對土壤學的認識范例6篇

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對土壤學的認識

對土壤學的認識范文1

[關鍵詞]多媒體 土壤學 課堂教學最優化

土壤學在高等農林院校的教學體系中是一門重要的專業基礎課,它以數學、化學、物理、生態學和地質學等課程為基礎,是農業資源與環境、土地管理、農學、林學、園林、園藝及植物保護等專業的基礎課,是一門理論性和實踐性較強的課程。上世紀50年代土壤學課程為120~180學時(土化),80~120學時(其它專業)。如今,由于教改的不斷深入,新興和交叉學科的興起,已將土壤學課程壓縮為30~60學時,而各學科培養的專業人才既要有一定廣度又要有一定深度的理論知識和解決生產實踐問題的能力。因此,如何在有限的學時內,不斷提高土壤學教學質量,以激發學生的學習興趣,實現土壤學課堂教學最優化是值得我們思考的問題。

隨著信息時代的到來,科學技術的飛速發展加快了教育領域知識的更新,多媒體課堂教學作為計算機多媒體技術與現代教育技術相結合的產物,以其鮮明的教學特點,豐富的教學內容,形象生動的教學形式,在高校教學中得到了廣泛地使用。但是,在實際使用多媒體教學中,還存在一系列問題,因此也很難實現課堂教學的最優化。

一、多媒體在實現土壤學課堂教學最優化中的作用

(一)課堂教學最優化理論

前蘇聯著名的教育家、教學論專家尤里?康斯坦丁諾夫?巴班斯基最早提出最優化教學理論。它的大意是:根據培養目標和具體的教學任務,考慮學生、教師和教學條件的實際,按教學規律設計最好的教學方案,獲得人力物力消耗最低、效益最高的結果。這個結果反映在學生身上就是全班每個人都能獲得最合理的教育和發展。這個理論的核心是要綜合地解決教育和個性一般發展的任務,包括發展創造性才能。其關鍵在于處理好時間、精力耗費和教育效果的關系,也就是要低消耗高產出。為此,必須弄清,什么樣的教學方法、教學形式和教學手段,在什么樣的具體條件下,才能保證出色的完成一定的教學任務,實現課堂教學最優化。

(二)多媒體與課堂教學最優化的聯系

目前,隨著計算機技術的迅速發展,多媒體技術正在日益成為教學現代化的一種重要手段,傳統的教學系統是由教師、學生和教材三個要素構成的,在現代教學環境下還要多增加一個要素,這就是教學媒體。

在土壤學教學方面,我們經常發現講到“不同土壤類型的特性和變化過程等”,用傳統的教學手段只能是“紙上談兵”,學生很難直觀感受到土壤類型間特性的差別,難以達到理想的教學效果。如果我們利用自制的多媒體課件將不同土壤類型的圖片及其形成過程以形象、生動直觀的方式演示出來,有利于學生理解記憶,提高課堂時間的利用率,能大大豐富和完善教學內容,為學生創造真實、生動、形象的語言環境,從而提高了學習的效率,優化了學習過程。因此,現代多媒體技術使課堂教學最優化的可能性變得越來越明顯,多媒體技術與課堂教學最優化有著密切的聯系。

(三)多媒體促進教學內容的最優化

在課堂這個充滿活力的情境中,學生獲取知識的多少以及運用知識的能力強弱,很大程度上取決于教學內容的優化。傳統課堂教學中,學生學習的信息源主要來自教師和書本,學生對書本知識的理解和接受基本上也取決于教師對書本知識的教學規劃和設計。在教學過程中教師傳輸的信息量很有限。例如在講到土壤養分一章,對于不同缺素癥的診斷,很難用語言描述,而利用多媒體學生可以通過圖片對每一種缺素癥進行診斷,并加以區別,這樣學生從中獲得的信息量是很大的。因此多媒體對教學內容的最優化主要表現在對信息的優化。教材內容加以充實,才能增強其教育和發展的作用。

(四)多媒體促進教學方法最優化

選擇對某節課最有效的教學方法,是教學過程中最優化的核心問題之一。要掌握選擇教學方法的方法,就要熟悉多種多樣的教學方法并有效地運用其中的每一種方法。不同教學方法的運用,能為學生認識能力的順利發展創造良好的條件。多媒體作為一種教學方法,可以和各種教學方法相結合,促進教學方法最優作用的發揮。如前面提到的土壤分類的講授,可以將啟發教學法、直觀教學法、問題教學法和多媒體教學相結合。首先提出問題讓學生思考,為什么在地球表面會出現不同的土壤類型?然后在利用圖表的同時,可把與不同土壤類型相關的自然地理現象、旅游勝地等內容加以補充,也可請同學講一講自己所在地的典型土壤及其特征。同時利用多媒體教學將講授的重點及在野外拍攝到的不同類型土壤的照片或相關 短片介紹制成幻燈片,通過多媒體讓大家觀看。這樣使教學直觀、形象、生動、簡潔,既提高了學生的學習興趣,又提高了教學質量,使實現土壤學課堂教學最優化不致成為一句空話。所以在信息化時代,對利用多媒體多種教學方法的研究和實踐,對于教學最優化越來越顯示出它的重大意義。

由此可見,多媒體教學是實現土壤學課堂教學最優化的關鍵環節,恰當運用多媒體教學也必將成為今后課堂教學發展的必然趨勢。但是在目前利用多媒體進行土壤學教學,實現課堂教學最優化過程中還存在一定的問題。

二、利用多媒體在實現土壤學課堂教學最優化中存在的主要問題

(一)多媒體課件容納的信息量過多,影響學生的理解和掌握

為了講好土壤學課程,在準備多媒體課件的過程中總是想讓課程的內容豐富一些,不僅有書本上的知識,也會有一定的擴展,這樣常常導致多媒體課件容納的信息量過多。同時由于學時有限,課堂的授課速度相對加快,使授課內容在學生眼里和頭腦中停留的時間短,造成學生只是機械地看和聽,而沒有足夠的時間去理解所學的內容。這樣導致向學生輸入的信息很多,但真正能在學生頭腦中留下印象的并不多,也可能造成學生不愿再聽。另外,課件的大量信息也淡化了教學的重點和難點,學生難以從大量的細節中區分出哪些是重點哪些是非重點。導致在課堂上只是看到學生在不停地記筆記,最后不得不常常需要提醒同學們,哪些內容是必要要掌握的,而哪些內容只是希望他們了解的。因此不恰當的使用多媒體教學,過分的擴大課件內容量,勢必會產生事倍功半的效果,嚴重影響了課堂教學效果的最優化。所以,在準備多媒體課件的過程中不是內容越多越好,而是要使課件的內容實現最優化,這也是實現課堂教學效果最優化的基礎。

(二)多媒體課件限制了學生動腦能力

在利用多媒體進行土壤學的課堂教學過程中,多媒體課件取代了教師的板書,有時甚至一節課不寫一個粉筆字。很多問題的答案隨問題一起出現在幻燈片上,表現出強大的呈現式功能。這樣就在一定程度上使學生失去了動腦的機會,久而久之就養成了一種惰性和依賴性,不愿動腦思考,不分重點和難點只是一味地記筆記。由于多媒體具有形象、生動、直觀的特點,使得教師在過分的運用多媒體教學時,只是吸引了學生的“眼球”,學生只是被那些五顏六色的動畫和圖片所吸引,也就沒有時間去思考和想象,進而影響了課堂教學效果的最優化。因此,在利用多媒體教學這種教學方法的同時,應同其他的教學方法相結合,如加入問題教學法,在講授一些內容之前先提出問題,給學生一定思考的時間,再結合學生的回答把問題講解透徹。這時可以加入一些擴展的內容,加深學生對問題的理解和掌握,以實現教學效果的最優化。

(三)多媒體教學弱化教師的作用,有礙師生間的情感交流

我國學者于海霞曾說,“多媒體只是教學的輔助手段,其目的也只能是彌補教師授課時一支粉筆、一本書、一塊黑板、一張嘴的不足,只能是發揮教師主導作用的輔助手段?!倍F實的課堂教學過程中卻往往不一樣,教師把一堂課的所有環節、所有知識點統統納入課件中,從而造成多媒體獨霸課堂的局面。在多媒體教學過程中,有些教師僅坐于電腦前操縱鼠標,對著屏幕講解,整個過程在學生和教師之間幾乎沒有交流,只是教師的嘴在動,而學生的手在動。殊不知在傳統教學中教師充滿感情的講詞,對學生鼓勵的眼神是電腦永遠替代不了的。通過眼神的交流你能感受到學生對這個問題掌握的程度,和他們對課堂內容是否有興趣。所以我們一定要記住多媒體只是我們教學的一種方法,教師才是掌控整個課堂教學的主體。這樣也能實現教與學,實現課堂教學的最優化。

總之,多媒體教學是實現土壤學課堂教學最優化的關鍵環節,恰當運用多媒體教學也必將成為今后土壤學教學發展的必然趨勢,這就需要講授土壤學的每位教師不斷分析、研究多媒體教學中出現的問題、總結多媒體教學的經驗、探索多媒體教學的新方法,多媒體教學才會更好的促進土壤學課堂教學最優化,更好地為教育教學服務。

[參考文獻]

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[2]郎妍,萬軍.多媒體在優化英語課堂教學中的作用[J].延邊教學學院學報,2007,21(5):96~98.

[3]胡麗竹.高校多媒體教學存在的問題與改進措施[J].廣西科學院學報,2007,23(3):205~208.

對土壤學的認識范文2

關鍵詞 項目教學法 課程實踐 探索

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

Practice and Exploration of Project Teaching in Soil

Science and Agricultural Science Curriculum

LIU Qiaozhi, ZHANG Yan

(Xinjiang Shihezi Vocational Technical College, Shihezi, Xinjiang 832000)

Abstract Combine vocational education training mode, use the project teaching to put students into simulated work environment, through knowledge transfer, practical guidance, discuss cooperation to complete the study of knowledge and skills master, so that students better "Learning by Doing , doing in learning".

Key words project teaching; course practice; exploration

20世紀90年代以來,世界各國的課程改革都把學習方式的轉變視為重要內容。要使職業教育專業課的教學能“以技能為核心,以服務為宗旨”,與相關生產活動無縫對接,正確選擇教學內容――即項目內容是項目教學法產生有效作用的前提。結合目前職業教育的人才培養模式,為了給學生提供更多獲取知識的渠道和實際操作能力,筆者以職業院校灌溉與排水技術專業(節水方向)中的專業核心課程土壤學與農作學為例,研究探索項目教學法的具體運用,使學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。

1 項目教學法在土壤學與農作學課程教學中的具體運用模式

將土壤學與農作學課程按照工作任務與職業能力、課程教學目標、教學組織與課程分配管理、教學內容與能力要求、教學方法與手段、考核與評價六大模塊的組織形式,進行項目教學法的具體運用。

1.1 工作任務與職業能力

按照該課程的內容特點,將工作任務與能力可根據實際教學的需要可按照如下模式進行(表1):

表1 土壤學與農作學課程工作任務與職業能力分析表

1.2 課程教學目標

以土壤――農作物為主線,指導學生掌握土壤學、農作學方面的知識。同時通過實驗、實訓提高學生的動手能力,培養學生獨立思考和解決問題的能力。

1.3 教學組織與課時分配管理

根據本課程的工作任務和職業能力分析,課程教學內容以提高學生綜合技能為宗旨,以行業領域發展趨勢為導向,遵循“依照行業標準、突出職業技能”的原則,采用項目教學法,將學習領域內容組織成為五個項目。在項目的實施過程中,將每個項目進一步細分為具體的學習型工作任務。具體教學組織形式參見表2。

表2 教學組織表

1.4 教學內容與能力要求

教學內容與能力要求按照每個項目的名稱、學習任務、教學目標、教學任務與實施過程、項目成果、行業標準技術規范、學生角色、教師能力、參考評價等具體內容進行,在進行土壤學的理論知識的項目講解中,可做如下設計(表3)。

1.5 教學方法與手段

按照工學結合、理實一體的教學模式,按照不同的教學內容和實訓條件可分別運用案例分析法、實物講解法、多媒體演示法、任務驅動等多種具體的教學方法與手段,讓學生通過各個項目的實戰演練,完成各學習任務,提高對知識的理解和對技能的掌握能力。

1.6 考核與評價

該課程按項目分別進行考核,考核成績則是項目考核成績的累計。每個項目成績都是從知識、技能、態度三方面考核,依據預習情況、表格的填寫情況、操作情況、實訓總結等完成情況進行打分,最后得出該課程考核成績。

2 結論

本課程中,學生結合工作任務與職業能力,按照學習目標,完成實踐項目,掌握本課程要求的各項專業知識及操作技能,充分體現了“項目教學法”最顯著的特點即“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式,有效地建立了課堂和社會生產的聯系,有效地提升學生的多種能力,為學生今后的職業發展奠定基礎。

對土壤學的認識范文3

關鍵詞:土壤肥料學;教學;實踐

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)34-0035-02

土壤肥料學是農林院校中植物生產類專業的一門專業基礎課程,學生受益面廣,影響大。上個世紀90年代以前,高等農業院校普遍將土壤和肥料分成土壤學和植物營養與肥料學兩門課程。隨著學科間的交叉融合不斷加大和社會對復合型人才的需求日趨增加,目前大部分高校都將土壤學和植物營養與肥料學整合成一門課程――土壤肥料學。該門課程土壤部分重點學習土壤的基本組成、理化性質、土壤形成與分類及其合理開發、綜合治理等,理論性強,為肥料部分的學習打下了堅實的基礎;肥料學部分主要介紹植物營養原理、肥料的性質、作用及其在土壤中的轉化以及施用原則和技術,實踐性強。

一、突出教學內容,利用直觀教具,強化教學效果

課堂教學有多種組織形式,常見的有啟發式教學法、提問式教學法、參與式教學法、案例討論等,可根據教學內容和學生實際,靈活選用不同的教法,充分激發學生的參與意識和思考能力。土壤肥料學課程在我校不同專業教學過程中課時不統一,理論課時在30-50課時之間。教材中一共設了12章的內容,授課內容多,課時少。為了合理有效地利用課時,我們在教學內容上針對不同專業有所側重,突出重點。在講授土壤學部分時,圍繞土壤的物質組成講授土壤性質,在講授植物營養與肥料部分時,結合營養與施肥的基本原理重點介紹氮磷鉀素營養及肥料。為了增強學生的感性認識和有效提高學生的理解能力,在教學過程中,我們運用了多媒體教學手段,利用采集的礦物標本、土壤整段標本、植物營養豐缺田間景觀圖片、科研成果制成多媒體燈片演示給學生,生動直觀,學生易于理解接受。

二、加強實驗教學環節,注重理論教學與社會實踐、社會調查相結合

實驗是土壤肥料學的重要教學環節之一,也是理論聯系實際的重要措施。這是大家普遍認可的。針對由于課時壓縮造成實驗內容減少或空缺,學生不能全面掌握實驗技能等情況,在教學過程中,我們采取了讓學生參與教師的科研活動的辦法,對學生進行科研訓練。農業資源與環境專業班級學生在教師的帶領下,每年進行測土配方綜合實驗大實習,結合教師的科研項目去新疆南北疆的農田和果園進行科研訓練,加強理論知識與實踐的結合,從試驗設計到試驗實施,從土壤、植物樣品的采集到分析化驗、數據處理、結果分析、報告撰寫,所有過程均由學生自己動手完成。對園藝、農學等專業的實驗課,我們采用創新指導方法,提前要求學生預習實驗內容。在教學過程中,按1~2人/組進行編排,簡化板書,制定實驗操作規范,考查學生動手能力;最后,以學生完成實驗報告的形式進行實驗考核,考核內容包括實驗報告書寫的規范程度、結果計算的準確度以及學生自己對實驗的總結和體會,這樣既強化了實驗教學,又鞏固了所學理論知識,使學生在動手能力、觀察能力、思維能力等幾方面都得到了綜合訓練,培養了學生獨立思考、獨立工作的能力和創新能力。

課堂教學與社會實踐結合起來才能使理論教學更具有指導意義。我們結合土壤肥料學教學內容,有選擇地設計一些題目,讓學生利用上、下半年的“五一”與“十一”假期,通過社會調查了解農牧業生產中存在的實際問題,既開闊了學生視野,增進了他們對社會的了解,又鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力。如讓學生調查了解家鄉主要土壤類型及性質、主要利用方式、存在問題及已采取的措施;調查家鄉常用肥料的種類、施肥時期和施肥量、作物產量等,提出合理施肥建議;調查家鄉土壤的解凍期、作物的播種期、主要生理病害等,培養學生運用所學理論分析解決問題的能力。為保證社會實踐環節不流于形式,我們要求學生自愿選擇最感興趣的問題,并提交社會調查報告,進行課堂交流討論。我們還針對新疆農業生產實際,在教學中適當增加學生專業與農業生產緊密聯系的內容,如在農學班開展玉米、小麥、棉花測土配方施肥技術講座,在園藝專業開展新疆特色林果(紅棗、蘋果、香梨、核桃)營養與診斷施肥專題討論。我們在教學中針對新疆鹽堿土、荒漠土的利用現狀安排課程作業,要求學生查閱文獻完成課程論文,以強化教授效果。

三、采用啟發、互動式教育,引導學生積極思維

課堂教學是學生獲得系統理論知識的主要途徑。我們在課堂教學中盡可能多地將理論知識與典型的生產實例相結合。在教學的過程中注意將平時所收集的農民生產實踐經驗和一些農諺穿去,這樣可以讓課堂內容由抽象、枯燥變得具體而有趣,使講解生動活潑、深入淺出,對學生產生吸引力。在課堂教學中注意使用“為什么”、“如何理解”、“表現在哪里”這樣的詞語,同時給學生留有思考問題的時間和空間。適當在課堂上提問,發揮學生在學習中的主體作用。結合當前研究熱點,適時開展部分章節課堂討論,比如當前全球氣候變化是社會與科研的熱點問題,結合土壤有機質的轉化過程開展碳循環的討論。利用優越的網絡資源與信息技術,安排學生分組進行部分章節的講授,調動學生的學習興趣,充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。實踐表明,這種啟發、互動式的教學方法既激發了學生的興趣,增強了師生間的互動,效果比較好,又能豐富學生的知識,增強記憶,活躍思維。

四、改革考試考查方法,培養學生綜合能力

考查考試是教學過程中的重要環節,是對教學學習效果的一個檢查方式,課程成績的評定方法是否客觀和科學,直接影響學生的學習態度和效果。在教學中,綜合成績的評定更應重視課堂答問情況、實驗及實踐能力表現,因為這兩項更能體現學生對該課程的理解程度和靈活運用力,而非單單是卷面成績;在期末考試命題中,應多出判斷題、選擇題及案例分析題,這樣可擴大知識及能力考核的覆蓋面,有效地克服學生死記硬背的現象。如果考核方法綜合了學習該課程全過程中的表現,學生就能正確處理好考試與平時學習的關系,有效地提高教學質量及利于學生的綜合能力培養。

總之,教學有法,但無定法,貴在得法。土壤肥料學是植物生產類非常重要的專業基礎課,也是提升學生學科綜合素質、增強動手能力的一門課程。為了上好這門課,我們在長期的教學實踐中不斷探索和總結,嘗試多種教學方法,力爭提高教學水平。實踐表明,我們的努力取得了良好的效果,得到了學生的認可,有效調動了學生學習的積性極,為培養合格的專業人才做出了應有的貢獻。

參考文獻

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[2]陳雨海.強化實踐教學,培養應用型復合型農學本科人才[J].高等農業教育,2002,(3).

[3]邱文林,徐運清.《土壤肥料學》實驗教學改革與實踐[J].孝感學院學報,2002,(12).

[4]劉秀珍.《土壤肥料學》課程教學改革思考與實踐[J].山西農業大學學報(社會科學版),2004,(3).

[5]張亞麗,陳巍,沈其榮,等.土壤肥料學通論課程教學改革的實踐[J].高等農業教育,2004,(11).

對土壤學的認識范文4

關鍵詞土壤退化;概況;進展;方向

中圖分類號S158.1

文獻標識碼A

文章編號1000-3037(2000)03-0280-05

鑒于土壤及土地退化對全球食物安全、環境質量及人畜健康的負面影響日益嚴重的現實,從土壤圈與地圈—生物圈系統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生機制與演變動態、時空分布規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,并將繼續成為21世紀國際土壤學、農學及環境科學界共同關注的熱點問題。但是,迄今為止,有關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,并結合我國實際創造性地開展該領域的研究工作,具有重要的學術價值和現實生產意義。

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生的導致土壤的農業生產能力或土地利用和環境調控潛力,即土壤質量及其可持續性下降(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、現在的和將來的退化過程,是土地退化的核心部分。土壤質量(Soilquality)則是指土壤的生產力狀態或健康(Health)狀況,特別是維持生態系統的生產力和持續土地利用及環境管理、促進動植物健康的能力[2]。土壤質量的核心是土壤生產力,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、氣候、生物、地形和時間因素長期相互作用的結果,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量的變化方向。因此,土壤質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過程。根據土壤退化的表現形式,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果,后者則是指有些退化過程雖然已經開始或已經進行較長時間,但尚未導致明顯的退化結果。

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業發展的可持續性。據統計,全球土壤退化面積達1965萬km2。就地區分布來看,地處熱帶亞熱帶地區的亞洲、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%是由于不合理的農業管理,而風蝕的動因,60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農業管理、16%是由于自然植被的過度開發、8%是由于森林破壞;全球受土壤化學退化(包括土壤養分衰減、鹽堿化、酸化、污染等)影響的總面積達240萬km2,其主要原因是農業的不合理利用(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,可能絕大部分與農業機械的壓實有關。

3我國土壤退化狀況

首先,我國水土流失狀況相當嚴重,在部分地區有進一步加重的趨勢。據統計資料[7],1996年我國水土流失面積已達183萬km2,占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區土壤侵蝕面積就達6153萬km2,占該區土地總面積的1/4[8]。同時,對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調查結果表明,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,我國耕地的有機質含量一般較低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有機質含量較水田低,<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?。▍^)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?。▍^)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?。▍^)有75%以上的耕地缺鉀,而且近年來,全國各地農田養分平衡中,鉀素均虧缺,因而,無論在南方還是北方,農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,就東部紅壤丘陵區而言,選擇土壤有機質、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總面積的25.9%、40.8%和33.3%,在廣東丘陵山區、廣西百色地區、江西吉泰盆地以及福建南部等地區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。以南方紅壤區為例,約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產潛力的發揮;化肥、農藥施用量逐年上升,地下水污染不斷加劇,在部分沿海地區其地下水硝態氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l;同時,在一些礦區附近和復墾地及沿海地區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注。第一次與土地退化有關的全球性會議——聯合國土地荒漠化(desertification)會議于1977在肯尼亞內羅畢召開。聯合國環境署(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國家級土壤退化和SOTER(土壤和地體數字化數據庫)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,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、退化動態數據庫、退化指標及評價模型與地理信息系統、退化的遙感與定位動態監測和模擬建模及預測、土壤復退性能研究、退化系統恢復重建的專家決策系統等研究方面有了新的發展。國際水土保持學會也于1997在加拿大多倫多組織召開了以流域為基礎的生態系統管理的全球挑戰國際研討會,從生態系統、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(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網”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從土壤退化的內在動因和外部影響因子(包括自然和社會經濟因素)的綜合角度,研究土壤退化的評價指標及分級標準與評價方法體系;②從土壤的物理、化學和生物學過程及其相互作用入手,研究土壤退化的過程與本質及機理;③從歷史的角度出發,結合定位動態監測,研究各類土壤退化的演變過程及發展趨向和速率,并對其進行模擬和預測;④側重人類活動(特別是土地利用方式和土壤經營管理措施)對土壤退化和土壤質量影響的研究,并將土壤退化的理論研究與退化土壤的治理和開發相結合,進行土地更新技術和土壤生態功能保護的試驗示范和推廣;⑤注重傳統技術(野外調查、田間試驗、盆栽試驗、實驗室分析測試、定位觀測試驗等)與高新技術(遙感、地理信息系統、地面定位系統、模擬仿真、專家系統等)的結合;⑥從社會經濟學角度研究土壤退化對土壤質量及其生產力的影響。

我國土壤學研究工作在過去幾十年主要集中在土壤發生、分類和制圖(特別是土壤資源清查);土壤基本物理、化學和生物學性質(特別是土壤肥力性狀);土壤資源開發利用與改良(特別是土壤培肥,鹽漬土和紅壤的改良等)等方面。這些工作雖然在廣義上與土壤退化科學密切相關,但直接以土壤退化為主題的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以熱帶亞熱帶土壤退化研究工作較為系統和深入,并在80年代參與了熱帶亞熱帶土壤退化圖的編制,完成了海南島1∶100萬SOTER圖的編制工作。90年代以來,中國科學院南京土壤研究所結合承擔國家“八五”科技攻關專題“南方紅壤退化機制及防治措施研究”和國家自然科學基金重點項目“我國東部紅壤地區土壤退化的時空變化、機理及調控對策的研究”任務,將宏觀調研與田間定位動態觀測和實驗室模擬試驗相結合,將遙感、地理信息系統等高新技術與傳統技術相結合,將自然與社會經濟因素相結合,將時間演變與空間分布研究相結合,將退化機理與調控對策研究相結合,對南方紅壤丘陵區土壤退化的基本過程、作用機理及調控對策進行了有益的探索,并在以下方面取得了重要進展[8、13]:①初步定義了土壤退化的概念,闡明了紅壤退化的基本過程、機制、特點。②在土壤侵蝕方面,利用遙感資料和地理信息系統技術編制了東部紅壤區1∶400萬90年代土壤侵蝕圖與疊加類型圖及典型地區70、80、90年代疊加土壤侵蝕圖,并在土壤侵蝕圖、土地利用圖、土壤母質圖等基礎上,編制了1∶400萬土壤侵蝕退化分區概圖;對南方主要類型土壤可蝕性K值進行了田間測定,并利用全國第二次土壤普查數據和校正的Wischmeier方程,計算我國南方主要類型土壤可蝕性K,編制了相關圖件。③在肥力退化機理方面,建立了南方紅壤區土壤肥力數據庫,初步提出了肥力退化評價指標體系,進行了土壤肥力退化評價的嘗試,并繪制了紅壤退化評價有關圖件;將養分平衡與土壤養分退化研究相結合總結了我國南方農田養分平衡10年變化規律及其與土壤肥力退化的關系,認為土壤侵蝕、酸化養分淋失等造成的養分赤字循環及養分的不平衡是土壤養分退化的根本原因;應用遙感手段及歷史資料,編制了0~20cm及0~100cm土層的土壤有機碳密度圖,探討了紅壤有機碳庫的消長與轉化及腐殖質組成性質的變化規律;提出了磷素固定是紅壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰減的實質是磷素的雙核化和向固相的擴散,解決了紅壤磷素退化的實質問題。④在土壤酸化方面,研究了紅壤的酸化特點,根據土壤的酸緩沖性能,建立了土壤酸敏感性分級標準,進行了紅壤酸敏感性分級和分區,首次繪制了有關地區土壤酸敏感性分區概圖;采用MAGIC模型,并進行校正對我國紅壤酸化進行預測,揭示紅壤酸度的時空變化規律;并在作物耐鋁快速評估方面取得了重要進展。⑤在土壤污染方面,利用多參數對重金屬的土壤污染進行了綜合評估,建立了綜合污染指數(CPI)值的計算方法,對不同地區的污染狀況進行了評估,繪制了重金屬污染概圖;應用農藥在土壤中的吸附系數(Kd)和半衰期(t1/2)及基質遷移模式,闡明了土壤農藥污染的機理;在重金屬污染對土壤肥力的影響方面的研究結果表明,重金屬污染可降低土壤對鉀的保持能力,促進鉀的淋失;而對氮和磷而言,主要是降低與其催化降解和循環相關的酶的活性。⑥紅壤退化防治方面,提出了區域治理調控對策,“頂林—腰果—谷農—塘魚”等立體種養模式等,并對一些開發模式進行示范和評價。

然而,我國幅員遼闊,自然和社會經濟條件復雜多樣,地區間差異明顯。各類型區在農業和農村發展過程中均不同程度地面臨著各種資源環境退化問題,有些問題是全區共存的,有些則是特定類型區所特有的。過去的工作僅集中于江南紅壤丘陵區,而對其它地區觸及較少。而且,在研究工作中,也往往偏重于單項指標及單個過程的研究。土壤退化綜合評價指標體系的研究基本處于空白,對退化過程的相互作用研究不夠。同時,在合理選擇堿性物質改良劑種類、提高經濟效益以及長期施用改良劑對土壤物理、化學,特別是生物學性質的影響等方面還有許多問題有待進一步研究,對耐酸(鋁)作物品種的選擇研究也亟待加強。此外,對其它土壤退化問題,如集約化農業和鄉鎮企業及礦產開發引起的土壤及水體污染、土壤生物多樣性衰減等問題,尚未開展系統研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一個非常綜合和復雜的、具有時間上的動態性和空間上的各異性以及高度非線性特征的過程。土壤退化科學涉及很多研究領域,不僅涉及到土壤學、農學、生態學及環境科學,而且也與社會科學和經濟學及相關方針政策密切相關。然而,迄今為止,國內外的大多數研究工作偏重于對特定區域或特定土壤類型的某些土壤性狀在空間上的變化或退化的評價,而很少涉及不同退化類型在時間序列上的變化。而且,在土壤退化評價方法論及評價指標體系定量化、動態化、綜合性和實用性以及尺度轉換等方面的研究工作大多處于探索階段。

我國土壤退化研究雖然在某些方面取得了一定的、有特色的進展,但整體上還處于起步階段。為此,作者認為,今后我國土壤退化的研究工作應從更廣和更深的層次上系統綜合地開展土壤退化的綜合評價與主要退化類型農業生態系統的重建和恢復研究,并逐步向土地退化或環境退化方向拓展。具體來說,應加強以下幾個方面的研究工作:

(1)土壤與土地退化指標評價體系研究。主要包括用于評價不同土壤及土地退化類型的單項和綜合評價指標、分級標準、閾值和彈性,定量化的和綜合的評價方法與評價模型等;

(2)土壤退化的監測與預警系統研究。主要包括建立土壤退化監測研究網絡,對重點區域和國家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的類型、范圍及退化程度進行監測和評價,并進行分類區劃,為退化土地整治提供依據;

(3)土壤與土地退化過程、機理及影響因素研究。重點研究幾種主要退化形式(如土壤侵蝕、土壤肥力衰減、土壤酸化、土壤污染及土壤鹽漬化等)的發生條件、過程、影響因子(包括自然的和社會經濟的)及其相互作用機理;

(4)土壤與土地退化動態監測與動態數據庫及其管理信息系統的研究。主要包括土壤退化監測網點或基準點(Benchmarksites)的選建、3S(GIS、GPS、RS)技術和信息網絡及尺度轉換等現代技術和手段的應用與發展、土壤退化屬性數據庫和GIS圖件及其動態更新、土壤退化趨向的模擬預測與預警等方面的工作;

(5)土壤退化與全球變化關系研究。主要包括土壤退化與水體富營養化、地下水污染、溫室氣體釋放等;

(6)退化土壤生態系統的恢復與重建研究。主要包括運用生態經濟學原理及專家系統等技術,研究和開發適用于不同土壤退化類型區的、以持續農業為目標的土壤和環境綜合整治決策支持系統與優化模式,主要退化生態系統類型土壤質量恢復重建的關鍵技術及其集成運用的試驗示范研究等方面的工作,為土壤退化防治提供決策咨詢和示范樣板;

(7)加強土壤退化對生產力的影響及其經濟分析研究,協助政府制定有利于持續土地利用,防治土壤退化的政策。

參考文獻

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RLal,WHBlum,CValentine,etal.Methodsfor

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10魯如坤.土壤—植物營養學[M].北京:化學工業出版社,1998.

11孫波,張桃林,趙其國.我國東南丘陵區土壤肥力的綜合評價[J].土壤學報,1995,32(4):362~369.

12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T

Vearasilp,etal.ConferenceReportof2nd

InternationalConferenceonLandDegradation[R].

對土壤學的認識范文5

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生的導致土壤的農業生產能力或土地利用和環境調控潛力,即土壤質量及其可持續性下降(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、現在的和將來的退化過程,是土地退化的核心部分。土壤質量(Soilquality)則是指土壤的生產力狀態或健康(Health)狀況,特別是維持生態系統的生產力和持續土地利用及環境管理、促進動植物健康的能力[2]。土壤質量的核心是土壤生產力,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、氣候、生物、地形和時間因素長期相互作用的結果,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量的變化方向。因此,土壤質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過程。根據土壤退化的表現形式,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果,后者則是指有些退化過程雖然已經開始或已經進行較長時間,但尚未導致明顯?耐嘶峁?/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業發展的可持續性。據統計,全球土壤退化面積達1965萬km2。就地區分布來看,地處熱帶亞熱帶地區的亞洲、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%是由于不合理的農業管理,而風蝕的動因,60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農業管理、16%是由于自然植被的過度開發、8%是由于森林破壞;全球受土壤化學退化(包括土壤養分衰減、鹽堿化、酸化、污染等)影響的總面積達240萬km2,其主要原因是農業的不合理利用(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,可能絕大部分與農業機械的壓實有關。

3我國土壤退化狀況

首先,我國水土流失狀況相當嚴重,在部分地區有進一步加重的趨勢。據統計資料[7],1996年我國水土流失面積已達183萬km2,占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區土壤侵蝕面積就達6153萬km2,占該區土地總面積的1/4[8]。同時,對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調查結果表明,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,我國耕地的有機質含量一般較低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有機質含量較水田低,<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?。▍^)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?。▍^)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)有75%以上的耕地缺鉀,而且近年來,全國各地農田養分平衡中,鉀素均虧缺,因而,無論在南方還是北方,農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,就東部紅壤丘陵區而言,選擇土壤有機質、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總面積的25.9%、40.8%和 33.3%,在廣東丘陵山區、廣西百色地區、江西吉泰盆地以及福建南部等地區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。以南方紅壤區為例,約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產潛力的發揮;化肥、農藥施用量逐年上升,地下水污染不斷加劇,在部分沿海地區其地下水硝態氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l;同時,在一些礦區附近和復墾地及沿海地區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注。第一次與土地退化有關的全球性會議——聯合國土地荒漠化(desertification)會議于1977在肯尼亞內羅畢召開。聯合國環境署(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國家級土壤退化和SOTER(土壤和地體數字化數據庫)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,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、退化動態數據庫、退化指標及評價模型與地理信息系統、退化的遙感與定位動態監測和模擬建模及預測、土壤復退性能研究、退化系統恢復重建的專家?霾呦低車妊芯糠矯嬗辛誦碌姆⒄埂9仕簾3盅Щ嵋燦?nbsp;1997在加拿大多倫多組織召開了以流域為基礎的生態系統管理的全球挑戰國際研討會,從生態系統、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(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網”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??偟恼f來,國際上土壤退化研究在以下方面取得了重要進展:①從土壤退化的內在動因和外部影響因子(包括自然和社會經濟因素)的綜合角度,研究土壤退化的評價指標及分級標準與評價方法體系;②從土壤的物理、化學和生物學過程及其相互作用入手,研究土壤退化的過程與本質及機理;③從歷史的角度出發,結合定位動態監測,?芯扛骼嗤寥勞嘶難荼涔碳胺⒄骨饗蠔退俾?,并对其进行腄夂馱?;④侧重人类活动(特冰樓蛻儇利用方g膠屯寥讕芾澩朧┒醞寥勞嘶屯寥樂柿坑跋斕難芯浚⒔寥勞嘶睦礪堊芯坑臚嘶寥賴鬧衛硨涂⑾嘟岷?,进行蛻儇更袖涬H鹺屯寥郎δ鼙;氖匝槭痙逗屯乒?;⑤注重传统茧H酰ㄒ巴獾韃欏⑻錛涫匝欏⑴柙允匝欏⑹笛槭曳治霾饈?、定芜€鄄饈匝櫚齲敫咝錄際酰ㄒ8?、地理信息系蛨觫地面定位系蛨觫腄夥掄?、专枷伒蛙圐x┑慕岷希虎藪由緇峋醚Ы嵌妊芯客寥勞嘶醞寥樂柿考捌瀋Φ撓跋臁?/P>

我國土壤學研究工作在過去幾十年主要集中在土壤發生、分類和制圖(特別是土壤資源清查);土壤基本物理、化學和生物學性質(特別是土壤肥力性狀);土壤資源開發利用與改良(特別是土壤培肥,鹽漬土和紅壤的改良等)等方面。這些工作雖然在廣義上與土壤退化科學密切相關,但直接以土壤退化為主題的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以熱帶亞熱帶土壤退化研究工作較為系統和深入,并在80年代參與了熱帶亞熱帶土壤退化圖的編制,完成了海南島1∶100萬SOTER圖的編制工作。90年代以來,中國科學院南京土壤研究所結合承擔國家“八五”科技攻關專題“南方紅壤退化機制及防治措施研究”和國家自然科學基金重點項目“我國東部紅壤地區土壤退化的時空變化、機理及調控對策的研究”任務,將宏觀調研與田間定位動態觀測和實驗室模擬試驗相結合,將遙感、地理信息系統等高新技術與傳統技術相結合,將自然與社會經濟因素相結合,將時間演變與空間分布研究相結合,將退化機理與調控對策研究相結合,對南方紅壤丘陵區土壤退化的基本過程、作用機理及調控對策進行了有益的探索,并在以下方面取得了重要進展[8、13]:①初步定義了土壤退化的概念,闡明了紅壤退化的基本過程、機制、特點。②在土壤侵蝕方面,利用遙感資料和地理信息系統技術編制了東部紅壤區1∶400萬90年代土壤侵蝕圖與疊加類型圖及典型地區70、80、90年代疊加土壤侵蝕圖,并在土壤侵蝕圖、土地利用圖、土壤母質圖等基礎上,編制了1∶400萬土壤侵蝕退化分區概圖;對南方主要類型土壤可蝕性K值進行了田間測定,并利用全國第二次土壤普查數據和校正的Wischmeier方程,計算我國南方主要類型土壤可蝕性K,編制了相關圖件。③在肥力退化機理方面,建立了南方紅壤區土壤肥力數據庫,初步提出了肥力退化評價指標體系,進行了土壤肥力退化評價的嘗試,并繪制了紅壤退化評價有關圖件;將養分平衡與土壤養分退化研究相結合總結了我國南方農田養分平衡10年變化規律及其與土壤肥力退化的關系,認為土壤侵蝕、酸化養分淋失等造成的養分赤字循環及養分的不平衡是土壤養分退化的根本原因;應用遙感手段及歷史資料,編制了0~20cm及0~100cm土層的土壤有機碳密度圖,探討了紅壤有機碳庫的消長與轉化及腐殖質組成性質的變化規律;提出了磷素固定是紅壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰減的實質是磷素的雙核化和向固相的擴散,解決了紅壤磷素退化的實質問題。④在土壤酸化方面,研究了紅壤的酸化特點,根據土壤的酸緩沖性能,建立了土壤酸敏感性分級標準,進行了紅壤酸敏感性分級和分區,首次繪制了有關地區土壤酸敏感性分區概圖;采用MAGIC模型,并進行校正對我國紅壤酸化進行預測,揭示紅壤酸度的時空變化規律;并在作物耐鋁快速評估方面取得了重要進展。⑤在土壤污染方面,利用多參數對重金屬的土壤污染進行了綜合評估,建立了綜合污染指數(CPI)值的計算方法,對不同地區的污染狀況進行了評估,繪制了重金屬污染概圖;應用農藥在土壤中的吸附系數(Kd)和半衰期(t1/2)及基質遷移模式,闡明了土壤農藥污染的機理;在重金屬污染對土壤肥力的影響方面的研究結果表明,重金屬污染可降低土壤對鉀的保持能力,促進鉀的淋失;而對氮和磷而言,主要是降低與其催化降解和循環相關的酶的活性。⑥紅壤退化防治方面,提出了區域治理調控對策,“頂林—腰果—谷農—塘魚”等立體種養模式等,并對一些開發模式進行示范和評價。

然而,我國幅員遼闊,自然和社會經濟條件復雜多樣,地區間差異明顯。各類型區在農業和農村發展過程中均不同程度地面臨著各種資源環境退化問題,有些問題是全區共存的,有些則是特定類型區所特有的。過去的工作僅集中于江南紅壤丘陵區,而對其它地區觸及較少。而且,在研究工作中,也往往偏重于單項指標及單個過程的研究。土壤退化綜合評價指標體系的研究基本處于空白,對退化過程的相互作用研究不夠。同時,在合理選擇堿性物質改良劑種類、提高經濟效益以及長期施用改良劑對土壤物理、化學,特別是生物學性質的影響等方面還有許多問題有待進一步研究,對耐酸(鋁)作物品種的選擇研究也亟待加強。此外,對其它土壤退化問題,如集約化農業和鄉鎮企業及礦產開發引起的土壤及水體污染、土壤生物多樣性衰減等問題,尚未開展系統研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一個非常綜合和復雜的、具有時間上的動態性和空間上的各異性以及高度非線性特征的過程。土壤退化科學涉及很多研究領域,不僅涉及到土壤學、農學、生態學及環境科學,而且也與社會科學和經濟學及相關方針政策密切相關。然而,迄今為止,國內外的大多數研究工作偏重于對特定區域或特定土壤類型的某些土壤性狀在空間上的變化或退化的評價,而很少涉及不同退化類型在時間序列上的變化。而且,在土壤退化評價方法論及評價指標體系定量化、動態化、綜合性和實用性以及尺度轉換等方面的研究工作大多處于探索階段。

我國土壤退化研究雖然在某些方面取得了一定的、有特色的進展,但整體上還處于起步階段。為此,作者認為,今后我國土壤退化的研究工作應從更廣和更深的層次上系統綜合地開展土壤退化的綜合評價與主要退化類型農業生態系統的重建和恢復研究,并逐步向土地退化或環境退化方向拓展。具體來說,應加強以下幾個方面的研究工作:

(1)土壤與土地退化指標評價體系研究。主要包括用于評價不同土壤及土地退化類型的單項和綜合評價指標、分級標準、閾值和彈性,定量化的和綜合的評價方法與評價模型等;

(2)土壤退化的監測與預警系統研究。主要包括建立土壤退化監測研究網絡,對重點區域和國家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的類型、范圍及退化程度進行監測和評價,并進行分類區劃,為退化土地整治提供依據;

(3)土壤與土地退化過程、機理及影響因素研究。重點研究幾種主要退化形式(如土壤侵蝕、土壤肥力衰減、土壤酸化、土壤污染及土壤鹽漬化等)的發生條件、過程、影響因子(包括自然的和社會經濟的)及其相互作用機理;

(4)土壤與土地退化動態監測與動態數據庫及其管理信息系統的研究。主要包括土壤退化監測網點或基準點(Benchmarksites)的選建、3S(GIS、GPS、RS)技術和信息網絡及尺度轉換等現代技術和手段的應用與發展、土壤退化屬性數據庫和GIS圖件及其動態更新、土壤退化趨向的模擬預測與預警等方面的工作;

(5)土壤退化與全球變化關系研究。主要包括土壤退化與水體富營養化、地下水污染、溫室氣體釋放等;

(6)退化土壤生態系統的恢復與重建研究。主要包括運用生態經濟學原理及專家系統等技術,研究和開發適用于不同土壤退化類型區的、以持續農業為目標的土壤和環境綜合整治決策支持系統與優化模式,主要退化生態系統類型土壤質量恢復重建的關鍵技術及其集成運用的試驗示范研究等方面的工作,為土壤退化防治提供決策咨詢和示范樣板;

(7)加強土壤退化對生產力的影響及其經濟分析研究,協助政府制定有利于持續土地利用,防治土壤退化的政策。

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對土壤學的認識范文6

【關鍵詞】亞高山針葉林;土壤生態;川西高原

一、川西亞高山針葉林土壤生態研究內容與進展

19世紀70年代,全球范圍內人口膨脹、能源短缺、氣候變暖、環境惡化等問題一一顯現,在這樣的大背景下,生態學家和土壤學家逐漸認識到全球生態問題并非單一學科能夠解決的,多學科的交叉與整合才有出路,于是土壤生態學開始受到重視。在我國國內,土壤生態學起步較晚,雖然早已認識到川西亞高山針葉林的重要性,很多方面的研究也開展已久,但是其土壤生態的研究直到2000年左右才開始逐漸顯現。盡管起步較晚,基礎較差,但是在短短的10年時間里,我國的科研工作者們已進行了多方面、多角度的研究工作,并且取得了很多開創性的成績。

二、成土因素與土壤發生性質相關性剖析

在對川西亞高山針葉林的土壤生態研究中,使用了近年來流行的分形理論,并且發現了一些規律。阿壩州、甘孜州、木里縣等地的川西亞高山針葉林的土壤類型包括山地棕壤、山地灰化棕壤、山地暗棕壤、山地棕色針葉林土、山地灰化土幾種類型,其成土母巖則有砂板巖、鈣泥板巖、板巖、砂巖、千枚巖、砂頁巖、片巖等幾種,質地類型多為輕壤土和中壤土。川西亞高山針葉林土壤的成土作用以母巖的機械破碎風化為主,表層土壤顆粒的分形維數為2.5209~2.7978,表明土壤質地粗糙,粗粉粒所占比重大,粘粉粒比重??;土壤結構相對松散,通透性較好;持水性相對較差。川西亞高山針葉林表層土壤顆粒分形維數主要由

森林凋落物(litter)是指系統中由生物組分產生,然后墜落歸還到林地表面的所有物質的總稱。它在森林生態系統中起著聯系群落和土壤的橋梁作用,具有水源涵養和養分歸還功能,對于川西亞高山針葉林的土壤生態系統具有重要意義。在原始林、次生林和不同林齡的人工林群落中,凋落量、貯量、養分歸還量,以及凋落物分解速率和對林下土壤肥力狀況的影響都不盡相同。研究表明,天然林的凋落物分解速率和對土壤肥力的維持和改善能力(考慮了包括自然含水量、容重、毛管含水量、pH及營養素含量等數據的差別)優于人工林,在其他方面則無明顯優勢。但是以上兩點對土壤養分循環有著更重要的意義,也是造成人工林土壤理化性質恢復滯后,以及生態功能不完整的主要原因,是森林人恢復中需要改善的。

三、土壤與生物關系的研究

生物在土壤生態系統中扮演著極為重要的角色,它們的活動對于土壤的影響往往是最為快速而顯著的。因此,土壤和生物之間的關系研究從土壤生態學出現起,就一直是該領域的研究重點和熱點。早期的研究僅局限于土壤生物的經典生物學研究,如土壤中微生物的形態、數量、分類和分布等,目的也較為簡單:揭示土壤生物活動對土壤發生和土壤肥力的影響。近年來,研究逐漸從微觀和宏觀兩個角度不斷發展。微觀方面,深入到比如根際、孔隙、團聚體等微區內的微生物、微動物的研究,探索它們的形態、數量、分類、分布和對土壤性質的影響,以及它們在土壤中物質轉移和轉化(如C、N、S等元素的轉化和污染物的降解)起到的作用。宏觀方面,一定時空尺度內,植物群落演替過程怎樣引起土壤理化性質的改變,從而導致土壤演變的發生,以及土壤演變的反饋如何反過來對植物群落演替產生影響的研究逐漸增加。此外,人類活動的影響也越來越受到關注。生物和土壤關系的宏觀研究成為了近幾年川西亞高山針葉林土壤生態研究的重要內容。

對川西亞高山針葉林土壤動物群落的研究發現,土壤動物群落以線蟲綱、蜱螨目、彈尾目為優勢類群,常見輪蟲綱、倍足綱、線蚓科、猛水蚤目、雙翅目幼蟲等類群。相比于低山丘陵區闊葉林,川西亞高山針葉林的土壤動物群落倍足綱比例大大增加,線蟲綱比例上升,而彈尾目和蜱螨目優勢下降。同時,土壤動物群落以凋落物層密度最大,剖面分布具有表聚性。人工天然混交林土壤動物群落數量和多樣性均略高于人工云杉純林。林下植物的喪失,即灌木層和草本層的去除,會導致土壤動物密度、多樣性指數降低,優勢類群格局和功能團構發生變化,對于土壤動物群落產生消極影響。由于灌木層的多年生落葉闊葉樹種的凋落物在數量、種類和質量上明顯優于草本層,所以灌木層的喪失會給土壤動物群落帶來更大的影響。

四、發展趨勢

作為一門發展歷史僅有幾十年的新興學科,土壤生態學在很多方面固然有待發展和完善,但這也表明它具有巨大的發展潛力,嶄新的角度和綜合的方法極有可能為許多研究難點和環境問題提供新的答案。顯然,隨著全球危機的日益嚴重,全人類對于生態問題的關注度將繼續上升,土壤生態學的地位必將越來越高,推動其飛速發展。川西亞高山針葉林的土壤生態研究在短短十年的時間里,取得了非常豐碩的成果,在表明其重要價值的同時,也預示了未來的發展趨勢。

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