世界土壤日丨我們的土壤為什么變白了?

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12月5日

世界土壤日

今年的主題是

“防止土壤鹽漬化,提高土壤生產力”

旨在通過

應對土壤管理中日益嚴峻的挑戰(zhàn)

防治土壤鹽堿化、提高土壤意識

鼓勵社會改善土壤健康

來提高人們對維護健康生態(tài)系統(tǒng)

和人類福祉重要性的認識

來源:聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織

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全球范圍內,土壤鹽堿化和鈉化是威脅干旱和半干旱地區(qū)農業(yè)生產、糧食安全和可持續(xù)性的最重要問題之一。

圖片鳴謝:國際水稻研究所

2013年12月

聯(lián)合國大會通過決議

將12月5日定為世界土壤日

旨在宣傳健康土壤的重要性

倡導土壤資源的可持續(xù)管理

聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織(糧農組織)

舉行“世界土壤日”紀念活動

強調土壤鹽堿化對全球糧食安全的威脅

并指出

許多國家仍不具備

充分的土壤分析能力

糧農組織總干事屈冬玉就此指出

土壤是農業(yè)的基礎

世界上95%的食物源自土壤

他強調說

“然而,我們的土壤面臨風險?!?/strong>

圖片

聯(lián)合國糧農組織舉行“世界土壤日”紀念活動。?糧農組織

關鍵問題包括:

農作方法不可持續(xù),過度開發(fā)自然資源,人口不斷增長,這一切讓土壤承受的壓力越來越大,并造成土壤在全球范圍內以驚人的速度退化。

糧農組織10月發(fā)布的全球鹽堿土壤分布圖顯示,全球超過8.33億公頃的土壤已經(jīng)受到鹽堿化的影響。

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近日,糧農組織發(fā)布了世界鹽漬土壤分布圖。這些土壤大多位于非洲、亞洲和拉丁美洲的自然干旱或半干旱地區(qū)中。該地圖讓專家們能夠確定在哪些地方應采取可持續(xù)的土壤管理措施以防止鹽堿化。

?糧農組織

根據(jù)測算,超過10%的農田出現(xiàn)鹽堿化,對全球糧食安全構成重大威脅。

中亞、中東、南美、北非和太平洋區(qū)域是重災區(qū)。

管理鹽堿化土壤需要綜合施策,采用可持續(xù)的土壤、灌溉和排水管理方式,選擇耐鹽作物和植物,包括能夠在鹽堿環(huán)境中良好生長的鹽生植物。

屈冬玉說:“我們必須預防土壤鹽堿化,要妥善管理天然鹽堿地,并修復因鹽堿化而退化的土壤?!?/p>

圖片

聯(lián)合國糧農組織總干事屈冬玉呼吁加強土壤實驗室能力。?糧農組織

“鹽堿地白花花,一年種一茬,小苗活不了,秋后不收啥?!?/strong>

提起鹽漬地,不少農民大概又開始頭疼了。

但你可能不知道,鹽漬土壤其實是十分重要的資源。十月,習近平總書記在山東調研時,就特別考察了黃河三角洲鹽堿地綜合利用和現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展情況,可見鹽漬土的特殊意義。

今天讓我們一起來聊聊關于土壤鹽漬化的事。

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鹽堿地地貌照片。圖片來源:謝文萍 王相平 孫瑞娟

土壤為什么變白了?

鹽漬化是鹽分在土壤中積聚,導致土壤基本特性惡化和質量下降的過程。

鹽漬化可由自然因素引起。如干旱的氣候(降水稀少,蒸發(fā)強烈),含鹽的土壤母質和地層,平坦低洼的地形,滯緩的地下水流等等。降水量少但蒸發(fā)強烈的地區(qū),鹽分很容易聚集在地表;地勢低平的洼地,鹽分容易匯集而不易排除;母質含有大量鹽分時,土壤形成過程含鹽量就會居高不下;地下水埋深(編者注:指地下水水面到地表的距離)淺和地下水礦化度高的區(qū)域,地下水中的鹽分很容易隨土壤水分遷移并在地表積聚。

鹽漬化也可能是人類活動引起的。不當生產活動會改變原有土壤水鹽運動規(guī)律,引起土壤中可溶鹽的積聚,造成土壤的次生鹽漬化,同樣會嚴重影響土壤的生產能力和生態(tài)功能。如發(fā)展灌溉過程中設施不配套與管理不當、運用咸水和堿性水進行灌溉、發(fā)展設施栽培生產時管理不到位、大中型水利工程建設中不注意鹽漬化防控、大水面養(yǎng)殖等,都可能導致土壤發(fā)生次生鹽漬化。

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鹽漬化景觀和剖面鹽分分布照片。圖片來源:謝文萍 王相平 孫瑞娟

鹽漬土有什么特點?

土壤鹽漬化后,我們“收獲”的就是白花花的、植被斑駁的鹽漬土。鹽漬土包含了不同類型和不同程度受鹽堿成分影響和作用的土壤,其中,沿海廣闊的灘涂鹽漬土壤,西北內陸白茫茫的鹽堿灘可能是我們關于鹽漬土的最初印象。其實除了這些以外,我國鹽漬土還包括了黃淮海平原的潮鹽土、東北的蘇打堿土等多種類型。

圖片圖片

濱海區(qū)域鹽漬土

圖片圖片

東北和西北的鹽漬土

鹽漬土之所以讓不少人頭疼,是因為其中含有大量的鹽堿成分,會導致土壤板結,土壤透水性差,鹽分不易下滲排出;較高的鹽濃度還會增加土壤溶液滲透壓,減弱植物根系吸收水分和養(yǎng)分的能力;部分鹽離子(鈉離子和氯離子)會導致植物細胞損傷,使植物受到毒害;鹽漬土上植物生長受限,土壤生物數(shù)量少且活性弱。

總的來說,鹽土和堿土基本是不毛之地,重度鹽漬化土壤上主要有鹽生和耐鹽植物生長,而在輕中度鹽漬化土壤上,一般植物生長也會受到明顯抑制。

圖片

重度鹽漬化景觀照片

圖片來源:謝文萍 王相平 孫瑞娟

鹽漬土在哪里?

鹽漬土分布涉及世界范圍內100多個國家和地區(qū),面積約為165億畝。

圖片

世界鹽漬土分布圖(圖片來源:Wicke et al., 2011)

我國鹽漬土總面積近15億畝,可利用鹽漬土資源約5.5億畝,集中分布在濱海、西北內陸、東北松嫩平原、黃河上中游和華北區(qū)域,其中相當部分區(qū)域是我國重要的糧食生產基地。

目前,我國具備農業(yè)改良利用潛力的鹽漬土面積約為1億畝,主要集中分布在吉林、寧夏、內蒙古、河北、新疆、江蘇等18個省、市和自治區(qū)??傮w而言,我國鹽漬土的分布呈現(xiàn)北方多、南方少的特征。

白土地,大用處

鹽漬土面積廣闊,耕地中也有大量鹽漬化土壤分布。盡管前文中提到鹽漬土基本是“不毛之地”,但其實,它可是有著巨大的利用潛力。具體來說,鹽漬土是重要的后備土地資源,同時,治理利用鹽漬土還可以提升區(qū)域生態(tài)功能,在應對全球氣候變化問題中也可發(fā)揮重要作用。

1.重要的后備耕地資源

鹽漬土分布的相當部分區(qū)域是糧食主產區(qū),但鹽漬化土地生產力較低,農業(yè)發(fā)展形勢嚴峻。大多數(shù)農作物耐鹽能力較弱,輕中度土壤鹽漬化會造成作物產量下降10%~50%,重度鹽漬化會造成糧食減產75%以上,有時甚至絕收。因此,鹽漬土改良是增加鹽漬區(qū)土地生產力,擴增后備耕地資源的重要途徑。

到目前為止,國內學者針對西北內陸、黃河上中游、東北松嫩平原、東部沿海等不同區(qū)域土壤鹽漬化的發(fā)生發(fā)展特點,已提出有針對性的鹽漬土分類治理技術模式。

鹽漬土的治理利用主要從減少土表蒸發(fā)、控制地下水位、改良土壤結構、增強土壤肥力、改善土壤環(huán)境等方面進行,集成應用暗管明溝排水、水鹽肥調控、生物改良、滴灌等生態(tài)集成技術模式,將鹽漬土壤從不毛之地改良成為高產良田,成為保障耕地安全的黃金后備資源,為國家糧食安全提供重要保障。

2.植被建設提升鹽漬區(qū)生態(tài)功能

鹽漬化抑制植物生長,使得生態(tài)景觀和生態(tài)保護問題更加突出。如內陸地區(qū)的鹽堿荒漠地帶,因正常植物無法生長,沙漠化程度嚴重,生態(tài)環(huán)境問題亟待改善。

鹽堿地的植被建設能有效美化生態(tài)景觀,同時可以發(fā)揮防風、固沙、牧草生產和水土保持等功能,提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,增強環(huán)境承載能力。同時,鹽堿地在植被恢復過程中,能有效改善土壤理化性質,增加生物多樣性,為鹽堿地的進一步開發(fā)和利用奠定基礎。

圖片

鹽漬區(qū)植被建設。圖片來源:謝文萍 王相平 孫瑞娟

3.重要的固碳潛力

土壤有機碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大且最活躍的碳庫,土壤有機碳對土壤生產力有著重要影響,其變化以及調控也是全球碳循環(huán)過程的一部分。鹽漬土有機碳含量較低,自然狀況下的鹽漬土上植物生長受到抑制,微生物活性低,有機碳礦化速率慢,土壤外源碳輸入小,因而其潛在固碳能力相比其他陸地生態(tài)系統(tǒng)更高。

我國鹽漬土的土壤碳密度整體較低,鹽漬土治理改良進程中,土壤有機碳積累和持續(xù)地力提升是發(fā)揮土壤碳匯功能的重要過程,其土壤碳庫存的增加對實現(xiàn)我國土壤總碳匯提升,實現(xiàn)固碳減排具有重要意義。

鹽漬土治理利用是保障耕地紅線、保護生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)固碳減排的重要途徑,其治理利用過程中應更多運用生態(tài)治理方法,如加強生物技術、生態(tài)排鹽控鹽技術、鹽堿障礙消減和養(yǎng)分增效技術的應用以及智慧農業(yè)精準治理方法的引入等。

鹽堿地是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng),其治理利用應兼顧提升質量、保護環(huán)境和增加碳匯等綜合原則,讓治理后的鹽漬土成為首要的后備耕地資源,同時為我國和全球范圍的生態(tài)保護和固碳減排做出貢獻。

“民以食為天,食以土為根?!?/strong>

土壤安全關系著

糧食安全

水安全和生態(tài)環(huán)境安全

是維系國家社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在

哪怕到科學發(fā)達的今天,建立在農田土地基礎上的種植作物還是人類食物直接和間接來源的最重要的組成部分。所以,土壤,一直是,也將一直是人類賴以生存的基礎。

世界土壤日

我們守“土”有責

參考鏈接:

[1] 韓冰,王效科,逯非,等. 中國農田生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀和潛力[J]. 生態(tài)學報,2008,28(2):612-619.

王遵親. 中國鹽漬土[M]. 北京: 科學出版社, 1993: 130-161.

[2]楊勁松,姚榮江,王相平,等.中國鹽漬土研究:歷程、現(xiàn)狀與展望[J/OL].土壤學報,2021. https://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1119.P.20211112.0951.002.html

[3]楊勁松, 姚榮江, 王相平,等. 河套平原鹽堿地生態(tài)治理和生態(tài)產業(yè)發(fā)展模式[J]. 生態(tài)學報, 2016.

[4]楊勁松,姚榮江. 我國鹽堿地的治理與農業(yè)高效利用.中國科學院院刊.2015(30): 162-170

[5]Rozema J , Flowers T . Crops for a Salinized World[J]. Science, 2008, 322(5907):1478-1480

[6]Wicke B, Smeets E, Dornburg V, et al. The global technical and economic potential of bioenergy from salt-affected soils[J]. Energy & Environmental Science, 2011, 4(8):2669-2681.

[7]Olsen M W, Frye R J, Glenn E P. Effect of salinity and plant species on CO2 flux and leaching of dissolved organic carbon during decomposition of plant residue[J]. Plant and Soil, 1996, 179(2): 183-188.

[8]Yao RJ, Yang JS, Wang XP, et al. Response of soil characteristics and bacterial communities to nitrogen fertilization gradients in a coastal salt-affected agroecosystem, Land Degradation & Development, 2021, 32: 338-353

[9]聯(lián)合國官方網(wǎng)站.https://www.un.org

綜合來源:聯(lián)合國官方網(wǎng)站、聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織、新華網(wǎng)、地球大院等

評論
科普63eb87bf78247
庶吉士級
鹽堿地是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng),其治理利用應兼顧提升質量、保護環(huán)境和增加碳匯等綜合原則,讓治理后的鹽漬土成為首要的后備耕地資源,同時為我國和全球范圍的生態(tài)保護和固碳減排做出貢獻。。。。
2023-12-05
科普63eb87bf78247
庶吉士級
土壤有機碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大且最活躍的碳庫,土壤有機碳對土壤生產力有著重要影響,其變化以及調控也是全球碳循環(huán)過程的一部分。鹽漬土有機碳含量較低,自然狀況下的鹽漬土上植物生長受到抑制,微生物活性低,有機碳礦化速率慢,土壤外源碳輸入小,因而其潛在固碳能力相比其他陸地生態(tài)系統(tǒng)更高。。。。
2023-12-05
科普63eb87bf78247
庶吉士級
鹽漬土的治理利用主要從減少土表蒸發(fā)、控制地下水位、改良土壤結構、增強土壤肥力、改善土壤環(huán)境等方面進行,集成應用暗管明溝排水、水鹽肥調控、生物改良、滴灌等生態(tài)集成技術模式,將鹽漬土壤從不毛之地改良成為高產良田,成為保障耕地安全的黃金后備資源,為國家糧食安全提供重要保障。。。。
2023-12-05