土壤侵蚀概念范例6篇

土壤侵蚀概念

土壤侵蚀概念范文1

论文摘要:进一步明确了水土保持概念的内涵与外延,分析了人们在编制水土保持方案时经常出现的问题及根源,并对今后水土保持方案编制工作提出了建议 。

水土保持方案编制应考虑的问题,究竟是一些什么问题呢?由于人们对水土保持概念理解的偏差,在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定,仅仅限制在使用工程措施,从字面上理解植物措施,没有意识到防治水体损失方面的保持利用,忽略对风力侵蚀的防治,不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。

要讨论这些内容的不合理问题,首先得搞清水土保持概念的内涵与外延。

1水土保持概念的内涵与外延

由水土保持的概念看来,要弄清水土保持的内容,还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念,根据一些学术专著,它的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。

然而什么又是土壤侵蚀呢?土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。国内定义是指土壤在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

当然,随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入,土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动,逐步发展到土壤在内外因力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程,水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举,从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系,如水土流失与水环境的联系,水土保持与全球气候变化的联系等,即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源,而是任何在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好生态环境。

由此看来,水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外,还赋予了利用水土资源,绿化美化环境等。其中,防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀,慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林,慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简单地把水土资源固定在某一个区域。

2问题根源的解析

前面已经说了方案中存在的问题。为什么会出现这些问题呢?我想最根本的是把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。现结合前面给出的概念来解析这些问题。

2.1仅把“保持”理解为“保护”

保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。由于一部分人把水土保持单纯地理解为水土保护、土壤保护,甚至与土壤侵蚀控制等同起来,没有意识到土壤的改良以及土壤合理利用于农、林业生产,即没有考虑到对土地生产力的提高,因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力。有人认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。有的就是忽视植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽视植物措施,至少不对石料场、石渣场采用植物措施,加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化,而是随意采用复垦措施,使土地越垦越穷。相对次要一点的是,在方案中没有提及风力的扬尘等对土地的沙化。 也许有人会问:为什么要提高土地生产力呢? 因为他们只知道土地是农业生产发展的重要因素之一,不知道中国仅有10.20%的土地面积适于农业,37.10%适于畜牧,且风与水冲刷严重。因此必须考虑土地资源的可持续发展。

从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后,能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平(一般情况下是不可能的),但弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化,变得难以利用。据科学测算,自然风化1cm表土层需要400年时间,而风化成30cm耕作层,则至少需要1.20万年。但破坏这1.2万年才风化成的耕作层,却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间上的巨大浪费。因此,强烈反对占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案。

2.1.2 对绿化、美化环境认识浅薄。由于没有意识到绿化、美化环境,一部分人没有考虑植物措施,或乱用植物措施,或没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来,是对绿化、美化环境的认识没有深入。 没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中,不在乎植物措施,认为在工程措施的防护下,已经能够达到防治目标,采用植物措施纯属多余。

乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争,只知道植物对土壤的改良,不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力(即植物侵蚀)。要么是简单的进行混交造林,没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系,对各树种不进行优化配置;要么乱用植物种造林,使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质,降低土壤肥力,造成植物侵蚀。

没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计,没有考虑立地条件;要么是简单设计,没有考虑混交造林;在简单的进行混交造林设计中,没有考虑造林密度对生长量的影响;当然,他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用(其实,植物措施常常是和生物措施相互通用的)。

2.2仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

早期,人们只提出了土壤保持这一概念。而今,还有很大一部分停留在这一概念上,认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是,他们没有注重水体的保护和利用,没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说,没有水忧患与水战略的意识。当然,这些还与水体保护的具体定义有关,因为在这一方面大家还持不同的意见:如有人把入渗作为一种水体保护措施,但有人认为,入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。

因此,在方案编制中少了很多内容,让编制方案的根本目的落空。没有了 “维护和提高土地生产力”这一内容,好多东西也就空荡起来,更别说水土资源的可持续发展了。个人认为,水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发,做好库存,同时进行防污染处理。

土壤侵蚀概念范文2

关键词:水土流失;水土保持;水土问题;解析问题

引言

我国的水土流失现象十分严重,在现有的土地中,无论是城市农村,还是山区丘陵,都有不同程度的水土流失。造成水土流失现象的主要原因有风力侵蚀,水力侵蚀,以及混合侵蚀等。水土流失所呈现的规律是覆盖面积比较广,流失量大。水土流失不仅对环境造成了极大的影响,由此带来的自然灾害危及了人们的生命财产安全,对我国的经济发展有极大的影响。

1 水土保持的概念

1.1 水土保持的含义

严格意义上来讲,水土保持并没有一个严格意义上的定义,随着科技的不断创新与发展,各个学科的相互渗透,相互吸收,使其水土保持所涉及的内容不单单是单纯意义上的水资源管理,更是结合了水土资源,绿化环境,土地利用,生物措施等其他相关的学科内容知识,更加系统全面的进行了分析与总结。它是一项综合性的建设工程,主要目的是以水土保持为主,通过一系列的技术手段以及技术支持,进行资源环境的改善。

1.2 水土流失和土壤侵蚀

水土流失和水土保持是两个相对的概念,虽然未在国际经典辞书上找到专门简明释意条目,但根据一些国际学术专著,它们的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。

1.3 水土保持的作用

水土保持的综合治理对生态环境的作用和影响是不可估量的。水土保持综合治理能有效改善治理区的生态环境,降低土壤侵蚀模数,增加林草覆盖率,提高空气质量,还能有效拦蓄降水,拦截泥沙入河。同时,对于缓解山丘区,农村人、畜饮水困难,减少洪涝灾害和抵御旱灾都有着积极的作用,并且能为治理区域的农、林、牧业创造良好条件,为增加群众收入。

1.4 水土流失与水土流失

防治水土流失涉及了防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀、慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林、慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简简单单地把水土资源固定在某一个区域。

2 水土保持问题根源的解析

随着人们认识的发展,土壤侵蚀与水土保持学的概念在不断完善、深化,水土保持学正在逐步演变成一个综合学科。我们要逐步改变把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1 对绿化、美化环境认识肤浅

从某种意义上而言,绿化、美化环境可以从一定程度上缓解水资源的大量流失,尤其是在地区干旱的荒漠地带,更是起到了至关重要的作用,对此必须给予足够的重视。在城市发展建设的同时,必须将绿化、美化环境的方针政策落实其中,只有全面贯彻落实绿化、美化环境的重要性才能从根本上改变人们对绿化、美化环境的认识,真正的做到节约水资源的有效管理与维护。

2.2 仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

随着经济的快速发展,为工农业的发展提供了良好的外部发展环境,但与此同时也要注意其相应的制约因素,尤其是针对农业发展而言,由于其水资源有限,各个地区的水资源分配不均,进而限制了农业经济的发展。预算统计显示,截止2050年,我国面临的水资源使用将严重阻碍社会经济的发展现状,并在一定程度上制约人们的生产生活活动,人口将面临严重缺水。就目前而言,很多研究学者认为,可以将入渗的水资源进行全面的利用与保护,这样将大大缓解其水资源紧张的发展局势,其实不然,这种想法只是暂缓了水资源的紧张使用,并不能作为长期的发展战略。水资源保护及其利用必须从根源上加以解决,从方方面面加以控制,改善。只有这样才能更好的促进生态事物的发展,合理利用水资源,建立完善的水循环管理体系,加强水资源可持续发展战略的落实与实施,真正意义上促进其经济建设的发展。

3 水土保持功能的法律概念

3.1 水土保持功能的定义

水土保持功能指陆地表面的各个种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证,这个定义没有用“水土保持设施”,而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念,它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林,也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标,不能用政治经济学上的生产力概念来理解,只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。

3.2 水土保持功能的重要表现形式

森林和植被水源涵养作用,指森林和植被覆被地面,截持降水,调节和吸收地面径流,固持和改良土壤,保护和滞蓄下渗水分抑制蒸发,提高水分有效蒸腾等作用,其本质是森林对水资源的有益影响,因此在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用,做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此,滥伐森林,毁坏植被、陡坡开荒等行为,从影响水源涵养作用意义上说,就是降低水土保持功能。

3.3 水土保持功能的重要指标

通常情况下,按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下,植物数量和分布越少,总生产力越低,也就是水土地生产力越低,说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土(石、渣)占压地表,破坏植被,从而降低水土保持功能的命题。水分是土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤的物理性质,制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动,是构成土壤肥力的一个重要的因素,而且本身更是一切作(植)物赖以生存的基本条件。

4 结束语

我们一定要认清形势,利用水土保持改善生态环境,促进经济可持续发展,统筹规划,求真务实,做好水土保持工作,使我国早日呈现出河流清澈、山川秀美的大好景象。

参考文献

[1]王飞.人类活动对区域水土流失影响的定量评价[D].西安:西北农林科技大学,2004.

土壤侵蚀概念范文3

【关键词】水土保持;方案编制;常见问题;对策

随着我国经济的不断发展,水土保持工作越来越受到国家的重视,这就要求从事水土保持工作的专业技术人员水土保持方案编制人员的业务素质面临严峻的考验,不断提高技术水平。从事水土保持重点工作的部分人员因对水土保持仅有概念上的肤浅理解,在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定,限制使用工程措施,没有意识到水体方面的保持利用,忽略对风力侵蚀的防治,不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。因此,我们要从水土保持的内涵与外延入手,分析出现这类问题的根源。

1 水土保持概念的内涵与外延

水土保持是指防治水土流失,保护、改善与合理利用山区、丘陵区和风沙区的水土资源,维护和提高土地生产力,充分发挥水土资源的经济效益与社会效益,从而建立良好的生态环境的综合性科学技术。

随着人们对土壤侵蚀与水土保持认识的不断深入,土壤侵蚀和水土保持的概念和内涵也在不断地发展和演变。水土保持的内容除了防治水土资源的流失外,还增加了利用水土资源和绿化美化环境内容等,水土保持已不仅限于最初的水土流失防治。

2 问题根源的解析

2.1 把“保持”理解为“保护”

“保持”的含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用三者的统一。而大部分专业工作者将“保持”理解为“保护”,在方案设计时仅着眼于防治土体的损失而进行机械地固定处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1.1 没有着眼于提高土地生产力

在方案编制中必须考虑土地资源的可持续发展。从提高土地生产力和水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案是不可取的,即使弃渣经过水土保持措施处理后能够使土地生产力提高到以前的水平,因为弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化而变得难以利用。据科学测算,自然风化1cm表土层需要400年时间,风化成30cm耕作层则至少需要12000年,但破坏12000年才风化成的耕作层却只需一朝一夕,因此,避免出现占用农田作为弃渣处理地的方案。

2.1.2 对绿化和美化环境的认识浅薄

在方案编制中乱用植物措施,不考虑植物间的互生与对土壤肥力的竞争,只知道植物对土壤的改良,不知道一些植物在人为作用下会恶化土壤理化性质和降低土壤肥力,要么是简单地进行混交造林,没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系,对各树种不进行优化配置;要么是乱用植物种造林,使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质,导致土壤肥力降低,造成植物侵蚀。

部分编制人员由于对植物的绿化和美化作用的认识深度不够,有些没有把植物措施设计到相应深度,有些没有考虑立地条件而随意设计,有些没有考虑混交造林而简单设计,或者在简单的混交造林设计中没有考虑造林密度对生长量的影响,更没有考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用。

2.2 没有注意到事物的发展

早期不注重水体的保护和利用,没有意识到化学侵蚀带来的危害,即没有水忧患与水战略的意识,使得方案编制中缺少很多内容,让编制方案的根本目的落空。没有了“维护和提高土地生产力”这一内容,很多东西就显得空荡,更别说水土资源的可持续发展了。

3 编制水保方案的目的与意义

拥有丰富的水土资源是立国富民的基础,水土保持方案的编制是我们面临的严峻环境形势的要求,是保持水土的必要措施,是人与自然和谐发展的重要举措。通过工程水土保持方案的编制以及相应水土保持防治措施的有效实施,可将水土流失的危害尽可能地减小到最低程度,能有效地促进原有水土流失的治理、恢复、改善,美化工程建设区及周边地区的生态环境,为当地社会经济发展创造良好条件。水土保持方案可以为工程建设中的水土流失防治管理提供科学依据,增强建设单位、施工单位与周边群众的水土保持意识,为水土保持监督执行机构提供监督执法依据,对促进水土保持生态环境监督管理规范化建设、加快水土保持生态建设、推动社会经济建设和实现山川绿化有着极其重要的意义。

4 今后方案编制工作应采取的对策

随着人们认识的提高,土壤侵蚀与水土保持的概念在不断完善和深化,水土保持学逐步演变为一个涉及物理、化学、数学、计算机、气象、水利、农业、林业、资源、环境、社会经济等的综合学科。1991年,国家颁布了《中华人民共和国水土保持法》,水土保持从此走上了法制轨道。随后,中央领导又多次指出,水土保持是改善农业生产条件、生态环境和治理江河的根本措施,要求各地一定要抓好这件关系子孙后代的大事,这是党的第三代领导集体做出的又一重大战略部署,从历史和战略的高度深刻阐明了治理水土流失和建设生态家园的重要性与紧迫性,提出了明确的策略和奋斗目标。现如今,维护和提高土地生产力又给水土保持方案编制工作注入了新的动力,相信今后的水土保持工作制度效果会更完善。在此,希望大家在今后的方案编制工作中不仅要牢牢把握水土保持的概念,也要有重视水土保持的内涵与外延,与时俱进,从防治水土流失、恢复植被与环境以及可持续发展等方面出发,结合资源的便于利用、混林农业、防旱、土地保育等内容谨慎地做好水土保持方案的编制工作,编制出内容独特、质量优良的水土保持方案。

作者简介

王子(1983-),男,齐齐哈尔人,大学,水利助理工程师,从事水利技术推广及水利工程管理工作。

土壤侵蚀概念范文4

关键词土壤退化;概况;进展;方向

中图分类号S158.1

文献标识码A

文章编号1000-3037(2000)03-0280-05

鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实,从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化,特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策,已成为研究全球变化的最重要的组成部分,并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是,迄今为止,有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此,及时了解国际土壤退化研究的最新动向,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要的学术价值和现实生产意义。

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显的退化结果。

2全球土壤退化概况

当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的

38%[3~6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占56%,风蚀占28%;至于水蚀的动因,43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达240万km2,其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%);全球物理退化的土壤总面积约83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996年我国水土流失面积已达183万km2,占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2,占该区土地总面积的1/4[8]。同时,对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的30年中,其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。

其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1%的就占31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为67.3万km2,其中有20多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有75%以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地,117个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率,并对其进行模拟和预测;④侧重人类活动(特别是土地利用方式和土壤经营管理措施)对土壤退化和土壤质量影响的研究,并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合,进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广;⑤注重传统技术(野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等)与高新技术(遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等)的结合;⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了0~20cm及0~100cm土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用MAGIC模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。

然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。

参考文献

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11孙波,张桃林,赵其国.我国东南丘陵区土壤肥力的综合评价[J].土壤学报,1995,32(4):362~369.

12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T

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InternationalConferenceonLandDegradation[R].

土壤侵蚀概念范文5

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显?耐嘶峁?/P>

2全球土壤退化概况

当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的

38%[3~6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占56%,风蚀占28%;至于水蚀的动因,43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达240万km2,其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%);全球物理退化的土壤总面积约83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996年我国水土流失面积已达183万km2,占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2,占该区土地总面积的1/4[8]。同时,对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的30年中,其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。

其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1%的就占31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为67.3万km2,其中有20多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有75%以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和 33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地,117个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家?霾呦低车妊芯糠矫嬗辛诵碌姆⒄埂9仕帘3盅Щ嵋灿?nbsp;1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,?芯扛骼嗤寥劳嘶难荼涔碳胺⒄骨飨蚝退俾剩⒍云浣心D夂驮猓虎懿嘀厝死嗷疃ㄌ乇鹗峭恋乩梅绞胶屯寥谰芾泶胧┒酝寥劳嘶屯寥乐柿坑跋斓难芯浚⒔寥劳嘶睦砺垩芯坑胪嘶寥赖闹卫砗涂⑾嘟岷希型恋馗录际鹾屯寥郎δ鼙;氖匝槭痉逗屯乒悖虎葑⒅卮臣际酰ㄒ巴獾鞑椤⑻锛涫匝椤⑴柙允匝椤⑹笛槭曳治霾馐浴⒍ㄎ还鄄馐匝榈龋敫咝录际酰ㄒ8小⒌乩硇畔⑾低场⒌孛娑ㄎ幌低场⒛D夥抡妗⒆蚁低车龋┑慕岷希虎薮由缁峋醚Ы嵌妊芯客寥劳嘶酝寥乐柿考捌渖Φ挠跋臁?/P>

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了0~20cm及0~100cm土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用MAGIC模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。

然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。

参考文献

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InternationalConferenceonLandDegradation[R].

土壤侵蚀概念范文6

关键词:坝系 相对 稳定系数 研究

一、坝系与坝系相对稳定的概念及内涵

1.坝系

坝系是指小流域沟道中由骨干坝、生产坝、塘坝等小多成群的坝群所组成的相互配合的工程体系。在坝系中,不同类型的单坝所起的作用不同,对坝系防洪拦泥起控制作用的坝称为骨干坝(或治沟骨干工程),以拦泥淤地、发展生产为主要目的的坝称为生产坝(或淤地坝),以蓄水、灌溉为主要目的的坝称为塘坝(或小水库)。受投资、自然条件等因素的限制,单坝的防洪保收、拦泥滞洪、防御洪水的能力较低,易造成工程损坏。而在坝系中,由于布设了控制性骨干工程,各坝按照分工要求联合运用,大大提高了小流域沟道工程的防洪保收、抗御自然灾害的能力。

2.坝系相对稳定的概念

所谓坝系相对稳定,是指小流域坝系工程建设总体上达到一定规模,通过治沟骨干工程、淤地坝和塘坝群的联合调洪、拦泥和蓄水,使小流域洪水泥沙得到充分利用,在较大暴雨(200年一遇)洪水条件下,坝系中的治沟骨干工程的安全可以得到保证;在较小暴雨(10年一遇)洪水条件下,坝地作物可以保收;坝地年平均淤积厚度小于30cm,需要加高的坝体工程量相当于基本农田岁修的单位工程量。坝系来水来沙与坝体加高达到一种相对稳定的状态,坝系可实现持续安全和高效利用。

在坝系相对稳定研究中,把小流域坝系中淤地面积与坝系控制面积的比值称为坝系相对稳定系数。

3.坝系相对稳定的内涵

从坝系相对稳定的概念出发,对于一条小流域沟道坝系工程,要达到坝系相对稳定,必须同时满足以下条件:

(1)坝系安全条件。即保证坝系在一定设防标准洪水下安全运行的条件。坝系的防洪安全是由坝系中的治沟骨干工程承担的。因此坝系的安全标准取决于坝系中治沟骨干工程的校核洪水标准。按现行的《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范SD175-186》,治沟骨干工程的校核洪水标准,库容在50万~100万m3的工程为200年一遇~300年一遇洪水,库容在100万~500万m3的工程为300年一遇~500年一遇洪水。所以,坝系的防洪安全条件最低为200年一遇洪水。也就是说,坝系达到设计淤积高度后,流域中起控制作用的各治沟骨干工程的滞洪库容大于相应的校核洪水总量。

(2)坝系保收条件。即坝系在设计保收暴雨(10年一遇)洪水作用下,能够保证坝地作物安全生长而不被洪水淹死的最低条件。也就是说,坝系达到设计淤积高度后,坝系在设计保收洪水作用下,坝地淹水深度小于作物最大耐淹深度。根据黄河中游地区黄土丘陵沟壑区第一副区的调查结果,坝地最大积水深度小于70cm、且坝地内清水通过放水建筑物在3天内排完时,坝地农作物仍能高产稳产。

(3)坝系加高工程量条件。即坝系中坝体年平均加高的工程量相当于农田基建的单位工程量。坝系达到相对稳定时,坝地还在淤积,当坝地的平均淤积厚度小于30cm时,坝系中各单坝每年需要加高坝体的工程量相当于一般基本农田的单位维修量,群众可以自己加高维护,不需要列入基本建设项目,从而实现流域水沙的相对平衡和坝系工程的可持续利用。

(4)坝系控制洪水泥沙的条件。即坝系中的治沟骨干工程对小流域洪水泥沙的控制条件。当发生一般洪水时,泥沙淤积坝地,清水排泄;当发生坝系设防标准洪水时,洪水被拦截在骨干坝中,使泥沙不出沟。因此,丧失滞洪和拦沙能力的坝系?不能称之为相对稳定的坝系。

4.坝系与相对稳定坝系的区别

(1)坝系涵盖了相对稳定坝系,相对稳定是坝系发展的更高阶段。

(2)坝系在设防标准内允许洪水泥沙排泄到系统之外,而相对稳定坝系在设防标准内可以将清水排出系统之外,不允许将洪水泥沙排泄到系统之外。

(3)坝系中各坝的相关性是通过坝系下游保护对象的安全生产或维持性运行来联系的,而相对稳定坝系中各坝的相关性是通过坝系下游保护对象的滞洪拦泥或可持续发展能力来联系的。

(4)只有相对稳定坝系才能够适用于坝系相对稳定理论的方法进行坝系规划和相对稳定程度评价。

二、不同类型区坝系相对稳定系数的取值范围

1.洪量模数对坝系相对稳定系数的影响

洪量模数对坝系相对稳定系数的影响主要表现在同一防洪保收标准条件下,不同地区洪量模数(即单位面积产生的洪水量)差别较大,对坝地作物的淹水深度差别也较大。如果作物的最大淹水深度一定,则洪量模数大的地区,作物保收要求的相对稳定系数要大一些。不同地区、不同防洪保收标准条件下,作物最大淹水深度为70cm时,坝系防洪保收的相对稳定系数见表1。

由表1可知,10年一遇洪水的洪量模数在1.8万~4.8万m3/km2之间,满足防洪保收相应的坝系相对稳定系数在1/39~1/15之间。可见,同样的防洪保收标准,同样的作物耐淹深度,由于不同地区的洪量模数不同,其要求的坝系相对稳定系数差别也不同,相差在1倍以上。

2.侵蚀模数对坝系相对稳定系数的影响

侵蚀模数对坝系相对稳定系数的影响主要表现在不同地区土壤侵蚀模数差别较大,导致坝地年平均淤积厚度差别也较大。如果年淤积厚度一定,则侵蚀模数大的地区,要求的相对稳定系数要大一些。不同地区不同淤积厚度时,坝系加高工程量要求的相对稳定系数见表1。

由表1可知,土壤侵蚀模数在5000~18000t/a·km2之间时,满足坝系加高工程量相应的坝系相对稳定系数在1/78~1/22之间。可见,同样的加高工程量,由于不同地区的土壤侵蚀模数不同,其要求的坝系相对稳定系数差别很大。目前治沟骨干工程分布范围的土壤侵蚀模数在5000t/a·km2以上,局部地区土壤侵蚀模数高达30000~40000t/a·km2,满足坝体加高工程量相应的坝系相对稳定系数为1/13~1/10。

3.不同类型区坝系相对稳定系数的取值范围

从黄河中游地区15条坝系统计分析我们可以看出:

在强度侵蚀区,坝系相对稳定的制约因素是防洪保收洪水的洪量模数,由于土壤侵蚀模数小,容易满足年淤积厚度30cm的要求,坝系相对稳定系数完全由洪量模数控制。坝系相对稳定系数为1/40~1/18。

在极强度侵蚀区,一般在侵蚀模数小于13000t/a·km2的地区,坝系相对稳定系数仍由洪量模数控制;在侵蚀模数大于13000t/a·km2的地区,坝系相对稳定系数则由土壤侵蚀模数控制。坝系相对稳定系数为1/39~1/15。

在剧烈侵蚀区,土壤侵蚀模数成为制约坝系相对稳定的决定因素。坝系相对稳定系数为1/26~1/10。

三、结 论

1.坝系的安全条件

坝系防洪标准取决于坝系中治沟骨干工程单坝的最低校核洪水标准。坝系的安全条件只与坝系中起控制作用的治沟骨干工程的滞洪能力有关,与坝系相对稳定系数的大小无关。即坝系的防洪安全指标应用坝系中的治沟骨干工程校核洪水标准来检验,而不能用坝系相对稳定系数来判断。

2.坝系的保收条件与加高工程量条件

坝系的保收条件与加高工程量条件与坝系相对稳定系数密切相关。坝系相对稳定系数的大小,取决于沟道坝系所在小流域的10年一遇洪水的洪量模数与土壤侵蚀模数的大小。

3.不同类型区坝系相对稳定系数的临界值

一般来说,强度、极强度和剧烈侵蚀区坝系相对稳定系数的临界值分别在1/40~1/18、1/39~1/15和1/26~1/10。