土壤的功能精選(九篇)

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第1篇：土壤的功能范文

關(guān)鍵詞：重金屬污染土壤；微生物功能；植物-微生物聯(lián)合修復(fù)

引言

伴隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及生活污水的大量排放，我國環(huán)境污染中重金屬污染的負(fù)面影響也日益加劇。在污染治理過程中，作為土壤中最為活躍的有機(jī)體，土壤中的微生物將土壤中的物質(zhì)和能量進(jìn)行循環(huán)與轉(zhuǎn)換，以維持土壤中的生態(tài)平衡，凈化重金屬所造成的污染。因此，微生物在當(dāng)前重金屬污染治理中起著重要作用。

1.重金屬污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)的不同形式

微生物與植物聯(lián)合作用于重金屬污染土壤的修復(fù)屬于當(dāng)前微生物發(fā)揮功能的一種形式。植物的生長為微生物提供滋養(yǎng)，同時其根區(qū)所產(chǎn)生的一些分泌物能夠進(jìn)一步促進(jìn)微生物降解功能的發(fā)揮；微生物則可以通過自身的降解功能，把土壤中的有機(jī)酸、鐵載體等轉(zhuǎn)換成為植物根基可吸收物質(zhì)，甚至改變植物當(dāng)中重金屬的生長形態(tài)，為植物提供可吸收的營養(yǎng)，促進(jìn)植物的進(jìn)一步生長。

從現(xiàn)有修復(fù)形式來看，植物-微生物聯(lián)合修復(fù)主要通過以下兩種形式實(shí)現(xiàn)：第一，與微生物菌體共同作用。俄羅斯科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在Zn、Ni、Cd、Co等土壤條件下，會產(chǎn)生某種耐受菌體，其能夠通過自動復(fù)制環(huán)狀DNA的形式，阻止重金屬污染源伴隨植物根基的吸收作用進(jìn)入植物體內(nèi)，進(jìn)而能夠起到保護(hù)植物的作用。因此，綜合對該種菌類的研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在重金屬污染過程中，可以在土壤中接種專性的菌株，一方面能夠轉(zhuǎn)換植物生長環(huán)境中的微生物結(jié)構(gòu)，另一方面也可以達(dá)到降解重金屬，提高植物生長環(huán)境周圍為生物活性、進(jìn)而促進(jìn)植物生長的作用。第二，將植物與菌根結(jié)合修復(fù)土壤中的重金屬污染。菌根主要指的是存在于土壤中的生物植物和菌落的聯(lián)合體。該種生物一般生長在重金屬含量較高的礦區(qū)土壤中，其自身即具有極高的酸溶和酶解能力，能夠通過轉(zhuǎn)換重金屬當(dāng)中的污染物質(zhì)，為植物生長提供營養(yǎng)。另外，菌根還能夠通過自身活動，改善土壤當(dāng)中的微生物活動狀態(tài)，進(jìn)而改變植物根基的微型生態(tài)環(huán)境，從而提高植物整體的逆環(huán)境生長能力，促進(jìn)植物的進(jìn)一步生長。事實(shí)上，雖然菌根本身能夠提高植物的抗逆性，同時其較強(qiáng)的重金屬吸附和降解功能促進(jìn)了當(dāng)前對重金屬污染土壤的治理，但是由于該種植物不易獲得，因此菌根和植物相互作用的重金屬污染治理模式還具有相當(dāng)廣闊的研究空間和應(yīng)用前景。

2.重金屬污染土壤植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的影響因素

2.1土壤中重金屬污染特性

重金屬是否會造成土壤污染以及其污染的方式與土壤中重金屬的總體含量不直接相關(guān)。一般來說，土壤中的重金屬以各種不同形態(tài)存在，且因?yàn)榭傮w重金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不同，土壤中重金屬的能量狀態(tài)以及污染特性也不相同。當(dāng)然，綜合現(xiàn)有污染土壤來看，由于土壤中所含的有機(jī)質(zhì)以及某些礦物質(zhì)成分具有一定的重金屬吸附效果，因此土壤中水溶態(tài)的重金屬含量較少。從這一現(xiàn)象來看，土壤可以利用微生物和植物的重金屬毒性抑制功能以及重金屬的降解和轉(zhuǎn)化功能等，改變土壤中重金屬的平衡結(jié)構(gòu)，為植物和微生物的生長提供更多滋養(yǎng)，進(jìn)而提高土壤的修復(fù)率。

2.2植物本身生理生化特性

植物是土壤中重金屬修復(fù)的主體，其自身也具有一定的重金屬降解、吸收等功能，而該功能同樣能夠影響土壤中的重金屬含量。當(dāng)前全世界范圍內(nèi)共有約400種超累積植物。該類植物通過吸收、儲存和利用土壤中的重金屬，改變原有的土壤結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)植物生長環(huán)境的轉(zhuǎn)變。一般來說，這類富集植物需具有以下特征：第一，對于重金屬的吸收速率較高，即是當(dāng)土壤當(dāng)中的重金屬含量低于土壤污染水平時，其重金屬吸收和運(yùn)輸?shù)乃俾室廊惠^高。第二，具有良好的重金屬累積效果。對于某些濃度較高的污染物，富集植物同樣能夠起到吸附和積累作用，且其累積能力是普通植物的10-500倍以上。第三，富集植物可能具備同時吸附多種重金屬的功能。第四，富集植物的生命力頑強(qiáng)，生長速度較快，同時自身抗病能力較強(qiáng)。

2.3根際環(huán)境因素

根際環(huán)境是土壤中獨(dú)特的生態(tài)修復(fù)環(huán)境，該環(huán)境下，PH值被改變，氧化還原作用得以發(fā)揮。同時還能夠利用根系分泌物，與植物和土壤進(jìn)行能量和信息交流，改變根際的物質(zhì)生存環(huán)境。當(dāng)然，根際分泌物也能夠促進(jìn)根際微生物的成長，進(jìn)而改變根細(xì)胞的特性，提高土壤中有機(jī)酸、氨基酸等活性較大的重金屬溶解物質(zhì)的含量，或者通過與重金屬相互作用有效降低其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和毒性，也可以運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)的富集重金屬到體內(nèi)，進(jìn)而提高植物的生長能力和抗逆性。另外，根際礦物質(zhì)的改變同樣能夠吸收和降解土壤中的重金屬，進(jìn)而提高植物-微生物的聯(lián)合修復(fù)效果。

3.結(jié)論與展望

雖然可以通過植物-微生物聯(lián)合的形式修復(fù)被重金屬污染的土壤，但是由于重金屬本身的污染特性，植物的生理生化結(jié)構(gòu)的變化以及植物根基環(huán)境等的影響，微生物對于重金屬污染的修復(fù)功能的發(fā)揮研究還有待進(jìn)一步的深入。在接下來的研究過程中，筆者希望，可以從重金屬污染如何改變土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)、菌根的特性、菌根發(fā)揮作用的方式以及菌根的培養(yǎng)方式等入手，以期更加充分地證明微生物修復(fù)土壤中重金屬污染的作用機(jī)理和主要作用方式，進(jìn)而為重金屬污染土壤的治理提供可行建議。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李小林，顏森，張小平，等.鉛鋅礦區(qū)重金屬污染對微生物數(shù)量及放線菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，30（3）.

第2篇：土壤的功能范文

關(guān)鍵詞：海南島；中部山區(qū)；水土保持

中圖分類號：S157

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2011)01-0101-02

1 引言

海南島中部山區(qū)位于海南島中南部地區(qū)的中山、低山及部分丘陵,其范圍包括五指山市、瓊中縣的全部轄區(qū)以及三亞、陵水、樂東、昌江、白沙、保亭、東方等市、縣的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),總面積為96.8萬hm2,約占全省土地面積的28.5%。海南島中部山區(qū)因其重要的生態(tài)功能,2001年11月由國家環(huán)境保護(hù)總局《環(huán)函［2001］265號文件《關(guān)于批準(zhǔn)南水北調(diào)東線水源區(qū)等第二批國家級生態(tài)功能保護(hù)區(qū)建設(shè)試點(diǎn)的復(fù)函》批準(zhǔn)為國家級生態(tài)功能保護(hù)區(qū)。海南島中部山岳是海南島主要江河源頭區(qū)、重要水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持的重要預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)監(jiān)督區(qū),在保持流域和全島生態(tài)平衡,減輕自然災(zāi)害,確保全島生態(tài)環(huán)境安全和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展方面具有重要作用［1］。然而,由于自然和人為因素的影響,近年來中部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降,水源涵養(yǎng)和水土保持能力降低,造成了海南中部山區(qū)水量有所減少和水土流失增加,日益威脅到海南中部山區(qū)以及海南省整個社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

采用相關(guān)數(shù)據(jù)資料收集、野外樣品采集和實(shí)驗(yàn)室分析以及課題組多次科考調(diào)查的數(shù)據(jù)等。

2.2 研究方法

本研究根據(jù)王如松等在《海南省生態(tài)省建設(shè)的理論與實(shí)踐》中利用的計(jì)算方法與測算結(jié)果推算出中部山區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)土壤保持能力。具體計(jì)算方法是在地理信息系統(tǒng)的支持下,運(yùn)用通用土壤侵蝕方程及其修改式計(jì)算得到海南島中部山區(qū)潛在土壤侵蝕量和現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕及其空間分布特征［2，3］。

2.3 結(jié)果與分析

根據(jù)1995年和2008年中部山區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型面積估算得到十幾年間中部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能及變化和各市縣位于中部山區(qū)的土壤保持功能（表1、表2）。

根據(jù)表1,可以看出海南島中部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的土壤保持功能,但從1995年到2008年土壤保持功能出現(xiàn)下降趨勢。計(jì)算得到1995年中部山區(qū)各類型生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能總和為9 362 556.2t,以天然植被保持土壤為主,其中常綠季雨林保持土壤6 255 067t,約占保持土壤總量的67％；其次是中山季雨林保持土壤,占12％。從1995年至2008年因植被覆蓋變化,天然植被轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぶ脖?使得主要天然植被生態(tài)系統(tǒng)土壤保持量產(chǎn)生較大的減少。從表1中可以看出,減少最大的是常綠季雨林的土壤保持量,減少了1 113 605t,占1995年的17.08％,天然灌草地減少了288 268t,占1995年的56.51％。中部山區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型共土壤保持功能共減少1 124 539.1t,占1995年12.01％。

表2是各市縣位于中部山區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能及變化情況。根據(jù)估算結(jié)果,因植被覆蓋變化,中部山區(qū)各市縣生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能均出現(xiàn)下降,其中瓊中、五指山、樂東和白沙4個市縣減少的最多,均比1995年減少10％以上。

3 結(jié)語

（1）中部山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的土壤保持功能,但因人類活動影響,近十幾年間土壤保持功能出現(xiàn)較大的下降。計(jì)算得到的2008年土壤保持功能為8 238 016.3t,以天然植被保持土壤為主。經(jīng)與1995年比較,中部山區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型共土壤保持功能共減少1 124 539.1t,占1995年12.01％,其中減少最大的是常綠季雨林的土壤保持量,減少了1 113 605t,占1995年的17.08％,其次是天然灌草地減少了288 268t,占1995年的56.51％。

（2）因人類活動影響,植被覆蓋變化,近十幾年間海南島中部山區(qū)各個市縣生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能均出現(xiàn)不同程度的下降,其中瓊中、五指山、樂東和白沙4個市縣下降的比較多,均比1995年減少10％以上。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 海南統(tǒng)計(jì)局.海南統(tǒng)計(jì)年鑒2006［M］.北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社,2007.

［2］ 李慶康,吳 雷,劉海琴,等.我國集約化畜禽養(yǎng)殖場糞便處理利用現(xiàn)狀及展望［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2000,19(4):251.

第3篇：土壤的功能范文

[關(guān)鍵詞]森林 生態(tài)系統(tǒng) 服務(wù)功能

中圖分類號：S7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）04-0298-01

1.前言

目前，國家林業(yè)局組織有關(guān)專家，以第八次全國森林資源清查結(jié)果為基礎(chǔ)，全面考慮了全國森林生態(tài)站水、土、氣、生等生態(tài)要素的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)，對全國森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了評估。這些評估結(jié)果，對我們了解掌握森林的巨大生態(tài)功能，增強(qiáng)全社會保護(hù)發(fā)展森林資源的意識具有重大意義。

2.森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

2.1 涵養(yǎng)水源

涵養(yǎng)水源指森林對降水的截留、吸收和貯存，將地表水轉(zhuǎn)為地表徑流或地下水的作用。森林涵養(yǎng)水源功能主要表現(xiàn)為：截留降水、涵蓄土壤水分、補(bǔ)充地下水、抑制蒸發(fā)、調(diào)節(jié)河川流量、緩和地表徑流、改善水質(zhì)和調(diào)節(jié)水溫變化等。由于森林生態(tài)系統(tǒng)的特殊性質(zhì)，使得它在陸地生態(tài)系統(tǒng)中具有最大涵養(yǎng)水源能力，憑借其龐大的林冠、厚厚的枯枝落葉和發(fā)達(dá)的根系，能夠起到良好的蓄水和凈水作用。在洪水季節(jié)可以蓄水防澇，在干旱季節(jié)可以供水抗旱，故被譽(yù)為“綠色水庫”。在沒有森林的情況下，降水會通過江河很快流走，而在有森林的情況下，森林就會對降水起到充分蓄積和重新分配的作用，將其大部分變?yōu)橛行谠械貐^(qū)循環(huán)。森林改變了降水的分配形式，其林冠層、林下灌草層、枯枝落葉層、林地土壤層等通過攔截、吸收、蓄積降水，涵養(yǎng)了大量水源。森林可通過降水截留、蒸散、土壤滲透、減少地表徑流等綜合作用削減洪峰流量，推遲洪峰到來時間，增加枯水期流量，推遲枯水期到來時間，減少洪枯比，增加水資源的有效利用率。

2.2 保育土壤

森林保育土壤指森林中活地被層和凋落物層截留降水，降低水滴對表土的沖擊作用和地表徑流的侵蝕作用；同時林木根系有固持土壤，防止土壤崩塌，減少土壤肥力損失以及改善土壤結(jié)構(gòu)的功能。森林保育土壤的效能表現(xiàn)為：減少土壤侵蝕、保持土壤肥力、防沙治沙、防災(zāi)減災(zāi)（如山崩、滑坡、泥石流）等。森林的存在，特別是森林中活地被層和凋落物層的存在，使降水被層層截留并基本消除了水滴對表土的沖擊和侵蝕。茂密的森林憑借它龐大的樹冠，深厚的枯枝落葉層不但截留天然降水，還可有效地減輕雨滴對土壤的直接沖擊。林地下強(qiáng)壯且成網(wǎng)絡(luò)的根系，與土壤牢固地盤結(jié)在一起，從而起到有效的固土作用。森林調(diào)節(jié)土壤溫度和濕度，改善了局地溫濕條件，森林凋落物層有減小地表徑流，增加土壤腐殖質(zhì)和營養(yǎng)元素、保水、保肥能力；森林土壤生物類群豐富，有提高土壤生物生化活性和促進(jìn)生物培肥的作用，根系深入土層，能促進(jìn)土壤熟化過程，改善土壤結(jié)構(gòu)。林區(qū)的地表徑流及土壤侵蝕都很小，河流泥沙含量及有機(jī)質(zhì)的流失也隨之減少，水質(zhì)良好。森林減少了地表徑流，因而亦減少了水土流失。

2.3 固碳釋氧

固碳釋氧功能是指森林生態(tài)系統(tǒng)通過生物量碳庫、土壤有機(jī)碳庫、枯落物碳庫和動物碳庫固定碳素，并通過光合作用制造氧氣的功能。全球C循環(huán)中，對大氣CO2濃度平衡影響最大的是全球生物C循環(huán)。地球上的綠色植物和海藻通過光合作用吸收水分，將生成的有機(jī)質(zhì)儲存在自身組織中。森林是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，全球現(xiàn)有森林總儲碳量（1146t）約占土壤和植被所儲存碳的46%，且森林生態(tài)系統(tǒng)是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是陸地碳的主要儲存庫。森林對現(xiàn)在及未來的氣候變化和碳平衡都具有重要影響。

2.4 凈化環(huán)境

森林的凈化環(huán)境功能主要包括吸收污染物質(zhì)、阻滯粉塵、殺滅病菌和降低噪聲。樹葉樹枝表面粗糙不平、多絨毛、能分泌粘性油脂和汁液等，所以能吸附、粘著一部分粉塵，降低大氣中的含塵量。許多樹木和植物都能分泌出殺菌素并有很好的殺菌作用。森林可在一定程度上有效地減輕工業(yè)、交通、施工及社會生活噪聲等無形的環(huán)境污染，減少光化學(xué)煙霧污染和吸收放射性物質(zhì)。另外，森林能產(chǎn)生所謂的“空氣維生素”，即負(fù)氧離子，它幾乎對所有的生物都有良好的生理效應(yīng)，人和動物如果沒有負(fù)氧離子將無法生存。

2.5 防風(fēng)固沙

森林憑借其高大的樹干和繁茂的枝葉，能夠有效降低風(fēng)速，起到綠色屏障的作用。當(dāng)風(fēng)經(jīng)過森林時，部分進(jìn)入林內(nèi)，由于樹干和枝葉的阻擋，以及氣流本身的沖撞摩擦，風(fēng)力削弱，風(fēng)速大減；另一部分則被迫沿林緣上升，越過林墻，由于林冠起伏不平，激起了許多旋渦，成為亂流，消耗了部分能量。結(jié)果，風(fēng)經(jīng)過森林之后，風(fēng)力大為降低。由于森林降低了風(fēng)速，林木的龐大根系又能固沙緊土，大大削弱了風(fēng)的攜沙能力，逐漸把流沙變?yōu)楣潭ㄉ城?；植被的凋落物為土壤帶來有機(jī)質(zhì)，可以培肥貧瘠的土壤，增加更多植物生存的可能性；植被截留降水，可以改善當(dāng)?shù)販貪駰l件，最終形成固沙植被。

2.6 調(diào)節(jié)氣候

森林生態(tài)系統(tǒng)作為一種特殊的下墊面，在一定程度上對周圍濕度、降水、溫度、風(fēng)力都有著明顯的調(diào)節(jié)作用，森林生態(tài)系統(tǒng)在全球、區(qū)域、小生境等不同的空間尺度上促進(jìn)和調(diào)節(jié)著物質(zhì)循環(huán)。營養(yǎng)元素在“生物―土壤―大氣―水”的生物與非生物環(huán)境循環(huán)體中不斷進(jìn)行交換，從而維護(hù)了生態(tài)過程。

2.7 生物多樣性保護(hù)

森林生態(tài)系統(tǒng)不僅為各類生物提供繁衍生息的場所，而且還為生物進(jìn)化及生物多樣性的產(chǎn)生與形成提供了條件。多種多樣的生物是地球經(jīng)過40億年生物進(jìn)化所留下最寶貴的財(cái)富，它是維持生態(tài)平衡的基礎(chǔ)，也是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。森林為多種植物提供了生境，也為動物和其它生物提供棲息條件、隱蔽條件和各種各樣的食物資源。

2.8 提品

森林生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生物生產(chǎn)力，高大的樹干、龐大的樹冠為人類提供了大量的木材以及枝、葉、果實(shí)等，除了用做木材和燃料外，還是重要的食物和工業(yè)原料，這些都是人類生存和發(fā)展所依賴的物質(zhì)基礎(chǔ)。森林生態(tài)系統(tǒng)是人類重要的食物來源，例如有木本糧食之稱的板栗、柿子、棗以及蘋果、柑橘、獼猴桃、龍眼、荔枝、芒果、椰子等多種水果，生產(chǎn)食用油料的油菜、核桃、油桐、文冠果、烏柏等以及其他藥材的林特產(chǎn)品；此外，森林生態(tài)系統(tǒng)還為人類提供生漆、松脂、棕片、紫膠、膠等工業(yè)原料。

2.9 文化功能

森林生態(tài)系統(tǒng)的文化功能是指人們通過精神感受、知識獲取、消遣娛樂和美學(xué)體驗(yàn)從森林生態(tài)系統(tǒng)中獲得的非物質(zhì)利益，主要包括以森林生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)形成的文化多樣性價值、教育價值、美學(xué)價值、森林游憩價值等。

3.總語

總而言之，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估過程復(fù)雜，需要多個學(xué)科，長時間綜合而深入研究。目前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估還停留在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評估階段，從而使研究結(jié)果與現(xiàn)時的經(jīng)濟(jì)核算體系脫節(jié)。因此，當(dāng)前及今后一段時期，我們應(yīng)緊密結(jié)合我國實(shí)際，進(jìn)一步加強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究、試驗(yàn)、調(diào)查和完善工作，滿足國家對森林生態(tài)系統(tǒng)狀況進(jìn)行科學(xué)評估的迫切需求。

參考文獻(xiàn)

第4篇：土壤的功能范文

    摘要:土壤風(fēng)蝕 防治技術(shù) 保護(hù)性耕作引 言摘要:土壤風(fēng)蝕是干旱、半干旱以及部分半濕潤地區(qū)土地沙漠化和沙塵暴災(zāi)難的首要環(huán)節(jié),也是世界上許多國家和地區(qū)的主要環(huán)境新問題之一。全球極易發(fā)生土壤風(fēng)蝕的地區(qū)包括摘要:北非、近東、中亞、東南亞部分地區(qū)、西伯利亞平原、澳大利亞、南美洲南部以及北美洲的干旱、半干旱地區(qū)。目前,全球有9億人口受到沙漠化的影響;2/3即100多個國家和地區(qū)受其危害;全球陸地面積的1/4,即3.592×109hm2受到沙漠化的威脅。每年因沙漠化造成的經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)423億美元[1.其中,我國受土壤風(fēng)蝕及土地沙漠化影響的面積占國土總面積的1/2以上[2,主要分布于北方,尤以旱作農(nóng)田為甚。土壤風(fēng)蝕嚴(yán)重影響了這些地區(qū)的資源開發(fā)和社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。土壤風(fēng)蝕新問題愈來愈受到國際社會的廣泛關(guān)注。

    1、風(fēng)蝕發(fā)生氣理

    1.1 沙粒起動機(jī)制

    土壤風(fēng)蝕是指一定風(fēng)速的氣流功能于土壤或土壤母質(zhì),土壤顆粒發(fā)生位移造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤物質(zhì)損失的過程[3.它的實(shí)質(zhì)是氣流或氣固兩相流對地表物質(zhì)的吹蝕和磨蝕過程。風(fēng)蝕過程主要包括土壤團(tuán)聚體和基本粒子的分離、輸送和沉積[4.

    粒子的初始運(yùn)動很少引起注重,人們主要進(jìn)行運(yùn)動模型的探究[5.1962年之前,Bagnold描述到顆粒在主風(fēng)力功能下沿著地表滾動大約30cm才開始脫離地面(即躍移運(yùn)動)。1962年Bisal和Nielsen通過用雙筒望遠(yuǎn)鏡觀察放在狹窄的盤子里的顆粒運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)易蝕顆粒隨著風(fēng)速強(qiáng)度的增加,擺動增強(qiáng),然后離開地表[6.1971年Lyles和Krauss通過風(fēng)洞觀察得出,當(dāng)有效風(fēng)速達(dá)到臨界值時,直徑小于0.84mm的顆粒開始前后擺動,當(dāng)風(fēng)力或運(yùn)動的顆粒碰撞強(qiáng)到足以迫使穩(wěn)定的表面土壤顆粒運(yùn)動時,分離就發(fā)生了。分離之后,土壤顆粒通過風(fēng)可以在空中或沿著土壤表面輸送,直到最后風(fēng)速降低時沉積[7.

    半個多世紀(jì)以來,中外科學(xué)家對靜止沙粒受力起動機(jī)制進(jìn)行了深入的探究,并形成了多種假說,其中以沖擊碰撞說較有代表性。1980年吳正和凌裕泉在風(fēng)洞中用高速攝影的方法對沙粒運(yùn)動過程進(jìn)行了探究[8.他們認(rèn)為在風(fēng)力功能下,當(dāng)平均風(fēng)速約等于某一臨界值時,外別突出的沙粒在湍流流速和壓力脈動功能下,開始振動或前后擺動,但并不離開原來的位置,當(dāng)風(fēng)速增大超過臨界值后,振動也隨之加強(qiáng),迎面阻力和上升力相應(yīng)增大,并足以克服重力的功能,氣流的旋轉(zhuǎn)力矩促使某些最不穩(wěn)定的沙粒首先沿沙面滾動或滑動。由于沙粒幾何外形和所處空間位置的多樣性,以及受力狀況的多變性,因此在滾動過程中,一部分沙粒碰到地面凸起沙粒的沖擊時,就會獲得巨大沖量。受到忽然沖擊力功能的沙粒,就會在碰撞瞬間由水平運(yùn)動急劇地轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪边\(yùn)動,驟然向上起跳進(jìn)入氣流運(yùn)動,沙粒在氣流功能下,由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到躍起狀態(tài)。

    1.2 沙粒運(yùn)動形式

    風(fēng)力功能下土壤顆粒主要有3種運(yùn)動類型[5(圖1)摘要:懸移、躍移和蠕移。

    圖1 風(fēng)蝕過程示意圖

    Fig.1 Schematicdiagramofwinderosionprocess

    躍移摘要:當(dāng)中等粒子(100~500μm)被驅(qū)動時,在短時間內(nèi)它們進(jìn)入風(fēng)流中,隨后由于重力又落下來,促使它們碰撞并加入到其他土壤顆粒的運(yùn)動中,這種輸送方式叫做躍移。躍移顆粒占總的土壤運(yùn)動的50%~80%,躍移高度小于120cm,大部分在30cm左右[9,探究證實(shí)躍移土壤顆粒的升起高度(H)和前進(jìn)距離(L)比為1∶10.由于躍移是發(fā)動其他類型輸送的原因,所以在控制辦法里是很重要的。另外,由于土壤顆粒的巨大功能,躍移是植物傷害的主要原因。

    懸移摘要:指來自于很小土壤顆粒的垂直和水平運(yùn)動,在躍移和直接風(fēng)力功能下,直徑100μm或更小的顆粒將被刮起來,懸浮到風(fēng)中隨風(fēng)輸送;在遠(yuǎn)距離搬運(yùn)過程中,主要是%26lt;20μm的顆粒。在風(fēng)蝕過程中,懸浮一般占總的土壤顆粒的3%~40%,搬運(yùn)的高度最高、距離最遠(yuǎn),是沙塵暴主要構(gòu)成部分,土壤損失最為明顯。由于比較細(xì)小的土壤顆粒通常含較多的有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì),所以懸浮顆粒是最富含有機(jī)質(zhì)和植物營養(yǎng)物質(zhì)的部分。

    蠕移摘要:直徑在500~1000μm大的土壤顆粒和團(tuán)聚體,由于太大不能離開地表,但受躍移過程中旋轉(zhuǎn)的顆粒碰撞沖擊而松動,隨風(fēng)滾動。表面滾動占總的土壤顆粒的7%~25%[9,影響到當(dāng)?shù)氐某练e并對植物產(chǎn)生傷害。

    1.3 風(fēng)蝕的影響因素

    20世紀(jì)40年代初,以Chepil為代表的美國農(nóng)業(yè)部科學(xué)家對土壤風(fēng)蝕防治進(jìn)行了一系列的探究工作。經(jīng)過60多年的時間,許多學(xué)者通過田間和室內(nèi)便攜式風(fēng)洞試驗(yàn)對農(nóng)田風(fēng)蝕和沙塵揚(yáng)起進(jìn)行了一系列的調(diào)查探究,結(jié)果表明采取非凡的保護(hù)辦法,如作物殘茬覆蓋,增加地表粗糙度以及改變土壤特性,有效地減少了農(nóng)田風(fēng)蝕土壤的損失[10.土壤風(fēng)蝕的嚴(yán)重性是由1) 風(fēng)速;2) 地表土壤物理特性;3) 地表覆蓋及粗糙度狀況決定的[11.

    1.3.1 風(fēng)速

    風(fēng)速是風(fēng)蝕的啟動力,風(fēng)速增加時,風(fēng)向上抬起土壤的力和拖曳力也相應(yīng)增加,引起大顆粒侵蝕,同時搬運(yùn)能力也相應(yīng)增加。假如在農(nóng)田地表沒有或很少保護(hù)的情況下,大風(fēng)可以在短時間內(nèi)搬運(yùn)走大量的土壤。引起土壤顆粒在風(fēng)流中開始移動的風(fēng)速值叫臨界風(fēng)速值。臨界風(fēng)速值取決于土壤覆蓋物和土壤的可侵蝕性。板結(jié)的或有不易侵蝕物質(zhì)(如植物、殘茬或石頭等)覆蓋的地表,臨界風(fēng)速將比光禿的、疏松表面土壤的臨界風(fēng)速高。

    1.3.2 地表土壤物理特性

    地表土壤物理特性包括土壤顆粒大小的分布和土塊及結(jié)皮層的動態(tài)穩(wěn)定性。

    Chepil(1941年)在土壤特性方面做了大量的工作,探究水穩(wěn)性團(tuán)聚體和干土塊和風(fēng)蝕度之間的關(guān)系[12.Chepil和Woodruff指出直徑小于0.84mm的顆粒最易于風(fēng)蝕。因此,小于0.84mm的土壤顆粒增加時,易于被侵蝕的土壤粒子也相應(yīng)增加。由于土壤風(fēng)蝕是先發(fā)生分離,土塊和結(jié)皮層的動態(tài)穩(wěn)定性就顯得尤其重要。土塊、結(jié)皮層以及水分增加了土壤的凝聚力,從而減少了土壤分離和產(chǎn)生疏松粒子的數(shù)量。Chepil對含有不同比例侵蝕成分的土樣進(jìn)行了測試,通過測試運(yùn)移的土壤量,計(jì)算出不同團(tuán)聚體大小對地表的保護(hù)程度。結(jié)果表明,大得不能被風(fēng)搬運(yùn)的團(tuán)聚體,才能提供最大程度的保護(hù)。

    1.3.3 地表覆蓋及粗糙度狀況

    Fryrear[8應(yīng)用便攜式風(fēng)洞估計(jì)了平坦地表、已耕地表和含有非侵蝕性土塊的已耕地表的土壤損失。結(jié)果得出,20%非侵蝕性土塊覆蓋的地表和無土塊覆蓋的地表相比,土壤損失減少56%;40%和60%.土塊覆蓋的地表分別減少82%和89%,地表粗糙度在控制風(fēng)蝕方面是很有效的,并建立了土壤粗糙度系數(shù)和地表粗糙度之間的關(guān)系,定量方程為摘要:k=e-0.48SR.

    Hagen探究了作物殘茬對風(fēng)蝕的影響原因,結(jié)果表明摘要:倒伏殘茬抑制了地表土壤的揚(yáng)起,增加了臨界風(fēng)速;豎立殘茬減小了土壤表面的摩阻速度并攔截了躍移的土壤;試驗(yàn)證實(shí)豎立殘茬比倒伏殘茬對風(fēng)蝕的控制更有效。Fryrear通過室內(nèi)和田間風(fēng)洞試驗(yàn)探究了倒伏殘茬覆蓋百分率和土壤損失的關(guān)系,當(dāng)20%覆蓋時,減少土壤損失57%,50%覆蓋時,減少土壤損失95%.其土壤損失比表達(dá)式為摘要:SLRc=1.81e-0.072SC(R2=-0.94),但僅在8%~80%覆蓋下驗(yàn)證了此方程。Bilbro和Fryrear[利用Fryrear(1985)的試驗(yàn)數(shù)為摘要:

    SLRc=e-0.0438SC(R2=0.94)。

    SLR是指已知處理?xiàng)l件下被侵蝕土壤和平坦、裸露地表最大土壤損失之比。Horning(1998)等通過風(fēng)洞模擬試驗(yàn)探究土壤損失比和地表粗糙度及地表覆蓋率之間的關(guān)系(圖2,圖3),從圖中可以看出他們均服從指數(shù)關(guān)系,把倒伏殘茬覆蓋和地表粗糙度分別作為獨(dú)立變量,得出定量方程為[13

    SLR=e-0.5SC×e-0.52SR

    式中 SLR——土壤損失比; SC——倒伏殘茬覆蓋率,%; SR——地表粗糙度,cm.

    此式說明作物殘茬保護(hù)地表是有效且可行的控制風(fēng)蝕的方法,而地表粗糙度的增加,也可以明顯地降低風(fēng)蝕。對殘茬覆蓋和地表粗糙度能有效的減小風(fēng)蝕的理解,可更好地開發(fā)和應(yīng)用保護(hù)性耕作來減少農(nóng)田風(fēng)蝕、土壤源的損失以及沙塵暴的發(fā)生。

    2、風(fēng)蝕防治技術(shù)

    2.1 農(nóng)田上實(shí)行保護(hù)性耕作技術(shù)防治風(fēng)蝕

    2.1.1 國外實(shí)行保護(hù)性耕作技術(shù)防治農(nóng)田風(fēng)蝕的經(jīng)驗(yàn)

    (1)美國治理沙塵暴的經(jīng)驗(yàn)。

第5篇：土壤的功能范文

關(guān)鍵詞：水土保持水土流失水土保持功能

《水土保持法》及其《實(shí)施條例》中沒有出現(xiàn)“水土保持功能”的術(shù)語，但是在水土保持法律文件中，水利部《關(guān)于水土保持設(shè)施解釋問題的批復(fù)》第一次采用了“水土保持功能”的術(shù)語，表明了“水土保持功能”正式從一個學(xué)理概念轉(zhuǎn)變和提升為一個專門的法律概念。該批復(fù)規(guī)定，水土保持設(shè)施是指具有防治水土流失功能的一切設(shè)施的總稱?！秾?shí)施條例》第21條第2款中所稱的‘補(bǔ)償’，是指對損毀或侵占水土保持設(shè)施所造成的水土保持功能的喪失或降低所必須給予的補(bǔ)償。正確理解和適用“水土保持功能”這個專門的法律概念，對于開展水土保持執(zhí)法具有重要的實(shí)踐意義。

1、解釋水土保持功能必先解釋水土保持

1.1水土保持在學(xué)理上首先指一種自然狀態(tài)或自然規(guī)律

在學(xué)理上，水土保持首先是指巖石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生態(tài)平衡下的水和土相互依存、自我更新的一種健康和諧的正向演替的狀態(tài)和規(guī)律。從巖石到成土母質(zhì)，從成土母質(zhì)到土壤，都是在光、水、生物的作用下的一種健康和諧的正向演替的狀態(tài)，最終土壤厚度不斷增加，土壤肥力不斷提高，給植物提供源源不斷的養(yǎng)份。大氣水、地下水、土壤水、地表水之間保持循環(huán)和相互補(bǔ)充，最終通過土壤水源源不斷地給植物提供生態(tài)用水和養(yǎng)份。1957年頒布的《水土保持暫行綱要》有“…禁止濫伐林木，破壞水土保持”的表述，1982年頒布的《水土保持工作條例》也有“嚴(yán)禁濫伐林木破壞水土保持”的表述。這里的“水土保持”都指一種林木被覆下的水土資源不斷自我維護(hù)和提高的自然狀態(tài)或自然規(guī)律。

1.2水土保持在學(xué)理上還指人們一種有目標(biāo)的思想、行為或技術(shù)

在學(xué)理上，水土保持還指人們在正確認(rèn)識水土保持規(guī)律的前提下對人為活動進(jìn)行調(diào)控，以糾正人為活動對水土保持狀態(tài)所造成偏差和紊亂。這里的水土保持指人們這種有目標(biāo)的水土保持思想、行為和技術(shù)。1981年國務(wù)院學(xué)科委員會明確，水土保持學(xué)科范圍是“研究水土流失發(fā)生的原因和規(guī)律，水土保持的基本理論，據(jù)以組織綜合措施，防治水土流失，維護(hù)和提高水土資源和土地生產(chǎn)力，從而有利于發(fā)展生產(chǎn)，合理利用水土資源，改善環(huán)境條件和自然面貌的一門綜合性為其特點(diǎn)的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。”1992年《中國大百科全書·水利卷》提出，水土保持學(xué)是一門水土流失規(guī)律和水土保持綜合措施，防治水土流失，保護(hù)、改良和合理利用山丘區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水土資源的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益綜合性技術(shù)應(yīng)用科學(xué)。1996年關(guān)君蔚主編的《水土保持原理》提出，水土保持指防治水土流失，保護(hù)、改良和合理利用（山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)）水土資源，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，建立良好生態(tài)環(huán)境綜合性技術(shù)科學(xué)。有意識地通過人力力所能及的手段，改變一部分環(huán)境因子，促使外力的破壞力減少，土體的抵抗力增強(qiáng)，終將使外力的破壞力小于或者等于土體的抵抗力，就控制了水土流失，也消除了水土流失對生產(chǎn)和生活上的危害，進(jìn)而可以保護(hù)改善和合理利用水土資源，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，建立良好生態(tài)環(huán)境，達(dá)到有益人民生活和生產(chǎn)的目的。這是水土保持最基本的原理。

1.3水土保持在法理上只能指人們與水土保持有聯(lián)系的行為

在法理上，水土保持只能指人們與水土保持有聯(lián)系的行為，包括消極行為和積極行為。但是不能包括與水土保持有關(guān)的思想、理論或者觀點(diǎn)。因?yàn)榉墒且环N調(diào)整人們社會行為的規(guī)范，它的調(diào)整對象是人們的行為。因此，水土保持工作中，人們的水土保持思想觀念問題是水土保持法律規(guī)范本身無法解決。《水土保持法》第二條規(guī)定，“本法所稱水土保持，是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施?！?/p>

水土保持法律關(guān)系的客體一般只有水土保持設(shè)施（即物）和人們與水土保持有聯(lián)系的行為（即行為）。根據(jù)環(huán)境與資源保護(hù)法原理，環(huán)境與資源保護(hù)法律關(guān)系中作為權(quán)利義務(wù)對象的物，必須是人們可以影響和控制的、具有環(huán)境功能的自然物。在水土保持法律關(guān)系中這種物就是水土保持設(shè)施，如森林、草地、荒山等。而這些行為則如林業(yè)采伐、整地造林、撫育幼林、墾復(fù)油茶、油桐等經(jīng)濟(jì)林木、開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)建設(shè)等。

2、解釋水土保持功能必先解釋水土流失

水土流失的概念在學(xué)理上有多種表述，但是在法律文件中沒有法律概念上的表述。水土流失學(xué)理概念表述典型的有水土流失過程論、水土流失結(jié)果論等，以不同的學(xué)理概念表述為基礎(chǔ)來理解法律概念上的水土流失，會造成《水土保持法》的適用上的不同法律效果。

2.1水土流失過程論

水土流失過程論，這里列出兩種典型。1981年科學(xué)出版社《簡明水利水電詞典》提出，水土流失指“地表土壤及母質(zhì)、巖石受到水力、風(fēng)力、重力和凍融等外力的作用，使之受到各種破壞和移動、堆積過程以及水本身的損失現(xiàn)象。這是廣義的水土流失。狹義的水土流失是特指水力侵蝕現(xiàn)象。”土壤侵蝕指“土壤在各種自然因素和人為因素的影響下發(fā)生破壞和搬運(yùn)的現(xiàn)象。…土壤侵蝕有時僅指受水流作用，這與水土流失相似?！?990年王漢存編的《水土保持原理》提出，“土壤侵蝕就是在外界自然力量和人類不合理的經(jīng)營活動影響下，土壤、母質(zhì)、風(fēng)化物、甚至基巖被剝蝕破壞、搬運(yùn)和沉積的全過程。我國通稱的水土流失，嚴(yán)格地講應(yīng)屬土壤侵蝕中的水力侵蝕，而且除指土壤、母質(zhì)的流失外，尚包括水的損失。不過習(xí)慣上，人們常將‘水土流失’與‘土壤侵蝕’兩詞等同起來使用。”

水土流失過程論雖為學(xué)理解釋，但是通俗易懂。在水土保持科學(xué)知識宣傳普及中采用，能產(chǎn)生較好的效果。特別在南方丘陵山區(qū)的人們在生產(chǎn)生活實(shí)踐中對水土流失（水力侵蝕）有類似的感性認(rèn)識，對此更好理解。根據(jù)水土流失過程論的定義，判斷是否為水土流失的標(biāo)準(zhǔn)有三條：一是水土流失的對象是土壤、母質(zhì)、風(fēng)化物、基巖和水；二是水土流失的原因是外界自然力量和人類不合理的經(jīng)營活動；三是水土流失的過程是破壞、搬運(yùn)和沉積三個環(huán)節(jié)。但是水土流失過程論的定義有兩點(diǎn)缺陷：一是對“水的損失”沒有闡述清楚，是指土壤水的損失，還是地表水的損失，或者是地下水的損失？怎樣理解水的損失？一般的業(yè)外人士都認(rèn)為降雨轉(zhuǎn)化為地表徑流、地下滲流和地表蒸發(fā)，最終匯入江河湖海，水循環(huán)怎么會有損失呢？二是單純強(qiáng)調(diào)具有破壞、搬運(yùn)和沉積三環(huán)節(jié)的全過程，只是從現(xiàn)象上進(jìn)行定義，沒有從本質(zhì)上進(jìn)行定義。既容易導(dǎo)致概念的泛化，又對于認(rèn)定特殊形式水土流失現(xiàn)象有一定障礙。如有的同志主張，舊城改造中舊磚房被折除過程，不負(fù)責(zé)的環(huán)衛(wèi)工人在打掃垃圾時向城市排水管口倒垃圾，都是造成水土流失，這是典型的概念泛化。如有一塊四周高的荒地，地面較平整，擬房地產(chǎn)開發(fā)，開發(fā)商提出他們進(jìn)行基礎(chǔ)開挖，土壤也不存在位移，不存在破壞、搬運(yùn)和沉積三環(huán)節(jié)的全過程，因而不存在水土流失。作為水土保持執(zhí)法人員如果也嚴(yán)格按此定義還真不好駁倒。這就需要水土流失結(jié)果論的定義了。

2.2水土流失結(jié)果論

1996年關(guān)君蔚主編的《水土保持原理》提出，水土流失是在陸地表面由外營力引起的水土資源和土地生產(chǎn)力的損失和破壞。土壤侵蝕是陸地表面，水力、風(fēng)、凍融和重力等外力作用下，土壤、土壤母質(zhì)和其他地面組成物質(zhì)被破壞、剝蝕、轉(zhuǎn)運(yùn)和沉積的全過程。

顯然，水土流失結(jié)果論，比起水土流失過程論，更宏觀、簡潔，也更接近水土流失的本質(zhì)。根據(jù)水土流失因果論的定義，判斷是否為水土流失有三條標(biāo)準(zhǔn)：一是水土流失發(fā)生的場所是陸地表面，除了海洋外的地球表面都有可能發(fā)生水土流失；二是水土流失產(chǎn)生的原因必須是外營力，最主要的外營力是水力、風(fēng)力、重力和人為活動；三是水土流失產(chǎn)生的結(jié)果是水土資源和土地生產(chǎn)力的損失和破壞。

但是水土流失結(jié)果論也有其不足：一是更抽象，對于業(yè)外人士不好理解，需要作進(jìn)一步的闡述。要解釋外營力這個地學(xué)術(shù)語，要解釋水土資源和土地生產(chǎn)力的損失和破壞。比如水的損失主要指降雨落到地表后，由于蒸發(fā)和蒸騰、地面徑流和土體內(nèi)滲流、向深層滲漏，從而造成對生產(chǎn)和生活不利的現(xiàn)象。二是容易導(dǎo)致水土流失概念的外延的無限擴(kuò)張。單純從“水土資源和土地生產(chǎn)力的損失和破壞”字面上理解，任何環(huán)境污染現(xiàn)象似乎屬于水土流失的范疇，比如土壤污染、水污染，都導(dǎo)致水土資源和土地生產(chǎn)力的損失和破壞，都離不開水和人為活動的外力作用。

2.3水土流失的法律概念

雖然在法律文件中沒有水土流失法律概念上的表述，但是可以從《水土保持法》總則部分，特別是第一條和第二條看出，《水土保持法》采用的學(xué)理基礎(chǔ)是水土流失結(jié)果論的概念。進(jìn)一步分析《水土保持法》總則部分，可以得出水土流失的法律概念有以下兩個構(gòu)成要件：

（1）水土流失的后果，或是水土資源的破壞和損失，或是加重水、旱、風(fēng)沙災(zāi)害，或是惡化生態(tài)環(huán)境，或是影響生產(chǎn)，四者居其一則可滿足?！端帘３址ā返谝粭l規(guī)定了立法宗旨，即為預(yù)防和治理水土流失，保護(hù)和合理利用水土資源、減輕水、旱、風(fēng)沙災(zāi)害，改善生態(tài)環(huán)境，發(fā)展生產(chǎn)，制定本法。法律所要保護(hù)的，自然就是需要預(yù)防的水土流失所可能造成后果；（2）水土流失的原因既可以是單純的自然因素，又可以是單純的人為因素，還可以自然因素和人為因素的共同作用。水土流失是否有人為因素參與在所不問。

3、如何在水土保持執(zhí)法中適用水土保持功能的法律概念

3.1水土保持功能的定義

根據(jù)《現(xiàn)代漢語詞典》，功能有兩種含義，一是事物或方法所發(fā)揮的有利的作用；另一種是效能。而效能指事物所蘊(yùn)藏的有利的作用。因此，功能是指事物所發(fā)揮或蘊(yùn)藏的有利的作用。那么，什么是水土保持功能呢？筆者認(rèn)為，水土保持功能指陸地表面的各種類生態(tài)系統(tǒng)所發(fā)揮或蘊(yùn)藏的有利于維護(hù)和提高水土資源和土地生產(chǎn)力的作用。為避免了循環(huán)論證，這個定義沒有用“水土保持設(shè)施”，而準(zhǔn)確地采用了陸地表面的各種類生態(tài)系統(tǒng)。因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)是一個適用任何范圍或任一等級的一個很廣泛的概念，它可以具體指一個池塘、一塊農(nóng)田、一片森林，也可以指最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈。這里土地生產(chǎn)力是一個衡量和判斷水土保持功能是否降低的重要指標(biāo)，不能用政治經(jīng)濟(jì)學(xué)上的生產(chǎn)力概念來理解，只能采用生態(tài)學(xué)上的生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力的基本原理來理解。

3.2森林、植被的水源涵養(yǎng)作用是水土保持功能的重要表現(xiàn)形式

森林和植被水源涵養(yǎng)作用指森林和植被覆被地面，截持降水，調(diào)節(jié)和吸收地面徑流，固持和改良土壤，保護(hù)和滯蓄下滲水分，抑制蒸發(fā)，提高水分有效蒸騰，均勻積雪，改變雪和土壤的凍融性質(zhì)，并能促進(jìn)降水增加等有利人們生產(chǎn)和生活的效能，其本質(zhì)是森林對水資源的有益影響，這種有益影響不僅局限于森林所在地區(qū)，而且對鄰近地區(qū)，特別是江河下游地區(qū)影響更為突出。因此，在江河的水源區(qū)必須充分發(fā)揮森林水源涵養(yǎng)作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，濫伐森林，毀壞植被、陡坡開荒等行為，從影響水源涵養(yǎng)作用意義上說，就是降低水土保持功能。

3.3生物生產(chǎn)力是表征水土保持功能的重要指標(biāo)之一

生物生產(chǎn)力是一個生態(tài)系統(tǒng)中最基本的數(shù)量特征。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流的起點(diǎn)是綠色植物光合作用對光能的固定。世界上生物和人類生活的全部活動皆取決于植物光合作用中所獲取的能量。植物在單位面積和單位時間（通常一年）內(nèi)積累光能合成的總量稱總生產(chǎn)力，通常用有機(jī)物質(zhì)干重g/m2/年表示。通常情況下，按總生產(chǎn)力從大到小進(jìn)行排序是森林、農(nóng)田、疏林和灌叢、草原、荒漠。在其他環(huán)境因子如光照、水分、溫度等條件相同情況下，植物數(shù)量和分布越少，總生產(chǎn)力越低，也就是水土地生產(chǎn)力越低，說明水土保持功能降低。這也就從理論上論證了人為生產(chǎn)活動挖掘、破壞地表和傾倒土（石、渣）占壓地表，破壞植被，從而降低水土保持功能的命題。試問原來的植被都被占壓和毀壞，何來光合作用和光能利用率，何來生物生產(chǎn)力？

3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指標(biāo)之一

第6篇：土壤的功能范文

1．1土壤質(zhì)量的概念及內(nèi)涵

20世紀(jì)90年代，土壤質(zhì)量的相關(guān)研究開始深入開展，科學(xué)家們相繼提出土壤質(zhì)量的概念。目前國際上通用的土壤質(zhì)量概念是：在生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)保持作物生產(chǎn)力、維持環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)動植物健康的能力。土壤質(zhì)量由土壤肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量三個方面的因素構(gòu)成。根據(jù)土壤質(zhì)量的定義，土壤質(zhì)量評價綜合了三類不同的功能，具有很強(qiáng)的功能屬性。但在實(shí)際使用中，土壤質(zhì)量評價還具有目的屬性。由于評價者目的不同，側(cè)重的土壤功能不一樣，導(dǎo)致了評價指標(biāo)、評價標(biāo)準(zhǔn)的差異。

1．2土壤質(zhì)量的評價尺度

土壤質(zhì)量在不同的空間和時間尺度表現(xiàn)出不同的規(guī)律性，土壤質(zhì)量評價首先必須確定空間和時間尺度。在空間尺度方面，Karlen等建立了包含5個基于不同目的的土壤質(zhì)量評價尺度框架。第1尺度為點(diǎn)尺度，用于研究土壤變化的機(jī)理；第2尺度為面尺度，用于研究土壤質(zhì)量隨土地管理方式變化的規(guī)律；第3尺度為田塊尺度，用于依據(jù)土壤特性開展土壤管理；第4尺度為農(nóng)場尺度，用于監(jiān)控土地使用情況，保持和提高環(huán)境質(zhì)量；第5尺度為地區(qū)尺度，用于開展可持續(xù)發(fā)展政策研究。第1和第2尺度為微觀尺度，對其研究可以幫助理解土壤質(zhì)量；第3至第5尺度為宏觀尺度，對其研究可以監(jiān)測土壤質(zhì)量的變化。在時間尺度方面，由于人類活動、氣候變化、作物狀況等因素均會影響土壤質(zhì)量，土壤質(zhì)量會隨時間的變化而變化，因而評價的時間范圍也很重要。研究土壤質(zhì)量變化必須有時間和起點(diǎn)的概念，否則很難確切說明土壤質(zhì)量的升高和降低，肥力的熟化與退化。國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目一般是在國外某地區(qū)規(guī)劃并開墾出幾千公頃至幾萬公頃不等面積的土地，為所在國政府建設(shè)大型農(nóng)場，開展種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及加工業(yè)，提高所在國糧食生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。因而在空間尺度上主要為農(nóng)場尺度和田塊尺度，在農(nóng)場尺度提供項(xiàng)目用地的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，保證土地資源的可持續(xù)利用；在田塊尺度提供具體作物種植的土壤管理。在時間尺度上，項(xiàng)目開發(fā)階段土壤保持其“初始狀態(tài)”，項(xiàng)目所在地可能是草原、可能是灌木林、可能是礦區(qū)復(fù)墾地、可能是沼澤地、也可能是早已荒廢的曾經(jīng)的農(nóng)田；項(xiàng)目建設(shè)階段土壤要經(jīng)歷開墾、耕地、整地、種植等人為活動，造成當(dāng)?shù)赝寥栏麑訝顟B(tài)的較大改變；項(xiàng)目運(yùn)營階段，由于每一個種植季對土壤管理措施的不同以及外界環(huán)境的不斷變化，土壤質(zhì)量也會隨之改變。

1．3土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系

土壤質(zhì)量是由動態(tài)變化的多種因素來決定的，土壤質(zhì)量無法通過人類感官或測量儀器直接獲得，而必須根據(jù)土壤性質(zhì)構(gòu)建土壤質(zhì)量指標(biāo)體系綜合量化來表達(dá)。選擇合適的土壤評價指標(biāo)是土壤質(zhì)量評價的關(guān)鍵。土壤質(zhì)量評價指標(biāo)可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)三類，他們共同來表達(dá)土壤肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量。然而，選擇合適的土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系并非易事，人們在不同時空尺度下進(jìn)行土壤評價時，用到的指標(biāo)涵蓋了土壤質(zhì)量的各個方面，多達(dá)50多種。有些研究人員選擇了20多種指標(biāo)，有的選擇10多種指標(biāo)，而有的僅選擇幾種指標(biāo)進(jìn)行土壤質(zhì)量評價。這是因?yàn)獒槍Σ煌耐寥拦δ?，所使用的指?biāo)是不一樣的，對某一功能而言是高質(zhì)量的土壤對其他功能未必是高質(zhì)量的，不同土壤系統(tǒng)之間土壤評價指標(biāo)差異很大。目前，土壤質(zhì)量評價指標(biāo)的研究仍然只是從不同關(guān)心角度進(jìn)行的嘗試，沒有形成一個合適的體系和標(biāo)準(zhǔn)。由于土壤利用方式的多樣性，土壤性質(zhì)時空變異性以及獲取土壤指標(biāo)數(shù)據(jù)成本高等因素，顯然不可能獲取所有指標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，在選擇最能反映土壤質(zhì)量狀況的指標(biāo)，即土壤參數(shù)最小數(shù)據(jù)集來評價土壤質(zhì)量。最小數(shù)據(jù)集能夠大量減少使用評價指標(biāo)的數(shù)量，應(yīng)用上可以通過測定較少數(shù)據(jù)來反映土壤質(zhì)量的變化，在發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)異常時再進(jìn)行進(jìn)一步測定。我國曾對四類重要土壤（水稻土、紅壤、潮土和黑土）的肥力、環(huán)境、健康質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集和評價體系進(jìn)行過具體研究，研究認(rèn)為土壤肥力質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集應(yīng)為pH值、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地、速效磷、速效鉀、容重和陽離子交換量；土壤健康質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集應(yīng)為pH值、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地、重金屬和微量元素、六六六、滴滴涕。這些研究為國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評價指標(biāo)選擇提供了有益的參考。

1．4土壤質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和方法

不像空氣和水質(zhì)量一樣具有確定的標(biāo)準(zhǔn)和固定的評價方法，土壤質(zhì)量評價是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。土地有多種不同的利用方式，如果沒有一定的限制，不同的土壤對于不同用途的評價結(jié)果就會很不一致。例如，在土壤中施加有毒的除草劑和殺蟲劑來抑制目標(biāo)生物時，使土壤變得不清潔，但卻提高了土壤作物生產(chǎn)的質(zhì)量；用于捕捉污染物、充當(dāng)過濾器功能的土壤卻不能用土壤的肥力指標(biāo)去評價。一種土壤對于一種功能或生產(chǎn)具有優(yōu)良的品質(zhì)，對另一種功能或生產(chǎn)可能具有很差的品質(zhì)。因此，土壤質(zhì)量的評價應(yīng)采用相對質(zhì)量而非絕對質(zhì)量。土壤質(zhì)量評價方法可分為定性評價和定量評價兩類方法。定性評價是首先通過實(shí)地調(diào)查給土壤各指標(biāo)進(jìn)行打分，然后綜合各土壤指標(biāo)的分?jǐn)?shù)給土壤質(zhì)量不同等級的評價，該方法對土壤指標(biāo)的評判主要是基于感官調(diào)查而不是使用儀器測量，評價的準(zhǔn)確性有賴于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，評價直觀、快速、簡便，但缺少數(shù)據(jù)支持，評價準(zhǔn)確性低。定量評價方法隨著科學(xué)的不斷發(fā)展越來越受到重視且應(yīng)用廣泛，定量評價使用最廣泛的方法是指數(shù)法，其評價過程是：選擇評價指標(biāo)；通過建立隸屬度函數(shù)或其他模型對評價指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，使評價指標(biāo)具有可比性；使用相關(guān)系數(shù)法、層次分析法、主成分回歸分析法、多元回歸分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法等方法確定各指標(biāo)的權(quán)重；依據(jù)量化的指標(biāo)體系和權(quán)重體系計(jì)算得到土壤質(zhì)量綜合評價指數(shù)。定量分析法比較復(fù)雜，若無法正確地進(jìn)行指標(biāo)歸一化處理并合理確定各指標(biāo)權(quán)重，得到的土壤質(zhì)量評價結(jié)果可能與實(shí)際不符。

2國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評價方法

2．1評價最小數(shù)據(jù)集

我國企業(yè)開展國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的目標(biāo)國家基本為發(fā)展中國家，項(xiàng)目所在地主要分布在非洲、拉美和東南亞區(qū)域。這些國家的經(jīng)濟(jì)、社會和科技發(fā)展水平一般較低，其農(nóng)業(yè)發(fā)展也屬于生存型農(nóng)業(yè)，建設(shè)農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的主要目的是增加區(qū)域糧食供給，確保糧食安全；抑或是建設(shè)示范型農(nóng)場，藉此推動農(nóng)業(yè)發(fā)展，但項(xiàng)目區(qū)土壤評價標(biāo)準(zhǔn)依然是以農(nóng)業(yè)產(chǎn)出為主。在項(xiàng)目開發(fā)階段，企業(yè)進(jìn)行土壤質(zhì)量評價的主要目的是評價土壤的宜耕性，評估項(xiàng)目的可行性，明確項(xiàng)目風(fēng)險；在項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營階段，進(jìn)行土壤質(zhì)量評價的主要目的是監(jiān)測土壤質(zhì)量的變化，確保具備滿足合同要求糧食產(chǎn)出的土壤條件。因此，基于土壤質(zhì)量評價的目的性，指標(biāo)選擇主要是土壤環(huán)境指標(biāo)和土壤肥力指標(biāo)。國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目中，應(yīng)用以下3條原則選擇指標(biāo)：

（1）指標(biāo)的重要性和穩(wěn)定性高：選擇的指標(biāo)應(yīng)該是能夠反映土壤環(huán)境和肥力狀況的重要指標(biāo)，且這些指標(biāo)在較長的一段時間內(nèi)不會改變，具有考察的價值；

（2）指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取能力強(qiáng)：在國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目的開發(fā)、建設(shè)和運(yùn)營階段，土壤樣品的采集是在國外進(jìn)行，土壤樣本的獲取、保存并運(yùn)送至檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測都非常不易，在選擇指標(biāo)時應(yīng)當(dāng)考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)能否獲??；

（3）指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取成本可接受：不能不加限制地?cái)U(kuò)大指標(biāo)體系，應(yīng)考慮項(xiàng)目成本的因素，選擇合適的指標(biāo)。土壤環(huán)境指標(biāo)的評價是保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全的基礎(chǔ)性工作，應(yīng)當(dāng)對土壤的環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行評價，判斷項(xiàng)目用地是否具備農(nóng)作物種植的基本條件，應(yīng)對鎘、汞、砷、銅、鉛、鋅、鎳、六六六、滴滴涕等環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行檢測和評價。土壤pH值不僅影響土壤中養(yǎng)分的有效性，影響微生物活性，還對植物生長有很大影響。土壤肥力的高低決定了項(xiàng)目所在地作物的生長潛力，土壤基礎(chǔ)肥力的高低決定了企業(yè)投入到土壤成本的大小。當(dāng)土壤基礎(chǔ)肥力較低時，企業(yè)投入的提高土壤肥力的費(fèi)用就會相應(yīng)增加；當(dāng)土壤基礎(chǔ)肥力較高時，企業(yè)投入項(xiàng)目用于保持土壤肥力的費(fèi)用就會相應(yīng)降低。土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）對土壤本質(zhì)的所有方面都產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，它首先是植物氮、磷、鉀的主要營養(yǎng)源，作為主要物質(zhì)和能源調(diào)節(jié)土壤生物的生態(tài)動力，改善土壤結(jié)構(gòu)、保持土壤水分，且被認(rèn)為是土壤質(zhì)量和健康的中心指標(biāo)。土壤質(zhì)地是土壤的一項(xiàng)非常穩(wěn)定的自然屬性，它可以反映母質(zhì)的來源和成土過程的某些特征，對土壤肥力有很大的影響，各類作物需要適宜的土壤質(zhì)地。陽離子交換量（CEC）是指土壤溶液為中性（pH＝7）時，每千克土所含的全部交換性陽離子的厘摩爾數(shù)。CEC是評價土壤肥力的指標(biāo)之一，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一。土壤的其他物理指標(biāo)在經(jīng)過開墾和耕作之后會有很大改變，指標(biāo)穩(wěn)定性低；土壤生物環(huán)境指標(biāo)重要性不夠，不易測量，且在經(jīng)過開墾和耕作后會發(fā)生很大變化；土壤的生態(tài)指標(biāo)雖說對土壤質(zhì)量評價具有一定影響，但重要性不夠，且不易進(jìn)行指標(biāo)量化。

2．2樣品采集方法

國際工程中土壤樣品采集、保存和運(yùn)送至檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測的困難性要遠(yuǎn)高于國內(nèi)工程。在本文推薦的指標(biāo)體系中，已充分考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取的可行性。土壤質(zhì)地指標(biāo)數(shù)據(jù)可以用手測法現(xiàn)場測得，也可以采集樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測獲得。其余指標(biāo)數(shù)據(jù)可以經(jīng)過一次采樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測獲得。

2．3土壤質(zhì)量評價方法

依據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)外的相關(guān)研究，土壤質(zhì)量評價都是在一定時空尺度，采用相對質(zhì)量評價方法進(jìn)行評價的。然而，受項(xiàng)目所在國科技發(fā)展水平的限制，項(xiàng)目所在地一般沒有建立統(tǒng)一的土壤質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的研究體系，項(xiàng)目土壤質(zhì)量評價很難找到合適的參照指標(biāo)。我國雖然有許多類型土壤質(zhì)量評價體系可供參考，鑒于與項(xiàng)目所在國不在同一時空尺度，因此不具備直接使用的可行性。我國幅員遼闊，土壤和作物種類繁多，經(jīng)過多年研究和實(shí)踐，產(chǎn)生了很多土壤和作物關(guān)系的科研成果，并建立了一些標(biāo)準(zhǔn)或方法，可作為國際農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目土壤質(zhì)量評價方法的借鑒。本文推薦使用“一覽表法”，即將本文推薦的土壤質(zhì)量評價指標(biāo)和這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐項(xiàng)對照檢查，找出各指標(biāo)存在的差距。在項(xiàng)目開發(fā)階段能夠幫助企業(yè)進(jìn)行正確決策，評估項(xiàng)目風(fēng)險；在項(xiàng)目建設(shè)期能夠?qū)?xiàng)目用地進(jìn)行合理地規(guī)劃；在項(xiàng)目運(yùn)營期能夠找出土壤管理和改良的方向。

3結(jié)束語

第7篇：土壤的功能范文

關(guān)鍵詞：大沽河流域；土壤；數(shù)據(jù)庫；ArcGIS，土壤水動力學(xué)參數(shù)

0前言

土壤水是水資源的重要組成部分。然而由于土壤水分布不集中、不利于人工提取利用等原因一直得不到人們重視。將土壤水和地下水聯(lián)系起來考慮，可以更加全面的評價農(nóng)業(yè)水資源，減少農(nóng)業(yè)水的浪費(fèi)，提高水資源的利用效率。大沽河流域位于膠東半島西部，約在東經(jīng)120°03′-120°25′，北緯36°10′-37°12′之間。干流全長179.9km，流域總面積6131.3km2，是膠東半島的最大河流。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，水資源需求迅猛增加，水資源短缺狀況日益加劇。在濱海流域合理的利用土壤水資源，制定合理的節(jié)水灌溉措施，提高水資源利用率等變得尤為重要。

獲取全面準(zhǔn)確的土壤性質(zhì)數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫是土壤水資源利用的前提，為了充分掌握大沽河流域土壤理化性質(zhì)，為青島市大沽河流域土壤水利用和節(jié)水灌溉管理提供數(shù)據(jù)支撐，在大沽河流域范圍內(nèi)根據(jù)不同土壤類型，選擇64個取樣點(diǎn)，對不同剖面的土壤水動力學(xué)參數(shù)和容重、粒徑分布、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、全氮等基本理化性質(zhì)進(jìn)行了測定，獲取了較為詳細(xì)的流域土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，基于ArcGIS軟件構(gòu)建了大沽河流域土壤信息地理空間數(shù)據(jù)庫，為大沽河流域土壤理化性質(zhì)的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、存儲和地下水/土壤水聯(lián)合管理提供了高效便捷的數(shù)據(jù)庫支撐。

1土壤水動力學(xué)參數(shù)和理化性質(zhì)測定

土壤飽和導(dǎo)水率和土壤水分特征曲線是土壤水動力學(xué)的基本參數(shù)，是研究土壤水分有效性、土壤水分的保持、運(yùn)動以及與土壤水分運(yùn)動有關(guān)的溶質(zhì)運(yùn)移等的必須參數(shù)。大沽河流域土壤主要有棕壤、砂姜黑土、潮土、褐土、鹽土等5個土類。根據(jù)不同土壤類型和種植作物情況，在流域內(nèi)選擇64個取樣點(diǎn)，圖1為GIS下大沽河流域取樣點(diǎn)空間分布圖。

在取樣點(diǎn)挖掘一個長約1.5 m，寬約0.6 m，深約1 m的土坑，分別測量土壤剖面的具體分層情況并詳細(xì)記錄對土壤剖面不同層面的土壤進(jìn)行滲水試驗(yàn)，確定其飽和水力傳導(dǎo)率，并分別取土壤原狀樣，測定土壤水分特征曲線，圖2為野外土壤剖面開挖及取樣現(xiàn)場圖，表1為部分取樣點(diǎn)分層情況統(tǒng)計(jì)表。

為準(zhǔn)確確定每個取樣點(diǎn)的地理位置、剖面特征等空間屬性，采用GPS進(jìn)行三維定位，記錄取樣點(diǎn)的詳細(xì)地理位置和經(jīng)緯度坐標(biāo)、地面高程。

土壤飽和水力傳導(dǎo)率采用滲水試驗(yàn)測定，采用德國UGT儀器有限公司生產(chǎn)的HOOD IL-2700入滲儀開展?jié)B水試驗(yàn)，如圖3所示。

土壤水分特征曲線采用張力計(jì)法測定，它是測定土壤水分基質(zhì)勢的一種較為迅速和簡便的方法。

另外，對應(yīng)土壤不同的層面取土樣，在實(shí)驗(yàn)室測定土壤的容重、粒徑分布、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)含量、氧化還原電位、pH值、全氮、氧化鐵、氧化錳等理化性質(zhì)，土壤基本理化性質(zhì)測定方法如表2所示。

2基于ArcGIS的土壤數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

ArcGIS是ESRI公司集40余年地理信息系統(tǒng)（GIS）咨詢和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的一套完整的GIS平臺產(chǎn)品，具有強(qiáng)大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、與共享的能力。本次基于ArcGIS軟件平臺，結(jié)合青島市1：50000地形圖和青島市1：200000萬土壤類型分布圖，根據(jù)流域上獲取的土壤水動力基本參數(shù)和基本理化性質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了大沽河流域土壤地理空間信息數(shù)據(jù)庫，為大沽河流域土壤理化性質(zhì)的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、存儲和地下水/土壤水聯(lián)合管理提供了高效便捷的數(shù)據(jù)庫支撐。

2.1數(shù)據(jù)庫組成

大沽河流域土壤信息數(shù)據(jù)庫主要分為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫、土壤屬性信息庫二大類（圖4）：

（1）基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，包括流域地形、水系、行政區(qū)劃等，主要來源于青島市1：50000地形圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建主要是通過GIS軟件進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)的采集與編輯，建成不同的點(diǎn)要素、線要素和面要素等組成的地理數(shù)據(jù)庫（GeoDatabase）。以點(diǎn)信息存儲的數(shù)據(jù)表有土壤取樣點(diǎn)位置，以線數(shù)據(jù)存儲的有主要河流、鐵路線、高速公路、行政邊界，以面數(shù)據(jù)存儲的有水庫、縣市區(qū)域、青島市域、相關(guān)縣域?？臻g數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫之間是相互對應(yīng)的，通過關(guān)鍵字相關(guān)聯(lián)接。

（2）土壤信息數(shù)據(jù)庫主要是流域內(nèi)獲取的土壤水動力學(xué)參數(shù)和理化性質(zhì)測定的數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.2數(shù)據(jù)庫構(gòu)建步驟

基于ARCGIS的土壤數(shù)據(jù)庫采用ArcCatalog創(chuàng)建，主要步驟如下：

（1）創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫：啟動ArcCatalog，在既定目錄下創(chuàng)數(shù)據(jù)庫“大沽河.流域土壤信息數(shù)據(jù)庫.mdb”。

（2）創(chuàng)建要素集：在已創(chuàng)建的地理數(shù)據(jù)庫下，創(chuàng)建地理底圖要素集，定義要素集的坐標(biāo)系及其投影，此次選擇用經(jīng)緯度存儲地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，采用“Geographic Coordinate Systems”下的CGCS_2000坐標(biāo)系。在要素集中定義空間參照系是為了讓同一要素集中的要素類享有同一空間參照系，這樣要素集內(nèi)的要素類之間才可以建立拓?fù)潢P(guān)系。

（3）創(chuàng)建要素類：在己創(chuàng)建的要素集下按照已經(jīng)定義的要素類及其屬性，分別定義點(diǎn)、線、面各要素類，并在各要素類的屬性頁面輸入要素類的屬性，同r按設(shè)計(jì)要求選擇屬性的約束條件。

（4）基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)輸入：基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)輸入為整個系統(tǒng)提供最為基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，主要來源于大沽河流域1：50000地形圖及一些水文監(jiān)測、野外調(diào)查的相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)。按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)的格式及坐標(biāo)系統(tǒng)并根據(jù)數(shù)據(jù)的類型、屬性進(jìn)行分類，使數(shù)據(jù)符合入庫標(biāo)準(zhǔn)。

（5）土壤屬性數(shù)據(jù)處理及錄入：流域土壤信息數(shù)據(jù)庫，包括土壤分類信息、采樣點(diǎn)信息、剖面層次分類、土層水動力參數(shù)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等類別。

每一個取樣點(diǎn)土壤剖面分為2-3層，每層包含地理位置、采樣時間、經(jīng)緯度、地面高程、飽和水力傳導(dǎo)率、土壤水分特征曲線、有機(jī)質(zhì)含量、氧化還原電位、電導(dǎo)率、pH、全氮、氧化鐵、氧化錳等14項(xiàng)屬性數(shù)據(jù)。

為了保證這些屬性的正確空間位置，將獲取的土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)按照不同的取樣層次分為表層、中間層和底層三個數(shù)據(jù)表格。

建好的數(shù)據(jù)庫通過統(tǒng)一的編碼和數(shù)據(jù)格式，包括具體的文本和數(shù)值格.式要求，將空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫連接起來，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的入庫和操作管理，表3為大沽河流域土壤屬性數(shù)據(jù)庫字段結(jié)構(gòu)表。

按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將土壤信息數(shù)據(jù)輸入完成后，土壤信息數(shù)據(jù)便以數(shù)據(jù)庫格式存儲在“大沽河流域土壤信息數(shù)據(jù)庫.mdb”中，在ArcGIS桌面地圖軟件ArcMAP窗口下，可以按照數(shù)據(jù)庫指定的空間屬性數(shù)據(jù)加載到大沽河流域地圖中，如圖1所示，也可以輸出成“.shp”格式的圖層文件，方便加載使用。圖5為流域表層土壤采樣點(diǎn)土壤屬性表截圖。系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)庫以Microsoft Access支持的“.mdb”文件存儲。

2.3數(shù)據(jù)庫功能

基于ArcGIS的大沽河流域土壤信息數(shù)據(jù)庫將土壤的水力學(xué)參數(shù)和理化性狀作了詳細(xì)歸納，它一方面可以為流域土壤資源信息系統(tǒng)的創(chuàng)建提供數(shù)據(jù)庫支撐，另一方面可以單獨(dú)作為一個完整的土壤信息數(shù)據(jù)庫地理空間查詢與檢索系統(tǒng)。土壤信息數(shù)據(jù)庫建成后，可以實(shí)現(xiàn)土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)的添加、刪除和修改、統(tǒng)計(jì)分析、地圖文檔加載、地圖瀏覽和輸出等各種數(shù)據(jù)庫管理功能。通過本數(shù)據(jù)庫還可以使用ArcGIS中的各種空間分析功能，如地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析、距離分析、緩沖區(qū)分析、插值分析等，使各種數(shù)據(jù)更為形象直觀。

（1）數(shù)據(jù)查詢

用戶可以點(diǎn)擊土層欄瀏覽土壤數(shù)據(jù)庫成果地圖，分層顯示大沽河流域土壤采樣點(diǎn)空間分布圖，從而直觀地顯示土壤信息采樣點(diǎn)的在流域內(nèi)的空間分布。數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)用戶的要求，設(shè)置不同的屬性值查詢條件，在查詢時，地圖中符合查詢條件的采樣點(diǎn)土壤數(shù)據(jù)信息被突出顯示出來，從而實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間分布的組合查詢。用戶還可以設(shè)置其他不同的組合查詢條件進(jìn)行查詢。

（2）數(shù)據(jù)的修改、添加和刪除

數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)各種相關(guān)數(shù)據(jù)的修改、添加和刪除等各種編輯功能，在ArcMAP“開始編輯”狀態(tài)下，可以很容易實(shí)現(xiàn)具體屬性數(shù)據(jù)的修改。在ArcCatalog和ArcMap和窗口下均可以實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的添加，包括要素類的添加和屬性字段的添加，在添加字段對話框中，為新字段命名并選擇數(shù)據(jù)類型，并設(shè)置相應(yīng)的字段特性。

（3）統(tǒng)計(jì)分析和空間分析

基于ArcGIS的流域土壤信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的排序、匯總等各種統(tǒng)計(jì)分析功能，同時根據(jù)需要創(chuàng)建各種屬性數(shù)據(jù)的分析圖表，通過本數(shù)據(jù)庫還可以使用ArcGIS中的各種空間分析功能，如地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析、距離分析、緩沖區(qū)分析、插值分析等，使各種數(shù)據(jù)更為形象直觀。

3結(jié)論

第8篇：土壤的功能范文

關(guān)鍵詞：城市土壤；園林植物；措施

Abstract: This paper through analyzes the soil forming factors of city, city soil characteristics and soil properties on the garden plant growth, put forward reasonable measures, in order to make the city of garden soil suitable for plant growth.

Key words: city soil; garden plant; measures

中圖分類號：TU986.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

隨著城市化建設(shè)的發(fā)展和人民日益增加的生產(chǎn)、生活活動改變了城市原有的土壤，城市的生態(tài)環(huán)境遭到了破壞，影響城區(qū)土壤的自然性狀已發(fā)生很大的改變，成了獨(dú)特的城市土壤，園林綠化植物賴以生存的土壤發(fā)生了很大變化, 自然土壤變成了獨(dú)特的城市土壤,它污染嚴(yán)重,養(yǎng)分缺乏,性能下降, 從而對園林植物的生長產(chǎn)生影響，使得園林綠化景觀等各種功能不能充分發(fā)揮，起不到應(yīng)有的效果。為此, 研究和分析城市土壤性狀,根據(jù)城市土壤特點(diǎn),采取特定的措施和方法,使城市土壤符合園林植物的需求，促使園林植物正常生長, 以滿足城市建設(shè)及人民生活對園林植物的需求,對城市園林綠化至關(guān)重要。

1、城市土壤的形成

在自然環(huán)境下，地殼表面的巖石經(jīng)過以地質(zhì)歷史時期為周期的長期風(fēng)化，在溫度、濕度和生物等外力作用下,形成巖石風(fēng)化物—土壤母質(zhì)。隨著生物由低等向高等進(jìn)化,產(chǎn)生了有機(jī)膠體。大小不等的礦物顆粒不斷團(tuán)聚，使土壤母質(zhì)漸漸具有養(yǎng)分和透水蓄水功能，從而產(chǎn)生了自然土壤。

城市土壤是經(jīng)過人類活動的長期干擾或直接“組裝”，并在城市特殊的環(huán)境背景下發(fā)育起來的土壤，它與自然土壤和農(nóng)業(yè)土壤相比，既繼承了原有自然土壤的某些特征，又有其獨(dú)特的成立環(huán)境與成立過程，表現(xiàn)出特殊的理化性質(zhì)、養(yǎng)分循環(huán)過程以及土壤生物學(xué)特征。

2、影響城市土壤形成的因素

2.1 各種污染物

污染物主要有污水、污泥和固體廢物等,污水成份復(fù)雜,它的懸浮物、有機(jī)物、可溶性鹽類、合成洗滌劑、有機(jī)毒物、無機(jī)毒物、病原菌、病毒、寄生蟲等成分,進(jìn)入土壤后可以改變土壤水的性質(zhì)和質(zhì)量,影響土壤水功能的發(fā)揮, 同時抑制生物種群數(shù)量和生物活性。同時,由于固體廢棄物大都含有重金屬,甚至含有放射性物質(zhì),這些物質(zhì)經(jīng)過長期暴露,被雨水沖洗和淋溶后,溶入水中,通過地表徑流進(jìn)入水體從而對土壤造成污染。

2.2 施肥和噴農(nóng)藥對土壤的影響

在園林綠化工作中通常施有機(jī)肥和無機(jī)肥, 合理施用肥料能夠提高土壤肥力, 促進(jìn)植物較好生長,不合理施肥如多施無機(jī)化肥, 將使土壤外來物質(zhì)超過土壤中某種物質(zhì)的容量, 從而影響土壤中物質(zhì)形態(tài)、生物種類和土壤結(jié)構(gòu),甚至可能使土壤形成新的物理、化學(xué)和生物,改變原土壤物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程與規(guī)律,使土壤板結(jié)、通氣透水性能下降。同樣如果有機(jī)肥料的施用量超過了土壤的自凈能力, 亦會造成土壤環(huán)境的有機(jī)污染, 使土壤中的No3 - N的含量增多。同時,施用農(nóng)藥雖可以防治病蟲害,但農(nóng)藥殘留于土壤中對土壤某些生物有抑制作用, 影響土壤的生物活性,導(dǎo)致土壤功能受損。

2.3 工程建設(shè)對土壤的影響

建筑活動諸如公路、鐵路、橋梁等工程建設(shè), 不僅占用大量耕地,而且由于挖掘、搬運(yùn)、堆積、混合和填埋大量廢棄物,使地表植被受到破壞、原有土壤被掘動, 加劇了土壤侵蝕, 腐殖質(zhì)被剝離或埋藏, 使自然土壤受到破壞。有的土層缺失、有的土層倒置,甚至出現(xiàn)多層土壤混合,形成土壤“多重構(gòu)造”。同時建筑活動產(chǎn)生了大量的建筑垃圾如混凝土、瀝青、石頭等雜物, 覆于土壤表面或侵入土壤之中, 對土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、酸堿度、通氣性等產(chǎn)生不良影響。

2.4 傳統(tǒng)管理方式對土壤的影響

植物通過根系從土壤中吸收各種養(yǎng)分, 供應(yīng)枝、葉、干生長, 同時又將枯枝落葉殘留物歸還地表, 通過微生物分解還原進(jìn)入土壤, 而這些物質(zhì)皆又再次被植物利用,養(yǎng)分運(yùn)輸周而復(fù)始,形成養(yǎng)分元素的生物循環(huán)。然而長期以來,在園林綠化管理中,為了景觀和防火需要,將死樹、修剪的枝葉、自然落葉、殘花等清出綠地,移至系統(tǒng)外,造成土壤養(yǎng)分元素自然循環(huán)受到破壞,加上目前園林綠化基本上是粗放管理、施肥針對性不強(qiáng), 導(dǎo)致土壤養(yǎng)分貧瘠, 性能下降, 影響植物生長。

2.5 種植方式對土壤的影響

為了改善綠化景觀的視覺效果, 在城市綠化中經(jīng)常會大面積片植或帶植一種或兩種植物, 而在養(yǎng)護(hù)管理中往往又采取各種措施延長其花期, 這樣就引起了某一類土壤生物的過度繁育, 致使一些病原微生物或有毒物質(zhì)的大量積累, 使土壤中某些養(yǎng)分消耗特別大,造成土壤某些養(yǎng)分缺乏,產(chǎn)生病毒及各種有害細(xì)菌, 導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變異。

3、減少城市土壤對園林植物生長不良影響的措施

3．1 適地適樹

根據(jù)不同的城市土壤類型所提供的植物生存條件，嚴(yán)格選擇適宜和抗逆性強(qiáng)的樹種。在緊實(shí)土壤或窄分車帶上（帶寬小于2m），要選擇抗逆性強(qiáng)的樹種栽植；綠地渣礫含量30%左右的土壤，要植喜氣樹種而不要植喜水肥樹種；在湖邊等處地下水位高的綠地上，要選擇喜濕樹種栽植；在鹽堿綠地上（含鹽量大于0.3%或pH大于8）要選擇耐鹽堿樹種栽植；在樓北綠地上，要選耐陰、萌動晚的樹種栽植。綠化用地在綠化設(shè)計(jì)時，要力求做到適地適樹。

3．2 改土適樹

3．2．1 增加土壤養(yǎng)分。

為改善城市植物養(yǎng)分貧乏的狀況，結(jié)合城市土壤改良，進(jìn)行人工施肥，采取適用于城市植物的肥釘、肥棒、緩釋肥等不同類型的肥料和相應(yīng)的施肥器械及施肥方法，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。施肥時間、深度、范圍和施肥量等的確定，要以有利于植物根系吸收為宜。還可選栽具有固氮能力的植物以改善土壤的低氮狀況。

3．2．2 改善土壤通氣狀況

（1）為減少土壤密實(shí)對城市植物生長的不良影響，除選擇一些抗逆性強(qiáng)的樹種外，還可通過往土壤中摻入碎樹枝和腐葉土等多孔性有機(jī)物或混入少量粗砂等，以改善通氣狀況。必要時，地下埋設(shè)通氣管道，安裝透氣井等。對已種樹木的地段，可在若干年內(nèi)分期改良。在各項(xiàng)建設(shè)工程中，應(yīng)避免對綠化地段的機(jī)械輾壓，對根系分布范圍的地面，應(yīng)防止踐踏。

（2）園林綠地人行道鋪裝，在條件可能的情況下，改成透氣鋪裝，促進(jìn)土壤與大氣的氣體交換。

3．2．3 調(diào)節(jié)土壤水分

（1）根據(jù)土壤墑情，做到適時澆水，以滿足植物對水分的需求。在澆水方法上，可根據(jù)土壤類型確定。保水差的土壤，澆水要少量多次；板結(jié)土壤，澆水應(yīng)在吸收根分布區(qū)內(nèi)松土筑埂澆水。

（2）擴(kuò)大城市地表水面積，減少地面鋪裝，增加地下水，提高土壤含水量。

3．2．4 為減少城市構(gòu)筑物對植物生長的不利影響，對植物有限營養(yǎng)面積內(nèi)的土壤進(jìn)行分期分段深翻改良和進(jìn)行根系修剪，選淺根地被植物和改進(jìn)植物配置，以減少共生矛盾，為改進(jìn)城市街道植物生存空間過于狹小的狀況，應(yīng)合理設(shè)計(jì)道路斷面。

3．2．5 防止化雪鹽危害

（1）嚴(yán)格控制化雪鹽的合理用量，及時消除融化雪水，嚴(yán)禁將帶鹽的雪堆放到樹木根區(qū)，改善行道樹土壤的透氣性和水分供應(yīng)，增施硝態(tài)氮、鉀、磷、錳和硼等肥料，以利于淋溶和減少對氯化鈉的吸收而減輕危害。

（2）改進(jìn)現(xiàn)有路牙結(jié)構(gòu)，并將路牙縫隙封嚴(yán)，阻止化雪鹽水進(jìn)入植物根區(qū)。

4、結(jié)束語

總之，城市土壤大都性能較差且不同地點(diǎn)存在差異,在城市園林綠化實(shí)際工作中, 不可能在所有地方進(jìn)行客土,所以，我們在進(jìn)行城市園林綠化品種設(shè)計(jì)時, 要根據(jù)不同植物的生態(tài)適應(yīng)性不同, 根據(jù)城市不同地段土壤的厚度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、養(yǎng)分、PH的不同, 設(shè)計(jì)不同的品種栽植,以實(shí)現(xiàn)最合理的園林綠化。

參考文獻(xiàn)：

[1]《土壤》章家恩、徐琪 1997年第4期

第9篇：土壤的功能范文

森林土壤學(xué)是研究土壤特性及其管理的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。林業(yè)要發(fā)展,林地生產(chǎn)力要提高,很重要一點(diǎn)就是以森林土壤學(xué)為指導(dǎo),根據(jù)土壤特性與林木生長關(guān)系,在生產(chǎn)中采用適宜的技術(shù)?，F(xiàn)就造林、森林經(jīng)營及林區(qū)上應(yīng)用土壤的實(shí)踐作一簡述。

1.森林土壤的作用

森林土壤是發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),林木生物積累所需的水分、養(yǎng)分、光、熱和空氣除部分來自大氣外,水分、養(yǎng)分和一部分氧氣都要依賴森林土壤的補(bǔ)給,并依靠它的基礎(chǔ)支撐,使林木挺立于大地進(jìn)行多種生命活動[1]。肥力是森林土壤的重要特性,它是決定森林生產(chǎn)力的主要因素,是土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的綜合反映。土壤肥力的高低取決于其中養(yǎng)分、水分、空氣和溫度,即水、肥、氣、熱四者的協(xié)調(diào)狀況。因此,森林土壤肥力水平既受到成土條件的制約,也可以通過人為管理措施加以調(diào)控。森林土壤作為一種自然資源,不但是現(xiàn)有森林植物及其他物種的繁衍基地,而且還使之有再生的功能。林木及森林中的多種資源,在采集利用后,及時采取更新恢復(fù)措施,并保持良好的地力,就能夠繼續(xù)保證森林植物的后續(xù)生長,實(shí)現(xiàn)森林土壤的可持續(xù)利用。

2.與林木生長密切相關(guān)的森林土壤屬性

2.1土壤質(zhì)地

質(zhì)地是由大小不同的土粒以各種比例組合而成。根據(jù)各種土粒級百分比,土壤質(zhì)地劃分為砂土、砂壤土、壤土和黏土。質(zhì)地在化驗(yàn)室用比重計(jì)法或吸管法測定,在野外用手感法也能確定。森林土壤質(zhì)地影響土壤有效水含量、養(yǎng)分含量和土壤保水保肥性能和通氣性、透水性及溫度變化,因而質(zhì)地與林木生長關(guān)系密切。

2.2土層厚度

土層厚度是指可供林木根系生長活動的土體厚度。它關(guān)系到土壤中水分、空氣的容積及林木所需養(yǎng)分貯量,也影響根系伸展及林木抗風(fēng)倒性能。土層厚度在山區(qū)尤為重要,由于山地森林土壤中石質(zhì)多、土層薄,因此土層厚度是宜林地選擇的主要因素。在調(diào)查研究中土層厚度劃分以a層、b層厚度總和為準(zhǔn),30cm以下為薄土層,31～60cm為中土層,60cm以上為厚土層。山地土壤厚度與地形部位及母質(zhì)類型有關(guān),一般坡下部堆積母質(zhì)上形成的土壤厚度較大,山脊山頂或坡上部殘積母質(zhì)上形成的土壤土層較淺薄,由于具有這種分布規(guī)律,在造林地選擇或立地類型圖繪制中可以地形部位作為土層厚度的參考依據(jù),并輔以實(shí)測為佐證。

2.3腐殖層厚度

土壤腐殖質(zhì)是有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物深刻作用后形成具有多功能團(tuán)的、含氮的、酸性的高分子有機(jī)化合物,即胡敏酸、富里酸。通常用胡敏酸與富里酸比值(ha/fa)評價腐殖質(zhì)質(zhì)量。通常草甸上ha/fa比值大于1.0。闊葉林土壤ha/fa比值為0.5～1.0;針葉林土壤ha/fa比值小于0.5。腐殖質(zhì)在森林土壤肥力上具有多功能,它是林木營養(yǎng)物質(zhì)的主要源泉,土壤中大部分氮、磷、鉀等養(yǎng)分存貯在腐殖質(zhì)中,通過逐漸釋放而為森林植物吸收利用,成為穩(wěn)定的長效肥源。由于腐殖質(zhì)的多功能性,在森林土壤調(diào)查中人們都非常重視腐殖質(zhì)的調(diào)查研究,通常以腐殖質(zhì)含量和厚薄來確定土壤的利用途徑。腐殖質(zhì)質(zhì)齡一般用腐殖質(zhì)層(a層)及其亞層的厚度、顏色衡量,顏色愈暗,厚度愈大,則腐殖質(zhì)質(zhì)量愈高。a層厚度在10cm以下?；液稚寥罏樯俑迟|(zhì);a層厚10~20cm,暗灰褐色土壤為中腐殖質(zhì);a層厚度在20cm以上,黑褐色土壤為多腐殖質(zhì)。不同地區(qū)、不同森林土壤類型的腐殖質(zhì)含量有很大差別,腐殖質(zhì)在森林土壤培肥中具有重要作用。

2.4土壤水分

土壤水分狀況(土壤濕度)影響到物理、化學(xué)和生物過程,對林木生長有顯著制約作用。水分在土壤中受到各種作用力的影響,分為重力水、毛管水、吸濕水和膜狀水。重力水受重力作用影響極易滲漏或流失,甚少為林木利用。吸濕水和膜狀水受土壤顆粒的強(qiáng)烈吸附,也難于為林木吸收。毛管水可長時間在土壤孔隙中滯留,能為根系充分吸收,是林木利用的主要水分類型。

2.5土壤養(yǎng)分

土壤養(yǎng)分是構(gòu)成林木生物量的基本物質(zhì),在林木生命活動中不可缺少的營養(yǎng)元素有20種左右。碳、氫、氧等元素自于空氣和水中,其他養(yǎng)分元素都依靠土壤補(bǔ)給。氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵等在林木器官中含量多,土壤中含量也較豐富,通稱為常量元素。硫、錳、銅、鋅、硼等在林木及上壤中含量均少,通稱為微量元素。林木各種器官含氮量為0.1%~0.3%,缺氮量時其根、莖、葉生長均受到抑制。人工林常見缺少氮、磷而生長受挫,因此林地施肥成為速生豐產(chǎn)林培育的必要技術(shù)措施。

2.6土壤酸堿性

土壤酸堿性由土壤溶液中氫離子與氫氧根離子二者相對數(shù)量決定的。一般用氫離子濃度來反映土壤酸堿性,并用ph值表示。當(dāng)ph值=7時為中性,ph值<7時為酸性,ph值> 7時為堿性。土壤水溶液ph值一般為4～9,但因土壤類型不同而異。山地土壤類型多為酸性,平原土壤為中性或堿性,森林土壤除少數(shù)類型外多為酸性。土壤ph值還可通過微生物影響有機(jī)物的分解和固氮作用的強(qiáng)度。此外,土壤酸堿度還會影響土壤營養(yǎng)元素的化學(xué)形態(tài)、溶解度及土壤保持養(yǎng)分的性能。

3.森林土壤在林業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

3.1在造林中的應(yīng)用

在綠化造林和速生豐產(chǎn)林培育中,從樹種和造林地選擇(適地適樹)、造林前整地方式、幼林撫育乃至成林后的施肥灌水,都需根據(jù)土壤的特性采取相應(yīng)措施。立地類型是造林設(shè)計(jì)中落實(shí)技術(shù)措施的基本單元,無論山區(qū)或是平原都根據(jù)土壤某些屬性如土層厚度、腐殖質(zhì)層厚度、土壤質(zhì)地等擇其要者作為立地類型劃分的主要因子。在造林中樹種選擇是關(guān)鍵環(huán)節(jié),本著適地適樹的原則,選擇生態(tài)特性與土壤條件相適應(yīng)的樹種,以獲取最大效益。江南地區(qū)杉木是主要造林樹種,但它在肥沃濕潤的土壤上才會有達(dá)到高產(chǎn)。北方平原造林樹種有楊樹、刺槐,但它們生態(tài)特性各異。楊樹好水肥,并能充分發(fā)揮其速生優(yōu)勢;刺槐抗逆性強(qiáng)。因此,在水肥條件好的土壤上栽植楊樹更為合適。造林前整地可以改善土壤透水性與通氣性,易于幼樹根系擴(kuò)展,有利于成活與生長,是一項(xiàng)重要的造林措施,但各地要因地制宜。營造速生豐產(chǎn)林養(yǎng)分耗用多,林地又多貧瘠,應(yīng)根據(jù)土壤養(yǎng)分含量及樹木生長需求,適時施用化肥。

3.2在森林經(jīng)營中的應(yīng)用