土壤的概念范文篇1

本研究需要全国多年平均降水量、多年平均气温、土壤有机质含量分布、全国土地利用类型分布、农作物分布、作物种植制度等数据及资料。

1.1气象数据从“中国气象科学数据共享服务网”下载得到遍布全国的气象站点1970—2001年的气象数据[9]，包括了每日降水量和每日平均气温，根据这些数据计算得到每个站点的多年平均气温和多年平均降水量。利用ArcGISRDesktop9.2对这些点状数据进行插值，得到全国范围的多年平均气温和多年平均降水量分布图。

1.2土壤数据土壤有机质含量分布图来自中国农科院农业资源与农业区划研究所数字土壤实验室[10]，为面状矢量数据，每个多边形的主要属性信息包括了多边形的面积以及该多边形所含土壤有机质百分含量的范围。

1.3土地利用类型数据来自中国科学院资源环境科学数据中心的全国1km分辨率土地利用类型数据，为栅格数据，其土地利用类型包括耕地、林地、草地、水域、城乡工矿、居民用地和未利用土地。

1.4其他资料进行分析所需的农作物分布、气候及农业区划、作物种植制度等资料来自于互联网及相关学术期刊、专著与权威图集。

2研究方法

2.1两个概念在阐述场景体系建立的方法之前，有必要对本研究中将涉及的两个概念作出解释。（1）百分位（Percentile）：百分位是统计学术语，是一个位置指标，用Pp表示，描述一组升序排列的数据中第p百分位置上的数值。计算百分位的方法各种各样，在本研究中，我们使用的是MicrosoftExcelR中的Percentile函数，其语法如下：Pp=Percentile（Array，p）式中：Array为求算百分位的数组或数据区域；p为百分比值，在0到1之间；Pp为返回的第p百分位上的数值。（2）地下水的农药淋溶脆弱性：脆弱性（Vulnera－bility）这一概念起源于自然灾害研究[16]，并广泛应用于环境科学、生态学、气候变化、土地利用、可持续发展科学等多领域研究[16-18]。在本研究中，脆弱性是一个相对的概念，是待评价系统暴露于不利影响或遭受损害的可能性。农药在施用后对环境系统的负面影响总是存在的，为保证农药的施用在可以接受的程度上是安全的，需要制定安全标准（如国家标准或行业标准等）。如果某种农药对环境的危害位于规定的安全标准之内，则认为农药在该环境系统中的施用是安全的；如果超过了这一安全标准，则认为环境处于脆弱状态。在本研究中，脆弱性概念与百分位概念结合，一起表示受到农药施用污染影响的、按规定要保护的环境系统，从而保证了既能找到脆弱的农业生产环境，而百分位概念的使用又避免了将极端情况纳入考虑范围。“现实中最糟糕的情况”并不是一个极端恶劣的情况，而是由百分位确定的相对恶劣的情况。欧盟国家通过多年研究论证，采用地下水对农药淋溶脆弱性达至第80百分位的土壤有机质含量和多年平均降水量作为场景点的构建标准，从而实现地下水场景点的脆弱性达到第90百分位的[2-3]。任何一种农药如果在这些场景点的气象土壤条件下是安全的，那么该农药在90%的欧盟其他区域也是安全的。我国目前尚未制定针对地下水的农药浓度限量标准。由于地下水是我国重要的饮用水源，应充分保证农药的施用对多数地下水不构成威胁，相关管理部门认为必须保证农药施用在我国99%的地下水环境系统中是安全的。针对旱作农田与地下水这一环境系统，其脆弱性主要由土壤有机质含量和多年平均降水量决定，因此定义农药的淋溶脆弱性达第90百分位的土壤有机质含量与农药的淋溶脆弱性达第90百分位的多年平均降水量共同体现了脆弱性达第99百分位的环境系统。倘若农药对99%的环境系统的风险是在安全范围之内的，便认为该农药可以在实际环境中施用。

2.2场景区的划分我国地域广阔，气候、土壤等自然条件复杂，农业耕作制度和生产条件差异明显。因此，首先把全国分成若干个在一定程度上具有比较近似的气候和农业生产特征的场景区，然后在每个场景区中构建标准场景是科学和切合实际的方法。场景区一来有利于在构建标准场景的前期减少同时考虑降水、气温、土壤、作物等多个影响因素产生的复杂性，二来将全国分为几个区域避免了在构建标准场景时对全国主要农业生产条件的遗漏。降水量、温度、土壤理化性质、作物特征是影响农药环境行为最关键的几个因素，它们共同决定了农药在环境中的转化、淋溶、挥发等环境行为，进而决定了农药对环境的污染程度。大量研究表明，农药的用量、水溶性、施药地区的降水量或灌溉水量、施药地区土壤质地、地下水水位对农药能否造成地下水污染的影响最大[19-21]。在本研究中，首先选择降水量和温度作为划分场景区的主要依据，主要因为：一是农作物的分布与降水量、积温等气候条件密切相关；二是土壤种类及土壤有机质含量的不同分布也与各地降水、温度存在联系。场景区划分的主要步骤是：将全国多年平均气温和多年平均降水量分布进行叠加，形成各级多年平均降水量和多年平均气温的组合，然后结合农作物分布特征、地形特征调整组合，最终得到能代表全国主要气候特征和农业生产条件的场景区。首先按400mm和1000mm等值线将全国多年平均降水量分布图分成三区，之所以选择这两个等值线是因为多年平均降水量400mm和1000mm是我国气候带划分的依据之一，并且也是我国不同的常年灌溉地带、不稳定灌溉地带和水稻灌溉地带划分的依据[22]。按8、12、16、20℃等温线将全国多年平均气温分布图分成5个区域，这些等温线与上述降水等值线叠加后产生的区域与中国农业自然区域大致吻合。不同自然区域和水利条件对农作物分布和农田耕作方式都有极大影响，因而也是我们在选择标准场景时要重点考虑的。根据场景区数量不超过10个、场景区不宜太过零碎以及场景区应代表全国主要农业生产条件的原则[2]，叠加后的结果经过合并、调整，最终得到的结果如图1所示，各个场景区的气候、地理、农业生产特征如表1所示。

2.3场景点的选择场景区表现了我国气候特征和农业生产的主要空间分布规律，而土壤特性则是从每一个气候特征和农业生产相对一致的场景区中选择场景点的主要依据。土壤特性包括土壤机械组成、pH值、容重、有机质含量等，其中土壤有机质是吸附农药的主要载体，土壤中有机质含量越高，吸附性能也越强，使可淋溶的农药量减小，因而淋溶深度也减小，对地下水的威胁也越小，也就是说，使农药淋溶脆弱性越大的土壤种类其有机质含量越小。本研究根据各个场景区中土壤有机质含量的分布，选择出使农药淋溶脆弱性达到第90百分位的土壤有机质含量所处的位置，结合气象资料选择出各个场景区的场景点所处位置。下面以华北区为例阐述场景点的构建过程。场景区中使农药淋溶脆弱性达到第90百分位的土壤有机质含量，与场景区中旱地的面积和土壤有机质含量的分布有关。首先利用ArcGISRDesktop9.2，提取土地利用图中的旱地，并与土壤有机质含量分布图[10]叠加（图2），新图层的属性包括了每个多边形的面积、土壤有机质含量级别、平均土壤有机质含量。将图2中所有多边形按平均土壤有机质含量升序排列，计算土壤有机质含量各个级别的累积面积比例。由于土壤有机质含量与地下水农药淋溶脆弱性是负相关关系，累积面积比例的第10百分位实际就是脆弱性达第90百分位的土壤有机质含量，选取累积面积比例在第10百分位处的土壤有机质含量的分布区域作为该区域“最脆弱”的土壤，即标准场景点的候选区域。场景点既代表现实中最糟糕的情况，也是建立在真实数据基础之上的，因此场景点必须选在能收集到各种详细气象和作物生产数据的地点。鉴于此，农药淋溶脆弱性达第90百分位的旱地、年降水量接近该地区平均水平并且靠近气象台站的地点是场景点的最佳区位。根据这一原则，3个场景点在华北区构建完成，如图3所示。其他4个场景区中的场景点根据相同的步骤依次选出，由于青藏高原区的农业用地占全区土地面积的比例不到2%，不在该区选择场景点。全国共选择出11个地点用于构建标准场景，如图4所示，各场景点的主要属性如表2所示。

3结果

根据气候、农业特征，全国被划分成6个场景区，分别是东北区、西北区、华北区、长江流域区、华南区、青藏高原区（图1）。其中，青藏高原区的旱作农业地比例极小，该地区农业在全国农业中所占的比重也很小，因此不考虑在这个场景区选择场景点。剩下的5个场景区中一共选择出11个地点用于构建标准场景（图4）。

3.1场景区主要特征各个场景区的主要自然特征、农业条件和作物种植特征分述如下。

3.1.1东北区该区是中国主要的商品粮和大豆生产基地。纬度高，积温不高，年降雨量400~800mm，作物生长期短，主要从4月到10月；土地肥沃，土壤有机质含量较高；耕地主要分布在三江平原、松嫩平原、辽河平原等地区；地下水、地表水丰富，适宜灌溉。玉米、大豆、春小麦、水稻和高粱是该区5种重要的作物，主要轮作方式是一年一熟。

3.1.2西北区该区位于半干旱、干旱气候区，干旱少雨，年降雨量低于400mm，积温低；草原面积大，畜牧业发达；地表水稀少，地表蒸发强烈，灌溉条件不好，仅在有河水、冰雪融水、地下水灌溉的地区，农作物生长较好，形成主要农业区（宁夏平原和河套平原的引黄灌溉农业区）；甘肃河西走廊的农田利用祁连山的冰雪融水灌溉；新疆各盆地边缘的绿洲主要依靠高山冰雪融水和地下水等进行灌溉而形成绿洲农业。主要作物有玉米、马铃薯、春小麦、大豆、谷子、高粱、棉花、春油菜等，一年一熟。

3.1.3华北区该区属于暖温带气候区，可分为东部的黄淮海平原和西部的黄土高原。前者是我国重要的冲积平原与重要的农业区，地势平坦，土层深厚，年降水量达到500~1000mm，但降水和地表径流分布不均；主要作物有冬小麦、玉米、大豆，另外，烟草、花生、油菜、向日葵也有很大种植面积，两年三熟或一年两熟。后者降水量400~600mm，但年内和年际间分布不均；土壤肥沃，但土质疏松，地表无植被保护，水土流失严重，并且由于长时间的水蚀使得土地表面被切割成纵横交错的台地、脊、沟壑，地下水水位较深；该区种植冬小麦、玉米、马铃薯、黍子、谷子、大豆、芝麻、高粱等，南部两年三熟，北部一年一熟。

3.1.4长江流域区该区属于亚热带气候区，积温高，无霜期210~340d，雨季长，雨量充沛，农业、林业和渔业都很发达。东部多平原宜耕地面积大，西部多山多丘陵，山间盆地和河谷成为主要的农业生产区。主要作物有水稻、玉米、冬小麦、烟草、冬油菜、花生、芝麻、大豆、甘薯、马铃薯、甘蔗、亚麻、西瓜、苹果、梨、葡萄、柑橘等，一年两熟或一年三熟。

3.1.5华南区该区位于亚热带和热带地区，高温多雨，水热资源极其丰富，但各季节降水分布不均，雨季导致严重的水土流失；90%面积是丘陵区，适合农业生产的水平盆地有限；土壤多为赤红壤、砖红壤。水稻、玉米、大豆、甘薯、马铃薯、小麦、花生、油菜、甘蔗是主要作物，轮作方式为一年三熟或四熟。

3.1.6青藏高原区该区地势高、气温低，自然条件恶劣，高原上不适合农作物的生长。只有在海拔较低的河谷地区，水热条件组合相对较好，适宜发展种植业生产，因此在南部的雅鲁藏布江谷地、东部的湟水谷地形成了河谷农业生产。主要农作物是青稞和小麦。这个场景区农用地比例小，在全国农业所占的比重也较小，因而不考虑在该区构建场景点。

3.2场景点主要特征场景点的气象、土壤、地下水、灌溉条件、作物特征等数据是标准场景的重要组成数据，其中的主要属性如表2所示。

3.3PEARL模型检验为了检验本研究所建立的场景体系的科学性及其在中国适用性，在本节中将所构建的标准场景参数录入PEARL模型数据库中，并选择三种不同类型的农药进行测试。PEARL模型是欧盟用于判断新农药对地下水有风险与否的官方模型之一，其中设定了环境、农业生产条件等对农药环境行为产生影响的要素组成的若干个标准场景，用户只需选择场景点、作物类型、灌溉方式，并输入需要评估农药的物理化学性质，设定模拟时期，便可以获得该农药进入地下水后的残留浓度。三种农药分别是莠去津（Atrazin）、杀毒矾（Oxadixyl）和涕灭威（Aldicarb），它们的物理化学特性如表3所示。莠去津是常用的除草剂，对人畜低毒，在玉米田中通常于出苗前兑水喷洒于土壤表面，易被雨水淋溶至土壤深层，对地下水具有潜在危害；杀毒矾是一种低毒杀菌剂，半衰期长且不易被土壤吸附，但一般通过加水喷雾于作物表面，因进入土壤系统的有效成分较少，故向下淋溶的农药量也较少，正确使用时对地下水不构成威胁；涕灭威属于剧毒杀虫剂，具有极高的水溶性和极长的半衰期，在土壤中淋溶与移动性强，且多通过穴施或沟施撒布于作物根部附近，对土壤和地下水具有极高的风险，属于限制使用的农药，对施用环境与施用作物的种类有严格要求[23]。PEARL模拟这三种农药施用于华北区标准场景的玉米田中，模拟期为1976—2001年。根据模拟结果，在这26年模拟期内，这三种农药施用后在地面以下1m深处土壤渗滤液的浓度变化和第90百分位分别如图5、表4所示。分析三种农药多年的浓度变化规律可以发现，当年降水量大时，农药残留在土壤渗滤液的浓度也随之增加，即农药浓度曲线出现波峰，尤其是溶解度大的农药最为明显。以商丘为例，在模拟期内，该点的三种农药浓度都出现了6个较明显的波峰，分别出现在1976、1979、1984、1990、1995、2000年，这正与商丘点年降水量较大值出现的年份吻合；武功在1984年和1985年两年的年降水量较多，农药残留浓度曲线相应地出现了明显波峰，而商丘较多的降水量出现在1985、1986年，农药残留浓度曲线波峰的出现也较之武功有所退后；1998年商丘也有较多降雨，农药残留浓度却没有出现较高的值，因为当年在农药施用之后短时间内没有降雨。这也说明了农药在土体中的残留浓度值还与降雨事件发生的时间有关，若农药施用之后马上有降雨，则会有更多的农药随雨水向土壤内部淋溶。欧盟的饮用水中农药最大可容许浓度标准为0.1μg•L-1，根据此标准，施用莠去津和涕灭威对施用地的地下水存在巨大风险，而杀毒矾的施用则是安全的。我国目前尚未出台农药浓度在地下水中的限量标准，仅在《地下水质量标准》[26]中规定了作为饮用水源和农业用水的地下水中滴滴涕与六六六的浓度限量分别为1.0μg•L-1和5.0μg•L-1。因为滴滴涕与六六六的毒性巨大，将模拟所用的三种农药与此标准相比可知，莠去津和杀毒矾的施用对地下水都是安全的，而涕灭威的施用则对地下水产生巨大威胁。这一结论与这三种农药在现实中的使用情况相符。

4结束语

土壤的概念范文篇2

关键词：森林；水源涵养；功能；表现形式

【分类号】：X832

随着水资源需求量的不断增加以及水环境的急剧恶化，水资源紧缺已成为世人所共同关注的全球性问题。由于森林生态系统是清洁水源的发祥地，因而其涵养水源的功能尤其受到人们的重视。自20世纪初森林与水的关系研究开始以来，森林的水源涵养功能一直是生态学与水文学研究的重点内容，而且发表了大量研究成果。为了客观认识与正确评价森林生态系统的水源涵养功能，本文探讨了森林水源涵养功能的概念，并分析了其主要表现形式，旨在为我国的森林水源涵养功能评价研究提供参考。

1森林的水源涵养功能

森林的水源涵养功能是一个动态发展中的概念，其内涵随着人们对森林与水关系认识的不断深入而变化。19世纪末20世纪初，森林水文学的研究主要集中在以流域（或集水区）为单元研究森林对河川径流的影响上，到了20世纪60、70年代，森林的生态水文过程研究开始受到重视，林冠截留、枯枝落叶层截持、土壤水分入渗与贮存以及林地蒸发散等水文过程逐渐为人们所认识。因此，在研究的早期，水源涵养功能主要是指森林对河水流量的影响；后来，森林的拦蓄降水功能逐渐受到重视，而目前的森林水源涵养功能研究包括多项内容，比如森林对降水的影响、森林蒸发散、森林对径流的影响和森林对水质的影响等。当前的水源涵养功能概念更加综合化，它不仅关注森林生态系统内的水文过程，同时也关注于多个水文过程所产生的综合效应。因此，可以用水源涵养功能的狭义概念和广义概念进行区分，即狭义的水源涵养功能是指“森林拦蓄降水或调节河川径流量的功能”，而广义的水源涵养功能是指“森林生态系统内多个水文过程及其水文效应的综合表现”。

2森林水源涵养功能的主要表现形式

水源涵养功能主要表现形式为：截留降水、涵蓄土壤水分、补充地下水、抑制蒸发、凋节河川流量、缓和地表径流、改善水质和调节水温变化等。

2.1蓄水功能

由于森林生态系统的特殊性质，森林土壤像海绵体一样，吸收林内降水并很好地加以蓄存，在陆地生态系统中具有最大的水源涵养能力，被誉为“绿色水库”。森林通过截留、吸收和下渗对降水进行时空再分配，减少无效水，增加有效水。研究表明，森林土壤根系空间达lm深时，lhm2森林可贮存水200～2000m3，比无林地能多蓄水300m3。

2.2调节径流

森林对河川径流的形成起着重要的影响作用，它能降低地表融雪水和雨水的径流量，并使其渗入地下，变为地下径流，从而可降低洪峰高度，提高平水期的水位，防止水库被土壤水蚀产物淤塞。

2.3削洪抗旱功能

森林在洪水季节通过降水截留，森林的蒸腾、蒸发，森林土壤的水分渗透，延长融雪时间，减少地表径流等起到蓄水防涝的作用。在干旱季节则可以供水抗旱。

2.4净化水质的作用

森林对水质有良好的净化作用。我国热带森林尖峰岭实验站长期观测结果表明，热带原始森林流域集水径流水质检出均值为最优质的源水，其次为天然更新山地杉木幼林流域、天然更新山地雨林流域，森林对水质净化能力非常强。

水源涵养功能通常可以通过以下指标的测定而获得：

（1）林冠截留量，通过林内穿透雨测定装置测定并计算林冠截留量。

（2）树干径流量，通过树干径流测定装置测定并计算树干径流量。

（3）林下植物层持水量，采用浸泡法测定林下植物层最大持水量。

（4）枯枝落叶层持水量，采用浸泡法测定枯枝落叶层最大持水量。

（5）土壤持水量，采用土壤水分测定仪测定土壤持水量。

森林对水质的净化则可根据径流小区的泥沙数据进行推算，森林的水源调节效能的经济评价主要取决于两个因素：①集水地区径流的增长状况（与无林地相比）；②水源的经济价值。

3结论

森林是自然界中重要的可再生资源，它能调节气候、涵养水源、净化空气等，有效地改善生态环境。随着当前水资源缺乏以及各种污染引起的水质下降，解决水资源问题已成为人类面临的重要任务，森林与水之间的关系也成为当今社会关注的热点。

土壤的概念范文篇3

关键词：矿山边坡；植被恢复；目标和方法1植被恢复的概念

植被是生长并覆盖于地球表面植物群落的统称，根据植物生长环境和特点的不同又可以分为高山植被、草原植被、海洋及岛屿植被等多种类型。通过结合生态学及工程学原理，将由于矿产资源的开采、公路修建等造成的已被破坏的植被重新修复，以维持该地区植物种类的多样性以及生态环境的正常和可持续发展的行为，即被称为植被恢复。

2矿山边坡植被恢复的目标

2.1理想目标

矿山植被恢复的理想目标是将矿山边坡的生态环境与矿山所在地区的自然生态环境调节至和谐统一的等级，使矿山边坡的植被恢复生物物种的多样性，并使其能在一定程度上防御自然灾害，对周围的环境具有一定的保护和改善作用。

2.2阶段性目标

矿山边坡的阶段性目标可以分为以下3个阶段，分别涵盖了生态学、功能性、观赏性等3个方面的内容。

2.2.1生态学目标。这一目标是矿山边坡植被恢复的首要阶段目标，其具体内容是使矿山边坡的植被的生物学及生态学特点与该矿山所在的自然环境相适应[1]。换而言之，就是指通过采取一定的手段使原本被破坏的植被的生长状况、植物的形态、物种多样性等逐渐恢复至未被破坏前的状态。

2.2.2功能性目标。当矿山边坡的植被生态学目标达到之后便可开始第2阶段的目标实现，即植被的功能性目标，具体包括使植被的水文效应、对环境的改善作用、水土维持作用等功能与未被破坏前或天然植被的功能趋于最大程度的近似水平。

2.2.3观赏性目标。在前2个目标均已实现的前提下，为了提高矿山边坡植被的美观程度，可以对植被的整体群落形态、植被的选择、植物的修剪等进行改进，以进一步提高其观赏性。

3矿山边坡植被恢复的方法

3.1边坡土地的整改

对矿山边坡植被进行恢复工作的第一步就是对边坡土地进行整改。对边坡土地的整改要将矿区的整体生态环境纳入考虑，对原有的土质进行合理地利用，同时要注意维持边坡的整体稳定性，避免因坡体结构被破坏而引起的坍塌。除此之外，对弃渣坡面土地进行改造时，要对其进行分级，以保证坡体以及水土的稳定性。而对于开采岩质的坡面，应根据其具体的地质类型和特点，保证没有浮石和危石的潜在威胁，并避免开山施工对边坡土地造成的二次损坏。

3.2边坡土壤的改善

在对矿山边坡的土地进行整改后可开展土壤改造工作。由于矿山的土壤通常源自被剥离的表面土壤、废矿石等，因此，对边坡土壤的改良应从土壤的物理结构着手，将不利于植被生长的土质成分剔除掉。之后对边坡土壤的营养状况进行取样调查，分析其有机物与无机物的比例、酸碱度、肥沃程度等，对于土地贫瘠、营养状况差的土壤进行化学改造，如在土壤中施加营养废料、改变土壤酸碱度等[2]。

3.3边坡植被的修复

首先，选择合理的植物种类。根据矿山植被恢复的阶段性目标可知，在对边坡植物物种进行选择时应充分考虑矿山所在地区的地理环境、气候特点、物种生长特点及多样性等因素，具体可以通过矿山边坡周围的自然环境中生长的植被进行植物物种的选择。第二，做好种群的配置。要达到矿山边坡植被恢复的目标，在选择好合适的植被种类之后不能随意的配置物种，因为不同生长习惯的植物可能会产生相互克制的作用，从而影响植被的恢复效果。同时，还应充分考虑到矿山边坡的土地情况，根据土壤的肥沃与贫瘠程度选择适合生长的植被。第三，采用合适的植被建造方法。对易于生长的植物通常采用喷播的方式进行植被建造，该方法也是经济性最强的种植方法。对部分发芽迟缓但不影响其它植被生长的植物可以先采用容器种植的方法进行树苗的培植，之后再移植到矿山边坡的植被中去。

4结语

综上所述，文章对植被恢复的相关概念做出了阐述，对不同阶段的矿山边坡植被恢复目标进行了分析，并提出了相应的植被恢复方法，拟为边坡生态环境的治理提供可靠的理论性依据。

参考文献

土壤的概念范文篇4

[关键词]玉米；秸秆覆盖；免耕；栽培技术

[中图分类号]S513[文献标识码]A[文章编号]1672-5158（2013）06-0475-01

1玉米免耕栽培技术的核心理论认知

1.1秸秆覆盖免耕的含义

秸秆覆盖免耕是保护性耕作重要组成部分，关于保护性耕作的概念，国内外学者观点还不完全一致。国外典型的概念是美国保护性技术信息中心（CTIC）提出以覆盖度为主要标准，指在一季作物之后地表留在覆盖至少为30%为保护性耕作，如免耕、垄作。国内学者张海林认为保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施，从而减少农田土壤侵蚀。

1.2秸秆覆盖研究结果

秸秆覆盖能改善土壤物理性质，增加氮，磷，由其是有机质和速效钾的含量，具有蓄水保墒，调节地温和缓解土壤水分。温度流动，降低杂草密度，调节土壤酸碱度，提高土壤活性的作用，对农田防护有重要意义，由于农田秸秆覆盖的综合效应，使作物产量得以显著提高。秸秆覆盖白天起到降温作用，夜晚起到保温保湿作用保护农田生态环境，并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续。土壤有机库约有1500pgc，是陆地生态系统的最大碳库，约占总量的百分之六十七，土壤呼吸向大气提供二氧化碳，使土壤有机质的重要环节。农业工作措施再循环中起到起到极其重要的作用。包括免耕在内的保护性耕作措施被被人认为是减少土壤碳损失的重要环节。玉米秸秆覆盖栽培技术，有利于环境改善与保护。

1.3免耕的含义

是保护性耕作中种植与肥料统一管理的特殊类型，其土壤和地表残留物受最小的扰动。秸秆覆盖免耕就是指不翻耕和少扰动土壤，用秸秆残茬覆盖地表，借助配套机械播种与施肥联合操作，主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术。玉米秸秆覆盖免耕技术核心是：改田间根茬与秸秆清理或焚烧为秸秆覆盖还田；改年季多次耕作为免耕，是提高土壤肥力和抗旱能力的低碳可持续现代农业技术。

2秸秆覆盖免耕栽培的作用

3.1提高土壤肥力

秸秆覆盖免耕具有明显的提高土壤肥力作用。对玉米秸秆还田能明显提高土壤有机质和氮磷钾含量，还田3年的有机质增加0.05%～0.09%，还田6年的有机质增加0.06%～0.1%，还田9年的有机质增加0.09%～0.12%，全氮、有效磷和速效钾含量也相应地有所增加。多年连续秸秆覆盖免耕还可明显提高0～20cm土层土壤蔗糖酶、磷酸酶活性，免耕可提高土壤的碱解氮和有效磷含量。免耕增加了土壤的有效养分，主要是由于增加了土壤有机质和微生物生物量，并使施用的化肥更多地被生物固结而保蓄在土壤之中，从而提高了土壤养分的容量与有效性，减少了土壤中游离的养分，由此减少了养分的流失，扩大了养分的再循环能力，免耕能提高表层土壤微生物生物量。

2.2保墒作用明显

秸秆覆盖以后在土壤表面形成了一种物理障碍，阻碍农田水分蒸发即保墒作用。秸秆覆盖处理能明显地提高土壤表层的含水量，使表层土壤经常保持湿润状态，这不仅有利土壤表层的有机质和微生物含量增加，而且可提高土壤保墒能力。秸秆覆盖有利于干旱地区的抗旱播种，秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害。

3玉米免耕技术的技术要点

3.1选择机具

玉米免耕播种机有气吸式精量播种机、仓转式穴播机和窝眼轮式条播机，可根据经济条件和需求进行选择。实施玉米精量播种，可不用间苗，玉米种子发芽率要达到95%以上，确保玉米播种质量。

3.2增加密度

玉米种植密度要与品种要求相适应，一般播量在2.5～3.5kg/hm2，耐密紧凑型玉米品种密度要达到4200～4700株/亩，大穗型品种密度要达到3200～3700株/亩，高产田适当增加。

3.3规范玉米种植行距

根据农艺和玉米机收要求，坚持农机与农艺相结合的原则，大力推广玉米等行距免耕播种，播种行距一般在60～70cm，以利玉米机收和提高产量。在行距一定的情况下，通过调整播种株距，达到不同玉米品种所要求的种植密度。

3.4正确调整机具

按照使用说明书，正确调整排种（肥）器的排量和一致性，确保种植密度；调整镇压轮的上限位置，保证镇压效果；调整播种机架水平度，确保播种深度一致。

3.5适时抢墒播种，控制播种深度

在黑龙江省，玉米播期以5月1日到20日为宜。及时抢墒播种，促进玉米早发。墒情差时，可先播种后灌溉；旱作区应抢墒播种。

在墒情合适的情况下，播种深度一般控制在3～5厘米，沙土和干旱地区播种深度应适当增加1～2厘米。

3.6种肥合理施用

施肥深度一般为8～10厘米，与种子上下垂直间隔距离在5厘米以上，最好肥、种分施在不同的垂直面内。肥料以颗粒状复合种肥为好，施肥量10～20公斤/亩。为减少用工，有条件的地区，可选用缓释肥，随播种作业一次性施足。

3.7先行试播

正常作业前，要试播一个作业行程。检查播种量、播种深度、施肥量、施肥深度、有无漏种漏肥现象，并检查覆土镇压情况，必要时进行适当调整。随时观察秸秆堵塞缠绕情况，发现异常，及时停车排除和调整。机组在工作状态下不可倒退，地头转弯时应降低速度，在划好的地头线处及时起升和降落。

3.8适时喷施化学除草剂和药剂

在播种后当天或3天内喷施化学除草剂，均匀覆盖土壤地表面；选用的除草剂有乙草胺（禾耐斯）、都尔、宝收、赛克津（甲草嚓）、阿特拉津、2，4滴丁酯等。对黏虫数量大于5只/平方的地块，要添加杀虫剂，待药剂均匀混合后一次喷洒。

4研究趋势和展望

秸秆覆盖免耕是一种农机与农艺相结合抗旱低碳的保护性耕作技术，是集农业机械工程、作物栽培学、土壤学、肥料、气象、生态学和经济学等多学科知识集成的技术体系。随着国家对免耕机械的引进与技术的消化吸收，已创造出一大批秸秆覆盖免耕机械设备，但适于秸秆覆盖免耕机械的农艺技术还有待深入研究。机械受土壤、气候等环境条件的影响较弱，而作物的反应较为强烈，若农艺技术不作相应的调整，将会制约秸秆覆盖免耕技术水平的发挥。如Blevins研究结果表明，与常规耕作相比，免耕早播低产，而晚期播种，免耕可以获得高产；覆盖免耕可以降低地温，减少土壤蒸发，增加作物的蒸腾耗水，提高玉米对水分利用率，达到节水增产的目的。

参考文献

[1]李万良，刘武仁，玉米秸秆还田技术研究现状及发展趋势，吉林农业科学，2007，32（5）；32-34

[2]张海林，高旺盛，陈阜，等，保护性耕作研究现状、发展趋势及对策，中国农业大学学报，2005，10（1）：16-20

土壤的概念范文

一、创造环境，实地观察

如果仅凭课本的文字叙述和插画，学生很难理解其内涵，教师可以带领学生走出课堂，到大自然中进行实地观察，先观察事物的外部特征，再进一步分析事物的内部特征。例如学习温带落叶阔叶林的概念时，可以带领学生观察杨树、梧桐树、柳树等，并与植物园中的亚热带常绿阔叶林进行比较，发现前三种植物冬季落叶，夏季常绿，而亚热带常绿阔叶林植物四季常绿。让学生根据比较结果进行归纳总结，总结出两种植物的特点，使学生掌握地理概念的本质含义和课外拓展知识。例如在学习宇宙的时候，我们不能只依靠想象来学习，应带领学生来到天文馆，全面了解宇宙相关知识。

二、抓关键词，化繁为简

最能表达和概括地理概念内涵的往往只有几个关键词语而已，教师要帮助学生找出关键词，进行分析归纳总结，化繁为简，消除学生厌烦情绪，提高学习的积极性和主动性，使学生短时间内掌握地理概念。例如对“土壤”这一概念的理解，土壤是“在陆地表面具有肥力并且能够生长植物的疏松表层”，从中我们可以提取两个关键词就是，“具有肥力”和“能够生长植物”。通过此种方法我们不但掌握了“土壤”的概念，而且进一步了解了“土地”和“土壤”之间的关系，土壤一定是土地，但是土地不一定是土壤。抓住关键词对于地理概念的理解具有决定性的作用，因此在刚开始的学习中，教师要帮助学生找出关键词，当然最重要的是要培养学生自己找关键词的能力，通过自主学习可以使学生更深刻地理解地理概念，并且提高学习的积极性与主动性，化被动为主动，提高学习效率。

三、类比记忆，区别理解

在进行地理概念的教学中，教师不但要教会学生地理知识，而且还要注重培养学生地理知识的自学能力。高中地理概念特别多，并且不乏有意思相近的，因此学校除了掌握单个地理概念的含义之外，还要了解几个概念之间的关系。教师可以通过以下方式，使学生更好地掌握地理知识，将学到的知识运用到实际生活中。

1.近似概念

有些地理概念特别相似，很容易造成记忆混乱，例如：国土与国土资源、水力资源与水利资源、降雨与降水等。只有从本质上出发进行分析，找出异同点，从而确定相似地理概念的分界线。例如：降雨与降水，都是水汽凝结降落到地面的现象，不同的是，降水是指水汽从云雾中降落，遇冷凝结成液态水和固态水的现象，而降雨是指水汽从云中降落，遇冷凝结成滴状的液态水的现象。由此可以看出，降雨仅是降水其中的一部分，指的是液态水部分。所以在运用的时候要进行区分，在形容气候的特征时，一般会用到“降水量”这种词眼，如温带季风气候的降水量是400-800mm；而河流的补给形式就包括降雨，因此对二者进行区分，不可混淆。

2.矛盾概念

矛盾概念又称为相反的概念，例如：可再生资源与非可再生资源的理解，可再生资源是指在人类不断发展、进步的历史长河中，仍会重新出现的自然资源。非可再生资源是指在人类不断发展、进步的历史长河中，不会重新出现的自然资源。区别这一对矛盾概念的“矛盾点”是：“在人类不断发展、进步的历史长河中，是否会重新出现”。由此我们可以得出矿藏为不可再生资源，土地资源、水资源、生物资源等都是可再生的资源，所以我们要保护好矿藏资源，节约使用矿藏资源。

3.包含关系

我们生存的环境主要由三个方面组成，包括：地理环境、社会环境、城市环境。人类生存和发展的基础是地理环境；而社会环境是人在地理环境的基础之上经过长时间的有意识活动改造形成的；城市环境的特点具有人口密集、交通拥挤、污染严重等特点，是人类对自然干预最多，地理环境的外延是最大的，其次是社会环境，最后是城市环境。

土壤的概念范文篇6

【关键词】土地资源；开发整理；生态环境问题；解决策略

我国的人口众多，人均耕地面积本来就少，而近些年来土地污染和城市化进程的加快让人地之间的矛盾更加严重，为了适应可持续发展的需要，进行合理的土地开发整理是非常有必要的。但是我国对于土地开发整理的概念和内涵缺乏全面和深刻的认识，不注重土地开发整理对于生态环境的影响，因而土地整理开发之后对于生态环境的影响较大，且开发出来的土地质量也参差不齐，这与我国现在推行的可持续发展的观念相违背。

1土地开发整理的相关概念

目前很多人对于土地开发整理的概念仅限于将山地及水体开发成良田，而且在进行土地开发整理时片面的追求土地的面积，开山造田、围海造陆等现象屡见不鲜，对周围的生态环境造成了极大的破坏。土地开发整理其实指的是土地开发、土地整理和土地复垦。所谓的土地开发，是指在保护原有的生态环境的条件下，对有开发价值的土地进行合理的开发利用，最主要的就是对于荒山、荒地和滩涂的开发利用。而土地整理则是指采取一定的措施对利用率较低的土地进行调整，例如对农田的可用面积进行整合，或者是对农田进行一定的生物处理，使土壤变得更肥沃，以提高产率。土地复垦指的是对于生态环境已经破坏的地区进行一定的恢复，让这些土地能够进行一定的生产活动或者提供一定的观赏价值。例如，将废弃矿区还原成景观地。

2土地开发整理的生态环境效益

无论进行何种程度的土地开发整理，都会对周围的环境造成一定的影响，而如何在环境影响和人类生存中找到平衡，这是人类应该着重思考的问题。

2.1对于水文过程和水资源的影响

在我国的土地开发整理中，有相当一部分是向山要地的过程，也就是说，在这个过程中避免不了对于山地资源的开发利用，就必然会在不同程度上改变山地资源的地形地貌，也会对水文过程造成一定的影响。举个例子，如果将山地开发成为梯田，则在降雨的过程中水资源会在梯田中截留下来，渗入地下的水资源就会减少，长此以往可能会导致当地的地下水资源不足。而如果不进行合理的坡地垦殖，则在降雨的过程中很容易造成水土流失，山地上的水土流失相较于平地更难以修复。

2.2对于水生态的影响

人们进行土地开发整理多是为了种植粮食等农作物，而种植农作物就避免不了农药的使用，为了提高产量、防治虫害，农药被大面积地运用于各种作物，而农药的使用会增加河沟等水体的污染，对水生态造成一定的破坏。再者为了提高水资源的利用率，很多地方都以水泥渠代替了原来的河沟，这固然方便地灌溉的使用，但是破坏了渠道水体的自净能力，也让水生动物难以生存。

2.3对植被的影响

土地开发整理的过程中难免会大面积的破坏植被，而原本多种植被构成的林区被单一的作物所取代，这不仅让一些生物失去了原来的栖息地，而且更容易招致病虫害，植被的减少使整个生态环境趋于崩溃。

3对于土地开发整理的建议

3.1重视土地开发整理项目立项管理

土地开发整理并不能盲目进行，需要进行科学的规划。在进行土地开发整理之前，首先要开展可行性的研究，以增加可利用工地为目标，同时最大程度上减少对于自然环境的影响，尽可能不去破坏当地的生态环境，尤其避免对生态敏感区和生态脆弱区进行土地开发。对于开发湿地、围湖造田、毁林毁草的开发项目，应该以一票否决。

3.2针对不同的土地确定不同的开发方式

在土地开发整理的过程中，应该根据地形、地貌、土壤、水资源等自然条件来确定对于当地的土地开发的方式。在开发山地的过程中，应该注重对于沟渠的修建，以减少暴雨袭击时水土流失的程度，让地下水资源得到一定的补充。在水资源缺乏的地区，在满足本地区的水资源的需求的同时，还应该兼顾其他地区对水资源的需求，以免因为土地开发整理而对上下游水资源的供需求造成矛盾。

3.3减少混凝土的使用

混凝土沟渠虽然可以减少渗漏，而且便于管理，但是其对于生态环境的破坏却是巨大的。沟渠原有的净化能力受到了削弱，鱼类青蛙等水生生物的生存条件也受到了破坏。因此在进行土地开发整理的过程中，如果没有必要，应该尽量不去使用混凝土。可以利用机械来对沟渠进行加固，这样同样可以减少渗漏，同时也为鱼虾等水生物提供了栖息条件，有效保护了沟渠身体的自身的净化能力。

3.4重视对于植被的恢复

单一种类的植被对于病虫害的抵抗力较弱，因此在土地开发整理的过程中，特别是在复垦的过程中，应该尽量采取多种植被来恢复土地，以提高生态系统的复杂程度，最大程度上修复原有的生态系统。如果不重视对于植被的恢复，土壤在地表，极易造成水土流失和土地沙化。

3.5保留地表浅层土壤

如今的土地开发整理多是采用大型的机械设备来对土地进行平整，而在这个过程中，很容易导致地表浅层土壤被埋到地下，而深层次的土壤则被带到地表，这样对于农作物的种植是非常不利的。一般来说浅层次的土壤已经经过了多年的植物生长，因而各种有机质也已经有一定的积累，是非常利于种植的，而深层次土壤肥力不如浅层次，在这样的土壤上进行耕作，其产率必然不高。

4小结

为了提高土地资源的利用率，缓和我国人地之间存在的矛盾，合理对土地进行开发整理是非常有必要的，土地开发整理对于水资源、水生态、植被资源等均存在一定的影响，但是可以通过一定的措施将这些影响降到最低，如重视土地开发整理项目立项管理、针对不同的土地确定不同的开发方式、减少混凝土的使用、重视对于植被的恢复、保留地表浅层土壤等。唯有合理的开发土地资源，才能走出一条可持续发展之路。

【参考文献】

[1]刘浩杰，刘宏娟，元媛等.土地开发整理对区域环境潜在影响估算――以河北省为例[J].地域研究与开发，2013，32（1）：117-122.

[2]龙汉庆，周国富，晏述波等.土地开发整理与生态环境问题探讨[J].科技资讯，2012，（10）：145-145.

土壤的概念范文篇7

【关键词】水土保持；方案编制；常见问题；对策

随着我国经济的不断发展，水土保持工作越来越受到国家的重视，这就要求从事水土保持工作的专业技术人员水土保持方案编制人员的业务素质面临严峻的考验，不断提高技术水平。从事水土保持重点工作的部分人员因对水土保持仅有概念上的肤浅理解，在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定，限制使用工程措施，没有意识到水体方面的保持利用，忽略对风力侵蚀的防治，不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。因此，我们要从水土保持的内涵与外延入手，分析出现这类问题的根源。

1水土保持概念的内涵与外延

水土保持是指防治水土流失，保护、改善与合理利用山区、丘陵区和风沙区的水土资源，维护和提高土地生产力，充分发挥水土资源的经济效益与社会效益，从而建立良好的生态环境的综合性科学技术。

随着人们对土壤侵蚀与水土保持认识的不断深入，土壤侵蚀和水土保持的概念和内涵也在不断地发展和演变。水土保持的内容除了防治水土资源的流失外，还增加了利用水土资源和绿化美化环境内容等，水土保持已不仅限于最初的水土流失防治。

2问题根源的解析

2.1把“保持”理解为“保护”

“保持”的含义不仅限于保护，而是保护、改良与合理利用三者的统一。而大部分专业工作者将“保持”理解为“保护”，在方案设计时仅着眼于防治土体的损失而进行机械地固定处理，夸大甚至是盲目使用工程措施，从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力

在方案编制中必须考虑土地资源的可持续发展。从提高土地生产力和水土资源的可持续发展来看，把弃渣场设置在农田的方案是不可取的，即使弃渣经过水土保持措施处理后能够使土地生产力提高到以前的水平，因为弃渣场本身占压了肥沃的土壤，让其退化而变得难以利用。据科学测算，自然风化1cm表土层需要400年时间，风化成30cm耕作层则至少需要12000年，但破坏12000年才风化成的耕作层却只需一朝一夕，因此，避免出现占用农田作为弃渣处理地的方案。

2.1.2对绿化和美化环境的认识浅薄

在方案编制中乱用植物措施，不考虑植物间的互生与对土壤肥力的竞争，只知道植物对土壤的改良，不知道一些植物在人为作用下会恶化土壤理化性质和降低土壤肥力，要么是简单地进行混交造林，没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系，对各树种不进行优化配置；要么是乱用植物种造林，使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质，导致土壤肥力降低，造成植物侵蚀。

部分编制人员由于对植物的绿化和美化作用的认识深度不够，有些没有把植物措施设计到相应深度，有些没有考虑立地条件而随意设计，有些没有考虑混交造林而简单设计，或者在简单的混交造林设计中没有考虑造林密度对生长量的影响，更没有考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用。

2.2没有注意到事物的发展

早期不注重水体的保护和利用，没有意识到化学侵蚀带来的危害，即没有水忧患与水战略的意识，使得方案编制中缺少很多内容，让编制方案的根本目的落空。没有了“维护和提高土地生产力”这一内容，很多东西就显得空荡，更别说水土资源的可持续发展了。

3编制水保方案的目的与意义

拥有丰富的水土资源是立国富民的基础，水土保持方案的编制是我们面临的严峻环境形势的要求，是保持水土的必要措施，是人与自然和谐发展的重要举措。通过工程水土保持方案的编制以及相应水土保持防治措施的有效实施，可将水土流失的危害尽可能地减小到最低程度，能有效地促进原有水土流失的治理、恢复、改善，美化工程建设区及周边地区的生态环境，为当地社会经济发展创造良好条件。水土保持方案可以为工程建设中的水土流失防治管理提供科学依据，增强建设单位、施工单位与周边群众的水土保持意识，为水土保持监督执行机构提供监督执法依据，对促进水土保持生态环境监督管理规范化建设、加快水土保持生态建设、推动社会经济建设和实现山川绿化有着极其重要的意义。

4今后方案编制工作应采取的对策

随着人们认识的提高，土壤侵蚀与水土保持的概念在不断完善和深化，水土保持学逐步演变为一个涉及物理、化学、数学、计算机、气象、水利、农业、林业、资源、环境、社会经济等的综合学科。1991年，国家颁布了《中华人民共和国水土保持法》，水土保持从此走上了法制轨道。随后，中央领导又多次指出，水土保持是改善农业生产条件、生态环境和治理江河的根本措施，要求各地一定要抓好这件关系子孙后代的大事，这是党的第三代领导集体做出的又一重大战略部署，从历史和战略的高度深刻阐明了治理水土流失和建设生态家园的重要性与紧迫性，提出了明确的策略和奋斗目标。现如今，维护和提高土地生产力又给水土保持方案编制工作注入了新的动力，相信今后的水土保持工作制度效果会更完善。在此，希望大家在今后的方案编制工作中不仅要牢牢把握水土保持的概念，也要有重视水土保持的内涵与外延，与时俱进，从防治水土流失、恢复植被与环境以及可持续发展等方面出发，结合资源的便于利用、混林农业、防旱、土地保育等内容谨慎地做好水土保持方案的编制工作，编制出内容独特、质量优良的水土保持方案。

作者简介

王子（1983-），男，齐齐哈尔人，大学，水利助理工程师，从事水利技术推广及水利工程管理工作。

土壤的概念范文1篇8

关键词:核心土壤环境;土壤;灌溉;肥料;温度

中图分类号:S152

文献标识码:B

文章编号:1674-9944(2010)08-0078-02

1引言

作物在大田土壤栽培环境的生长过程中,作物根区范围内的土壤为作物的生长发育营造了一个根系土壤环境,通过这个环境向作物的根系提供水分、养分、空气和热量等。这个土壤环境在大田中,与周围的土壤没有明显的界限,同大田土壤融成一体。这一土壤环境随着根系的发育而变化,从无到有,从小到大,直到作物死亡才逐渐消亡。这个土壤环境的出现和发展过程与作物根系的生长和发育同为一个时空范畴。同时,大田土壤中的水和营养物质等必须存蓄和运动到这个土壤环境中才能被作物根系吸收,否则作物无法生长。这个土壤环境的优劣直接影响作物的生长,是决定作物生长,实现高产、优质、高效栽培目的一个重要因素。

2核心土壤生长环境概念

通过观察、实验发现,在作物的土壤环境的产生和发展过程中,作物生长发育初期阶段形成的根系土壤环境决定作物的生长发展,并在作物的全部生长过程中持续不断地发挥作用。只要营造好作物这一时期的根系土壤环境,就能够解决作物生长发展的核心问题。故将作物这一时期的根系环境称为“核心土壤环境”。作物的根系土壤环境完全是由核心土壤环境发展演化形成的。故核心土壤环境是作物根系土壤环境的中心,在作物的生长过程中至始至终地发挥作用。营造好核心土壤环境就能营造好作物的根系土壤环境。在外部生态环境正常条件下,作物的高产、优质、高效栽培目的就能达到。

核心土壤环境包容在根系土壤环境中,没有具体的界限范围和确切的土壤数量,由于根系土壤环境完全存于大田,以至于要获得良好的核心土壤环境,就要有较好肥力的大田。为了培育良好肥力的土壤,传统作法一般要对大田进行改良,全层翻耕,全层施肥乃至过度施肥浇水以及土壤全层改良的方法来得到“良田沃土”。但是在得到“良田沃土”的同时,往往造成水肥、人力资源的巨大浪费,土地环境受到破坏。特别是全球性水资源短缺,农业生产资源日趋匮乏的今天,如果仍按传统的方法去建设“良田沃土”,那么会因资源浪费,生态环境的破坏而在未来面临更多的灾难,只有节约、环保、高效的农业及生产方式,才是维持人类持续发展的唯一正确选择。

3核心土壤植物栽培装置

作者根据核心土壤环境在作物生长培育过程中的重要作用以及现代先进加工技术和新材料的应用,在作物栽培过程中设置一个能准确界定核心土壤环境在作物根系土壤环境中的位置,范围和土壤数量的装置。放置在这个装置里的土壤构成作物的核心土壤环境,并且由其发展成作物最终完整的根系土壤环境,融入大田土壤中,这个装置称为“核心土壤植物栽培器”(本装置已获中华人民共和国国家知识产权局专利授权。专利号:ZL200820302922.8)。核心土壤植物栽培器在大田中的位置和根系之间关联示意图见图1。

由图1可知,装置里的土壤是根据作物的习性、生长环境以及栽培目的需要而研究出的理想健康土壤。核心土壤环境有确切的位置范围和体积。此外,还能够比较准确地计算出作物生长发育过程所需的水分和营养物质,在作物栽培前就能存蓄在这个装置中,当作物的种子或幼苗栽种到装置中时,就能够逐渐获得一个最佳的生长环境。装置里的核心土壤环境除了能保证作物初期阶段的正常生长发展外,核心土壤中充裕、高效、长效缓释的肥料以及补充的水分,还能在作物的生长过程中长时间甚至是全程发挥作用以及保证作物的成功栽培。同时,装置分为多次和一次使用两类、多次的使用后完全回收再生处理,一次性的最终在大田中完全降解成有机肥料,这样大大减少肥水等资源的浪费和对环境的不良影响。

图1栽培器在大田中的位置与根系之间关系

4核心土壤栽培要素

4.1核心土壤

核心土壤植物栽培器里的土壤是完全根据栽种作物的生长特点、生长环境、种植目的而设定的理想健康土壤。具备了较好的肥料存蓄、水分涵养以及空气的通透性,因而适宜作物生长发育。核心土壤就是“良田沃土”,是作物生长的“第一土壤环境。”当作物在生长过程中,根系穿过装置,进入大田土壤,根系土壤环境在大田土壤中形成,称之为“第二土壤环境”与“第一土壤环境”共同向作物提供水分、营养物质等,保持大田土壤栽培特点。对贫瘠需要治理改良的土地,可以不需要进行全层的土壤改良和过度施肥灌溉以及翻耕,而只需把核心土壤栽培器埋放在栽种大田的土地中,就获得“良田沃土”较之传统的方法和技术,更节约、更环保、更高效。

4.2核心土壤灌溉

灌溉水通过核心土壤栽培器的装置,准确地进入到核心土壤中,使核心土壤环境保持较好的田间持水量。同时为了改变传统的浇灌方法,作者发明了“作物栽培器”(已获中华人民共和国国家知识产权局专利授权,专利号:ZL200820302925.1)。把灌溉水设放在核心土壤的下方或周围的装置里,通过介质的毛细管作用把水运动到核心土壤中,并通过栽培器渗透和湿润根系土壤环境里的土壤,使得核心土壤环境和根系土壤环境得到维持作物正常生长的水分。这样避免了因大量灌溉水没有进入根区范围而因重力和土地表面蒸发造成的水资源浪费,通过“作物栽培器”使用,单株作物对比试验结果显示,节水效果显著,可节水70%~80%。

4.3核心土壤肥料

核心土壤肥料即放置在核心土壤和紧靠“核心土壤植物栽培器”外壁周围的肥料。核心土壤肥料是根据作物生长特点和栽培目的以及大田土壤环境的特性、品质等因子而研制的高效肥料,是根据作物的整个生长周期的需求量一次性放于核心土壤中和栽培器外壁周围的土壤里。通过快释、缓释、长效等方法,在作物生长周期内,集中、高效、持续不断地向作物提供营养。对多年生的作物考虑到不能一次性地放置来满足,可视作物生长情况通过栽培器的装置给予追肥补充。

核心土壤肥料完全是在作物根系土壤环境里,不会造成闲置和浪费,肥料是埋放在核心土壤的中部和底部位置,不会因风蚀、雨水冲刷、水土流失而带走肥料造成浪费,同时也最大限度地减少对土地环境的污染,试验结果证明节肥效果非常显著。

4.4核心土壤温度

核心土壤温度是把经过加热(温)处理的灌溉水,灌溉到核心土壤中,以提高核心土壤环境的温度、有利作物的生长培育缩短作物生长周期,降低作业成本,提高经济效益。

4.5核心土壤免耕栽培

核心土壤免耕栽培指不需要对栽种植作物的大田进行全层翻耕,只需在栽种作物的大田上,按照“核心土壤植物栽培器”或“作物栽培器”的几何尺寸挖坑,把其埋入坑内,用原土回填坑满,露出“栽培器”的表面管口,再把种子或幼苗栽种到核心土壤中的方法。

5结语

人类赖以生存的土地是有限的,只有在有限的土地上,通过科技创新、爱护地球、珍惜土地、节约资源,增产高效,才能维持人类的持续发展,为此,作者提出了“核心土壤栽培”的理念,研发了“核心土壤植物栽培器”、“作物栽培器”,以期为实现高效、环保、节约的新型农业生产技术开发提供有价值的探索。

参考文献:

[1]崔毅.农业节水灌溉技术及应用实例[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]高前兆,李小雁,俎瑞平.干旱区供水集水保水技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3]张增志.荒漠化地区植树造林新材料――蓄水渗膜材料[M].北京:化学工业出版社,2006.

[4]张辉.土壤环境学[M].北京:化学工业出版社,2006.

土壤的概念范文1篇9

关键词土壤重金属污染植物修复

中图分类号：X53文献标识码：A

0引言

造成我国土壤重金属污染的原因复杂多样，如生活废物、矿业废物的随意堆放，污水、废水灌溉，农药和化肥的不合理使用等。土壤污染具有普遍性，世界各国都有局部土壤存在不同程度的污染。全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t。数量巨大的重金属进入土壤对生态环境，给人类健康带来严重危害，特别是重金属污染土壤上种植的农作物产品，通过饮食进入人体，使重金属在体内逐渐富集，可能造成人体制畸制癌的风险。因而，人们对重金属污染的土壤采取了一系列修复措施。如易操作的客土、异位等物理修复方法，但其工程量大而且没有真正解决土壤的重金属污染；添加化学物质调节土壤理化性质或pH的化学修复方法，但费用高而且存在二次污染。相比较而言，利用超富集植物吸收土壤中重金属的特性，对重金属污染的土壤进行修复具有更好的应用前景。

1植物修复原理

植物修复这个概念的提出距今已有几十年的历史。它在20世纪80年代初发展起来，是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术总称。植物在去除土壤中重金属的过程中发生了复杂的多相反应，其反应机理也十分复杂。学者们经过大量研究发现，植物修复的机理主要依靠植物的萃取作用、根系过滤作用、植物挥发作用和植物固定化作用。而植物修复作用途径有两个：一是改变土壤中重金属的化学状态，使其由有效态转变为固定态；二是通过植物吸收、代谢从而降低土壤中重金属含量。第一个途径通过固定土壤中的重金属从而降低了重金属进入农作物内进而危害人体的潜在风险。第二个途径通过降低土壤中重金属含量从而使其慢慢降低到土壤中重金属的本底值，进而减轻甚至消除其危害。

2超富集植物

通常认为特定植物积累某种或多种重金属元素含量，如Cr、Co、Ni、Cu、Pb等含量达到1000mg/kg以上，积累的Mn、Zn含量在10000mg/kg以上，积累的Cd含量在100mg/kg以上，我们成称这样的植物为超富集植物。经过多年研究发现了有的植物只能富集一种重金属，而有的能富集两种或多种重金属，如Cd/Zn超富集的东南景天。然而，能够富集多种重金属的超富集植物很少，而土壤污染往往是多种重金属污染，其余重金属的存在会对植物的生长和富集带来不利影响。因此，发现或培育能够富集多种重金属且富集能力强、修复效率高的超富集植物成为了当前植物修复研究的热点。从超富集植物这个概念的提出到超富集植物的陆续发现，乃至进行盆栽试验和实验田的种植经历了漫长的时间，科研工作者做出来大量的努力，取得了一定的成果。然而，超富集植物往往只对一种重金属有吸收能力，且植物的生物量小、生长速度缓慢。此时，强化超富集植物的修复效率就具有必要性。

3植物修复强化

植物修复的缺陷使得它治理重金属污染土壤的修复效果往往并不理想。此时，通过添加外来物质提高其生物量或者吸收能力就显得十分必要。常用的措施有添加螯合剂、添加表面活性剂和调节pH。当螯合剂投加到土壤后，和土壤重金属发生螯合作用，能够形成水溶性的金属-螯合剂络合物，改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，进而可以强化植物对目标重金属的吸收。常用的人工合成螯合剂有EDTA，EDDS等，常用的天然螯合剂有小分子酸如柠檬酸等。表面活性剂具有亲水亲脂的特性，表面活性剂经土壤界面吸附和重金属缔合后，通过降低表面张力和增流作用，解吸被吸附的重金属。从而增加植物对重金属的吸收，增大其吸收能力，提高其修复效率；重金属的溶解浓度与其所处环境的pH密切相关，同时所处环境的pH也会对植物生长带来重大影响。所以，通过人工调控控制其pH在一个适宜范围内亦可以增加其修复效率。除此之外，添加根际促生菌或者进行电动修复也是强化植物修复效果的方法，亦有很多学者做了大量研究并取得了一定成果。

4结论与展望

植物修复在治理重金属污染上具有的优势使得植物修复的研究日趋深入，克服其存在的缺点，具有广阔的应用前景。通过添加外来物质，克服超富集植物具有生物量小、生长慢等缺点。同时，考虑到成本和二次污染的问题，开发出高效价廉且环保的物质，应用于植物修复的过程，培育或者寻找能够富集多种重金属的超富集植物具有十分重要的意义。

参考文献

[1]李法云，藏树良，罗义.污染土壤生物修复技术研究[J].生态学杂志，2003，22（1）：35-39.

[2]SALTDE，BLAYLOCKM，NANDA-KUMARPBA，etal.Phytoremediation：Anovelstrategyfortheremovaloftoxicmetalsfromtheenvironmentusingplants[J].NatureBiotechnology，1995（13）：468-474.

[3]陈武.环境中重金属污染土壤的植物修复研究进展[J].化学工程与装备，2009，8（8）：191-192.

[4]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，铁柏清.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013（3）：409-417.

[5]徐良将，张明礼，杨浩，土壤重金属污染修复方法的研究进展[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3419-3422.

土壤的概念范文篇10

【关键词】微生物；肥料；应用；复合微生物肥料

1微生物肥料的概念

按农业部2000年6月的《肥料登记管理办法》，微生物肥料是指应用于农业生产中，能够获得特定肥料效应的含有特定微生物活体的制品，这种效应不仅包括了土壤、环境及植物营养的供应，还包括了其所产生的代谢产物对植物的有益作用。

2微生物肥料的分类

按中华人民共和国行业标准《微生物肥料》（NY227-94），微生物肥料产品可分为5类――根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料、硅酸盐细菌肥料和复合微生物肥料。

3微生物肥料的作用

微生物与土壤肥力的形成和发展有本质上的联系，微生物的固氮作用是土壤中含氮物质的根本来源，此外，微生物对岩石矿物的风化也有十分重要的作用。概括起来说，微生物肥料的作用大致有以下3个方面：（1）微生物肥料的解磷、解钾作用为农作物提供氮、磷、钾养分和其他微量元素；（2）微生物肥料产生的次生代谢产物供给农作物直接吸收利用或刺激农作物的生长；（3）微生物肥料通过繁殖形成优势群体，筑成一道预防有害病菌的生物屏障，对农作物病害有抑制作用。有材料证明，对于某些化学农药难以防治的农作物病害，微生物肥料有明显效果，如烟草花叶病、番茄青枯病等。

4微生物肥料的应用

微生物作为肥料应用在我国有悠久的历史，几千年前我国劳动人民种新茬豆地实行“客土法”就是原始的接种根瘤菌的措施，新中国成立后我国最早推广使用的菌肥是根瘤菌肥料，1954年才开始推广应用磷细菌肥料。

1980年后期至1990年初，随着农村经济的进一步发展，我国农业生产开始从产量型逐渐向质量型转变，发展绿色食品、无公害农产品、生态农业被提上各级政府的议事日程，微生物肥料由于其具有培肥土壤、减少化肥农药的施用、保护环境、提高作物品质和农业生产效益的作用而应运而生、蓬勃发展。下面以复合微生物肥料为例来谈谈微生物肥料的应用技术。

微生物肥料是靠生活着的微生物的生命活动来发挥增产作用的，因此，要有效使用微生物肥料，首先应保证菌肥中含有足够数量的微生物活体，其次要创造适宜于有益微生物生长的环境条件，以利微生物大量繁殖。

土壤的概念范文

关键词：有机肥；土壤重金属；生物有效性

中图分类号：X53文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.02.006

Abstract：Withtheincreasingconcernofsoilheavymetalpollution，itisnecessarytodotheresearchonreducingtheheavymetaltoxicityofsoil，whilethebioavailabilityofheavymetalsisanimportantindexforresearching.Thereweremanyresearchershavedonetheresearchesontheeffectsoffertilizationandtillageonbioavailabilityofheavymetals，howeveronlyafewhavebeenfocusingontheeffectoforganicfertilizer.Thisdissertationhavereferencedmanyliteraturesinrelationtoorganicfertilizerandsoilheavymetalsinrecentyears，theconceptionofsoilheavymetalsbioavailability，andtherelatedinfectingfactorsofbioavailability，aswellastheeffectsoffertilizationonbioavailabilityofheavymetalswasconclused.Italsogaveaconceivableprospectofrelationshipbetweenorganicfertilizerandthesoilbioavailabilitytoimprovetheresearchonorganicfertilizerandsoilheavymetalsbioavailability.

Keywords：organicfertilizer；heavymetalsinsoils；bioavailability

随着工业化和城市化的快速发展，各种工业污染、人为活动以及不合理施肥等原因导致的有毒有害重金属（Pb、As、Cd、Hg等）通过各种途径进入土壤，使重金属污染程度不断加深。调查显示，全世界各国的土壤都存在着不同程度的污染。土壤中重金属含量的上升，使土壤发生质量退化、农产品的产量和品质降低，并且经食物链等方式被带入到人的身体内，影响危害着人类的身体健康[1-2]。在关于土壤重金属有效性的研究方面，科学家们更加关注的是添加改良剂与修复改良等，而对施用有机肥与重金属生物有效性方面研究较少。本研究主要综合了现有有机肥对土壤重金属有效性研究的相关文献，从土壤重金属生物有效性的概念、影响因素、有机肥对土壤性状及重金属有效性的影响3个方面进行了归纳总结。

1土壤重金属生物有效性的概念

关于土壤重金属生物有效性的定义，第一次被提出是基于物理化学的概念，它是指污染物在水体中生物传输或生物反应被利用的程度。后来，又被应用到固体环境，例如土壤和污泥以及大气环境中的生物可给性问题[3]。环境化学概念中，生物有效性是指能够被生物所吸收利用的那部分物质。而生物学概念中的生物有效性，则是指能够经细胞膜而进入生物体，并参与生物新陈代谢过程的物质[4]。除此之外，由于研究对象和研究环境的不同，生物有效性的定义也不相同，如生物吸收物质的途径和方式，生物吸收物质的量，潜在的能被生物吸收的部分[5]。土壤重金属生物有效性不仅与土壤环境有关，也与生物自身的特征有关，这也就导致了土壤重金属生物有效性概念的复杂性。

2影响土壤重金属生物有效性的因素

影响土壤中重金属生物有效性的因素很多，主要有重金属形态、总量，土壤理化性质和土壤环境条件等。除此之外，土壤类型、土壤生物等因素都会对其产生一定影响。

2.1土壤重金属形态

土壤重金属形态是最重要的因素。重金属和土壤中的不同成分结合成不同的形态，各个形态的含量影响着重金属生物有效性。重金属在土壤中的存在形态研究主要有以下几种。Tessier等[6]在1979年提出可以把重金属在土壤或者沉积物中的形态划分为5种形态：可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态。这种划分也是到现在为止学者们所认为的最常见、最有代表性的。Shuman[7]在1985年提出把其划为交换态、水溶态、碳酸盐结合态、氧化锰结合态、紧结合有机态、不定性氧化铁结合态、松结合有机态、硅酸盐矿物态。Gambrell[8]则将其划分为水溶态、易交换态、大分子腐殖质结合态、无机化合物沉淀态、硫化物沉淀态、氢氧化物沉淀吸收态（吸附态）和残渣态等7种形态。它们中有的形态如残渣态，其迁移性较小，不被植物所吸收，因此，它的生物有效性小；有的能与土壤有机质、铁锰氧化物吸附结合，形成结合态沉淀物，在土壤l件发生改变时，迁移活性较大；有的吸附于土壤颗粒表面，与土壤液相离子进行吸附解析化学活动，属于可交换态重金属，迁移活性强，容易被植物所吸收利用。

2.2土壤重金属总量

土壤重金属总量对生物有效性的影响虽然不能与形态相比，但总量更能够说明重金属富集程度和潜在危害等，因此，总量的研究被普遍应用到各国的土壤环境质量标准中。第一，土壤中的重金属形态和重金属总量两者之间有着相互关联及影响。例如，Sauve等[9]对几种不同类型的土壤进行了试验研究，元素Cu的全量与可交换态的Cu、水溶态Cu都有着很好的相关性，并且发现全量也是影响土壤中Cu2+活度的因素之一。Sauve等人[10]还对某铅矿周围的不同类型（88种）的土壤进行了研究，在对元素铅进行分析时发现，影响土壤中水溶态和可交换态铅以及铅离子活度的重要因素之一就是元素铅的总量。第二，在一定的条件下，土壤重金属的生物有效性可以用重金属总量来评估。

2.3土壤理化性质

2.3.1有C质土壤的理化性质能够影响重金属的生物有效性的因素中，土壤中有机质的含量是主要的影响因素[11]。土壤中的有机质和重金属元素形成的络合物，影响土壤重金属的迁移性以及生物有效性。有机质对生物有效性的影响主要有以下两个方面。一是通过加入有机质来影响对重金属元素的吸附能力。有机质作为一种天然的吸附剂，能够在很大程度上降低离子活度。二是土壤中有机质含量的多少改变着土壤中重金属元素各形态的分布，能够影响重金属元素的迁移性。例如王浩等[12]通过研究发现，受到铅和铜污染的土壤在加入有机质后，随着有机质积累的增加，会使土壤中水可提取铅和铜的含量显著减少，这一结果说明有机质可稳定土壤中的铅和铜。同样，钟晓兰等[13]也发现，除了元素Cr，其余重金属元素的各个形态和土壤有机质之间都有着显著相关性。

2.3.2pH值土壤溶液的pH值影响了土壤溶液中的各种离子在固相上的吸附程度，各种土壤矿物质的溶解度及其元素离子活性。因此，土壤pH值是土壤重金属元素解吸、吸附、溶解、沉淀离子化学过程的重要控制条件。如廖敏等[14]研究发现，随着土壤pH值升高，元素镉的吸附能力及其吸附量都明显增强，并且最终会产生沉淀。赵雅婷[15]研究发现：随着土壤pH值的上升，土壤中元素Zn的铁锰氧化物结合态及碳酸盐结合态含量增加，而可交换态Zn的含量减少；随着pH值的升高，土壤铁锰氧化物结合态Cd、碳酸盐结合态Cd的含量增多，而可交换态Cd含量减少。句炳新[16]研究发现，Cu的可交换态量会随着pH值的升高而减少，Cu的碳酸盐态则会随着pH值的升高而增加，这与廖敏、赵雅婷等研究相同。

2.3.3氧化还原电位土壤氧化还原电位是通过影响重金属在土壤中的价态来影响重金属的形态和分布的。土壤中重金属元素在氧化环境下，一般处于较高的氧化态。例如汞元素可以从单质汞转化为汞离子，从而甲基化成为甲基汞，大大地增强了它的有害性[17]。曹媛媛等[18]研究水稻田中重金属情况发现，土壤在还原环境中含有大量的二价铁离子，能和还原态的硫离子结合形成FeS。FeS再和CuS/ZnS反应产生沉淀，CuS/ZnS在土壤中大量累积，以此来降低重金属Cu或Zn的生物有效性。

2.3.4粘土含量在理化性质中，土壤中的粘土含量也影响其生物性。粘土矿物主要是通过进行离子交换来吸附溶液中的重金属离子，因此，粘土含量对重金属生物有效性影响深远。有研究发现，土壤中粘土含量影响着锌元素的生物有效性，但是这种影响会因为时间的长短而发生变化，而且有学者对土壤矿物学进行了相关研究，发现可交换态Cd的含量和粘土含量有较好的相关性[19-20]。因此，可知在研究重金属生物有效性时，粘土含量这一内容也是不可忽视的。

2.4其他因素

除以上的因素之外，影响因素还包括重金属元素的种类、土壤类型和生物种类差异、农业活动等。如不同的耕作强度也影响着土壤的结构，不合理的耕作方式会使有机质大量的流失，从而产生重金属毒害；同种植物种植在不同类型的土壤中，所吸附重金属能力也有着很大差异，相同的植物对不同的元素的富集吸收能力又不相同。并且，各影响因素之间也存在相互关联，因此，在研究土壤重金属生物有效性时，应当综合考虑各个影响因素，进行全面的研究分析。

3有机肥对土壤重金属生物有效性的影响

有机肥的施用不仅可以改善土壤的理化性质，增加土壤营养元素，减轻土壤次生盐渍化[21]，提高作物产量和品质[22-24]，增加土壤中的有益微生物种类[25-26]，还可以对土壤重金生物有效性产生影响。有机肥对生物有效性产生影响，最主要的方面是通过改变土壤中的有机质和pH值。

3.1有机肥对有机质的影响

一般土壤中有机质的含量范围约在0.5%至20%之间，它影响土壤的理化性质，同时也是植物所必需营养元素的重要来源[27]。大量的研究显示，长期施用有机肥或者有机无机肥配比施用都会促进土壤中有机质的积累。如汪红霞等[28]采用10年长期肥料定位试验后发现，单施有机肥或P肥与有机肥混合施用能使土壤有机质增加，增加范围在8.4%～17.3%之间，而单独施用P肥反而会引起土壤有机质的下降。王彩绒等[29]采用6年定位试验后发现，在单施有机肥或者与无机肥配施下，都能明显地促进耕作层土壤有机质的积累。田小明等[30]对3种类型的土壤施用有机肥后发现，不同类型及有机质含量土壤中的有机质组分含量与不施有机肥相比，都有不同程度的提高。同时随着施肥量的增加，土壤有机质总量和活性有机质组分（活性有机质、中活性有机质、高活性有机质）都有所增加，这与汪红霞等[28]研究结果大致一致，有机肥对土壤有机质确实有着深远的影响。

3.2有机肥对pH值的影响

在当今世界，土壤酸化已成为一个严重的环境问题，引起了全世界人民的广泛关注。大量的研究表明，由于当今农业施肥缺乏科学合理的指导，并且施入的肥料品种过于单一，偏爱无机肥，且投入量较大。这一现象不仅使肥料被大量浪费，并且使土壤溶液中pH值下降及次生盐碱化[31-33]。蔡泽江[34]等研究发现，单独施用有机肥或有机无机肥配施后，土壤的pH值与试验之前相比，呈现出稳定或者有所升高。其中，以单施有机肥的处理pH值升幅最大，升高了1.0个单位。Wang等[35]研究结果显示，施用玉米秸秆能改善土壤酸度。丁玉梅等[36]在研究不同施肥对烟株根际土壤pH值的影响时发现，在不同土质条件下，不同油菜含量的有机肥对植株根际土壤的pH值具有一定的调节作用。肖辉等[37]研究得出，设施土壤施用化肥降低了土壤的pH值，而施用鸡粪等有机肥能够使土壤的pH值适当上升，从而避免土壤酸化。

3.3有机肥对生物有效性的影响

有机肥料在农业中的施用，常被当作控制以及改良土壤重金属污染的重要方法，其主要表现为两个方面。

3.3.1有机肥对土壤重金属形态的影响土壤中重金属形态是研究生物有效性时最为主要的指标。有大量研究表明，有机肥能影响土壤中重金属的形态。大部分研究表明，施用有机肥能降低土壤重金属的有效性，如张琴[38]连续施用有机肥后发现：土壤中重金属Hg、Zn、Cd的有效态含量较试验前都有所降低，并且各处理之间呈显著性差异；重金属Hg、Zn、Cd的有效态含量随着有机肥施用量的增加逐渐减少，各个处理之间差异均达到显著水平，并且连续施用有机肥料还会增大重金属有效态的含量的递减率。PEREZ-DE-MORA等[39]向受到重金属污染的土壤中施加生物堆肥，Y果显示随着土壤中有机质的含量增加，有效态重金属的比例降低。胡星明等[40]研究得出，在土壤里施用稻草能够改变重金属元素铜、镉、锌和铅在土壤中的化学形态分布。华珞等[41]在受Cd、Zn污染的土壤里施入了不同数量的有机肥后，发现土壤中有效态Cd、Zn的含量明显降低，Cd、Zn的总量也明显下降，所以可以显著地减少Cd2+和Zn2+对农作物的毒害。这与张琴[38]、胡星明等[40]研究结果相一致。同时，也有少部分研究指出，有机肥对重金属生物有效性没有产生作用甚至会加重重金属污染风险。如谭长银等[42]、王开峰等[43]研究发现，在稻田土壤长期施用有机肥会提高Zn和Cd的有效性，增加土壤重金属污染风险。Zhang等[44]研究发现，在东北地区的农田土壤中施用了畜禽粪便后，反而增加了该地区土壤受重金属元素铜污染的风险。宋琳琳等[45]施用有机肥后发现，土壤中生物有效态的Cd和Zn含量显著增加，生物有效态Pb含量显著下降，残渣态Pb的含量也有所增加。出现这一结果的原因可能是，地区差异和各类型的土壤对重金属的富集吸附水平也存在着差别，另外，同一土壤对不同重金属元素的富集吸附能力也不相同，所以在研究重金属有效性时，要结合当地实际情况综合考虑。

3.3.2有机肥对土壤重金属植物有效性的影响因为各种植物对各重金属元素的吸附能力也存在着差异，所以研究重金属生物有效性，在研究土壤重金属形态之外，植物的有效性也是不容忽视的重要内容。近年来“镉米”等事件的发生，使水稻的重金属污染状况备受关注，谢运河等[46]把施用有机肥3000，6000kg・hm-2和单独施用无机肥的稻米中镉的含量进行了对比，发现两个有机肥施用水平镉的含量分别下降了14.3%和21.4%，虽然施用有机肥对土壤有效态镉含量并无显著影响，但有机肥使镉在水稻中的分配率发生明显变化。唐明灯等[47]通过对生菜进行有机肥与化肥混合施用后发现，不管是单施有机肥或与化肥配施，花生麸及鸡粪处理都降低了生菜地上部镉的含量，并且施用鸡粪能够有效地降低生菜地上部铅的含量。牛粪和花生麸配比施用对降低生菜中铅含量的效果，要远远超过单独施用任何一种有机肥。祖艳群等[48]在对两种作物施用有机肥后发现，施用有机肥（猪粪）能导致小花南芥中铅和锌的含量增加，在施用猪粪14g・kg-1时的含量及累积量达到最大。而施用猪粪后使中华山蓼里铅的含量和累积量上升，锌的含量和累积量减少。吴清清等[49]研究发现：在潮土中施入鸡粪或者垃圾有机肥后，潮土中苋菜内铜和锌的含量增加数分别为26.3%至36.0%和1.2%至20.3%，但它们的含量都在国家食品卫生标准对铜和锌的规定含量之下；同时植株中镉、铅的含量与对照试验相比，都有所下降。红壤中苋菜植株中Zn、Cd和Pb分别下降42.7%～59.9%，0～48.9%和4.1%～71.3%，达到显著水平。从以上的研究数据可知，虽然各种植物与土壤对重金属元素的吸收富集存在着差异，但都证明了有机肥的施用对植物有效性的影响。在研究有机肥与植物有效性的相关性问题上，要充分考虑土壤类型和作物的自身特性。

4总结与展望

综上所述，有机肥对土壤性状和土壤重金属生物有效性都有着不同程度的影响，有机肥是现代农业中减少或防止土壤重金属污染的重要手段，国内外学者也做了相关方面的研究，也取得了一定成果。但由于受到地区差异、土壤类型、有机肥种类等差异，样品分析方法的多样性、影响因素的复杂性的影响，得出的研究结果也不尽相同，导致许多研究数据之间缺乏对比性。对有机肥与重金属污染防治方面也远没有其它措施研究得多，有机肥对土壤重金属的影响研究停滞不前。有机肥对不同类型土壤、生物及元素种类的作用，各种影响因素之间的相互影响等问题，都还需要进行更深入的研究，以推动有机肥对土壤重金属生物有效性研究的发展。

参考文献：

[1]樊霆，叶文玲，陈海燕，等.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].生态环境学报，2013，22（10）：1727-1736.

[2]董彬.中国土壤重金属污染修复研究进展[J].生态科学，2012，31（6）：683-687.

[3]李国臣，李泽琴，高岚.土壤重金属可利用性的研究进展[J].土壤通报，2012，43（6）：1527-1531.

[4]杨小敏，简红忠，何文，等.土壤中重金属生物有效性研究[J].环境科学与管理，2016，41（8）：103-106.

[5]黄碧捷.土壤重金属生物可利用性研究趋势展望[J].江汉大学学报（自然科学版），2013，12（6）：38-43.

[6]TESSIERA，CAMPBELLPC，BISSONM.Sequentialextractionprocedureforthepeciationofparticulatetracemetals[J].Analyticalchemistry，1979，51（7）：844-851.

[7]SHUMANLM.Fractionationmethodforsoilmicroelements[J].Soilscience，1985，140（1）：11-22.

[35]WANGN，LIJY，XURK.Useofagriculturalby-productstostudythepHeffectsinanacidteagardensoil[J].Soiluseandmanagement，2009，25（2）：128-132.

[36]丁玉梅，李宏光，何金祥，等.有机肥与复合肥配施对烟株根际土壤pH值的影响[J].西南农业学报，2011，24（2）：635-639.

[37]肖辉，潘洁，程文娟，等.不同有机肥对设施土壤全盐累积与pH值变化的影响[J].中国农学通报，2014，30（2）：248-252.

[38]张琴.连续施用有机肥对冬小麦和高粱吸收重金属的影响[D].贵阳：贵州大学，2009.

[39]DEMORAAP，ORTEGA-CALVOJJ，CABRERAF，etal.Changesinenzymeactivitiesandmicrobialbiomassafter&iduuoinsitu&idquo；remediationofaheavymetal-contaminatedsoil[J].Appliedsoilecology，2005，28（2）：125-137.

[40]胡星明，袁新松，王丽平，等.磷肥和稻草对土壤重金属形态、微生物活性和植物有效性的影响[J].环境科学研究，2012，25（1）：77-82.

[41]华珞，陈世宝，白玲玉，等.有机肥对镉锌污染土壤的改良效应[J].农业环境保护，1998，17（2）：8-12.

[42]谭长银，吴龙华，骆永明，等.不同肥料长期施用下稻田镉、铅、铜、锌元素总量及有效态的变化[J].土壤学报，2009，46（3）：412-418.

[43]王开峰，彭娜，王凯荣，等.长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响[J].水土保持学报，2008，22（1）：105-108.

[44]ZHANGFS，LIYX，YANGM，etal.CopperresidueinanimalmanuresandthepotentialpollutionriskinNortheastChina[J].Journalofresourcesandecology，2011，2（1）：91-96.

[45]宋琳琳，铁梅，张朝红，等.施用污泥对土壤重金属形态分布和生物有效性的影响[J].应用生态学报，2012，23（10）：2701-2707.

[46]x运河，纪雄辉，黄涓，等.有机肥与钝化剂及其配施对土壤Cd生物有效性的影响[J].作物研究，2014，28（z2）：890-895.

[47]唐明灯，艾绍英，罗英健，等.有机无机配施对生菜生长及其CdPb含量的影响[J].农业环境科学学报，2012，31（6）：1104-1110.

土壤的概念范文篇12

关键词：土壤污染；河南省；主要城市；防护措施

soilcontaminationassessmentofmaincitiesinhenanprovinceanditsprotectionmeasures

yangliu，liuchang-li,wangxiu-yan,peili-xin,zhangyun,houhong-bin，jiangjian-mei，songchao

(theinstituteofhydrogeologyandenvironmentalgeology,chineseacademyofgeologicalsciences,shijiazhuang,050061，china)

abstract:soilqualityhasadirectimpactoncropgrowthandpeople'shealth.henanprovinceisalargeprovinceforgrain-producedandpopulationinchina,soitissignificanttoassessitssoilquality.weintroducedtheharmsbysoilcontamination,describedtheprinciplesandmethodsofsoilcontaminationassessment.itscurrentsituationoftenmunicipalcitiesinhenanprovincewasobtainedbysingleindexandmulti-indexcomprehensiveevaluationmethods,themainpollutionfactorswereenumeratedandthecausesofpollutionwereanalyzed,thepollutionareasanddegreewereemphaticallysummarized:soilpollutiondegreewasnothighinmaincitiesofhenan,butthedegreehadreachedmiddleandseriousintheareaswithfrequentindustrialandagriculturalactivities,somoreattentionshouldbepaidontheseareas;innon-pollutionandlightpollutionareasmeasuresshouldalsobetakentocontrolpollutionrange.finallythecorrespondingprotectionmeasureswereproposed.

keywords:soilcontamination;henanprovince;maincities;protectionmeasures

随着社会经济的发展和科学技术的进步以及人口的增长，人类活动对土壤环境的影响不断增强，在利用改造土壤环境的同时，产生了不同的土壤环境，如新的人工土壤类型（水稻土、堆垫土等）。由于“三废（废气、废水、固体废弃物）”物质的积累，土壤环境中有毒有害物质的绝对数量不断增加，逐渐超过土壤环境的承载能力，结果土壤环境受到污染，质量下降［1］。

河南省作为一个人口大省，人均占有耕地面积仅有0.07hm2，仅为全国人均耕地水平的69%。同时河南省又是一个农业大省，粮、棉、油、烟产量产值在全国排位第二，化肥、农药、农膜施用量较大，加上河南省的工业产业结构以能源、建材、化工等重污染行业为主［4］，土壤质量下降和农药污染问题尤其应该受到重视。但目前河南省大多数土地面积的土壤质量状况尚不清楚，为摸清河南省主要城市的土壤污染状况，进行了本次评价，并为环境管理部门和其他有关部门开展土壤污染防治工作提供技术支持。

1土壤污染概述

1.1土壤污染的概念

在进行土壤环境质量评价时引入“土壤污染”概念。《环境学词典》将其总结为：土壤污染是指人类活动或自然过程产生的污染物质通过各种途径输入土壤，其数量和速度超过了土壤自净能力，使污染物在土壤中得以积累，导致土壤环境正常功能失调和土壤质量下降的现象。

1.2土壤污染的特点

城市土壤污染具有隐蔽性和潜伏性、不可逆性、长期性和后果严重性的特点［2-3,6］。

①隐蔽性和潜伏性。土壤污染不像水和大气污染能通过人的感觉器官发现，土壤污染往往是通过农作物吸收和食物链的积累，直到影响人或高级动物的健康才反映出来，即土壤污染的隐蔽性；土壤从受到污染到产生后果是一个不易被发现的相当长的累积过程，即土壤污染的潜伏性。

②不可逆性和长期性。土壤重金属污染是一个不可逆过程，有机污染物降解也需要一个比较长的时间，土壤污染后将长期甚至永远对土壤功能产生影响。

③后果严重性。由于土壤污染具有隐蔽性和潜伏性，污染物通过食物链危害人体健康的后果是一个地区（区域）、几代人灾难性后果。同时，土壤污染的不可逆性和长期性使土壤污染后极难恢复，污染将长期甚至永远对土壤功能产生影响。

2土壤污染评价

2.1评价因子的选择

本次土壤污染现状评价，评价因子选择与土壤环境质量密切相关的hg、cd、as、pb、cu、zn、cr、ni、mo、f、mn等重金属离子以及氰、酚和硝酸盐氮。

2.2评价标准

采用《土壤环境质量标准》（gb15618-1995）（表1），并根据土壤应用功能和保护目标将土壤环境质量分为3类：ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自然背景水平；ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上不对植物和环境造成危害和污染；ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外）。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害

滴滴涕≤0.050.500.500.501.0注：①重金属（铬主要是三价）和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其标准值为表内数值的半数。

②六六六为四种异构体总量，滴滴涕为四种衍生物总量。

③水旱轮作地的土壤环境质量标准，砷采用水田值，铬采用旱地值。

和污染。其标准值分级含义为：一级标准为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量限制值；二级标准为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值；三级标准为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。ⅰ类土壤环境质量执行一级标准，ⅱ类土壤环境质量执行二级标准，ⅲ类土壤环境质量执行三级标准。一级标准制订采用地球化学法，二、三级标准制订采用生态环境效应法。

2.3评价方法

2.3.1单指数评价

土壤环境质量标准值计算单指标土壤环境质量指数（z.i）。其计算公式为：

式中：z.i—指标i的土壤环境质量指数；x.i—指标i的实测数据；ci—土壤一级(一类)临界值上限；cⅱa—土壤ph≤6.5时二级（二类）临界值上限；cⅱb—土壤6.5＜ph≤7.5时二级临界值上限；cⅱc—土壤ph＞7.5时二级临界值上限;cⅲ—土壤三级(三类)临界值上限。

2.3.2综合指数评价土壤污染评价方法采用尼梅罗土壤污染综合指数法，公式如下：

pn=（p.ic2+p.imax2）/2

式中：pn—内梅罗污染指数；p.i.c—平均单项污染指数；p.i.max—最大单项污染指数。

尼梅罗土壤污染综合指数法考虑了极值的影响，突出了环境要素中浓度最大的污染物对环境质量的影响。其评价的分级标准见表2。

table2nemerowpollutionindexofsoilevaluationcriteria

本次评价共涉及到河南省的10个地级城市，分别为郑州市、开封市、洛阳市、登封市、平顶山市、焦作市、安阳市、新乡市、三门峡市和济源市。根据土壤污染的分析数据，统计出评价结果。

2.4.1污染成分及原因

河南省的10个地级城市中，从污染成分上看，超标元素多数为重金属元素，其中pb污染较为突出。污染原因主要是人为因素，污染源主要是生活污染源（废弃物）、工业污染源（矿厂、冶炼厂、电厂、药厂等）和农业污染源（主要是饲料、农药等）。各城市土壤污染具体情况见表3。

table3statistictableofcompositionandcausesofsoilpollution城市主要污染成分污染原因

郑州市cr、pb、cd、hg、as工业污染，生活垃圾

开封市cd、pb污染面积较大，污染程度较重，hg、cu、zn、cr、ni污染面积相对较小工业（电厂）污染

洛阳市hg、cd、pb、as农业使用农药化肥

登封市cd、as、hg、zn、cr、ni，cu、pb和hg在局部已达到警戒值工矿企业（洗矿厂、电镀厂、化工厂等）废水、粉尘，农业使用农药化肥等

平顶山市hg、cd、pb农业使用农药化肥

安阳市cd、pb农业使用农药化肥

新乡市cd、pb、zn工矿企业及农药化肥使用

三门峡市ni、pb工矿企业及生活垃圾

济源市cd、pb污染程度较重，其次为as、hg、cu、zn、cr、ni工矿企业及生活垃圾

焦作市pb、zn污染较严重，cu、cd较轻煤矿开采及热电厂，农业使用农药化肥

2.4.2污染程度及分布特征各城市的土壤污染程度及分布特征如下：

郑州市的清洁-尚清洁区占调查面积的97%，轻度污染区占调查面积的0.4%，分布在郑州西部，其中cr污染在局部已达到重度污染，该城市总体评定为轻度污染。

开封市的清洁-尚清洁区分布在城市建成区周围和城市，轻度污染区分布在建成区及其东部，中度污染区分布在开封电厂及其东南区域，该城市总体评定为尚清洁。

洛阳市的尚清洁区分布在市区北部和伊河的东南部，轻度污染区分布在洛河间地块和城区的大部分地区，占研究区总面积的47.1%，中度污染区分布在城区和白马寺等地区，占研究区总面积2.8%，重度污染区分布在茹凹一带，占研究区面积的0.7%，该城市总体污染程度定级轻度污染。

登封市镉污染分布在岳庙附近和市东北部的北里沟-寺沟-南窑一带，占全区6.90%；锌污染区分布在西北角，占全区面积的2.88%，该城市总体评定为轻度污染。

平顶山市的十一矿、六矿到二矿、东高皇到大营、荆山及曹镇一带是重度污染区，面积较小，该城市总体评定为轻度污染。

安阳市的冲洪积平原区（北起市区北界，南止南流寺—魏家营—汪流寺一线；西起市区西界，东止市区东界）及漳武水库西侧的张家庄周围属轻度污染区，该城市总体评定为轻度污染。

新乡市铜污染属于中度铜污染分布在冶炼厂附近区域，镉、锌污染较为严重，分布在城市工业区属重度污染区，该城市总体评定为中度污染。

三门峡市的规划区西部为清洁-尚清洁区，市区及其周边地区为ni、pb轻微污染区，该城市总体评定为轻度污染。

济源市大部分地区属轻度污染区，仅克井镇及周边地区属中度污染区，该城市总体评定为轻度污染。

焦作市解放区、山阳区的pb含量较高，中站区、马村区的cd含量较高，该城市总体评定为中度污染。

2.5结论

通过对土壤污染进行评价，可以看出10个城市的土壤质量参差不齐，总体清洁—尚清洁的城市有1个，占调查城市的10%，轻度污染的城市共7个，占调查总城市的70%，中度污染的城市共2个，占调查总城市的20%，无重度污染城市。

从污染因子和污染原因来看，主要污染因子为重金属，污染原因主要是工农业生产活动。

从分布上来看，轻度—重度污染城市集中于人口密集和工农业活动频繁地带，空间位置上为人口密集的老城区、工业加工区、农田保护区、养殖场等。

总体来看，虽然河南省主要城市的土壤污染程度不大，但是达到中重度污染的区域应引起重视并进行治理，未污染及轻度污染的地区也应采取措施控制污染范围扩大，保证农业生产及居民生命安全。

3防护措施

①控制工业及城市“三废”，严格按照国家规定的污水排放标准排放污水，要科学、合理、积极慎重地推广利用污水灌溉农田，并进行灌溉后的跟踪研究。合理使用化肥及农用肥,推广高效、低毒、低残留的农药，提倡生物防治作物病虫草害。充分利用污染土壤的植物修复技术［14］，加大开发重金属超富集植物力度,引进国外耐重金属的草本植物,加大力度研究微生物对降低重金属毒性的重要性。

②加强宣传、提高认识。目前很多群众和企业对土壤污染的现状以及土壤污染严重性、危害程度缺乏深刻认识，甚至有些企业只考虑自身利益,肆意污染土壤。因此要加强长期宣传，从思想上提高公众的环保和健康意识，以此来促进土壤环境保护工作的深入开展［15］。

③土壤污染具有累积性、滞后性、不可逆性等特点，治理难度大，成本高。因此要建立专项资金用以扶持企业上马治污设备，补贴鼓励群众使用高效、低毒、低残留的农药［12］，从源头上减少土壤污染。

④增加对土壤科学研究的资金投入，进行实用技术的开发,并将研究成果合理推广。

⑤出台相关法规，目前防治土壤污染的法律还是空白，应率先出台防治土壤污染的地方性法规，做到有法可依，严格执法。

参考文献:

［1］廖金凤.城市化对土壤环境的影响［j］.生态科学,2001,20(1):91-95.(liaojin-feng.impactofurbanizationonsoilenvironment［j］.ecologicscience,2001,20(1):91-95.(inchinese))

［2］刘玉燕.城市土壤研究现状与展望［j］.昌吉学院学报,2006,(2):105-108.(liuyu-yan.researchandprospectofurbansoil［j］.chan-jicollegejournal,2006,(2):105-108.(inchinese))

［3］张甘霖,赵玉国,杨金玲,等.城市土壤环境问题及其研究进展［j］.土壤学报,2007,44(5):925-933.(zhanggan-lin,zhaoyu-guo,yangjin-ling,etal.problemsofurbansoilenvironmentanditsresearchprogress［j］.actapedologicasinica,2007,44(5):925-933.(inchinese))