基于3s吉林省黑土退化监测与评价——以德惠市为例

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1、东北师范大学硕士学位论文1．3．2群落在人为干扰下产生的演替不稳定性是其产生退化的内在原因在未开发以前，黑土区是森林草原和草甸草原。随着人口的增加、人类活动的加剧，特别是50年代以后，以开垦林地和草地为代价，使原来稳定的林地和草地生态系统变为稳定性较低的农田生态系统。随着生态平衡的变迁，环境条件也随之变化，灾害性天气发生频率变高，农田的抗逆能力降低。农田对人为投入的依赖性加剧，在人为投入少的情况下，退化加速。1．3．3人为不合理利用是黑土退化的主要原因(1)对林地草地的开垦由于人口的剧增，引起对粮食和居住地的需求增加。在平地上的耕地肥力降低时就开垦林地和坡地，垦后的农田，改变了自然植被的

2、覆盖状况，降低了系统的稳定性，从而使土壤退化加剧。(2)垦后搞单一的粮食经营，且只用不养长期以来，搞单一的粮食种植，单一的作物品种导致土壤中的营养元素不平衡。仅施少量的有机肥或不施有机肥，在黑土肥力降低时，单靠化肥来提高单产，追求短期经济效益，忽略环境效益和生态效益，造成黑土的理化性质变差，自然肥力降低。(3)耕作方式的不合理加剧了黑土的退化如在4—5月份时起垄，加剧了风蚀。坡耕地顺垄作业，也加剧了水蚀的强度。(4)城市垃圾的不合理处置城市垃圾的不合理处置及农用地膜、农药的使用引起黑土的污染，导致生产的粮食品质下降，危害人们的健康。1．3．4全球环境变化的区域响应也是黑土退化的潜在原因由

3、于全球变暖，导致全球环境恶化，出现土地的沙化、盐碱化和草原退化。黑土区的退化也是全球变化的区域响应之一。1．3．5经济快速发展使得黑土的非农业转化加速城市化、工业化要求城市扩张、工业企业和交通发展，农村居民的建设都占用了大量的耕地，且都是以黑土为耕作土壤的耕地。1．4黑土退化国内外研究现状分析1．4．1国外研究现状土壤退化研究在国外起步比较早，自1971年FA0提出土壤退化问题并出版“土壤退化”专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开㈨。联3东北师范大学硕士学位论文编制

4、工作H3。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五’’科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究"任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资

5、料和地理信息系统技术编制了东部红壤区l：400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1：400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的WischIIleier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及

6、其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸

7、度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1／2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理：在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低