14.3 土壤沙化和土地沙漠化及其防治
14.3.1 土壤沙化(soil desertification)的基本概念
土壤沙化和土地沙漠化（表4）泛指良好的土壤或可利用的土地变成含沙很多的土壤或土地甚至变成沙漠的过程。土壤沙化和土地沙漠化的主要过程是风蚀和风力堆积过程。
【表4】【我国沙漠化土地面积约33.4万km2，按照土壤发生层次A、B、C各层被风蚀破坏的程度分为若干种发展状态，其相对分布见表。
我国土壤风沙化分级及其比例 （见黄昌勇主编《土壤学》，2000）
类 型 | 吹蚀深度 | 风沙覆盖(cm) | 0.01mm损失(%) | 生物生产力下降(%) | 分布面积(万km2) | 占全部(%) |
轻度风蚀沙化(潜在沙漠化) | A层剥蚀 ＜1/2 | ＜10 | 5-10 | 10-25 | 15.8 | 47.31 |
中度风蚀沙化(发展中沙漠化) | A层剥蚀 ＞1/2 | 10-50 | 10-25 | 25-50 | 8.1 | 24.25 |
重度风蚀沙化(强烈沙漠化) | A层殆失 | 50-100 | 25-50 | 50-75 | 6.1 | 18.26 |
严重风蚀沙化(严重沙漠化) | B层殆失 | ＞100 | ＞50 | ＞75 | 3.4 | 10.18 |
】
14.3.2 土壤（地）沙化和沙漠化的类型
根据土壤沙化区域差异和发生发展特点，我国沙漠化土壤（地）大致可分为三类：
干旱荒漠地区的土壤沙化 主要分布在内蒙古的狼山-宁夏的贺兰山-甘肃的乌鞘岭以西的广大干旱荒漠地区，沙漠化发展快，面积大。该地区气候极端干旱，沙化后很难恢复。
半干旱地区的土壤沙化 主要分布在内蒙古中西部和东部、河北北部、陕西及宁夏东南部。该地区属于农牧交错的生态脆弱带，由于过渡放牧、农垦，沙化呈大面积区域化发展，人为因素影响很大，土壤沙化有逆转可能。
半湿润地区的土壤沙化 主要分布在黑龙江、嫩江下游，其次是松花江下游、东辽河中游以北地区，呈狭带状断续分布在河流沿岸。沙化面积小，发展程度较轻，并与土壤盐渍化交错分布，属林-牧-农交错地区，降水量在500mm左右。这类沙化可控制和修复。
14.3.3 影响土壤沙化的因素
干旱气候引起的风沙
第四纪以来，随着青藏高原的隆起，西北地区干旱气候日益加剧，雨水稀少，风大沙多，使土壤沙化逐渐发展。
人为活动引起的风沙
人为活动是土壤沙化的主导因素，原因是：人类活动使水资源短缺，加剧干旱和风蚀；农垦和过渡放牧，植被覆盖降低。据统计，人为因素引起的土壤沙化占总沙化面积的94.5%，其中农垦不当占25.4%，过渡放牧占28.3%，森林破坏占31.8，水资源利用不合理占8.3%，开发建设占0.7%。
14.3.4 土壤沙化的防治途径
（1）营造防沙林带
（2）实施生态工程
（3）建立生态复合经营模式
（4）合理开发水资源
（5）控制农垦
（6）完善法制，严格控制破坏草地
14.4 土壤盐渍化及其防治
土壤盐渍化(soil salinization)是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程，也称盐碱化。我国盐渍土或称盐碱土的分布范围广、面积大、类型多，总面积约1亿hm2。主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区。盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和重碳酸盐。
14.4.1 盐渍化的危害
引起植物“生理干旱”
盐分直接毒害植物
降低土壤养分的有效性
恶化土壤物理和生物学性质
14.4.2 土壤盐渍化的形成条件
气候干旱、地势低洼、排水不畅、地下水位高、地下水矿化度大等是盐渍化形成的重要条件，母质、地形、土壤质地层次等对盐渍化的形成也有重要影响。
14.4.2.1 干旱、半干旱半湿润季风气候是土壤盐渍化的前提
干旱、半干旱和半湿润季风气候地区，干湿季节明显，旱季漫长湿季短暂，蒸发量大于降雨量。这种气候特点为盐分聚集地表提供了条件。成土母质风化释放出的可溶性盐分，无法淋溶，在强烈的蒸发作用下，盐分便聚积于表层土壤内，导致土壤盐渍化。
14.4.2.2 地形地貌是盐分累积的重要条件
盐分移动和集聚的基本趋势是随地面和地下径流由高处向低处汇集。就大地形而言，盐碱土多分布在地形低平的内陆盆地、山间洼地和平坦、排水不畅的平原地区；从小地形来看，在低平地区中的局部高处，由于蒸发快，水和盐分由低处向高处聚积。
14.4.2.3 地下水(ground water)状况是土壤盐渍化的主导因素
含盐的地下水，借土壤毛管作用上升至土壤表层，水分蒸发后盐分便积聚起来，这是土壤盐碱化很普遍的过程。而地下水位高低、地下水矿化度的大小与土壤盐碱化有着密切的关系。
① 地下水位(ground-water table)与土壤积盐(soil salification)的关系：地下水位越高，含盐地下水越易通过毛管上升至地表，水分蒸发后，盐分便遗留在土壤表层，引起土壤盐渍化。
② 地下水矿化度(degree of mineralization)与土壤积盐的关系：地下水矿化度是指每升地下水中含盐的克数（g/L），生产上将开始引起土壤盐渍化的地下水矿化度称为临界矿化度。地下水矿化度越高，则土壤容易发生盐碱化。反之，则不易发生盐碱化。
14.4.2.4 母质和生物也是土壤盐渍化的形成条件
母质对土壤盐渍化形成的影响有两个方面：一是母质本身含盐；二是含盐母质在滨海或盐湖形成新的沉积物，经地壳运动将这些新沉积物暴露出来成为陆地，从而使土壤含盐。
有些盐地植物的耐盐力很强，吸收积累的盐分可达植物干重的20%-30%，甚至高达40%-50%，植物死亡后，就把盐分留在表层土壤中或地面上，加速土壤的盐碱化。另外，某些盐生植物在生长过程中，能把体内的盐分分泌出来（称为泌盐植物），就地累积于植株的附近，日积月累大大地增加土壤表层中的盐分。
由于人为生产措施不当而造成的土壤盐渍化，称为次生盐渍化。
14.4.3 土壤盐渍化的类型
（1）现代盐渍化：在现代自然环境下，积盐过程是主要的成土过程。
（2）残余盐渍化：土壤中某一部位含一定数量的盐分而形成积盐层，但积盐过程不再是目前环境条件下主要的成土过程。
（3）潜在盐渍化：心底土存在积盐层，或者处于积盐的环境条件(如高矿化度地下水、强蒸发等等)，有可能发生盐分表聚的情况。
我国盐渍土总面积约1亿hm2，其中现代盐渍化土壤约0.37亿hm2，残余盐渍化土壤约0.45亿hm2，潜在盐渍化土壤约0.17亿hm2。
14.4.4 土壤盐渍化的防治措施
14.4.4.1 水利工程措施
排水措施:排水的主要作用是排出土壤中的盐分，降低地下水位至临界水位以下，及时排出涝水。
灌溉洗盐措施
采用节水防盐的灌溉技术
引洪放淤改良:把含有泥沙的洪水引入田间，使泥沙沉积下来形成新的淤泥层或淡土层，既冲洗了原有土壤中的盐碱，又因抬高了地面降低了地下水位，抑制了土壤返盐。
14.4.4.2 农业措施
种稻改良
增施有机肥
耕作改良:包括深翻深耕、适时耕耙、平整土地等。还可结合当地实际采取引洪放淤、客土压砂、挖斑换土等措施，均可收到明显的防盐改碱效果。
14.4.4.3 生物措施
利用植物和微生物的生命活动累积土壤有机质，改善土壤理化性质，增加覆盖，减少蒸发，调节气候，降低地下水位，达到延缓土壤积盐和改良盐碱地的作用。
植树造林
种植绿肥牧草
14.4.4.4 化学改良措施
化学改良盐碱地的主要途径和原理可以归纳为两个方面：一是改变土壤胶体吸附性阳离子的组成，如以钙离于取代土壤胶体上吸附的钠离子，使亲水胶体变成疏水胶体，从而促进团粒结构的形成，改善土壤的通透性，加速土体脱盐，防止返盐。二是调节土壤的酸碱度，改变土壤溶液反应，改善营养状况，防止碱害。
施用钙剂或钙的活化剂:如石膏、硫酸亚铁(黑矾)、硫酸、硫磺等
施用其他改良剂：如腐殖酸类改良剂、土壤保墒增温抑盐剂等
14.5 土壤质量及其评价
14.5.1 土壤质量（soil quality）的概念
美国土壤学会(1995)把土壤质量定义为：在自然或管理的生态系统边界内，土壤具有动植物生产持续性，保持和提高水、气质量以及支撑人类健康与生活的能力。进一步认识“土壤质量”的概念，可从以下三方面理解。
①土壤质量主要是依据土壤功能进行定义的，即目前和未来土壤功能正常运行的能力。土壤的主要功能包括三方面：一是生产力，即土壤的植物和动生物持续生产能力；二是环境质量，即土壤降低环境污染物和病菌损害，调节新鲜空气和水质量的能力；三是动物和人类健康，即土壤质量影响动植物和人类健康的能力。
②土壤质量概念的内涵不仅包括作物生产力、土壤环境保护，还包涵食物安全及人类和动物健康。
③目前对土壤质量尚存在一些模糊认识，即土壤质量内涵与土壤肥沃度涵义的混淆，这与土地利用、生态系统、土壤类型以及对土壤相互作用过程的复杂性认识不足有关。促进和维护着土壤质量，不仅表现在土壤生产力的提高，土壤环境质量的改善，同时也表现在维持着生物学多样性。
14.5.2 土壤质量评价的指标体系
14.5.2.1选择评价土壤质量参数指标的原则
代表性(representative)：一个指标能代表或反映土壤质量的全部或至少一个方面的功能，或者一个指标能与多个指标相关联。
灵敏性(sensitive)：能灵敏地指示土壤与生态系统功能与行为变化。
通用性(universal)：一方面能适用于不同生态系统，另一方面能适用于时间和空间上的变化。
经济性(economic)：测定或分析花费较少，测定过程简便快速。
14.5.2.2土壤质量评价的指标
依分析性指标的性质分
① 土壤质量的物理指标：包括土壤质地及粒径分布、土层厚度与根系深度、土壤容重和紧实度、孔隙度及孔隙分布、土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤持水特征、渗透率和导水率、土壤排水性、土壤通气、土壤温度、障碍层次深度、土壤侵蚀状况、氧扩散率、土壤耕性等。
② 土壤质量的化学指标：包括土壤有机碳和全氮、矿化氮、磷和钾的全量和有效量、CEC、土壤pH、电导率（全盐量）、盐基饱和度、碱化度、各种污染物存在形态和浓度等。
③ 土壤质量的生物学指标：包括微生物生物量碳和氮，潜在可矿化氮、总生物量、土壤呼吸量、微生物种类与数量、生物量碳/有机总碳、呼吸量／生物量、酶活性、根系分泌物、作物残茬、根结线虫等。
