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《LUCAS土壤要素：新物理、化学和生物土壤参数分析的建议》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 金慧敏
  • 发布时间：2016-12-30

  • 欧洲委员会推出了针对2009年定期LUCAS--土地利用/土地覆盖面积框架调查的土壤评估要素的报告。在2015年，对LUCAS 2009 / 2012同一组点表土进行重复调查，用于监测整个欧盟表土物理和化学参数的变化。目前，欧盟委员会正在组织即将到来的LUCAS土壤调查（2018）。该项技术报告是对即将到来的LUCAS土壤调查分析新的物理、化学和生物土壤参数的建议。土壤生物多样性是一个关键参数，需要添加到LUCAS土壤调查中，这是因为土壤生物群落对土壤功能如食品和生物质生产、遗传库开发新的药物和气候调节的贡献。物理特性方面，容重是必要的，用以评估欧盟土壤板结和估计土壤有机碳储量。实地测量土壤侵蚀和有机层厚度对评价欧盟2个关键土壤退化过程也很重要：由于土地利用变化和土地占用导致的土壤侵蚀和有机碳下降。最后令人关注的是收集土壤剖面信息，将有助于了解土壤形成过程，并评估土壤固碳、养分循环、蓄水、污染物过滤能力。

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相关报告

  • 《变化环境中的土壤和水分》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2015-08-28
    • “变化环境中的土壤和水分”研究课题，由欧盟委员会环保总局资助，课题收集土壤和水分之间的动态信息，尤其侧重于土壤持水（SWR）。 土壤持水力可以定义为土壤捕获、储存和/或释放水的能力。这是土壤的一个关键特性，也是水循环的重要组成部分，它极大地影响着土壤的功能和提供一系列生态系统产品和服务的能力，对人类活动（如农业）和自然（如提供栖息地不同物种）至关重要。它在很大程度上通过土壤类型进行定义，例如不同质地、有机质含量，结构或深度。此外，还土地利用类型和不同的管理方式也显著影响着它的能力。 对欧洲土壤当前面临主要威胁的简要分析就足以看出，这些土壤威胁通常与持水有密切联系。例如，侵蚀更可能发生于干燥土壤。而较高的压实或板结阻止水渗入土壤中，从而减少土壤持水能力。目前欧洲层面已经感觉到改变土壤的持水力与不断变化的气候模式造成的影响后果，一些地区影响尤其大。特别是在2002年、2013年中东欧和2007年、2014年西欧发生的特大洪水，更加紧迫地要求我们更好地考虑经济发展对土壤持水能力和生态系统自然恢复能力的影响。 研究表明，在土地利用总体规划、城市设计、农业和林业部门维持甚至提高土壤的持水性并减少相关损失费用方面是存在很多机会的。这对地中海国家显得尤为重要，这些地区特别脆弱，受到土壤板结高（如人口密集、工业区）或诸如沿海地区的城市化快速扩张的影响。农业部门在同一土地利用类型上开展多种多样的农业实践活动，代表了一个重要的机会，许多有益的做法更显示整个了整个欧盟未开发的发展潜力。 确定的主要原则举例如下： • 限制将高土壤持水容量土地利用类型（森林，草原，湿地等）向低持水容量容量（农业用地，城镇等）土地利用类型转变，特别是城市扩张; • 防止在洪泛区开发建筑，并阻止任何可能对自然河道形成的障碍的建筑或工程，不能仅以保护人口稠密区域为评判借口； • 在农业区保持半自然区和草地，使它作为大尺度景观斑块的一部分，并为绿色基础设施，并对其相邻地区植被恢复提供调节生态系统服务与其他土地用途; • 通过有机物修正和作物残茬管理，促进有机物回归土壤。然而，前者可能由于硝酸盐浓度而受限，而后者在增加生物燃料需求中过程可能比较困难。 • 在设计轮作时，要对土壤持水问题进一步集成，这在欧盟仍然保持相对未开发状态，却表明实施其它替代作物和土壤管理实践的巨大机遇 •发展一体化和紧凑型城市，维护和管理绿地，以提高强降水过程中的临时蓄水，并提供行蓄洪区空间。棕色地带或其他废弃地恢复成绿地也是一个很有前途的方向; •促进发展透水路面和可持续排水系统，降低对强降雨事件的响应。 “变化环境中的土壤和水分”报告指出土壤和水分是直接或间接地影响到我们日常活动的两个关键资源。直到最近，土壤仍一直主流地研究其农业生产功能背景，却没有关注健康的土壤能提供更多的产品、服务和社会功能如：防洪和维护自然景观。水对土壤所有的供应、调节、支持和提供文化服务是必需的。 管理不善和/或高强度利用土地和水将自然资本的维护和恢复能力置于风险之中。欧盟的经济日益依赖技术和创新来应对环境恶化，而不是优化欧盟的环境所提供的生态系统服务。例如在农业部门，可以大量使用灌溉和排水，以应付土壤水文功能退化。在城市环境中，暴雨水渠道等水利工程允许将洪水连接到具不透水表面的雨水径流通道的风险策略。 报告指出欧盟政策还未完全认识到保护土壤对水循环的重要作用，特别是土攘持水力的作用。土壤和水常被视为各自独立的学科，虽然综合了土壤和水的管理方法出现在欧盟，如“洪水指令”（2007）、通信“解决水资源短缺的挑战和干旱”和土壤保护方面的“土壤保护和草案框架指令主题战略”。 如今，大量研究刊物调查土壤水分动态变化的问题。虽然他们阐明了土壤水分的一些科学问题，但对土壤持水性整体认识仍然是分散的，且在欧盟和成员国层面、成因与环境、社会、经济和政治影响方面没有对土壤持水的清晰总览。因此仍有必要探讨这些方面，并在全球的角度向决策者和社会公众进行解释，特别是更好地了解土壤持水机制和驱动力将使政策制定和利益相关者能够做出关于如何维持、恢复或改善土壤持水力的明智决定。 研究目标： 本研究旨在弥合科学—政策差距，并通过收集和综合现有的资料信息增加关于土壤持水力的当前证据基础。通过关键信息和建议，本研究进一步帮助政策制定者采取适当的行动，维持或恢复土壤持水。 总体而言，它的目的是回答以下问题： 1、什么是土壤持水力，它是如何工作的？ 2、为什么很重要？ 3、欧盟的主要趋势是什么？ 4、土壤持水容量降低的环境和社会经济影响是什么？ 5、这些趋势的背后关键驱动因素是什么，哪些实践可以提高土壤持水力？ 报告结构： 除了本章引言部分，报告把分析内容分为五个章节和结论。 第1章定义土壤持水力的概念，并通过发生在土壤表面和土壤内（储存和释放）的动态解释了它的机制。它也通过它提供的生态系统服务解释了为什么这片土壤的功能对环境、人类健康和福祉以及经济是至关重要的。 第2章描述了土壤中捕获、储存和释放水的能力在物理、化学、生物和与水有关的参数中的作用，也指出了实现这一功能和潜在影响力的可能相关威胁。 第3章解释了人为驱动力如何通过修改第2章特定的参数改变土壤持水力。特别是它探讨了土地利用变化、农业和林业实践活动、城市规划和设计以及气候变化的影响，以确定和突出最佳的实践活动。 第章4介绍了欧盟过去、现在和未来的土壤持水力发展趋势，并考虑到欧盟水可获得性和水利用方面趋势，对他们进行了讨论。 第5章通过土壤持水力对洪水和干旱以及在城市、农业、森林和草原发生影响地区的相关损失，介绍了其在欧盟的经济含义。 结论突出了关键信息以及研究需求和对政策制定者良好做法的建议。 在本报告的分析和方法等其它细节设置在附件。 附件1提供在研究过程中调查了案例研究的概述。它被涉及正文案例研究的数目; 附件2提供了对一些参数和土壤持水力驱动器的进一步科学信息; 附件3假借现在和未来土壤持水力发展趋势的估计，提供完整的信息来源、方法和主要假设的描述， 附件4提供信息来源和经济影响估计主要方法的说明; 附件5提供研究期间咨询专家列表。 《Soil and water in a changing environment》全文链接地址：http://ec.europa.eu/environment/soil/pdf/Soil%20and%20Water.pdf
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  • 《变化的气候改变土壤》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：罗婷婷
    • 发布时间：2017-01-20
    • 气候变化以激烈和不可预测的方式影响着世界的生活。这种不可预测性也延伸到更微妙但仍很重要的方面：气候变化的影响效应。例如，气候变化如何影响土壤，如何影响农场或健康的自然生态系统的支持性生产力，这些都是不确定的。 在一项新的研究中，研究人员利用数字技术来预测一个重要的土壤特征--土壤有机碳，怎样受到气候变化影响而改变。这项研究的主要作者乔纳森.格雷（Jonathan Gray）认为土壤有机碳是土壤健康的主要决定因素，它影响了土壤的许多化学、物理和生物学特性，如肥力和持水力。 研究人员使用12种气候变化模型来预测土壤有机碳水平如何随气候变化而变化。在研究中使用的模型反映了全方位的全球气候预测结果。模型也适用于澳大利亚东南部新南威尔士的具体研究区。结果是多种多样的，大多数模型显示随着气候变化，土壤有机碳减少了。但一些模型实际的预测是增长。为什么会有不同的预测？格雷将它归因于气候变化模型的内部不确定性。他认为在可以自信地预测土壤有机碳水平如何表现之前，更需要气候变化预测一致性。 研究人员还发现，土壤有机碳的变化在一定范围内，土壤有机碳随不同的土壤类型、当前气候和土地利用制度的变化而变化。例如，预测干旱条件种植制度下，沙质、低肥力土壤土壤有机碳的平均降幅小于每公顷1吨，这是湿润条件原生植被制度下，富粘性、肥沃的土壤15倍。预测土壤有机碳的变化是至关重要的，将使人们能够更好地准备和适应土壤条件的改变，将最终改善人们管理农业和本地生态系统的方法。 格雷和他的同事结合不同的数字方法来实现非常高的分辨率制图。而不是典型的10公里分辨率，他们团队取得了分辨率为100米。这使得研究人员将土壤有机碳的变化与特定的土壤类型或土地利用方式联系起来。 现在研究团队正试图预测其他受到气候变化的影响的关键土壤性质，如养分和酸度。研究人员认为理解气候变化如何影响土壤性质，实际上可能会产生更准确的气候变化模型。能够预测土壤储存碳或释放碳到大气中的潜力，将是未来气候变化建模和减灾战略的关键。
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