第三单元 陆地和海洋
3.7土壤 相关素材
土壤资料 保持土壤的方法
土壤破坏的问题是一种危及生态持续发展的悲剧。土壤圈的持续发展问题不仅是一个科学问题，而且是一个维护社会发展的政策问题。土壤保护的目的包括：控制水在地表的流动速度、保持土壤水分，控制风对土壤的侵蚀、控制土壤水的含盐度、减轻土壤的承载强度。常用的有三种方法：
1.土壤承载强度控制法。人为降低耕地上作物的种植密度，减少草原的放牧数目。 2.生物控制法。采用轮作、休耕的方法降低土壤肥力消耗，通过绿化保持坡地、丘陵地区的土壤。
3.结构工程控制法。人为地建设综合工程以保护坡地、丘陵地区的土壤不被冲蚀。
土壤的生物物理化学关系
由物理、化学和生物作用形成的土壤是一个非常复杂的体系，对大气和水化学环境的变化相当敏感。土壤质量的变化对植物和微生物从而对动物、人类产生明显影响。任何外来物质的加入以及人为的改造，都将引发土壤内部一系列的物理、化学甚至微生物环境的改变。诸如，无机肥料施放过多，会造成土壤颗粒电荷的丧失，从而造成土地板结，微生物的生存空间和条件大大改变，致使微生物数量减少，影响了微观生态环境。当然，土壤也有一定的自净能力，能缓冲少量外来物和轻微的人为干扰。但大规模、长期的人为影响终将使体系失衡，引发大的破坏和损失。
土壤的危机
随着人口迅速膨胀，人类对粮食的需求、对生存空间的需要大大增加，土地被过度开发或被建筑物占用，土壤面临着严峻的危机。主要包括以下几个方面：（1） 全方位、多来源的污染。有毒有机物（农药、洗涤剂、除草剂）、重金属工业废水或汽车尾气中的Hg、As、Cu、Pb等）、放射性物质、病原微生物、生产生活垃圾直接间接的进入土壤，破坏了土壤生态，甚至生产出有毒的粮食、蔬菜。（2） 滥伐森林，引起大面积水土流失，土壤面积迅速减少。（3） 盐碱化。在蒸发量大于降雨量的地区，因人类灌溉而使土地中盐分逐渐增加逐渐盐碱化。（4） 沙漠化和耕地侵蚀。
土壤的形成
土壤是岩石圈顶部经过漫长的物理风化，化学风化和生物风化作用的产物。物理风化的本质是将地表整块岩石物理分解成大量小碎屑的过程；化学风化则改变了岩石的化学组成和矿物面貌，其中地表（地下）水和大气中氧、二氧化碳的作用最为重要，使造岩矿物分解，形成以粘土矿物为主的松散物质，即通常所说的风化壳。生物在土壤形成过程中的意义更为关键。生物的风化作用是通过生物新陈代谢和生物死亡后生物降解作用实现的。生物腐烂形成腐殖质，增加了N、P、K和碳水化合物等养分，使风化壳最终形成土壤。
中国土地资源现状
（1）中国的土地资源量：中国的土地总面积居于世界第三位，但人均土地面积仅为0.777公顷，是世界人均土地资源量的1/3。《2000年中国环境状况公报》指出：2000年中国耕地总面积为1.282亿公顷，人均耕地面积为0.101公顷，不足世界人均耕地的一半。由于基本建设等对耕地的占用，目前全国的耕地面积以每年平均数十万公顷的速度递减。
（2）中国的耕地质量：中国耕地的土壤质量呈下降趋势。全国耕地有机质含量平均已降到1％，明显低于欧美国家2.5%-4%的水平。东北黑土地带土壤有机质含量由刚开垦时的8％－10％已降为目前的1％－5％；中国缺钾耕地面积已占耕地总面积的56%，约50%以上的耕地微量元素缺乏，70-80%的耕地养分不足，20-30%的耕地氮养分过量。由于有机肥投入不足，化肥使用不平衡，造成耕地退化，保水保肥的能力下降。2000年，西北、华北地区大面积频繁出现沙尘暴与耕地的理化性状恶化，团粒结构破坏有很大关系。
（3）中国耕地的水土流失：中国约有1/3的耕地受到水土流失的危害。每年流失的土壤总量达50多亿吨，相当于在全国的耕地上刮去1厘米厚的地表土（50年来，水土流失毁掉的耕地达4000万亩），所流失的土壤养分相当于4000万吨标准化肥，即全国一年生产的化肥中氮、磷、钾的含量。造成水土流失的主要原因是不合理的耕作方式和植被破坏。
（4）中国耕地目前面临的污染：2000年对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测发现，其中有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。环境污染事故对中国耕地资源的破坏时有发生，2000年发生的891起污染事件共污染农田4万公顷，造成的直接经济损失达2.2亿元。中国每年对农药的使用量约2亿3千万公斤，其中除草剂占17%，杀菌剂占21%，杀虫杀螨剂占62%，而在杀虫剂中，具高毒性的有机磷农药占70%。
土壤环境信息
土壤是岩石圈表层与大气圈、水圈、生物圈长期相互作用的产物，同时土壤也记录了形成过程中丰富的气候、生物信息，通过对土壤的研究有助于探寻地质历史上环境的演变历程。记录环境信息的成分主要有土壤有机质（生物信息）、砂粒（风的作用）粘土矿物（其同位素、微量元素含量等与气温有密切联系）等，另外，土壤磁化率也是环境重要的参数。近年来，土壤成为全球变化研究的主要对象之一。
