提 要 定義了土壤退化的概念,分析了全球及我國土壤退化概況,總結(jié)了土壤退化的研究進展,最后提出了土壤退化科學的研究方向。

關(guān)鍵詞 土壤退化;概況;進展;方向
鑒于土壤及土地退化對全球食物安全、環(huán)境質(zhì)量及人畜健康的負面影響日益嚴重的現(xiàn)實,從土壤圈與地圈—生物圈系統(tǒng)及其它圈層間的相互作用的角度研究土壤退化,特別是人為因素誘導的土壤退化的發(fā)生機制與演變動態(tài)、時空分布規(guī)律及未來變化預測與恢復重建對策,已成為研究全球變化的最重要的組成部分,并將繼續(xù)成為21世紀國際土壤學、農(nóng)學及環(huán)境科學界共同關(guān)注的熱點問題。但是,迄今為止,有關(guān)土壤退化的許多理論問題及過程機理尚不清楚,還沒有公認的或統(tǒng)一的土壤退化指標和定量化評價方法[1]。因此,及時了解國際土壤退化研究的最新動向,并結(jié)合我國實際創(chuàng)造性地開展該領(lǐng)域的研究工作,具有重要的學術(shù)價值和現(xiàn)實生產(chǎn)意義。
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各種自然,特別是人為因素影響下所發(fā)生的導致土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力或土地利用和環(huán)境調(diào)控潛力,即土壤質(zhì)量及其可持續(xù)性下降(包括暫時性的和永久性的)甚至完全喪失其物理的、化學的和生物學特征的過程,包括過去的、現(xiàn)在的和將來的退化過程,是土地退化的核心部分。土壤質(zhì)量(Soilquality)則是指土壤的生產(chǎn)力狀態(tài)或健康(Health)狀況,特別是維持生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和持續(xù)土地利用及環(huán)境管理、促進動植物健康的能力[2]。土壤質(zhì)量的核心是土壤生產(chǎn)力,其基礎是土壤肥力。土壤肥力是土壤維持植物生長的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母質(zhì)、氣候、生物、地形和時間因素長期相互作用的結(jié)果,帶有明顯的響應主導成土因素的物理、化學和生物學特性;另一方面,人類活動也深刻影響著自然成土過程,改變土壤肥力及土壤質(zhì)量的變化方向。因此,土壤質(zhì)量的下降或土壤退化往往是一個自然和人為因素綜合作用的動態(tài)過程。根據(jù)土壤退化的表現(xiàn)形式,土壤退化可分為顯型退化和隱型退化兩大類型。前者是指退化過程(有些甚至是短暫的)可導致明顯的退化結(jié)果,后者則是指有些退化過程雖然已經(jīng)開始或已經(jīng)進行較長時間,但尚未導致明顯?耐嘶結(jié)果?/P>
2全球土壤退化概況
當前,因各種不合理的人類活動所引起的土壤和土地退化問題,已嚴重威脅著世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的'可持續(xù)性。據(jù)統(tǒng)計,全球土壤退化面積達1965萬km2。就地區(qū)分布來看,地處熱帶亞熱帶地區(qū)的亞洲、非洲土壤退化尤為突出,約300萬km2的嚴重退化土壤中有120萬km2分布在非洲、110萬km2分布于亞洲;就土壤退化類型來看,土壤侵蝕退化占總退化面積的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等級來看,土壤退化以中度、嚴重和極嚴重退化為主,輕度退化僅占總退化面積的
38%[3~6]。
全球土壤退化評價(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究結(jié)果[3~6]顯示,土壤侵蝕是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蝕影響占56%,風蝕占28%;至于水蝕的動因,43%是由于森林的破壞、29%是由于過度放牧、24%是由于不合理的農(nóng)業(yè)管理,而風蝕的動因,60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農(nóng)業(yè)管理、16%是由于自然植被的過度開發(fā)、8%是由于森林破壞;全球受土壤化學退化(包括土壤養(yǎng)分衰減、鹽堿化、酸化、污染等)影響的總面積達240萬km2,其主要原因是農(nóng)業(yè)的不合理利用(56%)和森林的破壞(28%);全球物理退化的土壤總面積約83萬km2,主要集中于溫帶地區(qū),可能絕大部分與農(nóng)業(yè)機械的壓實有關(guān)。
3我國土壤退化狀況
首先,我國水土流失狀況相當嚴重,在部分地區(qū)有進一步加重的趨勢。據(jù)統(tǒng)計資料[7],1996年我國水土流失面積已達183萬km2,占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區(qū)土壤侵蝕面積就達6153萬km2,占該區(qū)土地總面積的1/4[8]。同時,對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調(diào)查結(jié)果表明,在過去的30年中,其土壤侵蝕面積以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形勢不容樂觀。
其次,從土壤肥力狀況來看,我國耕地的有機質(zhì)含量一般較低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有機質(zhì)含量較水田低,<1%的就占31.2%;我國大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山東、河北、河南、山西、新疆等5省(區(qū))嚴重缺氮面積占其耕地總面積的一半以上;缺磷土壤面積為67.3萬km2,其中有20多個省(區(qū))有一半以上耕地嚴重缺磷;缺鉀土壤面積比例較小,約有18.5萬km2,但在南方缺鉀較為普遍,其中海南、廣東、廣西、江西等省(區(qū))有75%以上的耕地缺鉀,而且近年來,全國各地農(nóng)田養(yǎng)分平衡中,鉀素均虧缺,因而,無論在南方還是北方,農(nóng)田土壤速效鉀含量均有普遍下降的趨勢;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。對全國土壤綜合肥力狀況的評價尚未見報道,就東部紅壤丘陵區(qū)而言,選擇土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表層土壤厚度等11項土壤肥力指標進行土壤肥力綜合評價的結(jié)果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影響,處于中、下等水平,高、中、低肥力等級的土壤的面積分別占該區(qū)總面積的25.9%、40.8%和 33.3%,在廣東丘陵山區(qū)、廣西百色地區(qū)、江西吉泰盆地以及福建南部等地區(qū)肥力退化已十分嚴重[11]。
此外,其它形式的土壤退化問題也十分嚴重。以南方紅壤區(qū)為例,約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產(chǎn)潛力的發(fā)揮;化肥、農(nóng)藥施用量逐年上升,地下水污染不斷加劇,在部分沿海地區(qū)其地下水硝態(tài)氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l;同時,在一些礦區(qū)附近和復墾地及沿海地區(qū)土壤重金屬污染也相當嚴重[8]。
4土壤退化研究進展
自1971年FAO提出土壤退化問題并出版“土壤退化專著以來,土壤退化問題日益受到人們的關(guān)注。第一次與土地退化有關(guān)的全球性會議——聯(lián)合國土地荒漠化(desertification)會議于1977在肯尼亞內(nèi)羅畢召開。聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)又分別于1990年和1992年資助了Oldeman等開展全球土壤退化評價(GLASOD)、編制全球土壤退化圖和干旱土地的土地退化(即荒漠化)評估的項目計劃。1993年FAO等又召開國際土壤退化會議,決定開展熱帶亞熱帶地區(qū)國家級土壤退化和SOTER(土壤和地體數(shù)字化數(shù)據(jù)庫)試點研究。在1994年墨西哥第15屆國際土壤學大會上,土壤退化,尤其是熱帶亞熱帶的土壤退化問題倍受與會者的重視,不少科學家指出,今后20年熱帶亞熱帶將有1/3耕地淪為荒地,117個國家糧食將大幅度減產(chǎn),呼吁加強土壤退化及土地退化恢復重建研究,并在土壤退化的概念、退化動態(tài)數(shù)據(jù)庫、退化指標及評價模型與地理信息系統(tǒng)、退化的遙感與定位動態(tài)監(jiān)測和模擬建模及預測、土壤復退性能研究、退化系統(tǒng)恢復重建的專家?霾呦低車妊芯糠矯嬗辛誦碌姆⒄埂9際水土保持學會也?nbsp;1997在加拿大多倫多組織召開了以流域為基礎的生態(tài)系統(tǒng)管理的全球挑戰(zhàn)國際研討會,從生態(tài)系統(tǒng)、流域的角度探討土壤侵蝕等土壤退化等問題。而且,國際土壤聯(lián)合會于1996年和1999年分別在土耳其和泰國舉行了直接以土地退化為主題的第一屆和第二屆國際土地退化會議,并在第一屆會議上決定成立了土壤退化研究工作組專門研究土壤退化,在第二屆會議上則對土壤退化問題更為重視,并有學者倡議將土壤退化研究提高到退化科學的高度來認識,并決定于2001年在巴西召開第三屆國際土壤退化會議[12]。同時,在亞洲,由UNDP和FAO支持的“亞洲濕潤熱帶土壤保持網(wǎng)(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網(wǎng)”也在亞太土地退化評估與控制方面開展了大量的卓有成效的研究工作。總的說來,國際上土壤退化研究在以下方面取得了重要進展:①從土壤退化的內(nèi)在
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