9第八章 土壤退化与土壤质量
土壤退化
一 1·土壤侵蚀：在风力、水力和重力等外营力作用下土壤物质被分散、搬运和沉积的过程。
2·风化作用：矿物岩石在地表新的地理，化学条件下产生的一切物理状态和化学状态成分的变化，是在大气及生物影响下，岩石在原地发生破坏的作用。
3·荒漠化：由于气候变化和人类不合理的经济活动等原因使干旱和半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化，也包括湿润半湿润地区由于人类活动引起的向着荒漠化景观的环境变化的过程。
4·沙漠化：干旱多风的沙质地表条件下，由于人为活动破坏脆弱生态平衡所造成的地表出现以风沙为主要标志的退化现象。
5·剥蚀作用：各种外营力作用对地表进行破坏并把破坏以后的物质搬离原地。
6·中数直径：一次降雨的雨滴分布，用该降雨的雨滴累计体积百分比表示，累计体积为50%所对应的雨滴直径。
7·土壤盐渍化：易溶性盐分在土壤表层累积的现象及过程。
8·钠化率：土壤中代换性钠离子数量占土壤阳离子交换量的百分数。
9·水土保持：是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。
10·土壤污染：对人类和动物植物有害的化学物质经人类活动进入土壤，其积累量和速度超过土壤自净能力的现象。
11·土地退化：是指人类对土地的不合理开发利用而导致土地质量下降乃至荒芜的过程。
二1·土壤侵蚀的影响因素，自然条件，地形，土壤理化性质，植被，人为因素。
2·FAO将土壤退化分为10类（侵蚀，盐碱化，有机废料，传染性生物，工业无机废料，农药，放射性，重金属，肥料，洗涤剂）3·引起风沙的决定因素4·内营力包括地震，地壳运动。
5·土壤侵蚀包括风力侵蚀，水力侵蚀，重力侵蚀，冻融侵蚀，冰川侵蚀。
6·防治土壤盐渍化的排水措施有机械排水，明沟排水，暗管排水，竖井排水。
7·临界风速的影响因素起动风速，内聚力，地表性质，沙粒含水率。
土壤退化与土壤质量
第十四章：土壤退化与防治本章结构简介第一节土壤退化概述一、土壤（地）的退化概念二、土壤退化的分类三、我国土壤资源的现状与退化的基本态势四、土壤（地）退化的后果第二节土壤侵蚀及防治一、土壤侵蚀的概念二、土壤侵蚀的主要类型及目标三、影响土壤侵蚀的因素四、土壤侵蚀对生态环境的影响及危害五、土壤侵蚀的防治第三节土壤沙化和土地沙漠化及其防治一、土壤沙化的基本概念二、土壤（地）沙化和沙漠化的类型三、影响土壤沙化的因素四、土壤沙化的危害五、土壤沙化的防治途径第四节土壤盐渍化及其防治一、盐渍化的危害二、土壤盐渍化的形成条件三、土壤盐渍化的类型四、盐碱土的水盐运动规律五、土壤盐碱化程度分级指标六、土壤盐渍化的防治措施第五节土壤潜育化及其防治一、土壤潜育化与次生潜育化的概念二、次生潜育化稻田的形成原因三、潜育化和次生育化土壤的障碍因素四、改良和治理第六节土壤污染及其防治一、土壤污染概述二、土壤污染的防治第七节土壤质量及其评价一、土壤质量的概念二、土壤质量评价的指标体系三、土壤质量的评价方法随着人口一资源一环境之间矛盾的尖锐化，人类赖以生存和发展的土壤及土地资源的质量退化日趋严重，从20世纪60年代以来，世界各国对这个问题十分关注。
就我国而言，土壤退化严重。
据统计，因水土流失、沙（漠）化、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤退化总面积约4.6亿hm2，占全国土地总面积的40%，是全球土壤退化总面积的1/4。
因此，充分认识土壤退化的类型、发展规律和后果，通过土壤质量对土壤退化做出全面评价，以寻求控制或防治土壤退化、提高土壤质量的对策，对于保持农业及国民经济可持续发展具有十分重要意义。
本章主要内容分为七节。
第一节是土壤退化概述，主要介绍土壤（地）退化的概念、土壤退化的类型、基本态势和土壤（地）退化的后果；第二节是土壤侵蚀，主要介绍土壤侵蚀的主要类型及其指标、影响因素、土壤侵蚀对生态环境的影响和危害、土壤侵蚀的防治；第三节是土壤沙化和土地沙漠化，主要介绍土壤沙化的基本概念、土壤（地）沙化和沙漠化的类型、影响土壤沙化的因素、土壤沙化的危害、土壤沙化的防治途径；第四节是土壤盐渍化，主要介绍土壤盐渍化的危害、形成条件、类型、水盐运动规律、土壤盐碱化程度分级指标和土壤盐渍化的防治措施；第五节是土壤潜育化及其防治，主要介绍土壤潜育化与次生潜育化的概念、次生潜育化稻田的形成原因、潜育化和次生育化土壤的障碍因素、改良和治理；第六节是土壤污染与防治，主要介绍土壤污染概述和土壤污染的防治；第七节是土壤质量与评价，主要介绍土壤质量的概念、土壤质量评价的指标体系及其评价方法。
土壤学教学大纲-西南林业大学—环境科学与工程学院
《土壤学》教学大纲课程编号：A14101学时：32学分：2.0修读专业：林学、林学（双外语）大纲文本一、课程的主要内容土壤学是研究土壤发生分类分布、土壤理化和生物学性状、利用和改良的科学。
本课程主要内容包括土壤的基本物质组成，土壤的形成，土壤物理、化学和生物学性质、土壤分类、分布等。
根据授课专业特点，基本的章节内容分列如下：第一章绪论1、土壤在农林业生产和生态系统中的作用2、土壤及土壤肥力的基本概念3、近代土壤学的发展概况4、土壤学的学科体系及学习土壤学的作用和任务第二章地质学基础1、地球的一般特征地球的形状，大小，地球的物理性质，地球的圈层结构。
2、矿物矿物的概念，矿物的物理性质，常见造岩矿物的识别特征。
3、岩石岩浆岩、沉积岩、变质岩的形成、特征及常见岩石。
4、地质作用与地形地貌地质内力作用和地形地貌，地质外力作用和地形地貌。
第三章岩石风化和土壤形成1、风化过程风化作用及其类型。
2、风化产物的类型风化产物及其地球化学类型、母质类型。
3、土壤形成土壤形成因素，土壤形成过程中的大小循环学说。
4、土壤剖面及形态特征自然土壤、耕作土壤剖面的形成及其形态特征。
第四章土壤生物1、土壤动物土壤主要动物及其与生态环境的关系。
2、土壤微生物土壤细菌、真菌、放线菌、土壤藻类及其与土壤的关系。
3、植物根系及其与微生物的联合植物根系形态，根际与根际效应，根际微生物，菌根，根瘤。
4、土壤酶土壤酶的来源与存在形态，土壤酶的种类与功能，土壤酶活性及其影响因素。
第五章土壤有机质1、土壤有机质的来源、组成2、土壤有机质的转化土壤有机质矿质化和腐殖化过程。
3、土壤腐殖质土壤腐殖质的分组，土壤腐殖酸的性质。
4、土壤有机质的作用与调节土壤有机质在土壤肥力及生态环境方面的作用，土壤有机质的调节。
第六章土壤质地、结构与孔性1、土壤质地土壤固体颗粒及其性质，土壤质地划分，土壤质地与肥力，土壤质地改良等。
2、土壤结构土壤结构体类型及其形成，土壤结构性评价，土壤结构体的改善等。
土壤退化与土壤质量
土壤退化与土壤质量
14.1 Initial concepts and types of soil degradation
土壤退化的概念及分类
14.2 Background and general trend of soil degradation in China
4900 1300
14.3 Major types of soil degradation and its control
土壤退化主要类型及其防治
14.3.1 Soil desertification 土壤沙化和土地沙漠化
土壤沙化与土地沙漠化的重要过程是风蚀和风力堆积 过程。土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的 风沙堆积过程。 根据土壤沙化区域差异和发生发展特点，我国沙漠化土 壤(地)大致可分为3种类型： 干旱荒漠地区的土壤沙化 半干旱地区土壤沙化 半湿润地区土壤沙化
影响土壤沙化的因素
人为活动是土壤沙化的主导因子 人类经济的发展使水资源进一步萎缩，加剧了土壤的干 旱化，促进了土壤的可风蚀性； 农垦和过度放牧，使干旱、半干旱地区植被覆盖率大 大降低。
土壤沙化的危害
土壤沙化使大面积土壤失去农、牧生产能力，使有限的 土壤资源面临更为严重的挑战。 使大气环境恶化，土壤大面积沙化，使风挟带大量沙尘 在近地面大气中运移，极易形成沙尘暴，甚至黑风暴。
土壤沙化对经济建设和生态环境危害极大。
土壤沙土地沙漠化是不可逆的过程。
主要防治途径是: 营造防沙林带
实施生态工程
建立生态复合经营模式 合理开发水资源 控制农垦 完善法制，严格控制破坏草地
14.3.2 Soil erosion 土壤流失
土壤退化与土壤质量
中国土壤退化分类
一级 A1 水蚀 二级
A 土壤侵蚀 A2 冻融侵蚀
A3 重力侵蚀 B 土壤沙化 B1 悬移风蚀
B2 推移风蚀
C1 盐渍化和次生盐渍化 C2 碱化
C 土壤盐化
中国土壤退化分类（续）
D1 D2 D 土壤污染
无机物（包括重金属和盐碱类）污染 农药污染 有机废物污染 化学肥料污染 污泥、矿渣和粉煤灰污染 放射性物质污染 寄生虫、病原菌和病毒污染 土壤板结 土壤潜育化和次生潜育化 土壤酸化 土壤养分亏缺
E
土壤性质恶化
D3 D4 D5 D6 D7 E1 E2 E3 E4
F
耕地的非农业占用
三、我国土壤资源的现状与退化 的基本态势
1.我国土壤资源的现状与存在问题 • 我国人均土壤资源占有率低 • 我国土地资源空间分布不均匀，区域开发利用压力大 • 生态脆弱区域范围大 • 耕地土壤质量总体较差，自维持能力弱 • 耕地面积锐减，非农业占用逐渐增加
土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量及土壤健康质 量的综合量度。
生产力 土壤维持植物和动物持续生产的能力
土 壤 质 量
环境质量 土壤降低环境污染物和病菌损害， 调节新鲜空气和水质量的能力
动物和人类健康 土壤影响动植物和人类健康的能力
土壤肥力质量是土壤满足植物养分和生产生物物 质的能力、抗御土壤侵蚀，维持永续生产所需的水分、 养分、空气和热量的能力。 土壤环境质量是土壤容纳、吸收、净化污染物质， 维护水和空气洁净，调节水、气质量适于人畜和其他 生物生长和繁衍的能力。 土壤健康质量是土壤生产安全和营养成分完全的 食品、促进人畜（和其他生物）健康能力的量度。
二、土壤退化的分类
1.联合国粮农组织采用的土壤退化分类体系
土壤退化与土壤质量
次生盐渍化的成因
① 由于发展引水自流灌溉，导致地下水位上升超过其临界 深度，使地下水和土体中的盐分随土壤毛管水通过地 面 蒸发耗损而聚于表土。
② 利用地面或地下矿化水（尤其是矿化度大于 3g/L 时） 进行灌溉，而又不采取调节土壤水盐运动的措施，导 致灌溉水中的盐分积累于耕层中。
中国土壤风沙化分级
2.荒漠化
根据联合国防治荒漠化《公约》的定义：
“荒漠化”是指包括气候变异和人类活动在内的种种 因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退 化。
荒漠化的发展现状 世界荒漠化
造成土壤荒漠化的因素
1、自然因素 ①干旱程度；②全球气候变化；③地质因素 2、人为因素 ①水资源的过渡开采； ②生态环境的恶化； ③滥垦、滥牧、滥伐。
2 、因地制宜地建立生态农业结构
水改旱，可有效防止次生盐化；
3 、精耕细作
多施有机肥，控制灌溉水质。
1、高中低 2、二坡碱
3、低中高
地形与土壤积盐关系
水盐运动方向 积盐区
（四）土壤潜育化与次生潜育化
土壤潜育化是土壤处于地下水和饱和,过饱和水长期浸润状 态下，在 1m内的土体中某些层段Eh<200mV，并出现因 Fe,Mn 还原而生成的灰色斑纹层，或腐泥层，或青泥层， 或泥炭层的土壤形成过程常表现为 50cm土体内出现青泥 层。
（一）土壤沙化和土地沙漠化
1.土壤（地）沙化和沙漠化的类型
（1）干旱荒漠地区的土壤沙化 （2）半干旱地区土壤沙化 （3）半湿润地区土壤沙化
沙化：指土壤在风蚀作用下，表层土壤细颗粒 减少而粗质砂粒增多的过程。 沙漠化：是土壤在风蚀作用下，向沙漠生境演 化的过程。沙漠是沙漠化的顶极状态。
土壤退化与土壤质量
2 荒漠化的发展现状 世界荒漠化
土壤荒漠化
据ＵＮＥＰ 1 991年有关资料 ,全球荒漠化面积3 592万ｋｍ2 ,相当于全球陆地面积的 1 / 4,广泛 分布于各大洲 1 0 0多个国家 ,但主要分布在亚 洲 (占3 7. 45% )、非洲 (占 2 9 .2 0 % )的发展 中国家。全球1 0亿人口受到荒漠化影响 ,有 1.35亿人目前正面临耕地丧失、背井离乡的困 境。全球荒漠化每年仍以 5万～ 7万ｋｍ2 的速 度扩展 ,使世界每年为此而蒙受42 3亿美元的损 失。
干旱沙区：内蒙狼山—宁夏 贺兰山—甘肃乌鞘岭以西
半干旱沙区：内蒙中西部、 河北北部、陕北及宁夏东南
半湿润沙区：东北地区
中国土壤风沙化分级
（二）影响土壤沙化的因素
（1）干旱气候引起的风沙 （2）人为活动引起的风沙
新疆塔克拉玛干沙漠
人为干扰的影响
巴丹吉林沙漠
土壤沙化及沙 漠化的危害
2000 年我国发生 13 次 大的沙尘暴, 每年经济损失高 大 540 亿元。
是 阻
南疆线中断行车 20 d ，造成直接经济损失 2
碍 000 余万元
经
济 黄河多年平均年输沙量 16 × 108 t 中，就有
腾 飞
12 × 108 t 以上来自与荒漠化有关的地区。
的 重 要
青海龙羊峡水库，因受荒漠化影响而进入库 区的总泥沙量每年有 3 130 × 104 m3 ，仅此
因 一项每年造成的损失就有近 4 700 × 104 元。
大海子在干涸
过度开采地下水，导致百年的树林死亡
二月春风似尖刀！
风啸啸沙龙舞！大漠漫漫归何处？
第八章土壤退化过程与环境质量
荒漠化概念
• 指干旱、半干旱、干旱的半湿润地区在自然 和人为活动影响下造成的土地退化。
① 土壤退化：侵蚀、盐碱化、肥力衰竭等
② 土壤生态与环境退化：植被覆盖度降低、生 物量减少、生物多样性下降等
（一）荒漠化过程的特点
• 植被退化
生产力下降、群落结构简单、植物 生物多样性降低、植被再生能力下降
转变 • 机修梯田，推行生物经济复式埂 • 经济林建设走产业化发展的路子 • 有计划地发展畜牧业，减少植被破坏
第三节 荒漠化过程及其环境影响
荒漠化 其他
41.6％
58.4％
36×108hm2
干旱区面积:62×108hm2
世界范围
92.8％
草场面积 雨养耕地 灌溉耕地
我国情况
• 荒漠化面积2.62×108hm2 ，占国土面积27.3％ • 风蚀荒漠化：全国分布 • 水蚀荒漠化：黄土高原北部、黄河中上游地区 • 盐渍荒漠化：西北、华北产粮区 • 冻融荒漠化：青藏高原
• 异位影响：
①径流高峰增大，加剧洪水灾害； ②泥沙沉积影响河道、库容
黄河、三门峡水库 ③受纳水体养分增高，产生富营养化
库湾、河口、湖泊水库 磷：颗粒态磷(PAP)、溶解态磷(DP) ④土壤有机碳流失 对大气影响 0.15％
我国水土流失情况
水土流失治理
• 建设高标准基本农田，促进退耕还林 • 加大植被建设力度，从数量型向质量型
H++ 0.5Al2Si2O5(OH)4
• Al3+ + 3H2O
H+ + Al(OH)3 三水铝石
（2）H+与土壤胶体吸附的阳离子发生交换作用
Na>K>Mg>Ca>H>Al
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我国土壤退化类型的发展速度
土壤退化类型 发展速度（千公顷/年)
耕地占用
150
耕地剥离
100
第八章 土壤退化与土壤质量
第一节 我国土壤退化的现状
据统计：因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤 肥力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤退化总 面积约 4.6 亿公顷，占全国土地总面积的 40% ， 是全球土壤退化总面积的 1/4 ！！！。
杞人忧天，谁人忧地！ 呜呼！先天下之忧而 忧，后天下之乐而乐！
何人何时何地！
沙龙滚滚，谁人能挡！
草儿，你干么 躲到地下去?
十年九荒的盐碱窝
一、土壤退化面积广，强度大，类型多
全国总水土流失面积： 1.5 亿公顷，几乎 1/6 国土； 荒漠化面积： 262 万平方公里，占国土 27.3% 草地退化面积： 8700 万公顷，占全部草地 30% ； 全国受污染农田 2000 万亩
制
面积 106 106ha 106ha 106ha
口
106ha
%
地 hm2/p
约
美 国 916.7 246. 187.9 241.5 268.2 2.5
0.764
因
1
素
英 国 24.2 57.2 6.93 11.6 2.32
2.1
0.121
加拿大 922.1 25.9 45.9
32 3.54
3.6
1.772
土壤流失
300-400
土壤沙化
4900
草地退化
1300
三、局部改善而总体继续恶化
治理速度比退化速度慢 向上级回报工作时，大谈治理效果 向上级要钱时，大谈问题和危害；
谁谁来来救救救救地地球球！！ 谁谁来来救救救救人人类类？？ 谁谁来来救救救救中中国国？？
沙越治越多，树越种越少！
有灾易致富，救灾升官快。管理者
西部荒漠化
西南石质 化
黄土高原 水土流失
华北、东北盐 碱化
长江— 第二黄河
东部肥力 退化
二、土壤退化速度快，影响深远
•1980 ～ 1996 年农业供水耕地分别减少 3 %、4% 而同期人 口增 22 ％。 •2010年前耕地占用总规模达866.7万公顷。 •目前每年损失耕地达 300-600 万亩； 荒漠化面积发展速度： 2640 平方公里/年。
执行者
问题
资金
天
堂 无
sos
限
南
无
阿
弥 为谁祈
陀
祷？
佛
这都是人类对自 然犯下的罪过！
一、土壤质量制约因素
我 （一）土壤资源短缺、空间分布不均
国 1 、人均土地少。
土
壤
总更低面积为 1.23 亿 hm2 ，人均不到 0.1km2。
退 表 14 － 1 我国与一些国家的土地资源占有情况对比
化
国 家 土地总 人口 耕地 草地 林地 农业人 人均耕
1980～1996年农业供水耕地分别减少３％、4% 而 同期人口增22％。
1978‾1993年，全国耕地面积净减少6432万亩（相 当于一个四川省的耕地面积）
1994年又净减少600万亩，相当于一个中等地区的 耕地面积。
1967—1987的20年间，全国被占用的耕地达4亿亩
现在仍每年以300万亩的速度减少；
第三节 土壤退化主要类型及其防治
中 国 948.7 1200 118 261 196
80
0.098
2 、空间分布不均，地区差异大。
山地 33% 高原 26% 盆地 19% 平原 12% 丘陵 10%
我 90% 以上的耕地和陆地水域分布在东南部 国 50% 以上的林地集中在东北和西南 的 80% 以上的草地分布在西北 基 青藏高原占全国面积22.6%，人口占全国人口的0.5%。 本 土 情
第二节 土壤退化的概念及分类
一、土壤退化的概念
土壤退化指的是土壤数量减少和质量降低。
数量减少可以表现为表土丧失，或整个土体的毁 失，或土地被非农业占用。
质量降低表现在土壤物理、化学、生物学方面的 质量下降。
土地退化
土地退化应该是指人类对土地的不合理开 发利用而导致土地质量下降乃至荒芜的过程。
其主要内容包括森林的破坏及衰亡、草地 退化、水资源恶化与土壤肥力下降等。
三、人口与社会经济的制约
中国用占世界7%的耕地和8%的淡水资源养活 占世界人口22%的人！
人口 规模越来越大，人地矛盾更加尖锐。 中国1990年近11亿人，粮食 2175亿公斤
2000年近13亿人，粮食需求 2500亿公斤。 2030年近16亿人，粮食需求 4500亿公斤。 与此同时，耕地正在加速减少。
3 、生态脆弱区范围大。
如中国北方的农牧交错带、黄土高原、西部绿洲、
我
卡斯特地区、荒漠化地区等。
国
的
基
本
土
情
4 、耕地质量总体较差，自持能力弱。
我 国
中低产田占 2/3 ，其中亩产低于 150kg/亩的低产田占 1/3.
的 基
低产田的种类有：缺水地、坡地、风沙地、盐碱地、涝 地、水浸地等。
本 土
如南方低产红壤的面积约为1200万公顷
情
总而言之：
国土面积大而耕地少，分布不均衡且优质土壤 少，
人均水平低且后备资源少，山地多平原少旱涝灾 害多。
二、水资源制约
1、人均水资源少
2200m3/人，贫水国之一。
2、分布不均
南多北少，北旱南涝。
长江流域及长江以南的耕地至占全国 耕地的38%，而径流量占全国82%，黄 淮海平原占全国耕地的40%，而径流量 只占6%.
土 壤
自然作用和人为作用
退
化
的
数量和质量
认
识
人用和天用，合理开发利用
土地退化与土壤退化
在讨论土地退化或土壤退化时，两者常常混为一 谈，许多情形下，把土壤退化简单地作为土地退化 来讨论，反之亦然。
土地退化的直接后果是： （ 1 ）直接破坏陆地生态系统的平衡及其生产力； （ 2 ）破坏自然景观及人类生存环境； （ 3 ）通过水分和能量的平衡与循环的交替演化诱发 区域乃至全球的土被破坏、水系萎缩、森林衰亡和气 候变化
人的退化
植物退化
土壤退化
动物退化
水质退化
大气退化
二、土壤退化的分类
1971 年，联合国粮农组织出版《土壤退化》一书。土壤退化包括 类：
侵蚀、盐碱、有机废料、传染性生物、 工业无机废料、农药、放射性、重金属、 肥料和洗涤剂、旱涝障碍、养分亏缺、非农占用
我国对土壤退化的分类： 1级6类（A、B、C、D、E、F） 2级18种