第八章 土壤退化过程与环境质量2009-2010-2
2009 土地退化_恢复中土壤可蚀性动态变化
第25卷第2期农业工程学报Vol.25No.2 562009年2月Transactions of the CSAE Feb.2009土地退化/恢复中土壤可蚀性动态变化朱冰冰1，李占斌1,2，李鹏1，沈中原1，卢金伟2（1．西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室，西安710048；2．黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌712100）摘要：利用EPIC公式计算了不同开垦和退耕年限的土壤可蚀性K值，对黄土高原典型自然恢复区子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤可蚀性的动态变化进行了系统的研究。
结果表明：土地开垦后，土壤颗粒向粗骨化方向发展，有机碳含量降低，土壤可蚀性逐渐增强；土地退耕过程中，土壤有机碳含量逐渐增加，肥力水平提高，可蚀性逐渐减小；土壤中有机碳含量、全氮含量、水稳性团聚体含量以及团聚度与土壤可蚀性K值相关最为密切；土壤可蚀性的强弱本质上取决于土壤有机碳含量，恢复植被以提高土壤有机质含量，促进土壤团聚体的形成，增强土壤团聚度，是降低土壤可蚀性能的重要途径。
关键词：可蚀性，动态变化，土地退化，土地恢复中图分类号：S151.9+1文献标识码：A文章编号：1002-6819(2009)-2-0056-06朱冰冰，李占斌，李鹏，等.土地退化/恢复中土壤可蚀性动态变化[J].农业工程学报，2009，25(2)：56－61.Zhu Bingbing,Li Zhanbin,Li Peng,et al.Dynamic changes of soil erodibility during process of land degradation and restoration[J].Transactions of the CSAE,2009,25(2)：56－61.(in Chinese with English abstract)0引言在影响土壤侵蚀的众多因子中，土壤自身抗侵蚀能力的大小是重要因子之一，国际上通常用土壤可蚀性K 值来衡量。
《环境土壤学》教学大纲
《环境土壤学》教学大纲一、课程及教师基本信息
注1：平时考核（%）＝课程作业（%）+研讨交流（%）+期中考核（%）；
2：平时考核应占总成绩的40-70%。
二、教学进度及基本内容
2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等；
3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。
三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献）
土壤环境化学、中国土壤元素背景值、Handbook of Soil Analysis、土壤环境学、土壤环境与生态安全
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学院（系）、部（盖章）
_________年____月____日。
(完整word版)土壤成土过程
第五节土壤形成过程土壤形成过程是指地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，经受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。
土壤形成过程实质是生物积累过程和地球化学过程的对立和统一（教材P158）是复杂的物质与能量迁移和转化的综合过程，母质与气候之间的辐射能量交换是这一综合过程的基本动力，土壤内部物质与能量迁移和转化则是土壤形成过程的实际内容。
土壤形成过程有以下特点：（1）土壤形成过程是一个循序渐进的自然演化过程。
随着时间进行的。
（2）是在一定的空间条件下进行的。
土壤形成过程是在一定的地理位置地形和地球重力场之下进行的。
地理位置影响着这一过程的方向、速度和强度，地球重力场是引起物质能量在土体中作下垂方向移动的主要条件，地形则引起物质能量的水平移动。
（3）土壤形成过程是个动态系统，由一系列生物的物理化学的基本过程构成。
（4）是个复杂的开放系统。
一、基本成土过程一般把土壤中物质的交换与转化看作为成土过程，把土壤中能量的交换与转化看作是成土过程的动力。
概括起来，各种基本土壤形成过程可以归结为以下几点：1、有机物与无机物以固体、液体或气体的形式加到土壤中。
2、这些物质从土壤中丧失。
3、在土壤内部有机物或无机物的迁移。
4、在土壤内部有机物或无机物的转化。
（一）淋溶(eluviation)与淀积(illuviation)过程是指土壤剖面中物质以溶液的形式从一处迁移到另一处的运动。
各种盐分在土壤中的迁移淀积都是以溶解在水中的形式的淋溶淀积过程。
如脱钙与钙积，脱盐与盐化。
溶解迁移(lixiviation transport)是地表风化壳或土体中物质与水作用形成真溶液，并随水溶液迁移的过程。
溶解迁移与化合物或矿物的溶解度相关，受重力作用元素以向下迁移为主，某些土壤中也有受毛管力作用而向表土聚积迁移的现象。
常见盐类溶解迁移顺序是：CaCl2> MgCl2>NaCl>KCl> MgSO4>Na2CO3 > CaSO4>CaCO3。
考研-环境保护概论第八章土壤环境污染防治与土壤生态保护
物理化学过程 (1) 吸附与解吸；(2) 氧化 -还原作用
生物过程 土壤的正常功能和生态平衡遭到破坏、生物污染以致使植物产
品的数量和质量下降。
污染土壤的修复 (一) 排土、客土改良 ( 物理改良措施 ) (二) 生物改良措施 (三) 施加抑制剂 ( 化学改良剂 )
第八章 土壤环境污染防治与土壤生态保护
所谓土壤环境指这一位于陆地地表的土壤圈层而言。 土壤是由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成 , 是 一个非常复杂的系统。
土壤是自然环境中各种因素相互作用的产物，是地 理环境派生的自然体。土壤作为独立的自然体 , 是指位 于地球陆地地表 , 包括具有浅层水地区的具有肥力、能 生长植物的疏松层。
土壤污染的特点
1. 隐蔽性和潜伏性 土壤污染是污染物在土壤中长期积累过程 , 一般要通过对土 壤污染物、植物产品质量分析监测 , 植物生态效应 , 植物产 品产量 , 以及环境效应监测。其后果要通过长期摄食由污染土 壤生产的植物产品的人体和动物的健康状况才能反映出来。
2. 不可逆性和长期性
土壤环境的自净作用
土壤背景值——是指未受人类污染影响的情况下，土壤 在自然界存在和发展过程中其本身原有的化学组成、化 学元素和化合物的含量，也称本底值。
土壤中污染物的累积量超过土壤背景值即为土壤污染。
所谓土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害 的前提下 , 土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。
土壤环境污染物：进入土壤环境中的污染物的种类十 分繁多，我们把进入土壤环境中凡是影响土壤环境正 常功能，恶化土壤质量，降低作物产量，有害生物及 人体健康的物质。
土壤自净作用——在自然因素的作用下，通过土壤自 身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度和毒 性降低的过程。 按照自净作用的机理，可划分为物理净化作用、物理 化学净化作用、化学净化作用和生物净化作用。
专题我国土壤退化与防治
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。
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、陕北及宁夏东南部。 半湿润沙区：东北地区。
我国土壤退化现状与防治
第一节 土壤退化
一、概念
土壤退化是指一种或数种营力结合，致使 干旱、半干旱及亚湿润干旱区农田、草原、牧 场、森林和林地的生物或经济生产力和复杂性 下降或丧失。
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 ！！！。
•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。
•过去 30 年中，土壤侵蚀面积的增长速率为 1.2~2.5% ，致 使长江成为中国的第二条“黄河” 。
•我国每年流失土壤 50 亿吨，流失的土壤养分 4000 万吨化 肥，流失的土壤相当于 10mm 的土层。
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。
土壤荒漠化的防 治
1 、营造防沙林带 2 、实施生态工程 3 、建立生态复合经营模 式 4 、合理开发水资源 5 、控制农垦
防风固沙
（二）土壤流失
全国总水土流失面积约300万平方公里。
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土壤退化 土壤侵蚀 土壤污染
土壤退化（soil degradation）
在各种自然和人为因素影响下，导致土 壤生产力、环境调控潜力和可持续发展 能力下降甚至完全丧失的过程。简言之， 土壤（地）退化是指土壤数量减少和质 量降低。数量减少表现为表土丧失、或 整个土体毁坏、或被非农业占用。质量 降低表现为物理、化学、生物方面的质 量下降。
土壤污染的定义
指进入土壤的污染物超过土壤的自净能 力，而且对土壤、植物和动物造成损害 的状况。
土壤自净作用
物理净化——机械阻留、吸附、淋溶、稀释、挥发、 扩散等 物理化学净化——离子交换吸附 化学净化——凝聚与沉淀反应、氧化还原、络合与螯 合、酸碱中和等 生物净化作用——细菌、真菌、放线菌等体内酶或分 泌酶的催化作用下，发生各种各样的分解反应 影响因素——土壤环境的物质组成、土壤环境条件
重金属污染的特殊性在于它不能 被土壤微生物降解而从环境中彻 底消除，使得治理环境 重金属污染成为一项困难的工 作。近年来，利用植物修复技术 对重金属所造成的环境污染进行 治理，以其更 廉价、更易实施 及更易为公众所 接受而成为关 注的热点
改良剂法
通过添加改良剂改变土壤性质，从而改善植物生长
条件，实现污染土壤的修复是一个可行的途径。玉米苗 期盆栽试验，施入有机肥后土壤中有效态Cd、Zn含量 明显降低。水溶态Cd 随石灰用量的增加而急剧减少施 用石灰是抑制Cd污染土壤上植株吸收Cd $的有效措施。
①土壤(地)退化的原因：土壤退化虽然是一个非常复杂的问 题，但引起其退化的原因是自然因素和人为因素共同作用 的结果。自然因素包括破坏性自然灾害和异常的成土因素 （如气候、母质、地形等），它是引起土壤自然退化过程 (侵蚀、沙化、盐化、酸化等)的基础原因。而人与自然相互 作用的不和谐即人为因素是加剧土壤(地)退化的根本原因。 人为活动不仅仅直接导致天然土地的被占用等，更危险的 是人类盲目的开发利用土、水、气、生物等农业资源(如砍 伐森林、过渡放牧、不合理农业耕作等)，造成生态环境的 恶性循环。例如人为因素引起的“温室效应”，导致气候 变暖和由此产生的全球性变化，必将造成严重的土地退化。
土壤退化及生态效应资料.
概念
土壤退化则是指因自然环境不利因素 和人为利用不当引起的土壤肥力下降、植物 生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。土 壤退化致使土壤生产能力丧失、土壤生态环 境功能衰竭。
土壤分层
依据土壤剖面中物质 积累、迁移和转化的 特点，一个发育完全 的土壤剖面，从上到 下一般有最基本的三 个发生层组成，即A、 B、C三个基本层次， 也即淋溶层、沉积层
酸 化
生物退化
生物退化主要是指土壤中的动物、微生物及 地表植物多样性的减少。生物是土壤形成的要素 之一，当生物多样性减少时，土壤就很难发育成 熟，还会引起土壤有机质的减少和土壤结构的破 坏等。当森林和草原被开发为耕地时，不仅地表 的群落消失，那些与植物共生的微生物和土壤动 物也被殃及。另外单一的耕作制度也使得很少的 微生物幸存。在发生污染和酸化的土壤里，强大 的选择压力更是淘汰了绝大多数的原生物种，土 壤的生态系统遭到严重破坏。
染。人类产生的污染物，如果不经过特 殊处理，最终几乎都会进入土壤中，当 土壤总的某一物质达到一定浓度后，超 过土壤的自净能力，就产生污染，土壤 质量随之下降。土壤污染不易观察，是 隐形退化。
2、 污
染
3、
土壤对酸有一定的缓冲能力，只有外界干
扰超过缓冲界限时才会发生酸化。当土壤发生 酸化时，土壤中的铝活化形成Al3+等有毒物质， 同时作为植物养分的几种重要物质转变为难与 吸收的形态，交换性盐基离子流失，土壤的生 产力无法发挥，产生退化。
3、沙漠化
沙漠化是荒漠化的一种，也成为沙质荒漠化， 主要分布于气候干旱，地表疏松的沙质土壤地降雨量少而蒸发量大，常年干旱， 生态环境脆弱，很容易形成退化，人为活动是这 些地方风沙活动增强。形成沙漠。
化学退化的实质是土壤中化学组分的失衡， 在我国主要变现为北碱南酸。土壤肥力是由几十 种元素和几百种化合物中和体现的。这些物质含 量比例合理时土壤就会表现出良好的生产力和调 节能力当其中某些重要元素不足时或过多时就发 生退化。
2012-土壤退化与生态恢复
（2）半干旱地区土壤沙化 （1）干旱荒漠地区的土壤沙化
（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。
干旱沙区：内蒙狼山—宁夏贺兰山—甘肃乌鞘岭以西
渗水流溶解活化其中的盐分，随蒸发耗损聚于土壤表层。
50年代大搞平原水库导致我国平原地区次 生盐碱化面积大增
3.土壤盐渍化的防治
土壤盐渍化和次生盐渍化的防治应重点围绕“水” 字做文章 1 、合理利用水资源 ① 合理灌溉 掌握灌溉时机，排盐而返盐，提高产量。 ② 节水防盐技术 如滴灌、渗灌等，防止大水漫灌。 ③ 减少输水渗漏 ④ 井、灌、排相结合。
半干旱沙区：内蒙中西部、河北北部、陕北及宁夏东南部。
半湿润沙区：东北地区。
中国土壤风沙化分级
发展现状 世界沙漠化
（二）影响土壤荒漠化的因素
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。
人为因素引起的土壤沙化占总沙化面积的94.5%
第十三章 土壤退化与生态恢复
教学目标
• 掌握土壤退化的概念，深刻认识我国土 壤退化的基本态势； • 了解我国土壤退化的主要类型及其防治 措施;
内容
第一节 第二节 第三节 第四节 土壤退化的概念及分类 我国土壤退化的背景与基本态势 土壤退化的主要类型及防治 土壤退化的生态恢复
我国土壤退化
退化面积4.6 亿亩 占到40% 全球1/4
重金属污染2500万公顷
华北-盐碱化 西北-沙漠化 黄土高原，长江 上中游-水土流失 西南-着石质化 东部肥力退化， 环境污染
土壤退化及生态效应资料.
5·其他因素 火山喷发
臭氧层减薄
火灾
各种形式的退化相互伴生。
☞人为原因 :
1·人口增加
粮食需求 ——土地利用率 ——土壤肥力 建设用地 —— 结构破坏 ——土壤生物区系 生产生活三废 —— 污染程度
四川农民滥采乱挖南红玛瑙使山地被毁
（4）水资源的不合理利用。超采地下水使地表植物死亡， 造成荒漠化，沿海地区会引起海水倒灌，使土壤盐碱化。 水资源配置不当，如大坝截流或将水过多地抽走，使上游 土壤盐渍化，下游土壤荒漠化。
☞人为原因 :
（5）农业管理不当。耕作过程中化肥和农药的使用以及 单一作物的长期耕种会使土壤中某些元素缺失，而某些 元素积累，破环土壤生态系统的多样性和完整性，使土 壤肥力下降；种植转基因作物影响微生物的组成和多样 性，作物中C、N的含量发生变化，有机质的分解受到影 响，物种循环平衡遭到破坏；污灌和大气污染造成土壤 污染。
土壤侵蚀对土里有选择性作用，首先造成黏 力和粉粒的大量流失，剩下较大的颗粒水分容量 差，比表面下降，养分流失快，土壤物理性质恶 化。
水力侵蚀
是指由于地表水的径流，导致土壤随水流走的现象，是最普遍、最广泛、最严重 的一种土壤侵蚀，所以一般将土壤侵蚀视为水土流失。气候、地形、地貌等，降 雨强度、降雨量、地形的坡度、地表覆盖状况等是影响土壤侵蚀的主要因素。
风力侵蚀
是指风将表层土壤吹走的现象，一般当风速>4~5米/秒时，就会产生 风力侵蚀的现象，当风速达8米/秒时，风力侵蚀就很严重。风力侵蚀的结 果往往导致表层土壤沙化或砾石化，最终成为沙漠。
第八章-土壤干化与防治
2012-1-9
8
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第一节 土壤干层发育概况
荒漠化与防治——第八章 土壤干化与防治 第八章 荒漠化与防治
渭北旱积农地
2012-1-9
9
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第一节 土壤干层发育概况
荒漠化与防治——第八章 土壤干化与防治 第八章 荒漠化与防治
在我国
自20世纪60年代土壤干化层的现象由中国科学院水土保 20世纪60年代土壤干化层的现象由中国科学院水土保 世纪60年代 持研究所土壤水分课题组在渭北旱积农地发现以来， 持研究所土壤水分课题组在渭北旱积农地发现以来，土 壤干化层问题受到国内有关行业学者的广泛关注， 壤干化层问题受到国内有关行业学者的广泛关注，并获 得了一批初步的研究成果。 得了一批初步的研究成果。由于土壤干化层是干旱半干 旱地区植被与其水分环境相互作用的结果， 旱地区植被与其水分环境相互作用的结果，关系到在干 旱半干旱地区开展林草植被建设成功与否及其治理对策 等重大理论与实践问题，尤其在“ 等重大理论与实践问题，尤其在“当前西部大开发强调 生态恢复的背景下， 生态恢复的背景下，这一问题进一步引起了许多学者的 兴趣，并开展了相关的研究。 兴趣，并开展了相关的研究。
2012壤干层发育概况
荒漠化与防治——第八章 土壤干化与防治 第八章 荒漠化与防治
二、土壤干层的分布与分布特征 （一）土壤干层的分布范围（以陕北黄土高原为例） 以陕北黄土高原为例）
调查研究表明， 调查研究表明，陕北黄土高原的土壤水分生态环境 整体处于亏缺状态，从南部的森林带到北部的草原带， 整体处于亏缺状态，从南部的森林带到北部的草原带， 都有严重程度不一的水分亏缺现象， 都有严重程度不一的水分亏缺现象，土壤干层的存在比 较普遍. 较普遍.
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