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【学术】全球变化下的土壤及其功能与生态系统服务

2016-05-25 08:38来源:中国农业科学作者:程琨 岳骞关键词:土壤污染土壤管理土壤退化收藏点赞

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(1)生物生产,(2)物质(包括养分、水和污染物)储存、过滤和转化,(3)生境、物种和遗传多样性保持,(4)自然和文化环境维持,(5)提供矿物等原材料,(6)碳库及其循环,以及(7)历史遗迹存留。

如果生态系统服务是人类社会通过这些土壤功能而得到的收益,那么土壤的生态服务可以理解为对生物生产、生境、物种和遗传多样性的支撑服务,提供养分、水和矿物质原料的供应服务,对水、碳循环及和温室气体排放的调节服务和土壤景观、历史和文化遗迹保存的文化服务。

最近,联合国粮农组织在组织编制世界土壤资源态势报告时,重新定义和厘清了生态系统服务及其与土壤功能的关系(表1)。

因此,科学家呼吁在亚洲等人口密集且仍在快速增长的地区进行土壤的生态系统服务功能研究,这些地区的农业将日益集约化、土地将被高强度开发,其在利用土壤生产力同时对地球近地表环境的干扰和破坏必将更为深刻和长远。

当前,高强度农业开发已经引起土壤退化:结构破坏、土壤侵蚀、养分流失和有效性降低、污染物积累且迁移到食物链、生物多样性下降、土壤温室气体排放大幅度提高。

因此,土地利用及农业开发导致的各种土壤功能变化及其对生态系统服务的影响成为科学界十分关注的问题。

然而,对土壤功能及其生态系统服务进行量化和集成分析的研究还非常有限。为此,迫切需要一个表征土壤功能变化的预测性机制,并定量刻画其对于地球环境和生态系统的深刻和长远的影响,探索和评价可能的解决方案,并寻找最佳的解决途径。

与传统土壤学不同,土壤的生态系统服务功能研究是系统诠释土壤过程和功能的基本原理,影响生态系统服务的土壤形成与退化的机制,力图做到定量化的表征及预测土壤功能变化,并通过模型进行评价和监测。

原标题:土壤生态系统服务功能表征与计量
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