趙其國，黃國勤，馬艷芹

(1.中國科學(xué)院南京土壤研究所，南京 210008;2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)科學(xué)研究中心，南昌 330045)

紅壤產(chǎn)生于熱帶和亞熱帶雨林﹑季雨林或常綠闊葉林植被下，是發(fā)生脫硅富鋁過程和生物富集作用而發(fā)育成的紅色呈酸性且鹽基高度不飽和的鐵鋁土。廣義的紅壤是指我國南部熱帶、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［1］。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。我國紅壤主要分布在長江以南的廣東、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 km2，占全國土地總面積的22.7%，其中紅壤系列的土壤面積約128萬km2，占全區(qū)總面積的58.7%［2-4］。我國紅壤的形成過程是脫硅富鋁化過程與生物富集過程兩種相互作用的結(jié)果。脫硅富鋁化過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;而生物富集過程是現(xiàn)代生物富集作用影響紅壤發(fā)育的過程，這兩個(gè)過程對紅壤形成的影響是相互統(tǒng)一，不可分割的［5］。根據(jù)紅壤成土條件、附加成土過程、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)，江西興國一帶和福建東南部有較多分布。

新中國成立60多年來，我國在紅(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，對我國農(nóng)業(yè)乃至整個(gè)國民經(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［6］，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 中國南方紅壤生態(tài)系統(tǒng)面臨的問題

1.1 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—300 mm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)長江流域以南的紅壤丘陵地區(qū)水土流失面積達(dá)8000萬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1000 t/km2以上，使土壤肥力下降，造成大幅度減產(chǎn)。僅長江上游35.2萬 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)4432 t/km2［7］。

1.2 土壤酸化

紅壤的脫硅富鋁化過程，本是一個(gè)較緩慢的酸化過程。在近代，由于受酸雨的影響，紅壤酸化的進(jìn)程加速了，從而對作物生長與環(huán)境產(chǎn)生不良影響。目前我國的酸雨控制區(qū)主要集中在長江以南，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)以及長江、珠江三角洲地區(qū)，而該酸雨控制區(qū)則是我國南方紅壤主要分布區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國南方受酸化土壤的分布面積約200萬hm2，雨水pH值4.5—5.0，最低可達(dá)3.0—2.0［8］。例如江西南昌是我國南方兩個(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［9］。

1.3 肥力退化

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)系我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大問題。我國南方紅壤地區(qū)占全國土地總面積1/5，人口占全國40%，耕地占全國的30%。但由于長期對土地的不合理利用，土壤退化問題極為嚴(yán)重。由于紅壤受長期不合理的開發(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程［9］。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?，營養(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［10］。

1.4 季節(jié)性干旱

目前我國南方紅壤區(qū)季節(jié)性干旱頻發(fā)，由早期的僅對農(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［11］。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［12-13］，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 km2，其中作物受旱面積595.33萬km2(重旱180.8萬km2、干枯71.8萬km2)，待播耕地缺水缺墑面積56.2萬km2，此外，紅壤本身水分性質(zhì)不良，調(diào)蓄供水能力較弱［14］，也是干旱的一個(gè)重要原因。

1.5 土壤污染

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)了輿論對土壤污染問題的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前，中國受污染的耕地約有1.5億畝，占18億畝耕地的8.3%。全國政協(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、長期性和不易修復(fù)等特點(diǎn)，威脅國家糧食安全和食物安全。他指出，總體上中國南方土壤污染重于北方，長三角、珠三角、老工業(yè)基地等部分地區(qū)土壤污染問題尤為突出。土壤污染主要來源于生活污水和工業(yè)廢水、廢氣，廢渣以及化肥和農(nóng)藥［15］。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 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題。

1.6 生物退化

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。近年來南方紅壤區(qū)人口的迅速增長、生物生境的破碎化、環(huán)境污染、外來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［16-17］，外來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)勢種群，導(dǎo)致生物多樣性消失［18］，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”，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［19］。

1.7 石漠化及土地沙化

隨著人口劇增，人類活動(dòng)日益頻繁，對土地開發(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)35920 km2，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。雖然我國南方紅壤沙化面積雖不大，但分布范圍較廣。據(jù)國家林業(yè)局第四次全國荒漠化和沙化監(jiān)測統(tǒng)計(jì)，南方的濕潤沙化土地分布廣泛，面積達(dá)到0.88萬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 耕地面積縮減

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，中國人均耕地面積由10多年前的0.105 hm2減少到0.092 hm2，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。目前，紅(黃)壤地區(qū)人均耕地僅0.067hm2比全國人均耕地少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 hm2，平均每年減少3.421萬hm2。由于人口的不斷增長和耕地的非農(nóng)業(yè)占用，到2000年本區(qū)人均耕地減至0.057 hm2。

1.9 系統(tǒng)功能衰減

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物種來實(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。英國皇家生態(tài)系統(tǒng)研究所首次評估: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，過度開采、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。我國南方紅壤區(qū)由于土壤質(zhì)量衰退，過度開采、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 我國南方紅壤可持續(xù)利用的對策

我國東南紅壤丘陵區(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?，是我國熱帶、亞熱帶?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，在全國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。針對上述面臨的問題，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 提高認(rèn)識(shí)

目前對紅壤的認(rèn)識(shí)存在一些不足之處，主要表現(xiàn)在一是對紅壤肥力的現(xiàn)狀及其分布的認(rèn)識(shí)的不足，大多基于第二次全國土壤普查資料，缺乏對最新狀態(tài)的了解，特別是對其動(dòng)態(tài)變化方面的認(rèn)識(shí)［20］;二是對紅壤質(zhì)量的評價(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)的評價(jià)，缺乏完善的生物學(xué)評價(jià)指標(biāo);第三是對紅壤保護(hù)認(rèn)識(shí)的不足。對于紅壤保護(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)角度來看，對紅壤的認(rèn)識(shí)缺乏系統(tǒng)性和整體性，我國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紅壤的認(rèn)識(shí)。

2.2 調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展立體農(nóng)業(yè)

通過調(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)勢為經(jīng)濟(jì)及持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢［21］。具體來說，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，增加農(nóng)民收入;主要通過林下種植，發(fā)展與草畜動(dòng)物相適應(yīng)的青綠飼料產(chǎn)業(yè)，開發(fā)青飼玉米、割藤甘薯、黑麥草等高產(chǎn)飼料作物。通過開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，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 優(yōu)化耕作制度

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。可以根據(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)勢為經(jīng)濟(jì)及持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。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。對紅壤生態(tài)系統(tǒng)來說，通過合理間作套種，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 防治紅壤水土流失

水土流失及其誘導(dǎo)的各種生態(tài)環(huán)境問題已成為農(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［22］。對已已經(jīng)產(chǎn)生水土流失問題的土壤，應(yīng)采取生物和工程措施相結(jié)合，開發(fā)與治理相結(jié)合，長、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)過六年的實(shí)踐，在原來植被破壞很嚴(yán)重的200 hm2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［23］。

2.5 改良土壤，培肥地力

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［24］。(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)行綠肥過腹還田，促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合［25］。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)［26］。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6.4 g/kg、0.4 g/kg、0.36 g/kg 提高到12.1 g/kg、0.66 g/kg、0.67 g/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［27］。丘陵紅壤旱地(果園)秸桿就地還田是一項(xiàng)投資少、見效快、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”和“適度粗糙”等土壤狀態(tài)，對于改善土壤環(huán)境具有多種獨(dú)特的生態(tài)經(jīng)濟(jì)作用［28-30］。

2.6 綜合治理，減少污染，保護(hù)土壤資源

我國目前遭受不同程度污染的土壤可達(dá)1000萬hm2，對農(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［31］。防治土壤污染必須以防為主，清除污染源，對已污染的土壤，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。對已經(jīng)污染的土地可通過客土、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)用植物等來減少污染對作物的危害，另外還要嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)加強(qiáng)對污水灌溉、固體廢物的土地處理的管理。

2.7 完善紅壤監(jiān)測預(yù)警體系

建立健全省、縣二級(jí)土肥檢測、環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系:要明確省、縣二級(jí)土肥檢測機(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)產(chǎn)品品質(zhì)等項(xiàng)目的分析;縣級(jí)主要承擔(dān)土壤肥力和土壤環(huán)境監(jiān)測的土壤、肥料常規(guī)項(xiàng)目分析和部分土壤微量元素分析以及土壤物理性狀分析。

建立土壤地力(質(zhì)量)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò):在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置上，要根據(jù)不同農(nóng)業(yè)區(qū)劃和地貌類型、不同種植制度，設(shè)立長期定位監(jiān)測點(diǎn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測點(diǎn)與試驗(yàn)區(qū)。在管理的方式上，要采取統(tǒng)一布局，一次抽取、分級(jí)管理、分級(jí)負(fù)責(zé)的方法，省、縣二級(jí)各負(fù)其職，定期監(jiān)測，動(dòng)態(tài)管理，定期發(fā)布土壤地力(質(zhì)量)報(bào)告或白皮書，為各級(jí)政府和農(nóng)業(yè)部門提供第一手的決策依據(jù)，為科學(xué)施肥、培肥地力提供數(shù)字化分析報(bào)告。

建立耕地質(zhì)量管理信息系統(tǒng):主要是應(yīng)用GIS技術(shù)，對地形、地貌、土壤、土地利用、農(nóng)田水利、土壤污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本情況、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)等資料進(jìn)行統(tǒng)一管理，構(gòu)建耕地質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，并跟蹤時(shí)空變化，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。

3 結(jié)束語

世界熱帶、亞熱帶地區(qū)，總面積6400萬km2，占全球總面積45.2%，人口25億，占全球48%。隨著溫帶地區(qū)荒地日益減少，全球土地利用的重點(diǎn)，已逐漸由溫帶向熱帶、亞熱帶轉(zhuǎn)移［32］。我國熱帶、亞熱帶紅壤區(qū)，占世界同類地區(qū)總面積的8%，與世界情況相比，具有巨大的生產(chǎn)與資源潛力，同時(shí)也面臨農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境問題。因此，當(dāng)前加速該區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，不但對我國，而且將對世界熱帶、亞熱帶地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有著重大的推動(dòng)與指導(dǎo)意義。

從當(dāng)前的形勢看，紅壤生態(tài)系統(tǒng)功能的建設(shè)，是一項(xiàng)長期綜合的系統(tǒng)工程。首先，必須將紅壤生態(tài)系統(tǒng)功能建設(shè)建立在提升“生態(tài)文明建設(shè)”理念認(rèn)識(shí)——即“人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展及惠民福祉觀，既滿足自身需要，又不損害自然，成為人與自然，人與人之間和諧發(fā)展的規(guī)范”的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上;其次，將生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，綜合利用以上措施指導(dǎo)南方紅壤生態(tài)環(huán)境建設(shè);第三，按不同地區(qū)因地制宜地進(jìn)行長期定位試驗(yàn)研究，加強(qiáng)對污染紅壤的環(huán)境治理和修復(fù)的研究，為整個(gè)南方紅壤生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和重建提供理論支持。實(shí)踐證明，要保證整個(gè)南方紅壤生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展，必須不斷創(chuàng)新，堅(jiān)持奮進(jìn)，才能取得明顯成效。

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