1、概念概念 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。一、土壤退化定义一、土壤退化定义土壤分层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、沉积层和母质层。覆盖层1O层：枯落物层森林植被下矿质土壤表面形成的有机物质层。又称死地被物层。包括未分解的凋落物和已分解的有机物质层次，据分解程度不同，可分为三个亚层。覆盖层覆盖层O层层L层：分解较少的枯枝落叶层。F层：分解较多的半分解的枯枝
2、落叶层。H层：分解强烈，已失去其原有植物组织形态的枯枝落叶层。淋溶层A层 土体最上部，由于水溶性物质和黏力有向下淋溶的趋势，所以叫淋溶层。是土壤剖面图里最重要的发生学层次。不论自然土壤还是耕地土壤，不论发育完全的剖面还是发育较差的剖面，都具有此层。淋溶层A层A1层（Ah）：腐殖质层有机质积累颜色深暗植物根系和微生物集中土质疏松肥力性状最好A2(E)层：灰化层颜色浅质地轻养分贫乏肥力差A3过渡层沉积层沉积层B B层层沉淀物质可以来自土体上下部分及地下水，有地下水上升带来的水溶性物质及还原性物质，因土体中部环境条件的改变而发生沉积。还有来自于人为的使用石灰肥料等土体外部的物质。根据发育程度分为：B
3、1 B2 B3亚层。是一个发育完全的土壤面必须具备的重要土壤。母质层母质层C C层层 土体最下部，没有产生明显的层土作用的土层，由分化程度不同的岩石分化物或各种地质沉积所构成。由岩石风化碎屑残积物或运积物构成，很少受生物作用影响，成土作用不明显，基本上保持着母岩的特点。因此严格地讲，母质层不属于土壤发生层因为其特性并非土壤形成作用所产生。母质层以C表示。根据风化程度和碎屑物特征，可分为C1、C2等亚层。基岩层基岩层D D层层国际代号为R,是半分化和未分化的基岩。基岩海岸基岩海岸 物理物理 退化退化生物生物退化退化土壤退化土壤退化 化学化学 退化退化物理退化 物理退化是指土壤收到机械或其他作物理
4、退化是指土壤收到机械或其他作用影响其结构和质地等物理性质方面发生用影响其结构和质地等物理性质方面发生变化的退化形式。变化的退化形式。分为：侵蚀，荒漠化，沙漠化分为：侵蚀，荒漠化，沙漠化 1、侵蚀 土壤侵蚀是足以主要的土壤退化形式，全球约土壤侵蚀是足以主要的土壤退化形式，全球约有有84%84%的土壤退化与侵蚀有关，侵蚀是指外营力的土壤退化与侵蚀有关，侵蚀是指外营力（风力，水力，重力等）的作用下，土壤被剥蚀、（风力，水力，重力等）的作用下，土壤被剥蚀、搬运和沉积造成土壤各组分的重新分配和组合的搬运和沉积造成土壤各组分的重新分配和组合的过程。在自然状态下，土壤的形成和侵蚀基本处过程。在自然状态下，土
5、壤的形成和侵蚀基本处于平和状态，但在人类不合理的活动下，打破了于平和状态，但在人类不合理的活动下，打破了这种平衡，使土壤产生侵蚀。这种平衡，使土壤产生侵蚀。土壤侵蚀对土里有选择性作用，首先造成黏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，土壤物理性质恶差，比表面下降，养分流失快，土壤物理性质恶化。化。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
6、侵蚀的主要因素。风力侵蚀风力侵蚀 是指风将表层土壤吹走的现象，一般当风速45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。指在重力的作用下，土体发生位置移动的现象，常常形成滑坡和泥石流等灾难。重力侵蚀水力侵蚀水力侵蚀2、荒漠化、荒漠化 是指由于自然和人类活动的影响，出现植是指由于自然和人类活动的影响，出现植被减少、表土裸露造成土壤生产力下降的土壤被减少、表土裸露造成土壤生产力下降的土壤退化形式。荒漠化是严重的土壤退化形式，是退化形式。荒漠化是严重的土壤退化形式，是生态系统退化的最终表现。生态系统退化的最终表现。
7、沙漠化是荒漠化的一种，也成为沙质荒漠化，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区。主要分布于气候干旱，地表疏松的沙质土壤地区。在干旱地区荒漠化的发展大多导致沙漠化的形成。在干旱地区荒漠化的发展大多导致沙漠化的形成。沙漠化发生地区降雨量少而蒸发量大，常年干旱，沙漠化发生地区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。些地方风沙活动增强。形成沙漠。3、沙漠化沙漠化化学退化化学退化 化学退化的实质是土壤中化学组分的失衡，化学退化的实质是土壤中化学组分的失衡，在
8、我国主要变现为北碱南酸。土壤肥力是由几十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节能力当其中某些重要元素不足时或过多时就发生退化。生退化。化学退化一般分为：次生盐碱化、污染、酸化化学退化一般分为：次生盐碱化、污染、酸化。盐碱化是盐渍化和碱化的合称。盐盐碱化是盐渍化和碱化的合称。盐土的形成是可溶性盐类在土壤表层中的土的形成是可溶性盐类在土壤表层中的重新分布，当盐土脱盐碱化就生成碱土，重新
9、分布，当盐土脱盐碱化就生成碱土，碱土的碱土的PHPH比盐土高，主要分布于干旱的比盐土高，主要分布于干旱的发展中国家。次生盐碱化是指可溶性盐发展中国家。次生盐碱化是指可溶性盐类在地表土壤中积累，引起养分失衡而类在地表土壤中积累，引起养分失衡而产生的退化。产生的退化。1 1、次次生生盐盐碱碱化化 由于土壤的特殊位置，很容易被污由于土壤的特殊位置，很容易被污染。人类产生的污染物，如果不经过特染。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，土壤过土壤的
10、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，是质量随之下降。土壤污染不易观察，是隐形退化。隐形退化。2、污污 染染 土壤对酸有一定的缓冲能力，只有外界干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酸化时，土壤中的铝活化形成Al3+等有毒物质，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。产力无法发挥，产生退化。3、酸酸 化化生物退化生物
11、退化 生物退化主要是指土壤中的动物、微生物及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
12、发生污染和酸化的土壤里，强大微生物幸存。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。壤的生态系统遭到严重破坏。二、土壤退化的原因自然原因自然原因一一人为原因人为原因二二 自然原因:1气候气候降雨温度风降雨稀少、气温高、蒸发量大造成的异常干旱是形成沙漠化的重要原因；干旱的气候使当地的植物长期积累盐基，增加土壤碱度；大风造成风蚀；暴雨加重侵蚀。自然原因:2水文水文盐渍化（主要影响）进行漫灌时，由于排水系统不好，使地下水位升高，可溶性盐类随之上升到地表。当地表水分蒸发，水位下降后，盐被表层土吸附，积累到一
13、定程度形成盐渍化；海水上涨，海水中的盐留在土壤中。3地形地形坡面上的土易受水侵蚀，侵蚀后形成的残积物和坡积物结构差，缺少养分形成退化土壤。一般坡度越大，侵蚀作用越强；平地易积水形成盐碱土。自然原因:4生物生物植物从土壤中吸收积累大量盐分，死后盐分留在表层土壤中；鼠、虫等植食性动物爆发，吃掉大部分植物，使地表裸露，发生沙漠化；生产生活污染物使土壤中的微生物遭到破坏，造成土壤的生物退化。5其他因素其他因素火山喷发火灾臭氧层减薄各种形式的退化相互伴生。人为原因:1人口增加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 人为原因:2.人类不合理行为（1）滥垦、滥伐。
14、为了增加耕地面积开垦耕地、砍伐森林，对耕地没有科学的管理措施，使土壤生态系统中的物质、能量和信息的动态平衡发生改变，土壤的可持续利用性很快下降。（2）滥牧。草原过度放牧，地表裸露，易产生沙化。（3）滥采。开采会造成植被破坏、底层元素污染、占用土地、地下空洞，最终使土壤退化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
15、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。（6）城市化和工业化。城市化和工业化进程中排放SO2等酸性气体形成酸雨使土壤酸化（7）其他。不合理的造林，例如针叶林的连续种植使土壤肥力下降，种植桉树会大量吸收水分使土壤贫瘠化；土壤吸收大气和水中的污染物。土壤作为生态系统，具有相当的自稳性和自净能力，当土壤退化时，表示其结构和功能已经受到严重的破坏，必然引起其他生态因子的改变。土壤退化以后，恢复非常困难，而且需要的时间长，其生态影响是长期的。土壤的退化
16、还具有异地效应，土壤侵蚀是全球化的问题，其生态效应往往影响到退化发生地以外的地方，列如：美国20世纪30年代的“黑风暴”、北京近年的沙尘暴和黄河的“悬河”以及长江中下游的洪灾等；而北欧的土地酸化则是因为工业污染造成的。然而；因土地退化造成的生态效应有以下几类。（一）对农牧业的影响 土壤退化的核心是土壤肥力的下降，每年仅土壤侵蚀的养分几乎等于世界商品肥料生产量。1对农业的影响 地球上60多亿人口都是依靠地表20cm的土壤层的生产力生存，因此,土壤的退化对农业的影响是直接的、重大的。（1）对作物产生的影响 由于某种元素或物质缺乏会使作物的生长受到抑制。1840年，德国有机化学家J.v.liebig
17、发现土壤中的养分含量与作物的产量关系：每一种植物都需要一定含量和数量的营养物，当某种营养不足时，植物生长受到抑制；完全缺失时，植物就不能生存，即最小因子法则。退化的土壤不利于生物新陈代谢发进行，作物的产量受到影响。盐碱土中，存在大量的盐类和碱累物质，导致作物减产。土壤酸化会使大量的盐基离子和微量元素流失，造成土壤中养分失衡，影响土壤生产力。通气不良的土壤中，会破坏根系的呼吸作用，对植物产生毒害，导致其死亡或抑制生长。（2）对作物品质的影响 由于生物对污染物通过各种基团的结合具有积累效应，这些污染物在生物体内的浓度较高会导致农产品的质量严重下降。土壤污染后，可能会留下各种病原微生物和寄生虫卵，一
18、旦作物受到侵染，即变成不合格的食物。污染物会使植物体内的成分发生明显改变，糖类和蛋白质的含量发生异常，作物的质量受到影响。土壤酸化会使交换态锰的含量变化，引起作物Mn中毒。土壤中大量积累的Al离子，能使作物对Ca的吸收受阻，导致作物缺Ca和品质受到影响。2.对牧业发展的影响 牧区主要分布在干旱和半干旱地区，也是土壤荒漠化最严重的地区，因此受其影响非常大，荒漠化土壤的主要特征是植被减少，造成载畜量下降。又由于土壤沙漠化会产生沙尘暴，从而造成多种牲畜的死亡。（二）对自然落的影响 群落是与气候和土壤相适应的，土壤退化会造成某些敏感物种包括地上群落和地下群落的衰退和消失。1.影响群落的生产力 生物对任
19、何一种物质和环境因子都有适应范围，不足或超过都会对生物的生长发育甚至是生存产生影响。土壤中养分和其他因素的减少和恶化、污染物和PH的变化、土体结构和功能的下降等，这些都会使植物根系发育不良，土壤微生物和土壤动物的活动受到抑制，影响群落生产力。2.影响群落结构 退化的土壤形成一种胁迫或极端环境，在这种环境里，只有少数物种可以存活，生物多样性水平很低。酸化的土壤中大多数会受到较大的影响。土壤中PH的变化影响各种元素的合成、分解、转化和释放。除真菌以外，其他的微生物和土壤动物都会受到较大影响。3.影响群落演替 土壤是群落发生演替的重要决定因素，土壤中的种子库孕育了群落的未来。土壤退化使生态系统发生逆
20、向演替。（1）群落演替的方向 土壤退化极不利于其他物种进入，整个林分结构衰退。不管是在少莫地区还是在雨季洪水地区，都会使得群落演替几乎不可能向中生化发展。已生存的植物也会因侵蚀而根系暴露，甚至失去立足之地，产生逆向演替。（2）群落演替进程 如果没有适当的条件，群落就会很少更新，植被对土壤的作用很弱，群落只能停留在早期阶段。群落的演替主要受种子的控制，当种子受污染后，群落的演替就难以进行下去。（三）其他生态效应 土壤退化造成地表对阳光反射和吸收性能的变化，影响局部气温、水分和风等因素的变化。尤其是沙漠，地面反射大，地面和空气的热量交换受助，水汽无法到达地面。1.温室效应 土壤退化直接影响植被，而
21、植被是陆地上最大的碳储备库，当植被破坏后，死的有机体分解C释放出来，增加温室气体的浓度。土壤退化产生大量的温室气体排入大气，对全球气候变化产生严重影响。2.地表水富营养化 土壤退化，尤其是侵蚀和荒漠化情况下，土壤胶体减少，对N和P的化学吸收能力减弱，降雨时，大量的N 和P溶出，随水流入水体中，形成水体富营养化，引起水生生态系统的短暂繁荣和随后的有缺氧导致的水质退化。目前，土壤退化主要是由于人类不合理的经济活动造成的，当植被破坏后，土地没有植被的保护，整个生态系统遭到损伤，土地就出现退化。然而；很容易出现恶性循环，土壤环境越来越差，而且退化的土壤回复起来费时费力，难以取得成效。气候因素气候因素 水文因素水文因素 地形因素地形因素 生物因素生物因素其他因素其他因素自自然然因因素素人人为为因因素素 人人 口口 增增 加加滥滥 垦、滥伐、滥牧、滥采垦、滥伐、滥牧、滥采 水资源的不合理利用水资源的不合理利用农业资源管理利用不善农业资源管理利用不善城市化和工业化效应城市化和工业化效应 土壤退化的发生原因土壤退化的发生原因 土壤退化的生态影响土壤退化的生态影响对对作作物物产产量量和和品品质质的的影影 响响对对牧牧业业发发展展的的影影响响对对自自然然群群落落的的影影响响引起引起温室温室效应、效应、地表地表水富水富营养营养化化综上所述，土壤退化的成因和影响可简要概括如下：
