土壤退化雖自古有之,但土壤退化的科學(xué)研究是比較薄弱的。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織1971年才編寫了《土壤退化》一書,我國(guó)20世紀(jì)80年代才開始研究土壤退化分類。所以國(guó)際上對(duì)土壤退化還沒有一個(gè)權(quán)威的看法,下面以近年來一些研究結(jié)果為例說明。
一、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織采用的土壤退化分類體系
1971年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在《土壤退化》一書中,將土壤遏化分為十大類:即侵蝕、鹽堿、有機(jī)廢料、傳染性生物、工業(yè)無機(jī)廢料、農(nóng)藥、放射性、重金屬、肥料和洗滌劑。此外,后來又補(bǔ)充了旱澇障礙、土壤養(yǎng)分虧缺和耕地非農(nóng)業(yè)占用三類。
二、中國(guó)對(duì)土壤退化的分類
中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所借鑒了國(guó)外的分類,結(jié)合中國(guó)的實(shí)際,采用了二級(jí)分類。一級(jí)將中國(guó)土壤退化分為土壤侵蝕、土壤沙化、土壤鹽化、土壤污染、土壤性質(zhì)惡化和耕地的非農(nóng)業(yè)占用等六大類,在這6級(jí)基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了二級(jí)分類。
三、土壤退化性質(zhì)
土壤退化是土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)惡化導(dǎo)致肥力下降的總稱,因此可分為土壤物理退化、土壤化學(xué)退化、土壤生物退化,土壤荒漠化是土壤退化的終極形式。
1、土壤物理退化
土壤物理退化主要有土層變薄、土壤沙化或礫石化、土壤板結(jié)緊實(shí)等,前三者主要是由土壤侵蝕引起的,而土壤板結(jié)緊實(shí)主要是耕作栽培措施不當(dāng)所致,特別是隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的提高,機(jī)械作業(yè)導(dǎo)致土壤壓板也越來越嚴(yán)重。
土壤侵蝕也稱水土流失,是指表層土壤或成土母質(zhì)在水、風(fēng)、重力等力量的作用下,發(fā)生各種形式的剝蝕、搬運(yùn)和再堆積的現(xiàn)象。可見土壤侵蝕包括水力、風(fēng)力、重力和凍融等類型。
水力侵蝕是指由于地表水的徑流,導(dǎo)致土壤隨水流走的現(xiàn)象,是最普遍、最廣泛、最嚴(yán)重的一種土壤侵蝕,所以一般將土壤侵蝕視為水土流失。氣候、地形、地貌等,降雨強(qiáng)度、降雨量、地形的坡度、地表覆蓋狀況等是影響土壤侵蝕的主要因素。
風(fēng)力侵蝕是指風(fēng)將表層土壤吹走的現(xiàn)象,一般當(dāng)風(fēng)速>4~5米/秒時(shí),就會(huì)產(chǎn)生風(fēng)力侵蝕的現(xiàn)象,當(dāng)風(fēng)速達(dá)8米/秒時(shí),風(fēng)力侵蝕就很嚴(yán)重。風(fēng)力侵蝕的結(jié)果往往導(dǎo)致表層土壤沙化或礫石化,最終成為沙漠。
重力侵蝕是指在重力的作用下,土體發(fā)生位置移動(dòng)的現(xiàn)象,常常形成滑坡和泥石流等災(zāi)難。凍融侵蝕是指由于結(jié)冰和融化,使土體松散,并發(fā)生位移的現(xiàn)象。
2、土壤化學(xué)退化
土壤化學(xué)退化包括土壤有效養(yǎng)分含量降低、養(yǎng)分不平衡、可溶性鹽份含量過高、土壤酸化堿化等。長(zhǎng)期單一的耕作種植制度,不僅過度消耗某些養(yǎng)分,造成土壤養(yǎng)分不平衡;而且有害有毒的物質(zhì)增加,直接影響作物的生長(zhǎng)。
過度依賴化學(xué)肥料,加上不合理的施用化學(xué)肥料,特別是單一地施用氮磷化肥,不僅不會(huì)提高作物產(chǎn)量,而且還會(huì)降低品質(zhì),還容易造成土壤養(yǎng)分不平衡,養(yǎng)分流失也會(huì)加劇,對(duì)水體等環(huán)境造成危害。
長(zhǎng)期施用生理酸性化學(xué)肥料會(huì)導(dǎo)致土壤酸化,相反,長(zhǎng)期施用生理堿性肥料會(huì)提高土壤堿度。保護(hù)地長(zhǎng)期大量施用肥料,還會(huì)導(dǎo)致土壤鹽份增加,產(chǎn)生鹽類濃度障礙。不合理灌溉也會(huì)提高地下水位,引起土壤次生鹽漬化。
3、土壤生物退化
土壤生物退化主要指土壤微生物多樣性減少、有害生物增加、生物過程紊亂等。不同于土壤生物污染是由于人為地引入外來物種或基因,土壤生物退化主要是由于不科學(xué)的農(nóng)業(yè)耕作措施,如單一的耕作制度、過度依賴化學(xué)肥料、大量施用農(nóng)藥等,導(dǎo)致土壤生物數(shù)量減少,群落結(jié)構(gòu)改變,有害生物數(shù)量增加,而有益生物數(shù)量減少。