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第6章 资源和灾源(4)

E.土壤资源

土壤资源是承担农业、林业、畜牧业生产和再生产的各类土壤的总称,属固定性自然资源,国土的主要组成部分,也是不可代替的生产资料。土壤资源具有一定的生产力。土壤生产力的高低,除了与其自然属性有关外,很大程度上取决于人类生产科学技术水平。不同种类和性质的土壤,对农、林、牧具有不同的适宜性,人类生产技术是合理利用和调控土壤适宜性的有效手段,即挖掘和提高土壤生产潜力的问题。土壤资源的合理利用与保护是发展农业和保持良性生态循环的基础和前提。

具有农、林、牧生产能力的各种土壤类型,包括森林土壤、草原土壤、农业土壤等的分布面积和质量状况,是供人类开发利用而不断创造物质财富的一种自然资源。作为农业生产利用的土壤资源具有再生性、可变性、多宜性和最宜性等多种属性。再生性又称可更性,即土壤中的养分和水分被植物不断吸收,同化为植物有机体,其残体再归还到土壤中,如此不断循环、演替更新,使土壤保持永续生产的活力。可变性是指土壤经过人们的利用管理,可以向好的方向转化;但如果利用管理不当,也可以使土壤退化,成为一种可变的自然资源。多宜性是指某些土壤的适应能力较强,能够适应多种利用方式和适宜种植多种作物。最宜性是按土壤属性的特点,最适宜于某一种利用方式或种植某些作物。

土壤资源主要有以下特性:

a.土壤资源具有一定的生产力,其生产力的高低,除了与土壤的自然属性有关外,很大程度上取决于人类生产科学技术水平。不同种类和性质的土壤对农林牧具有不同的适宜性。

b.土壤资源具有可更新性和可培育性,人类可以利用土壤的变化发展规律,应用先进技术,促使肥力不断提高,生产更丰富的产品,满足人类的生活需要。如果不恰当的利用土壤,其土壤肥力和土壤生产力将下降。

c.土壤资源的位置有固定性,面积有其有限性,同时具有其他资源不能代替的性质。在人口不断增加的情况下,应合理利用和保护土壤资源。

d.土壤资源的空间存在形式具有地域分异规律,表现在时间上有季节变化的周期性,土壤性质及其生产特征也随着季节的变化而发生周期性变化。

陆地表面的土壤资源数量是有限的。因此,对土壤资源的统计、分类和评价分级等历来受到人们的重视。早在春秋战国时期,中国的《尚书·禹贡》中就对土壤生产力的评价和土地利用方法进行了论述。17世纪后,在西欧出现了土宜分类法。19世纪中叶,俄国沙皇为了征收土地税,曾委托土壤学家Β.Β.多库恰耶夫对其境内的黑钙土进行了分类和分级,以此作为制定税收等级的依据。20世纪30年代末,美国政府颁布8级制地力分类系统,它根据土壤适宜范围的宽窄、适宜程度的高低和限制因素的类型划分出土地潜力级、潜力亚级和潜力单位,现今仍为世界各国广泛采用。70年代以来,联合国粮农组织提出了标准化的土地评价体制。其特点是,在美国制的基础上,扩大地力分类系统,增加一级单元,成为4级系统;此外还在土壤资源的基本概念和评价程序方面,提出了许多新的建议。中国全国范围的土壤资源调查和编制全国1:1000000土地资源图的工作也已进行。

据联合国粮农组织估计,全世界现有耕地约占地球陆地总面积的10%,其中以苏联、美国、加拿大、印度和中国等国的耕地面积较大。但由于社会和自然原因,世界土壤资源的数量和质量正在不断下降,主要表现在:①土壤肥力下降。就全世界而言,投资少、产量高的耕地面积小于投资高、产量低的耕地面积,其比例为4:6。②土壤严重退化。主要是土壤盐碱化、沙化、沼泽化和受化学污染的情况日益严重。迄今,良田仅占世界土地总面积的11%,干旱土壤占28%,薄层粗骨土壤占22%,沙化、盐化土壤占23%,渍水冷冻土壤占6%,其他占10%。③土壤遭受侵蚀。世界每年因森林砍伐而引起侵蚀的土地面积达数亿亩。④农田被侵占。每年约有数千万亩农地被工业、交通运输业等侵占。

中国的陆地面积约为世界陆地面积的6.4%,亚洲大陆面积的22.1%。全部国土从北到南横跨不同的热量带,其土壤资源具有3大特点:①土壤类型多,资源丰富。可分46个土类,130多个亚类,各自具有不同的生产力和发展农、林、牧的适宜性。②山地土壤资源多。各种高山和山地丘陵的土壤资源占国土面积的65%以上,多宜于发展多种经济林木。③耕地面积小。中国现有耕地约15亿亩,占总土地面积的10%左右,尚不及世界耕地面积的7%。人均耕地面积仅1.4亩,低于世界人均水平。概括而言,全国可供农、林、牧生产的用地总的约占整个国土面积的60%左右。

农业土壤资源是指耕地和宜垦地。主要分布于东半部的大平原和三角洲。这些地区地形平坦、雨量充沛、冷热适宜、土壤养分储量和土层厚度均能满足作物或经济林木生长的需要。东部平原地区的土壤类型多属由草甸土或沼泽土起源的耕种土壤;东部丘陵和山地的土壤类型,自北而南为黑土、棕壤、褐土、黄棕壤、黄褐土、红壤、砖红壤等,此类土壤大多经开垦熟化而成各种耕种土壤,肥力较高,也是中国土壤开发利用历史悠久的地区。但由于中国疆土从北到南的水热条件差异大,因而有可能出现不同的利用类型。如在秦岭-淮河线以北地区,农业土壤资源的利用类型以旱地为主;该线以南地区则水田居多。中国西半部因丘陵和山地面积大,并受寒冷、干旱、侵蚀以及盐害等因素的影响,农业土壤资源较少,除四川盆地和陕西渭河谷地、汉中盆地耕地比较集中外,一般分布极为分散。但在云贵高原地区,某些山间小盆地却常是农业土壤资源高度集中的地方。西部地区的耕种土壤以秦岭为界,其北主要起源于黑垆土、褐土、灰钙土和漠境土壤;其南主要起源于黄褐土、紫色土、黄壤、红壤、砖红壤,以及在各种沉积物上发育的草甸土。农业土壤资源不仅在很大程度上决定着所能获得的生物产品的种类、质量和数量,而且在一定程度上影响整个国民经济的发展。

中国的宜垦荒地多集中于高纬度寒冷的东北地区和干旱缺水的西北地区,土壤生产力较低,进行疏干沼泽、排除盐碱、防止水土流失或防风固沙等措施则要付出较大的投资。因此,农业土壤资源的利用目前仍以提高现有耕地的单位面积产量为主,措施包括重视养地,不使土壤肥力下降,以及加强水土保持,防止土壤侵蚀等。

林业土壤资源指林地及宜林地。主要分布于暗棕壤为主的东北地区大、小兴安岭和长白山地,以红壤、砖红壤为主的江南丘陵地及云南高原,以及以棕壤、黄棕壤为主的川西、藏东高原的边缘山地。全国森林面积为17.3亿亩(1986),森林覆盖率仅占国土面积的12%,远远低于世界平均森林覆盖率的水平且分布极不平衡。许多地方由于森林植被破坏,气候干燥,土壤缺水,侵蚀严重,抗旱、涝灾害的能力也大为降低。因此,加强对现有森林的经营管理,合理采伐,做好林木的抚育更新工作,并在宜林的荒地大力造林,是保护和发展林业土壤资源的主要途径。

牧业土壤资源是指牧场和草地。占国土总面积的近40%。主要分布在以黑钙土、栗钙土、灰钙土为主的内蒙古、宁夏、甘肃、青海等地,以及以高山、亚高山草甸土、草原土为主的青藏高原东部、川西高原和新疆地区山地。在新疆地区的低平区域,黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰钙土、灰漠土、风沙土以及草甸土、沼泽土等也是重要的牧业土壤资源。上述几大牧区中的绝大部分具有优良的草原,适宜放牧多种畜群。在条件较好的地区,已采取草场灌溉、施肥、培育人工牧草和改善天然牧草组成等改良措施,以提高牧业土壤资源的生产力。

F.温度

温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。

温度它直接受日射所影响:日射越多,气温越高。温度的概念对于人们来说并不陌生,但通常人们只是将它作为物质的某种属性之一。温度的概念来源于人们对外界物质世界的感觉,通常表示外界物质本身属性的某种存在状态。使温度概念得以较为精确表述的是分子运动论在热学领域的建立,这样就将物质的整体存在状态划归到物质的小分子间的运动形式的整体组合中。同时,也给温度的概念赋予了新的含义。但是,这种将温度的属性划归到物质运动的本身,并没有改变人们对温度的观念。现在人们对温度的看法仍然脱离不开物质本身属性的范畴,(温度虽然在科学中得到一个确切的定义方法,但是人们日常生活中的习惯与分子的运动完全是两个世界)不仅仅是在人们的生活中,在科学中也是如此。这种现象被描述为一个物体的热势,或能量效应。当以数值表示温度时,即称之为温度度数。值得注意的是,少数几个分子甚至是一个分子构成的系统,由于缺乏统计的数量要求,是没有温度的意义的。大气层中气体的温度是气温,是气象学常用名词。

温度是一种经常起作用的重要生态分子,没有一种生物能完全不受外界温度的影响。

适宜的温度是作物生存及生长发育的重要条件之一,一方面温度直接影响作物生长、分布界限和产量;另一方面,温度也影响着作物的发育速度,从而影响作物生育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外,温度还影响着作物病虫害的发生、发展。

在最适温度下植物生长发育迅速而良好,在生长发育的最低和最高温度下植物停止生长发育。但仍能维持生命;如果温度继续上升或降低,就会发生不同程度的危害,达到生命最低或最高温度时,植物开始死亡。在三基点温度之外,还可以确定最高与最低致死温度,统称为5个基本温度指标。不同作物或同一种作物的不同发育期,三基点温度是不相同的。三基点温度是最基本的温度指标,用途很广。在确定温度的有效性、作物的种植季节和分布区域,计算作物生产潜力等方面都必须考虑三基点。植物遇低温导致的受害或致死,称为冷害或冻害。在0℃以上的低温危害称冷害或寒害,在0℃以下的危害则为冻害。植物因温度过高而造成的危害称热害。

任何动物都生活在一定温度的外界环境中,并受温度变化的影响。除了空间、地理因素外,温度对动物的影响在时间上会随季节和昼夜而变化。可以说,外界的环境温度对动物生命活动起着尤为重要的作用,直接或间接的影响着动物的生长、发育、繁殖、生活状态、行为。同时,动物对环境温度及其变化又有着很好的适应。总而言之,温度对人类的影响是很大的。

G.PH值

氢离子浓度指数的数值俗称“PH值”。表示溶液酸性或碱性程度的数值,即所含氢离子浓度的常用对数的负值。如果某溶液所含氢离子的浓度为每升0.00001摩尔(mol/L),它的氢离子浓度指数就是5,计算方法为-lg[浓度值]。与其相反,如果某溶液的氢离子浓度指数为5,他的氢离子浓度为0.00001摩尔(mol/L),计算方法为10^(-浓度指数)氢离子浓度指数一般在0~14之间,当它为7时溶液呈中性,小于7时呈酸性,值越小,酸性越强;大于7时呈碱性,值越大,碱性越强。PH是1909年由丹麦生物化学家Soren Peter Lauritz Sorensen提出。p来自德语Potenz(means potency,power),意思是浓度、力量,H(hydrogenion)代表氢离子(H+);有时候PH也被写为拉丁文形式的Pondus hydrogenii(Pondus=压强、压力,hydrogenii=氢)。PH是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。PH值越趋向于0表示溶液酸性越强,反之,越趋向于14表示溶液碱性越强,在常温下,PH=7的溶液为中性溶液。

水体PH值的作用氢离子浓度一向被认为是水产养殖用水的一个重要因素,分析养殖用水的水质时通常都要测定其PH值。这是因为氢离子浓度从多个方面影响着养殖生产。

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