南方紅壤地區(qū)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究

南方紅壤地區(qū)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究

紅茶是由亞熱帶和亞熱帶雨林季雨季或多年生闊葉植物產(chǎn)生的。這是一種含糊劑的紅色鐵帶，其高度是飽和的，不同于硅和鐵帶的高度。廣義的紅壤是指我國(guó)南部熱帶、亞熱帶地區(qū)廣泛分布著各種紅色或黃色的土壤,包括鐵鋁土綱的磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤等所有土類,以及半淋溶土綱的燥紅土,一般統(tǒng)歸為紅壤系列。其主要特征是缺乏堿金屬和堿土金屬,而富含鐵、鋁氧化物,呈酸性紅色。從世界范圍來(lái)看,紅壤主要分布于非洲、亞洲、大洋洲及南美洲、北美洲的低緯度地區(qū),常見(jiàn)于熱帶雨林區(qū)。歐洲特別是地中海東岸和巴爾干半島地區(qū)也有類似于紅壤的土壤存在。東亞地區(qū)北起長(zhǎng)江沿岸,南抵南海諸島、南洋群島,東迄臺(tái)灣,西至云貴高原及橫斷山脈的范圍為紅壤的重要分布地帶。我國(guó)紅壤主要分布在長(zhǎng)江以南的廣東、海南、廣西、云南、貴州、福建、浙江、江西、湖南、臺(tái)灣10省(區(qū)),以及安徽、湖北、江蘇、重慶、四川、西藏和上海等7省(區(qū)、市)的部分區(qū)域,總面積218萬(wàn)km2,占全國(guó)土地總面積的22.7%,其中紅壤系列的土壤面積約128萬(wàn)km2,占全區(qū)總面積的58.7%。我國(guó)紅壤的形成過(guò)程是脫硅富鋁化過(guò)程與生物富集過(guò)程兩種相互作用的結(jié)果。脫硅富鋁化過(guò)程是紅壤形成的基礎(chǔ),它與紅壤古風(fēng)化殼的形成有密切聯(lián)系;而生物富集過(guò)程是現(xiàn)代生物富集作用影響紅壤發(fā)育的過(guò)程,這兩個(gè)過(guò)程對(duì)紅壤形成的影響是相互統(tǒng)一,不可分割的。根據(jù)紅壤成土條件、附加成土過(guò)程、屬性及利用特點(diǎn),紅壤可劃分為紅壤、黃紅壤、棕紅壤,山原紅壤、紅壤性土等5個(gè)亞類。紅壤亞類具有土類典型特征,分布面積最大;黃紅壤亞類為向黃壤過(guò)渡類型,在本區(qū)均分布于山地垂直帶,下接紅壤亞類,上接黃壤土類;紅壤性土亞類是剖面發(fā)育較差的紅壤類型,主要分布于紅壤侵蝕強(qiáng)烈的丘陵山區(qū),江西興國(guó)一帶和福建東南部有較多分布。新中國(guó)成立60多年來(lái),我國(guó)在紅(黃)壤資源調(diào)查與區(qū)劃、紅(黃)壤資源的墾殖利用、紅(黃)壤耕地肥力的培育、紅(黃)壤資源保護(hù)等方面取得很大成就,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的迅速提高起了很重要的作用。但由于紅壤性質(zhì)上的酸、瘦、粘等弱點(diǎn),紅壤分布區(qū)域降水時(shí)空分布的不均勻,以及不合理開(kāi)發(fā)利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等,導(dǎo)致紅壤地區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化,紅壤資源潛在的生產(chǎn)能力得不到應(yīng)有的發(fā)揮,使整個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重影響。1中國(guó)南方的平壤生態(tài)系統(tǒng)面臨的問(wèn)題1.1暴雨沖擊下的水土流失土壤的主要分布地帶紅壤地區(qū)地形起伏大,坡度陡,同時(shí)雨量多,強(qiáng)度大,降雨集中,有時(shí)一次降雨可高達(dá)200—300mm以上,在土地利用不合理及地面覆蓋差時(shí),暴雨就加速了水土流失的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)江流域以南的紅壤丘陵地區(qū)水土流失面積達(dá)8000萬(wàn)km2。這些地區(qū),由于人多耕地少,山大坡陡,雨量充沛,特別是暴雨多,植被一旦遭到破壞,在高雨量的沖擊下,很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失,特別是有深厚花崗巖風(fēng)化殼的紅壤地區(qū),嚴(yán)重者每年土壤侵蝕模數(shù)也在1000t/km2以上,使土壤肥力下降,造成大幅度減產(chǎn)。僅長(zhǎng)江上游35.2萬(wàn)km2水土流失區(qū)的土壤流失量就達(dá)15.6億t,年均侵蝕模數(shù)達(dá)4432t/km2。1.2受原理污染的土壤分布紅壤的脫硅富鋁化過(guò)程,本是一個(gè)較緩慢的酸化過(guò)程。在近代,由于受酸雨的影響,紅壤酸化的進(jìn)程加速了,從而對(duì)作物生長(zhǎng)與環(huán)境產(chǎn)生不良影響。目前我國(guó)的酸雨控制區(qū)主要集中在長(zhǎng)江以南,包括四川、云南的東部,浙江、福建、江西、湖南、重慶的大部分地區(qū)以及長(zhǎng)江、珠江三角洲地區(qū),而該酸雨控制區(qū)則是我國(guó)南方紅壤主要分布區(qū),據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)南方受酸化土壤的分布面積約200萬(wàn)hm2,雨水pH值4.5—5.0,最低可達(dá)3.0—2.0。例如江西南昌是我國(guó)南方兩個(gè)酸雨中心之一,雨水pH值4.5—5.0,最低值為3.2,酸雨頻率在80%以上。1.3土壤退化問(wèn)題土壤退化,特別是紅壤的退化,不僅為全球所關(guān)注,而且是關(guān)系我國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題。我國(guó)南方紅壤地區(qū)占全國(guó)土地總面積1/5,人口占全國(guó)40%,耕地占全國(guó)的30%。但由于長(zhǎng)期對(duì)土地的不合理利用,土壤退化問(wèn)題極為嚴(yán)重。由于紅壤受長(zhǎng)期不合理的開(kāi)發(fā)利用,水土流失嚴(yán)重,特別是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)與平衡的失調(diào),加劇了土壤尤其是早地的養(yǎng)分貧痔化及肥力衰減過(guò)程。據(jù)土壤普查資料顯示,當(dāng)前農(nóng)田中68%為中低產(chǎn)田,耕地普遍缺少有機(jī)質(zhì)和氮素,全部旱地和60%的水田缺磷,耕地中58%缺鉀,80%缺硼,64%缺鑰,49%缺鋅,18%缺鎂?？梢?jiàn),營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏和土壤肥力的衰退,已嚴(yán)重阻礙著本區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。1.4干旱氣候事件的關(guān)系目前我國(guó)南方紅壤區(qū)季節(jié)性干旱頻發(fā),由早期的僅對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害,發(fā)展到現(xiàn)在的危害人民的飲水安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,已成為目前制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展的重要自然災(zāi)害之一。南方紅壤區(qū)總降水量豐富,但分配極不平衡,有明顯的干、濕季之分,特別是在全球變暖的背景下,南方50年乃至100年一遇的干旱氣候事件近年日益頻繁。2003年江西、湖南等地出現(xiàn)了特大干旱,2006年,百年不遇的特大干旱襲擊了四川、重慶,2007年湖北、四川遭遇嚴(yán)重干旱,2009年至2011年云南省連續(xù)出現(xiàn)三次“百年大旱”。據(jù)統(tǒng)計(jì)截至2013年8月上旬,湖南、貴州、重慶等南方13省(市)耕地受旱面積649.13萬(wàn)km2,其中作物受旱面積595.33萬(wàn)km2(重旱180.8萬(wàn)km2、干枯71.8萬(wàn)km2),待播耕地缺水缺墑面積56.2萬(wàn)km2,此外,紅壤本身水分性質(zhì)不良,調(diào)蓄供水能力較弱,也是干旱的一個(gè)重要原因。1.5錢冠林:中國(guó)南方土壤污染待解近期,土壤污染事件頻發(fā),“鎘大米”、“重金屬蔬菜”等事件的曝光引發(fā)了輿論對(duì)土壤污染問(wèn)題的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前,中國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝,占18億畝耕地的8.3%。全國(guó)政協(xié)常委、人口資源環(huán)境委員會(huì)副主任錢冠林近期在一次會(huì)議上表示,土壤污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不易修復(fù)等特點(diǎn),威脅國(guó)家糧食安全和食物安全。他指出,總體上中國(guó)南方土壤污染重于北方,長(zhǎng)三角、珠三角、老工業(yè)基地等部分地區(qū)土壤污染問(wèn)題尤為突出。土壤污染主要來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水、廢氣,廢渣以及化肥和農(nóng)藥。其中土壤重金屬污染成為污染的重中之重,目前受重金屬污染的土壤面積近320萬(wàn)hm2,造成資源浪費(fèi)和土壤生產(chǎn)力及農(nóng)林產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此整治礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,防治土壤污染,是當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題。1.6生物多樣性降低生物多樣性(biodiversity)是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體(動(dòng)物、植物、微生物)有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。近年來(lái)南方紅壤區(qū)人口的迅速增長(zhǎng)、生物生境的破碎化、環(huán)境污染、外來(lái)的物種入侵以及相關(guān)的制度和規(guī)定不健全等,這些都直接導(dǎo)致了生物多樣性減少。生物多樣性喪失的第一位因素是生境的破壞和破碎化,第二重要因素則是生物入侵,外來(lái)物種如果生存和繁殖能力強(qiáng),則會(huì)壓制和排擠本地物種,形成優(yōu)勢(shì)種群,導(dǎo)致生物多樣性消失,例如滇池草海20世紀(jì)60年代曾有16種高等植物,但隨著水葫蘆的大肆“瘋長(zhǎng)”,使大多數(shù)本地水生植物失去生存空間而死亡,到90年代只剩下3種高等植物。1.7南北方石漠化現(xiàn)狀隨著人口劇增,人類活動(dòng)日益頻繁,對(duì)土地開(kāi)發(fā)利用的廣度和深度都在不斷擴(kuò)展,生態(tài)環(huán)境日趨惡化,水土流失的加劇,導(dǎo)致石漠化的形成與面積的不斷擴(kuò)大,長(zhǎng)此以往將嚴(yán)重影響南方紅壤的數(shù)量和質(zhì)量的安全。據(jù)調(diào)查,貴州省輕度以上石漠化土地面積已達(dá)35920km2,約占全省土地總面積的20.39%。全省有32個(gè)縣市的土地石漠化面積大于全省平均水平,有14個(gè)縣市的土地石漠化面積大于30%,有8個(gè)縣市的石漠化狀況非常嚴(yán)重,石漠化已成為貴州乃至整個(gè)西南紅壤丘陵區(qū)生態(tài)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。雖然我國(guó)南方紅壤沙化面積雖不大,但分布范圍較廣。據(jù)國(guó)家林業(yè)局第四次全國(guó)荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì),南方的濕潤(rùn)沙化土地分布廣泛,面積達(dá)到0.88萬(wàn)km2,包括浙江、福建、江西、湖南、湖北、廣東、廣西、海南、貴州、云南、四川、重慶等12個(gè)省區(qū)市的260個(gè)縣市區(qū)。1.8人地關(guān)系惡化隨著近幾年城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速,房地產(chǎn)用地和企業(yè)用地不斷擴(kuò)張,耕地一再受到侵蝕,目前中國(guó)耕地面積僅約為1.217億hm2,比1997年的1.299億hm2減少0.082億hm2,中國(guó)人均耕地面積由10多年前的0.105hm2減少到0.092hm2,僅為世界平均水平的40%。耕地?cái)?shù)量不斷減少,使本區(qū)本來(lái)就緊張的人地關(guān)系更趨緊張,并且有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)。目前,紅(黃)壤地區(qū)人均耕地僅0.067hm2比全國(guó)人均耕地少1/3,為世界人均耕地的1/5,例如1996年至2008年的12年間,廣東省耕地面積減少41.05萬(wàn)hm2,平均每年減少3.421萬(wàn)hm2。由于人口的不斷增長(zhǎng)和耕地的非農(nóng)業(yè)占用,到2000年本區(qū)人均耕地減至0.057hm2。1.9生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的配置生態(tài)系統(tǒng)能為人類提供多樣的產(chǎn)品和服務(wù),其中除提供食物、藥品、建筑材料及遺傳資源等產(chǎn)品外,更為重要的是調(diào)節(jié)氣候、維持大氣組成的穩(wěn)定、土壤的形成與維持、廢棄物擴(kuò)散、害蟲控制、物質(zhì)循環(huán)等作用,這些作用構(gòu)建了整個(gè)地球的生命支持系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的功能最終總是通過(guò)物種來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以生態(tài)系統(tǒng)中多樣性的狀況直接影響其功能。由于人類活動(dòng)的加劇,當(dāng)今絕大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)正遭受多樣性的丟失。英國(guó)皇家生態(tài)系統(tǒng)研究所首次評(píng)估:許多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,如魚的捕捉量和土壤質(zhì)量面臨衰退,過(guò)度開(kāi)采、管理不善和環(huán)境改變是造成這一現(xiàn)象的主要原因。過(guò)去的60年里,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能衰退了30%,然而,只用20%的生態(tài)系統(tǒng)得到改善。我國(guó)南方紅壤區(qū)由于土壤質(zhì)量衰退,過(guò)度開(kāi)采、管理不善和環(huán)境改變等,致使整個(gè)南方紅壤區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能面臨衰減的危險(xiǎn)。2濟(jì)農(nóng)業(yè)、培育名特優(yōu)創(chuàng)匯產(chǎn)品我國(guó)東南紅壤丘陵區(qū)地處熱帶、亞熱帶,土、水、熱資源豐富,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿艽?是我國(guó)熱帶、亞熱帶經(jīng)濟(jì)林木、經(jīng)濟(jì)作物及名貴藥材等名特優(yōu)創(chuàng)匯產(chǎn)品的重要基地,在全國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。針對(duì)上述面臨的問(wèn)題,在綜合治理措施上必須提高認(rèn)識(shí),調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),優(yōu)化耕作制度,大力發(fā)展立體農(nóng)業(yè),防治水土流失和土壤污染,改良土壤,培肥地力,重建紅壤區(qū)植被生態(tài)系統(tǒng),建立和完善紅壤預(yù)警等方面,從而促進(jìn)整個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。2.1對(duì)土壤質(zhì)量的認(rèn)識(shí)不足目前對(duì)紅壤的認(rèn)識(shí)存在一些不足之處,主要表現(xiàn)在一是對(duì)紅壤肥力的現(xiàn)狀及其分布的認(rèn)識(shí)的不足,大多基于第二次全國(guó)土壤普查資料,缺乏對(duì)最新?tīng)顟B(tài)的了解,特別是對(duì)其動(dòng)態(tài)變化方面的認(rèn)識(shí);二是對(duì)紅壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一,偏重于土壤化學(xué)和物理性質(zhì)的評(píng)價(jià),缺乏完善的生物學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo);第三是對(duì)紅壤保護(hù)認(rèn)識(shí)的不足。對(duì)于紅壤保護(hù)的重要性,大部分群眾了解較少,一些人完全不知道什么是紅壤;第四從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看,對(duì)紅壤的認(rèn)識(shí)缺乏系統(tǒng)性和整體性,我國(guó)南方紅壤不僅僅是指紅壤,而應(yīng)將其看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),必須將其包括的所有生物與非生物環(huán)境作為一個(gè)整體去認(rèn)識(shí)。因此要保持紅壤系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展,首先就要提高人們對(duì)紅壤的認(rèn)識(shí)。2.2發(fā)展農(nóng)業(yè)、糧食、飼三元產(chǎn)業(yè),增加農(nóng)民收入通過(guò)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),變單一的“溝谷農(nóng)業(yè)”為農(nóng)、林、牧、副、漁綜合發(fā)展的高效集約持續(xù)農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)本區(qū)各種資源在時(shí)間和空間上的優(yōu)化配置,形成茶果、蠶桑、竹木、畜禽及水產(chǎn)等新型支柱產(chǎn)業(yè),變資源和區(qū)位優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)及持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)采取下列主要措施:(1)建立合理高效的糧、經(jīng)、飼三元種植結(jié)構(gòu)。在穩(wěn)定糧食生產(chǎn)的同時(shí)積極發(fā)展蔬菜生產(chǎn),活躍城鄉(xiāng)市場(chǎng),增加農(nóng)民收入;主要通過(guò)林下種植,發(fā)展與草畜動(dòng)物相適應(yīng)的青綠飼料產(chǎn)業(yè),開(kāi)發(fā)青飼玉米、割藤甘薯、黑麥草等高產(chǎn)飼料作物。通過(guò)開(kāi)辟青綠飼料資源促進(jìn)以山羊、黃牛、家兔為主導(dǎo)的畜牧業(yè)的發(fā)展;多元多熟的復(fù)合種植模式建立的三元種植結(jié)構(gòu)還有利于植物的共生互惠,有效利用光、熱、水、肥資源,提高經(jīng)濟(jì)效益和植被的年覆蓋率。(2)大力發(fā)展各種林農(nóng)間作、果農(nóng)間作、林牧結(jié)合的立體農(nóng)業(yè)模式。我國(guó)南方紅壤區(qū)低山丘陵較多,發(fā)展山地立體農(nóng)業(yè)具有巨大潛力和優(yōu)勢(shì),例如依據(jù)不同生物的生活習(xí)性和空間的多層次性,實(shí)行多種生物結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合,合理布局農(nóng)、林、牧、漁、副業(yè)。目前立體農(nóng)業(yè)模式主要有丘陵山地立體綜合利用模式、農(nóng)田立體綜合利用模式、水體立體農(nóng)業(yè)綜合利用模式、庭院立體農(nóng)業(yè)綜合利用模式,較為成功的案例主要有黃淮海平原的魚塘—臺(tái)田模式、珠江三角洲的基塘農(nóng)業(yè)、千煙洲立體山區(qū)農(nóng)業(yè)。2.3改進(jìn)耕地結(jié)構(gòu),保證耕作質(zhì)量作物都有自己的宜土特性,按作物宜土種植,不但產(chǎn)量較高,而且培肥改土效果也顯著?？梢愿鶕?jù)紅壤的熟化程度,選擇最適宜的作物既可充分利用紅壤的增產(chǎn)潛力,又有良好的養(yǎng)地效果。首先調(diào)整作物結(jié)構(gòu)和布局,通過(guò)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),變單一的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為農(nóng)、林、牧、副、漁綜合發(fā)展的高效集約持續(xù)農(nóng)業(yè),形成茶果、蠶桑、竹木、畜禽及水產(chǎn)等新型支柱產(chǎn)業(yè),變資源和區(qū)位優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)及持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。例如采取“雙三制”(即雙季稻三熟制)種植面積,重視旱糧生產(chǎn),增加經(jīng)濟(jì)作物和飼草飼料作物的播種面積,提高水耕生態(tài)系統(tǒng)的多樣性(或異質(zhì)性),發(fā)展“兩水一旱”(如兩季水稻+冬種馬鈴薯或冬種蔬菜)或水旱輪作及旱地間混套輪作多熟制等新型耕作制度。其次充分利用冬閑田。冬閑田的大量存在,浪費(fèi)了豐富的光、熱、水資源。由于冬閑持續(xù)5—7個(gè)月之久,不僅浪費(fèi)了全年光照的35%—45%,積溫的25%—35%,降水的30%—60%,少利用一季土地,降低了復(fù)種指數(shù),而且使土壤中有機(jī)質(zhì)分解釋放出來(lái)的養(yǎng)分遭到淋溶、揮發(fā)而損失。因此必須充分利用冬閑田。目前南方紅壤區(qū)冬作結(jié)構(gòu)單一(其中綠肥比重占冬種面積的50%左右,油菜占30%左右,而春糧比重極小)、產(chǎn)量低、效益差等特點(diǎn),以消滅冬閑田為突破口,在提高綠肥鮮草單產(chǎn)的同時(shí),穩(wěn)定或適當(dāng)壓縮面積,增加油萊、馬鈴薯和蔬菜等的種植面積,并實(shí)行綠肥過(guò)腹還田,促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合。此外,也有相當(dāng)面積的秋閑田,因秋旱不能復(fù)種雙季晚稻,可發(fā)展秋玉米、秋大豆、秋薯類等,并組成玉米間作大豆、玉米間作薯類以及大豆間作薯類等方式。第三發(fā)展間混套作,在紅壤旱地上發(fā)展間混套作,實(shí)行全年“綠色覆蓋”,做到“根不離土,土不離根”,既有抗旱保墑、搶時(shí)間爭(zhēng)季節(jié)、保持水土的作用,又能大幅度提高旱地生產(chǎn)力、培肥土壤肥力,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。有研究表明,旱地發(fā)展間混套作3熟制,可使單位產(chǎn)量和產(chǎn)值比現(xiàn)有旱地平均提高3—4倍。對(duì)紅壤生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),通過(guò)合理間作套種,特別是安排豆科綠肥和豆科作物參與間套,可以穩(wěn)定水熱動(dòng)態(tài),防止沖刷,減輕干旱,促進(jìn)作物與土壤之間的協(xié)調(diào),有利于提高作物產(chǎn)量,恢復(fù)和培育土壤肥力。2.4生態(tài)生物工程措施相結(jié)合的模式水土流失及其誘導(dǎo)的各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已成為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中最嚴(yán)重的障礙因素。水土流失治理應(yīng)以預(yù)防為主,目前許多地方,人們并沒(méi)有認(rèn)訣到這一點(diǎn),水土流失一邊治理,一邊破壞,并且治理從數(shù)量上抵消不了流失面積的擴(kuò)大,而且質(zhì)量上治理后的土壤生產(chǎn)力遠(yuǎn)未恢復(fù)到遭受侵蝕之前的土壤生產(chǎn)力水平。對(duì)已已經(jīng)產(chǎn)生水土流失問(wèn)題的土壤,應(yīng)采取生物和工程措施相結(jié)合,開(kāi)發(fā)與治理相結(jié)合,長(zhǎng)、中期與近期利益相結(jié)合的辦法,綜合治理水土流失,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。典型代表模式是江西千煙洲的“丘頂薪炭林、山腰果、茶、桑,丘腳棉、油、麻刀的”“一丘多用”生態(tài)農(nóng)林牧業(yè)。該模式從丘陵頂部到下部“溝谷”大體上是闊葉林或針闊混交林—經(jīng)濟(jì)林或毛竹(幼林地內(nèi)可種人工牧草)—果園或人工牧草地—農(nóng)田—魚塘。經(jīng)過(guò)六年的實(shí)踐,在原來(lái)植被破壞很嚴(yán)重的200hm2荒地上,水土流失減少了78%,人均收入增加了5—8倍,農(nóng)林牧生態(tài)環(huán)境日益改善。2.5對(duì)改善土壤理化性狀的作用改良土壤,培肥地力是確保紅壤丘陵區(qū)坡地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最重要的措施,主要包括合理施用化肥;增施有機(jī)肥;擴(kuò)種綠肥;發(fā)展秸稈還田和覆蓋技術(shù)等方面。(1)合理施用化肥。要根據(jù)作物的生產(chǎn)特性,結(jié)合土壤肥力狀況,并考慮作物的耕作制度,因地制宜,采取配方施肥、以產(chǎn)定肥、測(cè)土施肥或診斷施肥等多種方法,減少氮肥的投入量,調(diào)整氮磷鉀到合適的比例。(2)增施有機(jī)肥,提高土壤肥力。長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥土壤的肥力明顯提高,土壤理化性質(zhì)得到改善。隨著有機(jī)肥用量的提高,土壤pH值降低,逐漸接近中性;土壤有機(jī)質(zhì)、全N、堿解氮、有效磷、速效鉀和微生物生物量碳含量也隨著增加。(3)擴(kuò)種綠肥。目前南方紅壤區(qū)冬作結(jié)構(gòu)單一(其中綠肥比重占冬種面積的50%左右,油菜占30%左右,而春糧比重極小)、產(chǎn)量低、效益差等特點(diǎn),以消滅冬閑田為突破口,在提高綠肥鮮草單產(chǎn)的同時(shí),穩(wěn)定或適當(dāng)壓縮面積,增加油萊、馬鈴薯和蔬菜等的種植面積,并實(shí)行綠肥過(guò)腹還田,促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合。如紅壤旱地(果園)種植綠肥翻壓后,不但能直接補(bǔ)充各種營(yíng)養(yǎng)元素,而且可提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。綠肥是一種養(yǎng)分完全的優(yōu)質(zhì)生物肥源,在提供作物養(yǎng)分、防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境和節(jié)能降耗方面均有良好作用,種植綠肥作物是低碳農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)。據(jù)報(bào)道,在丘陵紅壤旱地上連續(xù)種植三年綠肥后,土壤耕層的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量分別由6.4g/kg、0.4g/kg、0.36g/kg提高到12.1g/kg、0.66g/kg、0.67g/kg,分別提高了89%、65%、86%。(4)發(fā)展秸稈還田和覆蓋技術(shù)。作物秸桿中含有糖類、纖維、脂肪、含氮化合物等,經(jīng)微生物分解后,可形成大量活性有機(jī)質(zhì)并釋放出礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,特別是豆科作物秸桿,富含氮素,肥效尤佳。免耕秸稈還田拋秧能夠培肥土壤,增加土壤中的有機(jī)質(zhì),使土壤結(jié)構(gòu)得到了改良,同時(shí)杜絕了農(nóng)民將油菜秸稈焚燒,減少了環(huán)境污染。丘陵紅壤旱地(果園)秸桿就地還田是一項(xiàng)投資少、見(jiàn)效快、效果好、易推廣的增產(chǎn)培肥措施,也是解決紅壤鉀肥資源不足的有效途徑之一。覆蓋栽培主要包括殘茬覆蓋、秸稈覆蓋、活體覆蓋以及塑料薄膜覆蓋等,能減少土壤的耕作,增加地表覆蓋度,實(shí)現(xiàn)土壤的“少動(dòng)土”、“少裸露”,達(dá)到“適度濕潤(rùn)”和“適度粗糙”等土壤狀態(tài),對(duì)于改善土壤環(huán)境具有多種獨(dú)特的生態(tài)經(jīng)濟(jì)作用。2.6土壤污染的防治對(duì)策我國(guó)目前遭受不同程度污染的土壤可達(dá)1000萬(wàn)hm2,對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成極大威脅。土壤污染會(huì)引起并加速環(huán)境污染,導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)下降,降低生物多樣性,影響人類的健康,威脅人類生存安全。防治土壤污染必須以防為主,清除污染源,對(duì)已污染的土壤,要采取一切有效措施加以改良,控制土壤中污染物的遷移和轉(zhuǎn)化,消除土壤中污染物的殘留。對(duì)已經(jīng)污染的土地可通過(guò)客土、換土、去表土、翻土、加入改良劑等降低污染,并進(jìn)行生物修復(fù),還可通過(guò)選擇抗污染品種、改變耕作制度、改種木本植物及工業(yè)用植物等來(lái)減少污染對(duì)作物的危害,另外還要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)加強(qiáng)對(duì)污水灌溉、固體廢物的土地處理的管理。2.7建立地力質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建立健全省、縣二級(jí)土肥檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系:要明確省、縣二級(jí)土肥檢測(cè)機(jī)構(gòu)職責(zé)和分工,省級(jí)重點(diǎn)是滿足耕地質(zhì)量調(diào)查和科學(xué)施肥需要的土壤理化性狀和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的土壤微量元素、重金屬、殘留、農(nóng)