設(shè)備體系研究內(nèi)容：研發(fā)不同行業(yè)污染場地的物理、化學(xué)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)與移動(dòng)式或固定式的修復(fù)設(shè)備；礦區(qū)土壤污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)及設(shè)備；農(nóng)田土壤重金屬污染的物化修復(fù)、生物修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)技術(shù)與設(shè)備；農(nóng)田土壤有機(jī)污染生物強(qiáng)化原位修復(fù)技術(shù)與設(shè)備；研究目標(biāo)：建立農(nóng)田、場地、礦區(qū)土壤污染控制與修復(fù)技術(shù)與設(shè)備體系，提升我國土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)水平，促進(jìn)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。5．土壤環(huán)境污染控制、修復(fù)技術(shù)與設(shè)備體系636．土壤環(huán)境面源污染及酸污染控制技術(shù)體系研究內(nèi)容：研究基于多點(diǎn)原位動(dòng)態(tài)觀測(cè)的流域稻田氮磷遷移通量及其時(shí)空變化規(guī)律和預(yù)測(cè)模型；基于種植制度調(diào)整及保護(hù)性耕作的農(nóng)田面源污染防控技術(shù)、養(yǎng)殖業(yè)固體廢棄物資源化利用技術(shù)、農(nóng)田徑流氮、磷的生態(tài)攔截技術(shù)；農(nóng)田面源污染綜合技術(shù)集成與示范應(yīng)用；土壤氮磷污染發(fā)生發(fā)展的臨界值與數(shù)值化模擬和最佳管理方法；研究目標(biāo)：提出基于多源的農(nóng)田面源污染防控的綜合技術(shù)集成技術(shù)體系；建立有效遏制土壤酸污染的多目標(biāo)控制技術(shù)體系。為我國土壤環(huán)境面源污染及酸化控制提供技術(shù)支撐。

6．土壤環(huán)境面源污染及酸污染控制技術(shù)體系647．土壤環(huán)境固碳和溫室氣體控制技術(shù)體系研究內(nèi)容：研究不同生態(tài)系統(tǒng)或管理措施下土壤碳庫演變與固碳潛力；主要類型土壤有機(jī)碳庫特征、穩(wěn)定性與生態(tài)功能；不同類型土壤溫室氣體排放特征與影響因素；建立多目標(biāo)、多類型的長期野外觀察網(wǎng)絡(luò)；全球變化背景下不同類型生態(tài)系統(tǒng)土壤碳動(dòng)態(tài)的模型模擬和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；全球氣候變化對(duì)土壤污染物變化、傳輸、遷移與土壤生物多樣性的影響；研發(fā)我國不同生態(tài)系統(tǒng)下土壤固碳與溫室氣體減排的技術(shù)體系。研究目標(biāo)：揭示土壤環(huán)境揮發(fā)性氣體排放規(guī)律及其與氣候變化的互饋關(guān)系，建立我國主要土壤固碳和溫室氣體排放控制的技術(shù)體系。7．土壤環(huán)境固碳和溫室氣體控制技術(shù)體系658．土壤環(huán)境信息與應(yīng)用技術(shù)體系研究內(nèi)容：建設(shè)土壤樣本庫、土壤-植物富集系數(shù)庫、土壤生物毒性數(shù)據(jù)庫、污染物屬性數(shù)據(jù)庫及土壤污染調(diào)查數(shù)據(jù)庫等，集成全國不同行政級(jí)別、多屬性的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)；研究基于土壤類型及其屬性的空間插值技術(shù)、土壤環(huán)境信息的多尺度轉(zhuǎn)化技術(shù)；遙感、地探雷達(dá)獲取的土壤屬性與污染相關(guān)數(shù)據(jù)、圖像信息的識(shí)別、解譯及遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)；研究目標(biāo)：開發(fā)適于我國土壤環(huán)境特征的信息與應(yīng)用技術(shù)，建立土壤環(huán)境信息的獲取、分析、應(yīng)用與集成體系，實(shí)現(xiàn)全國數(shù)字土壤環(huán)境網(wǎng)絡(luò)共享。8．土壤環(huán)境信息與應(yīng)用技術(shù)體系669．土壤環(huán)境政策、資金機(jī)制與監(jiān)管體系研究內(nèi)容：研究我國土壤污染環(huán)境管理急需的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等體系框架與制訂方法學(xué)；污染土壤環(huán)境修復(fù)的資金籌措機(jī)制；國家土壤優(yōu)先控制污染物名錄和污染場地分類管理方法；土壤環(huán)境功能區(qū)劃的方法學(xué)，土地功能置換的支撐標(biāo)準(zhǔn)與管理辦法；研究目標(biāo)：提出我國土壤環(huán)境管理政策、規(guī)劃與法律制定的方法學(xué)，建立完善的土壤環(huán)境政策、融資和監(jiān)管體系，為提升國家土壤環(huán)境監(jiān)管水平和服務(wù)政府科學(xué)決策提供依據(jù)。

9．土壤環(huán)境政策、資金機(jī)制與監(jiān)管體系67（三）“十二五”土壤環(huán)境科技研究建議一調(diào)查性：繼續(xù)摸清家底

1、加密調(diào)查，查清污染范圍及污染源：在全國土壤污染調(diào)查基礎(chǔ)上，調(diào)查高含量區(qū)和重要敏感區(qū)（糧食主產(chǎn)區(qū)、菜籃子基地），機(jī)進(jìn)一步摸清家底；2、場地調(diào)查：數(shù)量、分布和污染程度，建立檔案和修復(fù)清單；3、生物有效性調(diào)查，包括生態(tài)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（三）“十二五”土壤環(huán)境科技研究建議一調(diào)查性：繼續(xù)摸清家底68二基礎(chǔ)性

1、土壤污染界面過程與調(diào)控修復(fù)機(jī)理研究2、土壤環(huán)境污染毒性、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與基準(zhǔn)研究3、土壤污染物的分析方法與質(zhì)控質(zhì)保(標(biāo)物）研究4、土壤污染源解析、診斷和評(píng)價(jià)技術(shù)二基礎(chǔ)性 69三技術(shù)性

1、土壤及場地污染控制和修復(fù)技術(shù)及設(shè)備研究2、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備研究3、土壤面源污染和酸污染控制技術(shù)研究4、土壤固碳和溫室氣體排放調(diào)控技術(shù)研究5、土壤環(huán)境信息與自動(dòng)制圖技術(shù)研究三技術(shù)性 70報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)二、土壤科學(xué)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升三、土壤科學(xué)未來發(fā)展的戰(zhàn)略需求四、未來土壤學(xué)的研究方向與研究領(lǐng)域五、近10-20年內(nèi)土壤學(xué)的研究方向與研究需求項(xiàng)目六、土壤學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考報(bào)告提綱一、土壤科學(xué)發(fā)展面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)71（一）五項(xiàng)準(zhǔn)則一、現(xiàn)代土壤學(xué)必須重視學(xué)科的綜合與交叉融合；二、現(xiàn)代土壤學(xué)必須重視土壤學(xué)新的分支學(xué)科的建立與發(fā)展；三、現(xiàn)代土壤學(xué)必須面向科學(xué)目標(biāo)與社會(huì)需求；四、現(xiàn)代土壤學(xué)必須重視新技術(shù)與方法的創(chuàng)新和應(yīng)用；五、現(xiàn)代土壤學(xué)必須使土壤科學(xué)研究日趨國際化。（一）五項(xiàng)準(zhǔn)則一、現(xiàn)代土壤學(xué)必須重視學(xué)科的綜合與交叉融合；72（二）必需與時(shí)俱進(jìn)地做好土壤學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃戰(zhàn)略定位

“土壤是地球生命的主要載體，今天她不僅是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，也是保障人類食物安全、飲水安全和生態(tài)環(huán)境安全的基礎(chǔ)”。（二）必需與時(shí)俱進(jìn)地做好土壤學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃戰(zhàn)略定位73重大戰(zhàn)略研究計(jì)劃（1）全國土壤資源數(shù)量和質(zhì)量變化規(guī)律及其監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)；（2）土壤－植物系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)技術(shù)；（3）土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與修復(fù)技術(shù)；（4）全球變化與土壤圈的響應(yīng)；（5）高值農(nóng)業(yè)的農(nóng)田生態(tài)建設(shè)。重大戰(zhàn)略研究計(jì)劃74理論創(chuàng)新研究（1）土壤圈層理論研究（2）土壤過程界面理論（3）土壤全球變化機(jī)理研究（4）土壤環(huán)境生態(tài)學(xué)理論（5）土壤高強(qiáng)度利用與環(huán)境協(xié)調(diào)理論（6）高值農(nóng)業(yè)的土壤環(huán)境機(jī)理領(lǐng)域前沿布局1、土壤圈物質(zhì)循環(huán)與全球變化2、土壤資源與質(zhì)量保護(hù)3、土壤肥力與高值農(nóng)業(yè)4、土壤環(huán)境與生態(tài)安全理論創(chuàng)新研究領(lǐng)域前沿布局75科學(xué)思想與方法創(chuàng)新

以國家重大戰(zhàn)略發(fā)展需求為導(dǎo)向；瞄準(zhǔn)世界土壤科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿；堅(jiān)持以土壤圈層理論與方法為科學(xué)思想；運(yùn)用多學(xué)科交叉方法、融合的高新技術(shù)，建立現(xiàn)代土壤學(xué)。(完)科學(xué)思想與方法創(chuàng)新76土壤學(xué)發(fā)展理念框架圖土壤圈氣水生巖天、地、生數(shù)、理、化界面-交-融-發(fā)展粒-分-原-核-電子頂天頂天立地立地重交-聯(lián)重交-聯(lián)土壤圈物質(zhì)循環(huán)與土壤全球變化--土壤與氣、水、生、巖C、N、S、P等物質(zhì)循環(huán)及調(diào)控人口、土壤資源環(huán)境演變與G-R-C的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展土壤（地）覆蓋的數(shù)量、質(zhì)量演替，時(shí)空變異，動(dòng)力學(xué)機(jī)理，資源保護(hù)及管理土壤遙感信息及三S技術(shù)，G-R-C土壤發(fā)生規(guī)律與系統(tǒng)分類，Soter制圖及“數(shù)字土壤”網(wǎng)絡(luò)體系土壤生態(tài)環(huán)境與肥力質(zhì)量與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展理論及調(diào)控技術(shù)土壤與氣、水、生、巖界面的質(zhì)量演變、物質(zhì)循環(huán)及持續(xù)利土壤養(yǎng)分與土壤肥力的能量轉(zhuǎn)化，生物功能與平衡調(diào)控土壤的化學(xué)、生物與電化學(xué)原理及環(huán)境演化機(jī)制與調(diào)控土壤環(huán)境質(zhì)量演變及修復(fù)原理土壤肥力與環(huán)境演變對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展宏觀開拓---針對(duì)與面向G-R-C微觀深化---針對(duì)與面向C-R-G土壤科學(xué)學(xué)術(shù)方向（土壤圈）土壤學(xué)發(fā)展理念框架圖土壤77土壤圈氣水生資源生態(tài)(農(nóng)業(yè))環(huán)境肥力調(diào)節(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)土壤科學(xué)的發(fā)展方向圖（土—資—生—環(huán)境—經(jīng)協(xié)圈）巖土壤圈氣水生資源生態(tài)(農(nóng)業(yè))環(huán)境肥力調(diào)節(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià)經(jīng)78氣土生水社會(huì)經(jīng)濟(jì)（協(xié)調(diào)）環(huán)境人口資源

人為影響人口-資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)圖氣土生水社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)79

土壤科學(xué)正在朝向土壤圈與水－巖－氣－生地球圈層間交互作用的方向發(fā)展。土壤科學(xué)的理論基礎(chǔ)，在于闡明土壤圈與水－巖－氣－生圈層的交互作用、界面過程、形成機(jī)制、發(fā)生效應(yīng)與調(diào)控原理。土壤科學(xué)的實(shí)踐基礎(chǔ)，在于闡明土壤圈中資源－生態(tài)環(huán)境－經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，并在土壤資源利用、土壤生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)（肥力）重建與調(diào)控中起推動(dòng)作用。可見,今后土壤科學(xué)的發(fā)展將更加重視土壤圈的理論與實(shí)踐應(yīng)用與提高，并在我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。結(jié)語土壤科學(xué)正在朝向土壤圈與水－巖－氣－生地球圈層間交互作用的80

近代土壤學(xué)的歷史已150余年，其歷史是土壤科學(xué)從萌芽到壯大的過程。如果說一個(gè)世紀(jì)以前，李比希(1840)的礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說、蓋德羅依茨(1848)的土壤吸附學(xué)說、法魯(1865)的農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)說、道庫恰耶夫(1874)的土壤發(fā)生學(xué)說和Hilgard(1893)的土壤形成理論奠定了近代土壤科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)，那么，可以預(yù)見，在跨入的21世紀(jì)新紀(jì)元中，近代土壤科學(xué)，隨著自然科學(xué)和土壤學(xué)分支的發(fā)展而不斷發(fā)展，特別是通過對(duì)土壤圈及其物質(zhì)循環(huán)與土壤信息化、土壤環(huán)境及質(zhì)量的深入研究，必將對(duì)在理論與實(shí)踐產(chǎn)生創(chuàng)新的推進(jìn)，并對(duì)人類生存與自然環(huán)境的改善作出新的更大的貢獻(xiàn)。近代土壤學(xué)的歷史已150余年，其歷史是土壤科學(xué)從萌芽81

（2）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型的總稱，包括土壤類型、組合及其性質(zhì)特征、生產(chǎn)力與利用方向。土壤資源研究，是將土壤作為一種資源，對(duì)其生產(chǎn)力進(jìn)行分析、對(duì)比、評(píng)價(jià)，并統(tǒng)計(jì)其面積，并提出合理利用和改良措施。土壤資源與土地資源有相似之處，但兩者又并不相同。

土地是地表與地段中全部自然因素在內(nèi)的綜合體，包括過去和現(xiàn)代人類活動(dòng)對(duì)白然環(huán)境的作用。它包括自然界對(duì)人類生產(chǎn)活動(dòng)，如氣候、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、水文、土壤、植被等。它們叉可概括為很穩(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?？梢娡恋匕ㄍ寥篮头峭寥溃奶匦灾饕赏寥捞匦院推渌^穩(wěn)定或可預(yù)測(cè)的周期性表現(xiàn)出來。

土壤是土地組成主要因素之一，亦即景觀因素之一，從土地資源利用角度上看，土壤資源不僅是土地資源的一個(gè)必不可少的部分，而且還是土地的主要成分。因此，研究土地資源，關(guān)鍵在于研究土壤資源。（2）土壤資源與土地資源82

I-2－2土壤資源研究中的基本概念

土壤資源與土地資源研究中的許多概念術(shù)語有異有同，

土壤肥力(soilfertility)是土壤供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長所需的營養(yǎng)和環(huán)境因素的能力。土壤生產(chǎn)力(soilproductivity)是在一定的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，以所生產(chǎn)的物質(zhì)的產(chǎn)量和質(zhì)量表現(xiàn)的土壤品質(zhì)。土壤生產(chǎn)力反映了土地質(zhì)量(landquality)，可以由土地適宜性、限制性或土地潛力等表征。

土地適宜性（landsuitability)是土地對(duì)特定利用方式的適宜程度，反映在一定條件下土地的不同用途及其生產(chǎn)能力。土地潛力(landcapability)是土地在一般用途下達(dá)到一定生產(chǎn)水平的內(nèi)在固有能力，或是土地在一定利用方式或一定管理實(shí)踐方面的潛在能力。生產(chǎn)潛力(productionpotentiality)則是在一定條件下，克服某些跟制因素后土地生產(chǎn)水平的提高程度。目前國際上用的詞匯，如“土地評(píng)價(jià)”、“土地潛力”和“土地適宜性”，實(shí)為同義語，土地評(píng)價(jià)就是土地適宜性分類。近年來土地生產(chǎn)力研究迸一步延伸為土地承載力研究。土地承載力（landcarryingcapacity)可以理解為當(dāng)?shù)貤l件下單位土地上最大的生物生產(chǎn)能力及其維持人類在較良好的生活條件下所能供養(yǎng)的人口限度,它把土壤資源研究提高到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源與人口平衡的新高度。I-2－2土壤資源研究中的基本概念83

1-3土壤資源的基本特點(diǎn)(七個(gè)特性)

l－3－1整體性

各種資源在生物圖中相互依存，相互制約，構(gòu)成完整的資源生態(tài)系統(tǒng)。雖然為了進(jìn)行研究或是從利用的角度出發(fā)，例如砍伐森林，必然要引起土壤和地表徑流的變化，加劇土壤侵蝕，對(duì)野生動(dòng)物甚至局部氣候也會(huì)有一定的影響。另外，一個(gè)地區(qū)的資源生態(tài)系統(tǒng)絕不是孤立的，一個(gè)系統(tǒng)的變化又不可避免地耍涉及到別的系統(tǒng)。例如黃土高原的水土流失不僅使當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期處于低產(chǎn)落后狀態(tài)，而且造成黃淮海平原的洪、澇、鹽、堿等災(zāi)害。1-3土壤資源的基本特點(diǎn)(七個(gè)特性)84

1－3－2有限性

物質(zhì)、空間和運(yùn)動(dòng)等都是無限的，但在具體的空間和時(shí)間范圍內(nèi)，就人類與資源的關(guān)系而言，又是有限的。地球上現(xiàn)有耕地（15億)公頃，其余可開墾為農(nóng)用的土地約10公頃。在這些土壤資源中，僅11％土壤對(duì)于農(nóng)業(yè)沒有嚴(yán)重的限制因子。由于不合理的耕作、放牧和采伐。水土流失己愈來愈嚴(yán)重，有些土壤因不合理的耕作、洪澇、鹽堿等造成退化，沙漠化也在不斷加劇，由工業(yè)以及農(nóng)業(yè)中量施用化學(xué)物質(zhì)而引起的土壤污染也在加重,估計(jì)近20年內(nèi)世界1/3的耕地將會(huì)消失。

1-3－3地域性

土壤資源的地域性特點(diǎn)很強(qiáng)。土壤資源的分布，既受地帶性因素的影晌，叉受非地帶性因子的制約。使各地的土壤資源都具有特殊性，因此土壤資源的研究．開發(fā)、利用必須掌握因地制宜的原則，重視區(qū)域土壤資源的綜合研究。

1－3－2有限性85

1－3－4動(dòng)態(tài)性

土壤資源從某種意義上說，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。土壤中營養(yǎng)元素的循環(huán)、轉(zhuǎn)化與土壤對(duì)植物生長的供應(yīng)能力、過程等等，都會(huì)隨著所處生態(tài)系統(tǒng)的變化而變化。

I－3-5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，從土種、土類直到土壤圈，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)國家甚至洲和全球。因此在進(jìn)行土壤資源研究時(shí)，必須首先明確其所處的水平和等級(jí)，然后決定采用相應(yīng)的信息。

1－3－4動(dòng)態(tài)性86

1-3-6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)部門來說，土壤是供作物、樹木、牧草生長的介質(zhì)，對(duì)于工業(yè)部門而言，土壤又是制造磚、瓦．陶瓷的原材料，是道路、建筑物等的基礎(chǔ)，對(duì)環(huán)保部門，土壤又是污染物的最后歸宿地，土壤的自凈作用對(duì)除污染有著十分重要的效益;對(duì)于食品、醫(yī)藥部門，土壤是微生物的富集區(qū)，是新菌種的來源。

1-3-7國際性

一個(gè)國家或一個(gè)地區(qū)對(duì)自然資源開發(fā)利用所造成的后果往往會(huì)超出一個(gè)國家的國界范圍而影響到世界其它地區(qū)。因此國際間合作研究和協(xié)議增多。土壤資源也是如此，聯(lián)合國糧農(nóng)組織(fA0)與教科文組織(UNESCO)通過對(duì)世界陸地生態(tài)圈、世界土壤資源圖等項(xiàng)研究及世界土壤憲章，規(guī)定了土壤資源開發(fā)、保護(hù)與改善環(huán)境的國際政策。1-3-6多用性87

1－4土壤資源研究的原則

1-4-1土壤資源研究原則的出發(fā)點(diǎn)

著名土壤學(xué)家?guī)毂燃{(Kubina,1979)提出,土壤不僅是多種成分的一個(gè)混合體，也是一個(gè)有條理的體系，具有自己特有的構(gòu)造、動(dòng)力學(xué)和生物學(xué)過程。我們可以將土壤當(dāng)作一只表，作多種科學(xué)分析。（1)將每只表放在乳缽里搗成細(xì)粉，然后測(cè)定其全部化學(xué)成分。他將只知道表是多種金屬和非金屬組成的，而得不到一點(diǎn)對(duì)挫輪、彈簧、螺絲、杠桿等等的動(dòng)作的知識(shí)。（2)將不同的零件分堆歸類。這些數(shù)量的記錄，無助于洞察表的內(nèi)部連鎖機(jī)構(gòu)，更談不上表的全部能動(dòng)作用。（3)他可以不將表拆散，而在原位置上進(jìn)行探索，肯定它的地位，和與其它部分的聯(lián)系，直到他對(duì)表的構(gòu)造有全面的理解。（4)他可以在表運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，直接觀察各部的行動(dòng)和其對(duì)全部功能的任務(wù)。

而對(duì)土壤研究來說，第一和第二是過去土壤學(xué)使用的兩種方法，而現(xiàn)代土壤資源研究更強(qiáng)調(diào)第三、四種研究方法。遵循這個(gè)原則，我們應(yīng)該從質(zhì)量與數(shù)量、時(shí)間與空間、自然與經(jīng)濟(jì)技術(shù)、管理與改良四個(gè)方面去認(rèn)識(shí)土壤資源。1－4土壤資源研究的原則88

1-4－2土壤資源的“質(zhì)”和“量”

土壤資源的質(zhì)量是土壤屬性的綜合反映，它規(guī)定了土壤的肥力以及對(duì)利用方式的限制性和適宜性。土壤資源最基本的質(zhì)量性質(zhì)就是土壤生產(chǎn)力。另一方面，雖然土壤資源是可再生資源，在一定的時(shí)間與區(qū)域內(nèi)土壤資源具有一定的數(shù)量,因此,研究土壤資源必須要質(zhì)量評(píng)價(jià)與數(shù)量統(tǒng)計(jì)相結(jié)合。

1－4-3土壤資源的“時(shí)間性”與“’空間性”

土壤資源具有隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化性。如水稻土、紅黃壤和紫色土的形成，或土壤資源的數(shù)量會(huì)有增加或減少，如開墾荒地、建筑用地等。此外.每一種土壤都與植物、大氣形成物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，土壤肥力也在不斷的演變中?？傊寥蕾Y源具有時(shí)空連續(xù)變異性，需要從“時(shí)”、“空"兩方面開展研究。既要研究土壤中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)各個(gè)過程的機(jī)理及其調(diào)節(jié)措施，又耍研究土壤的空間分布規(guī)律，包括土壤的地理分布、土被結(jié)構(gòu)以及土壤空間變異性。土壤資源概況及其合理利用途徑-課件89

1-4-4土壤資源的"自然性"與"社會(huì)經(jīng)濟(jì)性"

土壤環(huán)境是自然環(huán)境的一部分，土壤資源的質(zhì)量是由土壤的自然屬性共同決定的。而土壤資源的利用開發(fā)卻受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的制約。增強(qiáng)土地的承載力，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的需要可以左右土壤的利用方式，改變特定作用下的土壤資源數(shù)量。因此土壤資源研究既要研究土壤特性、肥力，也要研究開發(fā)利用的社會(huì)需求與經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性。

1－4-5土壤資源的“管理”與“改良”

在開發(fā)利用土壤資源的過程中，?！耙虻刂埔恕?、“因土種植”，分別應(yīng)用相應(yīng)的耕作、施肥等方法，使利用類型適合土壤特點(diǎn)。同時(shí)，又耍改良土壤，包括平整土地，修建排灌設(shè)施，消除障礙因子。1-4-4土壤資源的"自然性"與"社會(huì)經(jīng)濟(jì)性"90

1-5土壤資源研究的理論基礎(chǔ)與方法

1－5－1土壤資源研究的理論基礎(chǔ)

(1)空間分異規(guī)律

土壤資源的空間分異規(guī)律是指土壤的各種屬性及其生產(chǎn)力在各種尺度的因子影響下，在三維空間中呈現(xiàn)出的分異特征。因此，不僅土壤地理分布、土壤地球化學(xué)分異是土壤資源研究的基礎(chǔ)，而且土壤剖面垂直分異，即土壤發(fā)生分類也是土壤資源研究的基礎(chǔ)。只有在土壤發(fā)生、分類研究的基礎(chǔ)上，才能對(duì)各土壤類型的土壤性質(zhì)和生產(chǎn)性能進(jìn)行分析、對(duì)比和評(píng)價(jià);要統(tǒng)計(jì)土壤資源，就必須以土壤地理分布狀況為依據(jù)，才能落實(shí)各土壤類型的空間位置。因此，不同比例尺的．精確的士壤圖，及其具有各土壤履行性質(zhì)特點(diǎn)的說明書，是極為重要的基本資料。

（2)再生循環(huán)規(guī)律

土壤資源的再生性是依靠土壤與生物、大氣的物質(zhì)循環(huán)而形成的物質(zhì)重復(fù)利用。所以土壤中營養(yǎng)元素對(duì)植物生長的供應(yīng)能力、過程以及植物歸還土壤各元素之間的平衡，也就是土壤肥力的實(shí)質(zhì)與演變規(guī)律，成為土壤資源研究的基礎(chǔ)。1-5土壤資源研究的理論基礎(chǔ)與方法91

(3)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原則

土壤資源研究的目的，是尋求建立獲得最大生產(chǎn)力的最佳生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)。同時(shí)，應(yīng)按生態(tài)系統(tǒng)的觀點(diǎn)，把土壤資源、生物資源和環(huán)境條件統(tǒng)一起來，針對(duì)不同地區(qū)的情況，分別采取“保護(hù)”、“改造”和“建設(shè)”等綜合治理對(duì)策和措施，注意生態(tài)效益。土壤資源也是整個(gè)國土的主要組成部分，因此，土壤資源的合理利用，必然是國土整治中的一個(gè)重要而關(guān)鍵的問題，“因地制宜，統(tǒng)籌全面，注意生態(tài)-經(jīng)濟(jì)效益”的原則，是土壤資源合理利用中需要遵循的方向。因此，僅有土壤資料還不能滿足土壤資源評(píng)價(jià)和統(tǒng)計(jì)的需要，應(yīng)補(bǔ)充調(diào)查其它自然條件和經(jīng)濟(jì)條件。如需進(jìn)一步了解，最好是組織有關(guān)學(xué)科進(jìn)行有針對(duì)性的綜合考察，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，這樣做是很有成效的。(3)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原則92

I-5－2土壤資源的研究方法

（1〕資源評(píng)價(jià)的定量方法

土壤資源評(píng)價(jià)是土壤資源研究的主體，現(xiàn)在土壤資源評(píng)價(jià)己經(jīng)從定性評(píng)價(jià)為主向定量評(píng)價(jià)為主方向發(fā)展，在制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用臨界變量和特征涵數(shù)，從質(zhì)和量兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2〕系統(tǒng)分析與模型方法

土壤資源是一個(gè)極其復(fù)雜的物質(zhì)休系，要合理利用土壤資源，必須將其作為一個(gè)整體，從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，用系統(tǒng)分析研究土壤資源的特點(diǎn)，建立各種模型，預(yù)測(cè)不同利用方案的影響，尋求最佳的土壤資源利用方案。這也包括長期定位模擬實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的應(yīng)用。I-5－2土壤資源的研究方法93

(3)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法這包括普通數(shù)理統(tǒng)計(jì)、多元統(tǒng)計(jì)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。當(dāng)然，其它數(shù)學(xué)方法，如運(yùn)籌學(xué)方法、模糊數(shù)學(xué)方法在解決一些問題時(shí)也要應(yīng)用。

(4)土被結(jié)構(gòu)方法

土被結(jié)構(gòu)即土壤群體結(jié)構(gòu)，是土壤在空間分布的構(gòu)型。土壤空間格局及其模式化、定量化，可以從整體上加深對(duì)土壤資源的認(rèn)識(shí)，并有利干全面地評(píng)價(jià)、利用土壤資源。

(5)遙感方法

遙感方法主要指人們利用遙感器對(duì)地物遙測(cè)，并以電磁波為媒介傳遞物體的信息資料，通過目視或計(jì)算機(jī)等儀器判讀、識(shí)別并查清土壤資源的質(zhì)量、數(shù)量與分布情況。

(6)資源信息系統(tǒng)

是把資源各種特性及其空間分布位置的數(shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)資源信息的存儲(chǔ)、檢索、修改、更新、綜合分析和各種形式輸出的技術(shù)系統(tǒng)。土壤資源信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，將使土壤資源研究領(lǐng)域中信息共享，增強(qiáng)區(qū)域綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力。

94

第二節(jié)土地資源概況

11一1土地資源概況

全世界的陸地總面積為130x108ha(130億公頃)，其中耕地l5x108ha(15億公頃)占總面積11.28％；林地40X108ha，占31.21％；牧地31.5X108ha，占24.16%，其他用地43.6X108ha，占33.35%。從土地利用潛力看，主要適于衣、林、牧的土地占24%，適于林用或永久牧用的占12%，優(yōu)質(zhì)林地占18%，優(yōu)質(zhì)牧地占15%，改良后適于農(nóng)用的占8%，不毛之地占23%。只有11%的土地未受到嚴(yán)重威脅。此外，從亞洲情況看，與世界相比，農(nóng)林牧用地有逐年減少的明顯趨勢(shì)。我國土地資源豐富，全國總土地面積為960XlO6ha，占全球陸地面積6.5%,其中平地占1/3，山地、丘陵占2/3。我國耕地99.3X1O6ha，林地115.3X1O6ha，草地316.7X1O6ha，分別占總土地面積10.4%、12%及33%。此外，尚有不到13.3X106ha的可墾荒地和近40%的沙漠戈壁及高山地。如與世界相比，我國耕地居世界第四位，但人均僅0.30ha(世界人均約0.37ha)，草地居世界第三位，但人均僅0.35ha(世界人均約0.76ha)，林地面積居世界第八位，而人均僅0.17ha,(世界人均0.65ha)。特別是隨著人口的增長，我國土地資源對(duì)糧食增產(chǎn)的承載力問題顯得日益突出。目前，發(fā)達(dá)國家1ha土地負(fù)擔(dān)1.8人發(fā)展中國家負(fù)擔(dān)4人，我國則要負(fù)擔(dān)l0人。當(dāng)然，我國己解決了世界1/4人口的溫飽問題;但另一方面，我國耕地在逐年減少，地力也在不斷減退，糧食生產(chǎn)仍徘徊不前。所有這些表明，只有通過合理利用土地資源及不斷提高其對(duì)糧食增產(chǎn)的承載力，才是解決這一問題的正確途徑[圖1]。第二節(jié)土地資源概況95土壤資源概況及其合理利用途徑-課件96土壤資源概況及其合理利用途徑-課件97土壤資源概況及其合理利用途徑-課件98

11-2土地利用區(qū)劃

全國土地資源劃分為8個(gè)利用區(qū)(圖2)-(大圖)并分別對(duì)各個(gè)土地利用區(qū)的生物氣候條件，土地類型、土壤性質(zhì)、植被組成、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)及土地利用方向分別扼述如下:

I熱帶濕潤熱作農(nóng)林區(qū)

土壤呈酸性至強(qiáng)酸性。屬熱帶，全年無霜，年均溫20一27℃，>10℃積溫6500一9000℃，年雨量1500一2500m，本區(qū)復(fù)種指數(shù)高，一年三熟，可種三季稻作，輪作方式為稻-稻-番薯，或花生，豆類及甘薯，由于勞力及肥料限制，不少地區(qū)冬季休閑。本區(qū)為中國主要熱帶經(jīng)濟(jì)作物栽培地區(qū)，丘陵地種植橡膠樹，谷地為水稻田。珠江三角洲集約經(jīng)營程度最高，以塘泥培桑，以桑養(yǎng)蠶，以蠶糞養(yǎng)魚。在磚紅壤區(qū)也有橡膠，灌木，草本及橡膠茶葉和經(jīng)濟(jì)林木的多層多種的層狀集體農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，這是中國熱帶集約耕作的特殊形式。11-2土地利用區(qū)劃99

II亞熱帶濕潤亞熱作農(nóng)林區(qū)

土壤呈酸性至強(qiáng)酸性。屬亞熱帶，全年無霜期240一350天，年均溫14一20℃，≥100C積溫5000一6500℃，年雨量1000一1500mm。為雙季稻區(qū)，一年二熟或三熟，主要經(jīng)濟(jì)作物為柑桔、油茶、茶葉、油菜等為主，集約耕作的主要方式是"山地林、坡地茶、谷地糧"，但水土保持是本區(qū)農(nóng)業(yè)利用中的關(guān)鍵問題。

III北亞熱帶濕潤農(nóng)林區(qū)

土壤呈微酸性至中性。屬暖溫帶氣候。全年無霜期210一250天，年均溫1一16℃，≥100C積溫4500一5000℃，年雨量800一1200mm，過去為稻麥兩熟或雙季稻區(qū)，本區(qū)為中國糧、棉、魚產(chǎn)區(qū)，其中以長江下游土壤集約耕作程度高，農(nóng)業(yè)精耕細(xì)作，選用良種，用養(yǎng)結(jié)合，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

IV暖溫帶-濕潤半濕潤農(nóng)林區(qū)

土壤呈石灰性至中性，母質(zhì)大多為黃土性物質(zhì)。屬暖溫帶-溫帶氣候，無霜期170一200天，在均溫9一13℃，≥10℃積溫2500一4500℃年降雨量600一900mm，一年兩熟或兩年三熟，輪作套種形式多樣，以冬小麥、玉米、棉花種植為主，這是中國重要的糧，棉、油、煙產(chǎn)區(qū)。旱、澇、鹽、堿、風(fēng)沙、低肥是農(nóng)業(yè)的主要限制因素。II亞熱帶濕潤亞熱作農(nóng)林區(qū)100

V溫帶濕潤半濕潤農(nóng)林區(qū)

以井灌井排，溝渠配套，引黃灌淤為主，土壤呈微酸性。屬溫帶-塞溫帶氣候，年均溫0一4℃，≥10℃積溫1700一3200℃，年雨量400一650mm，無霜期90一150天，一年一熟，農(nóng)作物為春小麥、大豆·馬鈴薯·玉米、甜菜、水稻等為主。本區(qū)是中國的北部商品糧基地，也是全國主要的用材林區(qū)。但耕作粗放，產(chǎn)量低，鹽堿，沙化，風(fēng)蝕及水蝕較為嚴(yán)重。

Vl溫帶半干旱牧農(nóng)區(qū)

土壤呈強(qiáng)石灰性。屬干旱中溫帶氣候，年均溫5一10℃，≥10℃積溫2000一3000℃，年雨量250一450mm，年無霜期90一10O天，一年一熟，農(nóng)作物生產(chǎn)不穩(wěn)定，以春小麥、馬鈴薯為主，為中國的主要牧區(qū)，以農(nóng)牧結(jié)合為主。堅(jiān)持"為牧而農(nóng)"的利用原則。河套地區(qū)不僅是小麥水稻產(chǎn)區(qū)，而且也是瓜果生產(chǎn)基地。V溫帶濕潤半濕潤農(nóng)林區(qū)101

VII暖溫帶一溫帶干旱牧業(yè)綠州農(nóng)區(qū)

土壤呈強(qiáng)石灰性。屬暖溫帶-溫帶千旱及半干旱氣候。年均溫5一12℃，≥10℃積溫2800一3600℃，年雨量50一25mm,年無霜期130一200天，一年一熟或兩年三熟。為中國的牧區(qū)及灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)作物以小麥、棉花為主，無水即無農(nóng)業(yè)，應(yīng)防風(fēng)固沙，造林種草，調(diào)整季節(jié)牧場，加強(qiáng)草原建設(shè)。在綠洲地帶，農(nóng)業(yè)集約程度高，是我國長絨棉基地，同時(shí)也是葡萄與哈密瓜集中產(chǎn)地，糧果，糧瓜等綜合利用方式頗有特色。

VIll寒帶-暖溫帶高山牧農(nóng)區(qū)

土壤微酸性至中性，屬高原寒帶氣候，年均溫-3一3℃，≥10℃積溫80-1000℃，年雨量100-140mm，全年無霜期80一100天，一年一熟或兩年三熟．為中國山地的主要牧區(qū)。VII暖溫帶一溫帶干旱牧業(yè)綠州農(nóng)區(qū)102

第三節(jié)土壤資源的特點(diǎn)與存在問題

111－1中國土壤資源特點(diǎn)111-1-1土壤類型眾多，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。共有四個(gè)土綱，78個(gè)土類。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，在我國土壤資源中，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)的土壤類型共有15個(gè)約占面積263萬平方公里(3.9.5億畝)，占全國土壤資源總面積的27.4%。適于林業(yè)(包括林用與宜林土壤)或林農(nóng)結(jié)合的土壤類型共有11個(gè)面積共約是43.41萬平方公里(36.5億畝)，占全國土壤資源總面積的25.38%,適于發(fā)展牧業(yè)(包括牧用與宜牧土壤)或牧農(nóng)、牧林結(jié)合的土壤類型共10個(gè)面積為234.47萬平方公里(35億畝)，占總面積．的24.42%，僅部分適于林業(yè)或牧業(yè)的高山及亞高山土壤(包括高山草甸土．亞高山草甸土、高山草原土．亞高山草原土、高山漠土及高山寒漠土六個(gè)類型)，面積為198.78萬平方公里(29.8億畝)，占總面積的20.7％，其它尚有難于利用的石質(zhì)山地及其它土地，共約20.24萬平方公里，占總面積的2.1%[表1，2][圖3]。第三節(jié)土壤資源的特點(diǎn)與存在問題103土壤資源概況及其合理利用途徑-課件104土壤資源概況及其合理利用途徑-課件10