《生态工程》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 土壤恢复生态工程

第三章土壤恢复生态工程

第三章 土壤恢复生态工程

第一节土壤生态系统退化与恢复

第一节 土壤生态系统退化与恢复

土壤生态系统特点 ●土壤是陆地的一个重要组成部分，土壤生态系统是陆地生态系统 的一个子系统，同时又是一个独立的生态系统。土壤生态系统可 以定义为：是植物根系、土壤藻类、土壤动物和微生物与它们所 处的土壤环境一起构成的统一整体。 ●土壤生态系统有别于一般生态系统，两者有着不同的边界。一般 生态系统是生物与生物、生物与环境之间长期相互作用而形成的 统一整体，它着重研究生产者、消费者和环境三者之间的相互关 系，土壤生态系统则是土壤各形成因素之间以及与人类生产活动 之间相互作用、相互制约所构成的统一整体，它主要研究地球陆 地表面各自然地理要素（地貌地形、气候、生物、土壤母质等） 相互作用、相互联系以及植物、陆地水、大气、藻类、岩石风化 物、动物和人之间的物质迁移与能量转换，以土壤综合管理为其 目的

土壤生态系统特点 ⚫土壤是陆地的一个重要组成部分，土壤生态系统是陆地生态系统 的一个子系统，同时又是一个独立的生态系统。土壤生态系统可 以定义为：是植物根系、土壤藻类、土壤动物和微生物与它们所 处的土壤环境一起构成的统一整体。 ⚫土壤生态系统有别于一般生态系统，两者有着不同的边界。一般 生态系统是生物与生物、生物与环境之间长期相互作用而形成的 统一整体，它着重研究生产者、消费者和环境三者之间的相互关 系，土壤生态系统则是土壤各形成因素之间以及与人类生产活动 之间相互作用、相互制约所构成的统一整体，它主要研究地球陆 地表面各自然地理要素（地貌地形、气候、生物、土壤母质等） 相互作用、相互联系以及植物、陆地水、大气、藻类、岩石风化 物、动物和人之间的物质迁移与能量转换，以土壤综合管理为其 目的

一、 土壤生态系统是多层次结构的复 合生态系统 水平结构一般由多种子系统组成，它们在地球陆地表面呈现不完 全连续的分布状态。森林土壤、草原土壤、荒漠土壤、农田土壤 等都是不同的土壤生态系统。在这些系统中，又包含着多种多样， 大大小小的更次一级的子系统，它们呈斑块状分布于地表。 近地面大气带 垂直结构第一层与土壤生物活动、土 地上生物群 第一层 壤腐殖质形成、养分循环等密切相关。 第二层系生物物质累积、分解、转化， 矿质元素的淋溶淀积以及水分蒸发蒸 腾最活跃的场所。第三层既是矿质营 生态系统 土壤个体与内 第二层 中根系和生物B 养元素与水分补给基地，也是受下淋 物质影响的淋溶淀积地带，某些由上 岩石风化基座 层下淋的物质在此淀积或经此进入地 第三层 带 D 质循环。 图3-1土壤生态系统剖面层次示意图

一、土壤生态系统是多层次结构的复 合生态系统 水平结构一般由多种子系统组成，它们在地球陆地表面呈现不完 全连续的分布状态。森林土壤、草原土壤、荒漠土壤、农田土壤 等都是不同的土壤生态系统。在这些系统中，又包含着多种多样， 大大小小的更次一级的子系统，它们呈斑块状分布于地表。 垂直结构第一层与土壤生物活动、土 壤腐殖质形成、养分循环等密切相关。 第二层系生物物质累积、分解、转化， 矿质元素的淋溶淀积以及水分蒸发蒸 腾最活跃的场所。第三层既是矿质营 养元素与水分补给基地，也是受下淋 物质影响的淋溶淀积地带，某些由上 层下淋的物质在此淀积或经此进入地 质循环

二、土壤生态系统是一个动态开 放系统 土壤生态系统为物质流和能量流所贯穿，是个开放系 统，通过内部以及与外部物质能量的交换，表现出动态 演替过程。 天然演替过程是一种自调节、自修复、自维持、自发 展的过程。生态系统如遭到雷电火烧、洪水冲击、暴风 些年物群蓬繁餐餐篷四露共生物获筝秀臂软。中素】 些生物群落毁灭或衰落而被另一些生物群落所替代。 统中， 使其它部分发生变 化

二、土壤生态系统是一个动态开 放系统 ⚫土壤生态系统为物质流和能量流所贯穿，是个开放系 统，通过内部以及与外部物质能量的交换，表现出动态 演替过程。 ⚫天然演替过程是一种自调节、自修复、自维持、自发 展的过程。生态系统如遭到雷电火烧、洪水冲击、暴风 雪、干旱、病虫害等外界突发性因素影响后，系统中某 些生物群落毁灭或衰落而被另一些生物群落所替代。系 统中，只要变更其中某些组成成分，就会引起连锁反应， 使其它部分发生变化

土壤人为演替 ·人为演替过程是在人类定向于预下进行的，人 类活动参予了系统中物质与能量的交换。是在人 类干预和不同程度管理下产生的人工生态系统， 如农田、果园等。 ·太湖地区低湿土壤的改造、黄准海地区盐渍化 低产地区的综合治理与发展、内蒙古荒漠化地区 的植被恢复与草场改良等。 ·负效应：土壤沙化、次生盐渍化、贫瘠化、毒 性化等

⚫人为演替过程是在人类定向干预下进行的，人 类活动参予了系统中物质与能量的交换。是在人 类干预和不同程度管理下产生的人工生态系统， 如农田、果园等。 ⚫太湖地区低湿土壤的改造、黄淮海地区盐渍化 低产地区的综合治理与发展、内蒙古荒漠化地区 的植被恢复与草场改良等。 ⚫负效应：土壤沙化、次生盐渍化、贫瘠化、毒 性化等 。 土壤人为演替

三、土壤生态系统是自然过程最活跃 的场所 物质三态的复合界面，在 土壤生态系统中，集中了光、 热量、水分、岩石、生物等 多种物质和能量，有机界与 无机界相互作用、相互制约、 环 相互适应、相互调节；它 们之间进行着多种复杂的物 理、化学和生物过程等。自 土填 然界中四大基本循环大气 若石 循环、地质循环、水分循环、 地质循环的环节之一沉积 ,物质流 一一一一能避流 生物循环)都在此不同程度 地表现

物质三态的复合界面， 在 土壤生态系统中，集中了光、 热量、水分、岩石、生物等 多种物质和能量，有机界与 无机界相互作用、相互制约、 相互适应、相互调节；它 们之间进行着多种复杂的物 理、化学和生物过程等。自 然界中四大基本循环(大气 循环、地质循环、水分循环、 生物循环 )都在此不同程度 地表现。 三、土壤生态系统是自然过程最活跃 的场所

四、土壤生态系统是人类活动最激烈 的场所 人类生产活动对土壤生态系统的影响 消极影响 积极影响 直接影响 间接影响 集约耕作 流域治理 水土保持 恢复植被 土壤改良 天然 灌 排水 施肥 人为 人为污染 人 植被 程占地 气候 物：废水、 物种 破坏 变化 废渣、废 变 影响 风性 实与硬化 脱腐殖质化 变 污 污染 次生盐质化 腐殖质化 改变生物群 酸化或碱化 丧失生产能力 千早或湿润 污染化 荒漠化 图3-3人类活动对土壤生态系统的影响

四、土壤生态系统是人类活动最激烈 的场所

土壤生态系统的退化类型及特点 1、土壤侵蚀(Soil erosion) 2、荒漠化(Land desertification) 3、盐碱化(Soil salinization or alkalinization) 4、 贫瘠化(Impoverishment) 5、潜育化(Soil gleyization) 6、 土壤污染(Soil pollution) 7、 土壤非农业利用(Loss of land productive function)

土壤生态系统的退化类型及特点 1、土壤侵蚀（Soil erosion） 2、荒漠化（Land desertification） 3、盐碱化（Soil salinization or alkalinization） 4、贫瘠化（Impoverishment） 5、潜育化（Soil gleyization） 6、土壤污染（Soil pollution） 7、土壤非农业利用（Loss of land productive function）

中国土壤退化的特点 1、范围广 土壤退化在中国的发生很广，在不同地区有不同的表现形式：(1)江南农林区 土壤退化的类型主要是土壤侵蚀、养分亏缺和土壤潜育化等；(2)华北平原农 业区有较大面积的盐碱化土壤、风沙土、低产贫瘠的变性土和漂白土壤；(3) 内蒙古农牧区主要是荒漠化和盐碱化：(4)黄土高原主要是士壤侵蚀；(5) 西北牧区主要是干旱、荒漠化和盐碱化：(6)青藏高原则是冷冻和土壤贫瘠化。 2、发展快 中国土壤从20世纪50年代到90年代短短几十年时间当中就发生了质的变化，有 一些土壤退化现象更是在很短的时间内就形成并迅速发展，如土壤污染、土壤 侵蚀等，许多土壤退化的现象几乎到了日常可以观察到的程度。 3、对生态环境影响严重 首先，土壤退化直接影响农业生产，导致作物减产。其次，土壤退化对林牧业 产生负面影响。第三，土壤退化也影响了生态环境，甚至造成突发性灾害，威 胁人类的生存。 4、防治土壤退化的力度在加大 中国各地对土壤退化的防治一直在进行当中，且有许多成功的范例

中国土壤退化的特点 1、范围广 土壤退化在中国的发生很广，在不同地区有不同的表现形式：（1）江南农林区 土壤退化的类型主要是土壤侵蚀、养分亏缺和土壤潜育化等；（2）华北平原农 业区有较大面积的盐碱化土壤、风沙土、低产贫瘠的变性土和漂白土壤；（3） 内蒙古农牧区主要是荒漠化和盐碱化；（4）黄土高原主要是土壤侵蚀；（5） 西北牧区主要是干旱、荒漠化和盐碱化；（6）青藏高原则是冷冻和土壤贫瘠化。 2、发展快 中国土壤从20世纪50年代到90年代短短几十年时间当中就发生了质的变化，有 一些土壤退化现象更是在很短的时间内就形成并迅速发展，如土壤污染、土壤 侵蚀等，许多土壤退化的现象几乎到了日常可以观察到的程度。 3、对生态环境影响严重 首先，土壤退化直接影响农业生产，导致作物减产。其次，土壤退化对林牧业 产生负面影响。第三，土壤退化也影响了生态环境，甚至造成突发性灾害，威 胁人类的生存。 4、防治土壤退化的力度在加大 中国各地对土壤退化的防治一直在进行当中，且有许多成功的范例