【正文】 旱地土壤管理 dryland manage 一 .旱地的概念及其資源概況 旱地的概念有兩種解釋： 第一 ， 人們將耕地劃分為水田和旱地 。 凡是農(nóng)田經(jīng)常保持一定水層 ， 以種植水稻為主的土地稱為 水田 ； 凡經(jīng)常不保持水層的農(nóng)田 ， 包括灌溉農(nóng)田和旱作農(nóng)田統(tǒng)稱為 旱地 。 第二 ， 旱地 是專指無灌溉條件 ， 依靠天然降水的農(nóng)田 。 也叫 雨養(yǎng)農(nóng)業(yè) 。 依據(jù)旱地的第一種概念，我國的旱地主要分布于秦嶺及昆侖山以北。包括黑龍江、吉林、遼寧三省的中西部，河北、山西、北京、天津、內蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆等省（市、自治區(qū)）全部，山東、河南、陜西等省的北半部及安徽省以小部分。旱地總面積約542萬平方公里，約占國土面積的 53%。其中東北平原和黃淮海地區(qū)平原多呈連片分布，占全國旱地總面積 60%左右；黃土高原和內蒙、甘肅、新疆等山前平原與綠洲，約占 25%。其它 15%零星的分布在江南丘陵紅黃壤和水利條件較差的坡耕地上 。 災害 旱災 水災 地震 雹災 風災 蝗災 歉饑 疫災 霜災 總計 次數(shù) 1074 1058 705 550 518 482 407 261 203 5285 頻率 % 100 中國自古以來就是各種自然災害比較頻繁 。 據(jù)統(tǒng)計 ， 中國自公元前 1766年至公元 1937年 ， 共 3703年中 ， 發(fā)生各種自然災害達 5258次 。 統(tǒng)計如下：可見 ,中國歷史上的自然災害 ,旱災占首位 。 另外從旱災發(fā)生的頻率上看 ， 從漢立國以后計算 ， 次公元前 206年至公元 1936年 ， 這 2142年間 ， 共有旱災 1035次 ， 平均 2年一次旱災 。 由此可見 ， 中國的旱災不僅在各種自然災害中占首位 ， 而且其發(fā)生頻率也是較大的 。 中國歷史上自然災害統(tǒng)計情況 中國關中有“十年九旱”之說 干旱缺水是一個世界性的問題。 20世紀 60年代以來，世界范圍內干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)人口迅速增長和對地區(qū)土地開發(fā)日趨擴大，出現(xiàn)了人們史料未及的全球性土地荒漠化問題涉及各大陸的 100多個國家，全球 1/6的人口受到危害。 截止目前，全球荒漠化土地面積為 3600萬平方公里，幾乎等于俄羅斯、加拿大、美國和我國國土面積的總和，而且正以每年 5~7萬平方公里的速度擴大。 世界干旱情況 美國地球政策研究所曾發(fā)表的文章稱 ， 由于干旱 ， 中國北部平原的地下水位每年遞減 1— 3米 ， 作為小麥和玉米主要產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量正在縮減 ， 5年內谷物產(chǎn)量已減少了 6600萬噸 ， 超過加拿大全年產(chǎn)量 。 糧食生產(chǎn)非常耗水 ， 1噸谷物需用水近千噸 ， 江河及地下水的 70%都用于灌溉 。 缺水就意味著缺糧 。 菲律賓及美國農(nóng)業(yè)部門的研究表明 ， 在谷物生長季節(jié) ， 溫度每升高 1攝氏度 ， 稻米 、小麥和玉米的產(chǎn)量就下降 10%.由于這幾年溫度偏高 ， 世界糧食產(chǎn)量可能會縮減創(chuàng)記錄的 9200萬噸 ， 谷物庫存將下降到 30年來最低點 。 缺水就意味著缺糧 世界上最潮濕的地方之一也因缺水而飽受干旱之苦 。 在印度東北部的哈西 — 希爾斯 ， 正常年份 ， 一年內的降雨量可達25400毫米 — 這絕對是世界紀錄 。 但是現(xiàn)在部分專門用來運輸石油的罐車已經(jīng)改運淡水 ， 因為當?shù)鼐用駞s不得不從其他地方去運水以解缺水之苦 。 近幾十年來 ， 森林開始大面積消失 ， 結果使切爾拉蓬吉在2022年全年的降水量比 1861年一個月的降水量還要少 ， 總共只有 9220毫米 。 如果一直不下雨 ， 這一地區(qū)的旅游觀光者就會越來越少 。 這一狀況引起當?shù)卣慕辜辈话?， 因為市政府從旅游觀光者那里獲得不少收入 ， 許多旅游者都慕名來這里觀光如畫的風景 。 最潮濕的地方也鬧干旱 氣候變暖造成全球干旱地區(qū)擴大 日前 ， 美國國家大氣研究中心的華人科學家戴愛國等研究發(fā)現(xiàn) ， 從 20世紀 70年代至今 ， 地球上嚴重干旱地區(qū)的面積幾乎擴大了一倍 ， 而導致這一現(xiàn)象的罪魁禍首則是全球變暖 。 戴愛國等人稱 ， 由于全球氣溫的升高 ， 地表水分加速向空中蒸發(fā) ， 即使降雨量有所增加 ， 多數(shù)地區(qū)也會形成干旱 。 他們根據(jù)這一思路編制了計算機模擬程序 ， 并通過各種渠道收集世界各地氣溫和降雨量的資料 ， 與計算機模擬結果互相印證后得到了一致的結果 。 研究者稱 ， 全球氣候變化模型已經(jīng)預言 ， 當二氧化碳等溫室氣體排放增加導致氣候變暖時 ， 大多數(shù)陸地會出現(xiàn)干旱 ， 他們的分析顯示 “ 這一干旱過程已經(jīng)開始 ” 。 研究者認為 ， 在人類活動導致全球變暖的前提下 ， 他們的研究成果敲響了全球干旱的 “ 警鐘 ” 。 中國多數(shù)地區(qū)出現(xiàn)了暖干化趨勢 中國氣象局專家丁一匯研究員說，中國許多地區(qū)出現(xiàn)了暖干化趨勢，尤其是華北地區(qū)。 中國的氣候與全球氣候變化的總趨勢是一致的。近百年中國氣溫上升了 至 ℃ ，略低于全球平均的 ℃ 。中國氣候變暖最明顯的地區(qū)在西北，華北，東北地區(qū)，特別是西北的陜、甘、寧、新地區(qū)變暖的強度高于全國平均值。長江以南地區(qū)變暖趨勢不顯著。從 1985 年以來，中國已連續(xù)出現(xiàn)了 16個全國大范圍的暖冬，其中 1998 年冬季最暖。 中國降水從 50 年代起逐漸減少，尤其是華北地區(qū)，這些地區(qū)由于自然降水減少而導致的水資源缺乏已成為一個突出的問題。 根據(jù)國際上先進的氣候模式和中國區(qū)域氣候模式看，中國氣候將繼續(xù)變暖。中國西北地區(qū)氣溫可能上升 ℃ 度，西南可能上升 2℃ ，青藏高原則可能上升 ℃ 。另外，華北和東北南部地區(qū)將出現(xiàn)繼續(xù)變干的趨勢。 旱區(qū)農(nóng)業(yè)從古至今均占有重要的地位。當今，由于世界性水資源和能源的緊張，對如何有效地利用現(xiàn)有水資源發(fā)展旱區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，引起許多國家的高度重視，并在一些國家和地區(qū)取得了成功的經(jīng)驗。如美國中西部旱區(qū) 17個州，生產(chǎn)高梁占全國高梁總產(chǎn)量的 90%、小麥和羊占全國的 80%、棉花和牛占全國的 %。加拿大地處半干旱地區(qū)的三個省生產(chǎn)的小麥占全國糧食總產(chǎn)量的 97%。這些均說明旱區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蘊藏著很大的增產(chǎn)潛力。 我國干旱、半干旱地區(qū)的面積占全國土地面積半數(shù)以上。位于昆侖山 秦嶺 淮河 線以北，大致包括北方 15個省、市、自治區(qū)。是全國糧、棉、油總產(chǎn)量分別占各類全國總產(chǎn)量的 %、 58%和40%，木材年產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的 57%。并有名目繁多的土特產(chǎn)，馳名中外，此外野生動植物資源也相當可觀。該區(qū)的石油、煤炭、水力、風力和太陽能等能源資源也十分豐富。目前該區(qū)大部分尚屬待開發(fā)的落后地區(qū)，工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)潛力很大。重視該區(qū)的進一步開發(fā)，必將對我國社會主義現(xiàn)代化建設具有重要的戰(zhàn)略意義。 旱地土壤管理的巨大意義 關于旱區(qū)的劃分，至今尚無統(tǒng)一的標準。通常認為，年降水量在200250毫米以下的地區(qū)為干旱地區(qū)，年降水量 250450毫米的地區(qū)為半干旱地區(qū)。 450650毫米的地區(qū)為半濕潤易旱地區(qū)。由于半濕潤的地區(qū)大多亦屬旱區(qū)，所以，可用年降水量小于 650毫米做為旱區(qū)劃分指標。一般采用大范圍劃分法，將旱區(qū)分為干旱、半干旱以及半濕潤易旱地區(qū)三個主要類型。 1. 干旱區(qū) 干旱區(qū)包括內蒙西北大部、寧夏回族自治區(qū)北部、甘肅省西部、青海大部以及新疆維吾爾自治區(qū)除伊犁盆地外的全部?？偯娣e約占全國總土地面積的 30%。年降水量小于 200250毫米，光資源豐富，氣溫日較差大。如有灌溉條件，即有可能獲得較高的產(chǎn)量和優(yōu)質的產(chǎn)品。所以從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度，視有無灌溉條件，該區(qū)又可分牧區(qū)和灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)（即綠洲農(nóng)業(yè)）兩大類型。牧區(qū)內高山、沙漠、戈壁分布較廣。草地面積僅占本區(qū)總面積的 21%，天然草場多屬于旱草原、半荒漠和荒漠草原，生產(chǎn)力很低，畝產(chǎn)鮮草僅數(shù)十公斤。放牧的牲畜主要是山羊、綿羊、馬、牛和駱駝等。經(jīng)營管理粗放，抗災能力弱。由于放牧過度，加速了草場的退化。 北方旱區(qū)干旱類型及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 北方旱區(qū)干旱類型及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 半干旱地區(qū)自東北向西南斜跨 13個省和自治區(qū)，大致包括東北西部、冀北、晉北、陜北、甘肅中西部、內蒙部分地區(qū)、河北平原中部、青海部分地區(qū)及新疆伊犁盆地等。總土地面積約占北方旱區(qū)的 29%，其中耕地、林地和牧地分別約占本區(qū)土地面積的 15%、 10%和 42%，年降水量平均為 250450毫米。由于地勢和緯度等不同，氣候差異很大，年平均氣溫從 0 ℃ 或 0℃ 以下到 810℃ ， ≥ 0℃ 的積溫從 1500℃ 到近 5000℃ ，無霜期 100200天，有的地區(qū)少于 100天。自然災害主要有干旱、風沙、低溫、霜凍、干熱風等，低平地還有夏澇的危脅。 本區(qū)在我國旱區(qū)農(nóng)業(yè)中占有重要地位，具有悠久的旱地耕作栽培歷史。栽培作物主要有小麥、玉米、高粱、谷子、大麥、莜麥、馬鈴薯、花生、向日葵、甜菜及豆類等。多為一年一熟，少許地區(qū)二年三熟，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，有些地區(qū)甚至不能做到糧食自給。野生植物資源較豐富，如枸杞、黃芪、黨參、當歸等。水澆地面積約占本區(qū)耕地面積的 1/4，分布不均。 北方旱區(qū)干旱類型及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 本區(qū)包括黑龍江省中部偏西地區(qū)、吉林中部、遼寧西南 中北部、華中低平原、燕山、太行山、太岳山地部分地區(qū)、關中平原、山西省臨運盆地及隴中黃土高原南部等地。面積只占北方旱區(qū)總面積的 %。地形地貌比較復雜，著名的松嫩平原、遼河平原、華北大平原、關中平原、臨運盆地及長治盆地等成為本區(qū)重要的農(nóng)業(yè)基地。多年平均降水量 450650毫米，為北方旱區(qū)降水較多的地區(qū)。唯年際變化較大，年內分配不均，不同程度的旱澇災害時有發(fā)生。光熱資源較豐富（東北北部除外），但有低溫、霜凍及干熱風等自然災害。無霜期南北差異很大，大致為 90220天。除東北偏北地區(qū)及一些丘陵山地一年一熟外，其余地區(qū)可兩年三熟到一年兩熟，是北方旱區(qū)糧棉重要生產(chǎn)基地。此外，經(jīng)濟作物中的大豆、烤煙、芝麻、向日葵、甜菜、油菜等是區(qū)內不同地區(qū)的重要產(chǎn)品。與北方旱區(qū)的干旱、半干旱區(qū)相比，本區(qū)地表水和地下水資源均比較豐富。灌溉面積約為本區(qū)耕地面積的 40%，對本區(qū)主要糧食、經(jīng)濟作物的產(chǎn)量起到了一定保證作用。 二 .旱地土壤基本特性 (一 ） 旱地土壤的共同特點 我國旱地分布面積很廣 ， 所包含的土壤類型也非常復雜 ，大體上包括褐土 、 塿土 、 黑壚土 、 黃綿土 、 黑鈣土 、 栗鈣土 、棕鈣土 、 灰鈣土 ， 荒漠土等 ， 其中以褐土 、 黑壚土和栗鈣土在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為重要 。 這些土壤都有差異非常大的成土條件和成土過程 ， 土壤的各項性狀都有許多的不同之處 。 但它們之間仍有許多共同的特點 ， 以區(qū)別于水田土壤 。 歸結起來旱地土壤的共同點主要有以下幾個方面： 1．土壤剖面均有石灰及石膏的聚集現(xiàn)象，有程度不同的石灰反應，屬于石灰性土壤類 。 由于受到水分條件限制，淋溶作用比較差緣故。因為碳酸鈣和石膏的溶解度不同，旱地土壤中碳酸鈣的聚集比石膏的聚集更為常見。但旱地土壤能否聚集碳酸鈣，還要看土壤上部的石灰淋溶情況和成土母質的碳酸鹽含量，后者決定著可淋溶的石灰數(shù)量。許多半干旱地區(qū)土壤可能整個剖面都有很高的石灰含量，但卻沒有明顯的石灰匯聚積層。 二 .旱地土壤基本特性 2． pH值偏高 ， 屬于中性到微堿性和堿性反應的土壤 旱地土壤的粘土礦物以蒙脫石和伊利石為主 ， 陽離子代換量高 ，基本上屬于鹽基飽和度較高的土壤 。 水分條件影響 ， 剖面上鹽基離子淋溶程度弱 ， 豐富的碳酸鹽含量 ， 決定了旱地土壤的 pH比較高 ，大多在 ～ ， 個別土壤達到 ～ ， 成為堿化土或堿土 。 降雨量大小往往是影響土壤 pH值重要因素之一。在濕潤地區(qū)石灰使用可以增加土壤 pH已是生產(chǎn)上普遍采用的技術。 科羅拉多州東部某些土壤類型和降雨量的 pH平均值 土壤類型 年降雨量（ mm) 430~480 380~430 330~280 壤質砂土 砂質壤土 壤 土 二 .旱地土壤基本特性 3． 表土層有時有積鹽現(xiàn)象 ， 土壤含鹽量相對偏高 。 因為土壤水分以蒸發(fā)上升型為主的緣故 。 我國鹽漬土主要分布在干旱的西北地區(qū)就是特殊的氣候特征所決定 。 土壤積鹽程度也與成土母質和地下水情況有密切的關系 。 只是在旱地土壤中鹽分表聚的幾率非常高 。 特別是在一些地區(qū)土壤中 ， Na+的飽和度非常高 ， 土壤的物理性質與化學性質發(fā)生著明顯的變化 。 4． 旱地土壤一系列物理特性中 ， 最為重要的是土壤的水分特性 。我國旱地除