土地生態(tài)工程課件

生態(tài)工程學

土地生態(tài)工程土地生態(tài)系統(tǒng)土地生態(tài)工程設(shè)計土地生態(tài)工程核心利用土地的功能和要素間的相互聯(lián)系，對土地自身生態(tài)問題和其他生態(tài)問題進行處置，也稱土地處理工程。土地生態(tài)工程設(shè)計的案例一、土地生態(tài)系統(tǒng)土地生態(tài)系統(tǒng)的功能

土地利用中的生態(tài)問題土地生態(tài)系統(tǒng)的屬性42311、土地生態(tài)系統(tǒng)的屬性

3rd土地生態(tài)系統(tǒng)是自然過程最活躍的人類活動基地

土地生態(tài)系統(tǒng)是具有多層次結(jié)構(gòu)的復合系統(tǒng)4th土地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和補償

2nd土地生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的開放系統(tǒng)

1st動態(tài)的開放系統(tǒng)土地生態(tài)系統(tǒng)在一定的時間段內(nèi)是相對穩(wěn)定的，但它又通過內(nèi)部及外部的物質(zhì)與能量的變換，表現(xiàn)出動態(tài)演替的過程，這一過程可分為自然演替和人為控制演替。土地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)、修復、維持和發(fā)展的過程。如風蝕、水蝕所致的土地沙化過程土地生態(tài)系統(tǒng)在人類干預下發(fā)生的演替過程，也稱逆向演替。如土地的沙化、次生鹽堿化、荒漠化等。人為控制演替

自然演替

風蝕景觀

由于風的磨蝕作用，小山包的下部往往遭受較強的剝蝕作用，并逐漸形成向里凹的形態(tài)。如果小山包下部的巖層比較松散，在重力作用下就容易垮塌形成陡壁，形成雅丹地貌，有些地貌外觀如同古城堡，俗稱魔鬼城。

風蝕景觀

在風沙強勁的地方，如果露出地表的巖石水平節(jié)理、層理很發(fā)達，易被風蝕成奇特的外形.特別是一塊孤立突起的巖石如果下部巖性較軟，經(jīng)長期侵蝕，可能會形成頂部大于下部的蘑菇外形，稱為風蝕蘑菇水蝕景觀由于水的沖擊,使巖石剝落,土壤被沖刷掉,這種現(xiàn)象叫做水蝕土地沙化

風蝕、水蝕所導致的土地沙化過程，它不僅是地貌形態(tài)的變化，也會導致地下水、土層厚度、植被、小氣候等要素的變化，最終可能導致整個系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的變化動態(tài)的開放系統(tǒng)土地生態(tài)系統(tǒng)在一定的時間段內(nèi)是相對穩(wěn)定的，但它又通過內(nèi)部及外部的物質(zhì)與能量的變換，表現(xiàn)出動態(tài)演替的過程，這一過程可分為自然演替和人為控制演替。土地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)、修復、維持和發(fā)展的過程。如風蝕、水蝕所致的土地沙化過程土地生態(tài)系統(tǒng)在人類干預下發(fā)生的演替過程，也稱逆向演替。如土地的沙化、次生鹽堿化、荒漠化等。人為控制演替

自然演替

次生鹽堿化

由于墾荒初期不重視或沒有足夠的排水將土壤中歷史時期積累的鹽份排出，使地下水位升高，低礦化度的灌溉水快速溶解土壤中鹽份，并隨著潛水蒸發(fā)，將鹽份積累于地表或作物根系層，這就是人們常說的"次生鹽堿化"。

土地荒漠化當復雜的土地生態(tài)系統(tǒng)中某一組分發(fā)生機能障礙時，可被系統(tǒng)的其他部分調(diào)節(jié)和補償，但這也有一定的限度土地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和補償調(diào)節(jié)補償內(nèi)部自動調(diào)節(jié)能力保持自身協(xié)調(diào)和穩(wěn)定閾值：土地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的極限稱為系統(tǒng)的閾值。為保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，必須測定其閾值或系統(tǒng)的負載能力，是土地開發(fā)利用與土地系統(tǒng)的負載能力相適應。大小取決于系統(tǒng)成分長期適應自然養(yǎng)育功能承載功能2、土地生態(tài)系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)化太陽能功能凈化功能1st2nd3rd4th四大功能3、土地利用中的生態(tài)問題1.水土流失嚴重2.土地荒漠化4.土地污染3.土地鹽堿化和次生潛育化.水土流失嚴重

我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一，人類干擾是產(chǎn)生水土流失的主要原因。

2004年，我國水土流失面積約是356萬k㎡，占國土面積37.1%。其中水力侵蝕面積165萬k㎡，風力侵蝕面積191萬k㎡，年損失糧食180萬~300萬t。水土流失嚴重

坡耕地：坡耕地是指分布在山坡上地面平整度差，跑水跑肥跑土突出作物產(chǎn)量低的旱地

土地鹽堿化和次生潛育化Ecosystemofland土壤鹽堿化是指土壤含鹽量太高（超過0.3％），而使農(nóng)作物產(chǎn)量低產(chǎn)或不能生長

土壤長期滯水，嚴重缺氧，在距地表1m的圖層中Eh<200mV,產(chǎn)生較多還原物質(zhì)（Fe、Mn），使土壤變?yōu)榛疑呒y層等因耕作或灌溉等人為原因，土壤從非潛育型轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶粷撚偷倪^程

鹽堿化

潛育化

次生潛育化土壤潛育化土地污染生活垃圾、工業(yè)廢水、廢渣堆積在土地上土地污染的物質(zhì)可分為有機、無機、和生物污染三大類，污染源來自工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、廢棄物等。產(chǎn)生的主要形式工業(yè)廢水、生活污水未經(jīng)處理排放進入土地化學物質(zhì)的積累人類活動和自然過程排放的污染物以大氣污染物的形式進入土地二、土地生態(tài)工程設(shè)計從本質(zhì)上講，土地生態(tài)工程設(shè)計是為區(qū)域發(fā)展設(shè)計的，它必須面對區(qū)域問題進行設(shè)計土地生態(tài)系統(tǒng)各組成要素相互聯(lián)系、相互作用，構(gòu)成一個有機整體，其中某一要素的變化會引起其他要素的變化。土地生態(tài)系統(tǒng)是由多元素相互組成的復雜系統(tǒng)，它具有自身的穩(wěn)定性和自我調(diào)節(jié)的反饋機制地域分異的原理整體性原理穩(wěn)定和自我恢復的原理地域分異的原理

中國的區(qū)域單元存在明顯的地域分異，為解決區(qū)域問題而設(shè)計的土地生態(tài)工程，必須尊重自然環(huán)境和保護當?shù)匚锓N了解區(qū)域的發(fā)展過程和演化歷史，結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱卣鳌⑼寥李愋?、水資源狀況和風俗習慣等制定土地治理和修復方案。只有在尊重自然、尊重區(qū)域地域分異的基礎(chǔ)上進行的土地生態(tài)設(shè)計才是可操作的，才會在當?shù)氐慕?jīng)濟、社會、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展中有使用價值。

地域分異的歷程為我們提供了有關(guān)氣候植物動物土壤水流等方面的信息以及傳統(tǒng)文化中的生態(tài)成分，它對土地的生態(tài)設(shè)計是使用的。整體性原理

例如將森林開墾為稻田，既改變了植被土壤的結(jié)構(gòu)與屬性，也改變了水文與小地形，同時也對地方氣候產(chǎn)生了影響。土地生態(tài)系統(tǒng)各組成要素相互聯(lián)系、相互作用，構(gòu)成一個有機整體，其中某一要素的變化會引發(fā)其他要素的變化，其一部分的變化也會影響其他部分?！盃恳话l(fā)動全身”e.g.三、土地生態(tài)工程設(shè)計的案例云南石漠化土地處理工程2.以水為主導的森林植被的恢復與重建。

在人類不合理的活動影響下，生態(tài)退化現(xiàn)象更加嚴重，石漠化程度加劇。

1.石漠化土地的形成及現(xiàn)狀石漠化是指在熱帶、亞熱帶濕潤地區(qū)巖溶極度發(fā)育的自然條件下，受人為活動的干擾，地表植物遭受破壞，造成土壤嚴重侵蝕，基巖大面積裸露，礫石堆積，地表呈現(xiàn)似荒漠化景觀的土地退化現(xiàn)象。石漠化巖溶干旱地形巖溶

巖溶指可溶性巖石，特別是碳酸鹽類巖石（如石灰?guī)r、石膏等），受含有二氧化碳的流水溶蝕，有時并加以沉積作用而形成的地貌1、石漠化土地的形成和現(xiàn)狀形成：由于巖溶發(fā)育，造成地表、地下的雙層結(jié)構(gòu)，使降水、地表水嚴重漏失。巖溶地區(qū)地形崎嶇，山高水深，土地難以利用，同時因富鈣，成土能力差，土層薄，特別是隨著人口的增長，人為經(jīng)營活動頻繁，森林植被反復遭到破壞，生態(tài)系統(tǒng)嚴重失衡，導致石漠化石漠化土地的現(xiàn)狀云南石漠化AddTitleAddTitle云南省國土總面積39.4萬平方千米石漠化面積為2.149萬平方千米，占全省國土面積的5.5%石漠化面積巖溶面積國土總面積巖溶面積10.7萬平方千米，占全省國土總面積的27.1%潛在石漠化潛在石漠化面積為1.73萬平方千米，占全省國土面積的4.4%云南石漠化現(xiàn)狀39.410.72.1491.73（萬k㎡）嚴重石漠化山區(qū)石漠化地區(qū)生態(tài)環(huán)境的主導因子是水，因其土壤和地質(zhì)條件的影響，土地的保水性能差，地表缺水。半石漠化山區(qū)輕度石漠化地區(qū)潛在石漠化地區(qū)2、以水為主導的森林植被的恢復和重建

嚴重石漠化山區(qū)巖石裸露率大于70%的巖溶山區(qū)，實行封山育林，封禁5-8年，待灌草蓋度達到50%時改為輪封；大于25°的坡耕地堅決實施退耕還林，造管并舉，封育結(jié)合的措施，大力發(fā)展水利建設(shè)，充分利用地表水和地下水。

嚴重石漠化山區(qū)圖片云南石漠化經(jīng)處理后取得的成效生態(tài)經(jīng)濟林生態(tài)防護林封山育林0