世界土壤资源状况

这份报告针对的是科学家,非专业人员和决策者。它提供了一个特别重要的在全球和地区对于定期评估、土壤功能和整体健康水平的基准。这个是特别相关的可持续发展目标(SDGs),而国际社会承诺将会实现。事实上,这些目标只有通过关键自然资源——土壤是其中之一——能够进行可持续的管理才能实现。*版的主要信息是，虽然在某些地区是令人乐观的，但大多数的土壤资源仅仅是公平的，贫穷或非常贫穷的。今天,由于侵蚀、盐碱化、压实、酸化和化学污染33%的土地是中度到高度退化的。土壤生产力的进一步损失将严重损害粮食生产和粮食安全,扩大食品价格波动,并可能使数以百万计的人陷入饥饿和贫困。但报告也提供证据表明这种土壤资源和功能的损失是可以避免的。可持续是土地管理,利用科学、当地知识和基于证据的行之有效的方法和技术,能够增加营养的食品供应,提供一个有价值的气候调节杠杆,来维护生态系统服务。我们可以预期，该报告广泛的分析内容将大大有助于在所有层面上的可持续土壤管理，也与更新的世界土壤宪章包含的建议相一致，并且作为实现可持续发展目标的一个稳固贡献。我们很自豪地把*版世界土壤资源的状态报告提供给国际社会,并再次重申我们的承诺,一个没有贫困,饥饿和营养不良的世界。

王树声，男，1962年1月出生，博士，研究员，博士研究生导师，中国农业科学院三级岗位杰出人才。现任中国农业科学院烟草研究所、中国烟草总公司青州烟草研究所副所长，党委委员，工会主席，农业部烟草生物学与加工重点开放实验室主任。兼任中国农业科学院第七届科学技术委员会委员;中国烟草标准化委员会委员;中国烟草学会农业专业委员会副主任委员;中国植物营养与肥料学会理事;《中国烟草科学》编委会委员、副主编;国家科学技术奖评审专家;“农业部工程建设项目”评估专家;山东植物生理学会常务理事;山东烟草学会理事;上海烟草集团有限责任公司农业专家委员会委员。　　长期从事烟草栽培与营养、生理与代谢等方面的科研工作，具有较高的研究水平、理论水平和丰富的科研管理经验。参加工作以来，主持或参与农业部、国家烟草专卖局等科研项目20余项，获省(部)级科技成果奖励13项，其中一等奖2项，二等奖3项，三等奖8项;公开发表学术论文90余篇，其中5篇在国际烟草会议(TRSC和CORESTA)上宣读;主编、主审或参编《优质烟草栽培技术》、《中国烟草栽培学》、《植物功能基因组学》等科技著作、译著、教材和论文集17部;参加起草完成《烟用聚乙烯吹塑地膜》等国家、行业标准3项，均已颁布实施;培养博士或硕士研究生18名。先后荣获全国烟草行业“十五”科技创新先进个人，第三届中国烟草学会优秀科技工作者，中国农业科学院先进工作者、文明职工、优秀共产党员，青岛市崂山区拔尖人才等荣誉称号。

1前言
11世界土壤宪章
12基本概念
参考文献
2土壤在生态系统过程中的作用
21土壤与碳循环
211土壤储存的有机碳总量
212土壤有机碳的性质和形成
213土壤碳库
214影响土壤碳存储的因素
215碳循环：知识差距与研究需求
216结论
22土壤与养分循环
23土壤与水循环
24土壤：生物的栖息地与基因库
参考文献
3全球土壤资源
31土壤定义的演变
32不同土壤分类系统中土壤的定义
33土壤、景观和土壤多样性
34土壤性质
35全球土壤图
36生态系统服务供给功能的土壤质量基础知识
361固有土壤肥力
362土壤水分质量和限制性
363土壤性质与气候变化
364土壤可蚀性和水蚀
365土壤适耕性
366土壤、生态系统产品和服务
37全球土壤变化评价的历史
371人类诱导的土壤退化全球评价：专家意见
372旱地土地退化评价—全球土地退化信息系统：生态系统方法
373世界土壤资源状况
参考文献
4土壤与人类
41当前土地覆盖与土地利用
42历史上土地覆盖与土地利用变化
43土壤、土地利用和土地管理之间的相互作用
431土地利用变化与土壤退化
432土地利用强度变化
433土地利用变化导致不可逆的土壤变化
44大气沉降
441大气沉降
442主要大气污染物：当前知识状况概要
443知识差距与研究需要
参考文献
5全球土壤变化的驱动力
51人口增长和城镇化
511人口动态
512城镇化
52教育、文化价值和社会公平
53土地营销
54经济增长
55战争与内乱
56气候变化
参考文献
6全球土壤状况、过程与趋势
61土壤侵蚀状况、过程与发展趋势
611变化过程
612土壤侵蚀状况
613土壤侵蚀与土壤形成
614土壤可蚀性
615土壤侵蚀与农业
616土壤侵蚀与环境
617水文和水资源的影响
618植被的影响
619营养和尘埃循环的变化
6110土壤侵蚀的发展趋势
6111结论
62全球土壤有机碳状况和发展趋势
621前言
622全球土壤有机碳储量估算
623土壤有机碳的空间分布
624生物质碳的空间分布
625陆地植被碳库的分布
626土壤碳储量的历史趋势
627未来气候变化下土壤有机碳的损失
628结论
63土壤污染状况和趋势
631前言
632全球土壤污染状况
633趋势和立法
64土壤酸化状况和趋势
641土壤酸化的过程和成因
642土壤酸化的效应
643土壤酸化的应对措施
644全球土壤酸化的状况与趋势
65全球土壤盐渍化状况
651土壤盐渍化状况和程度
652土壤盐渍化产生的原因
653土壤盐渍化趋势和影响
654土壤盐渍化的应对措施
66土壤生物多样性的状况和趋势
661前言
662土壤生物和土地利用
663结论
67土壤封闭：状况与趋势
68土壤养分平衡变化：状况与趋势
681前言
682土壤养分平衡计算的原理和组成
683养分收支：空间尺度的影响
684养分收支：土地利用制度、土地利用类型、管理及家庭资产的影响
685未来的前景如何？
69土壤压实的状况和趋势
691耕作制度对土壤压实的影响
692深层土壤压实程度如何？
693土壤压实问题的解决措施
610全球土壤水量与质量：状况、过程和趋势
6101土壤水变化过程
6102土壤水测量
6103土壤水的状况和趋势
6104土壤水分短缺的热点地区
6105结论
参考文献
7土壤变化对生态系统服务功能的影响
71前言
72土壤变化与粮食安全
721土壤侵蚀
722土壤封闭
723土壤污染
724土壤酸化
725土壤盐渍化
726土壤压实
727营养失衡
728土壤变化对土壤有机碳和生物多样性的影响
73土壤变化和气候调节
731土壤中的碳
732氧化亚氮的排放
733甲烷的排放
734热量和水分迁移
74大气质量调节
741氨的排放
742气溶胶
75土壤变化和水质调节
751土壤中氮和磷的转化与固定
752酸化缓冲
753回用家庭废水的过滤再利用
754影响水利用的因素
76土壤变化和水量调节
761土壤水分调节
762土壤拦截降水
763地表水调节
77土壤变化与自然灾害调节
771土壤滑坡灾害
772地震诱发的土壤灾害
773土壤和干旱灾害
774土壤和洪水灾害
775冻土融化引起的灾害
78土壤生物调节
79土壤和人类健康调节
710土壤和文化服务
参考文献
8对土壤变化的管理和政策应对

本报告首次对全球性土壤及相关问题作出综合性评估。
为什么之前没有进行这样的一个评估？我们长期以来都认为土壤是理所当然的存在着。然而，土壤是粮食生产和粮食安全的基础，它们为植物提供营养、水分并支撑它们的根系。土壤是地球上的水过滤器和储存罐。它含有比地面植被还要多的碳，因此，可以调节二氧化碳和其他温室气体的排放；土壤还含有丰富的生物多样性，这对生态系统过程至关重要。
值得庆幸的是，对于土壤资源面临严重威胁这一现状，正在引起越来越多土壤从业者的高度关注。有鉴于此，国际社会充分认识到采取一致行动的必要性，因此，联合国粮食及农业组织（FAO）下属的全球土壤伙伴关系（GSP）的主要科学咨询机构，即政府间土壤技术小组（ITPS）主动承担了这一急需的评估任务。
在全球杰出的土壤学家及其所属机构的共同努力下，本报告在联合国大会宣布的国际土壤年（2015）得以顺利发行。我们感谢所有参与了这项工作的作者、编辑和审稿人，特别是ITPS主席，感谢他的精心指导和热情关注。
许多政府通过鼓励本国科学家参与，为本报告作出了重要贡献，这也使得一些发展中国家和经济转型国家的科学家能够参与其中。此外，由多个政府代表组成的GSP全体会议提交了一份技术总结，表达了本报告适合于广泛读者的赞赏，并对未来再版提出了更综合、更完整的建议和安排。
这份报告可面对科学家、非专业人员以及决策者，尤其为他们在全球和区域水平定期进行土壤功能和健康状况评估提供基准。这与国际社会承诺的可持续发展目标(SDGs)紧密相关。的确,只有当包括土壤在内的自然资源能够做到可持续管理，这一目标才能得以实现。
这本版报告主要内容表明，虽然土壤资源在某些地区是令人乐观的，但在全球大多数地区仅是处于合理的、差的或很差的条件下。目前,由于侵蚀、盐碱化、板结、酸化和化学污染等，33%的土地处于中度到高度退化状态。土壤生产力的进一步降低将严重威胁粮食生产和粮食安全,引起食物价格波动,并可能使数以百万计的人陷入饥饿与贫困。但报告中也提供证据表明，这种土壤资源和功能的损失是可以避免的。运用科学的和实际应用的技术方法，可以使土壤做到可持续管理,既能增加食物供给,又能调节气候,保障生态系统服务功能。
我们期待这份报告可以为全面可持续土壤管理的各项行动提供有力支撑，也为世界土壤宪章提出的可持续发展目标提供坚实贡献。
我们很自豪地把版世界土壤资源状态报告提供给国际社会,并再次重申我们的承诺：一个没有贫困、饥饿和营养不良的世界。

JOS GRAZIANO DA SILVA粮农组织（FAO）总干事  
王树声译

1前言
11世界土壤宪章
“土壤为地球生命之本”
我们比以往任何时候都更加了解土壤，然而，真正了解土壤的人数可能比人类历史的任何时候都要少。在过去的一个世纪，与土壤打交道的人越来越少，因而，大多数地区人们与土壤直接接触的经历也越来越少。就这一点而言，人类对土壤的依赖完全不同于食物、能源、水和空气，因为人类不必持续地依赖安全的土壤。然而，现在整个人类社会比以往任何时候都更依赖从土壤中生产的农产品，也更依赖维护生物圈正常运转的无形的生态服务功能。
本报告的目标是明确人类福祉与土壤间的本质联系，并为共同保护这一重要资源采取行动提供一个基准。
本章节以2015年粮农组织修订的世界土壤宪章的序言为开篇词。
土壤为地球生命之本，然而，人类对土壤资源的压力正在接近临界极限。认真实施土壤管理是实现可持续农业的一个基本要素，并提供宝贵的气候调节手段和保障生态系统服务及生物多样性的途径。
世界土壤宪章提出了9条原则，总结了我们当前对土壤的认识、土壤多方面的作用和继续提供这些服务所面临的威胁。这9条原则简明扼要的对报告进行了概括性的介绍。
世界土壤宪章的9条原则如下。
原则1：土壤是一种关键生产资源，是创造众多产品和服务的根本，而这些产品和服务则是生态系统和人类福祉不可分割的一部分。如果人类要做到粮食、水和能源安全，全球土壤资源的质量维护或提高是必需的，也是各个国家在各自自然资源的基础上必须实现的至高无上的责任。尤其是，随着人类对粮食、纤维和燃料产品需求的增加，为了实现粮食和能源安全，未来对土壤的压力还会不断增加。
原则2：土壤是时空过程交互作用的复杂自然体，因而，其本身的形态和特性及其所提供的生态系统服务也复杂多样。好的土壤管理，首先需要理解不同的土壤能力，然后，鼓励采取既适合土壤能力、又可消除贫穷和实现粮食安全的土地利用方式。
原则3：土壤在保持或增加支持、供应、调节和文化等服务时，如果对土壤服务功能或生物多样性未造成明显损害，那么，这种土壤管理才是可持续的。土壤既为植物生产提供支持和供应服务，又为水质量以及大气中温室气体成分提供调节服务，这两者间的平衡尤其令人关切。
原则4：土壤管理决策的执行具有局部特殊性，不同社会经济条件下差异较大。要制定出适合地方决策者采用的具体措施，往往需要调动众多利益相关者的积极性，制定多层面、多学科的方案。因此，与地方或本土知识的密切结合是至关重要的。
原则5：土壤的特定功能主要受土壤一系列化学、生物和物理性质支配。了解这些性质的实际状况、土壤功能的作用、自然和人为导致其变化的效应，对实现土壤的可持续利用很关键。
原则6：土壤是全球生物多样性的重要宝库，包含微生物、植物和动物体。这种生物多样性为支持土壤功能发挥着根本作用，进而为土壤生态系统产品和服务提供支持。因此，为保障这些功能的发挥，维持土壤生物多样性是必需的。
原则7：所有土壤，无论主动管理与否，都在提供着与全球气候调节和多尺度水分调节相关的生态系统服务。土地利用的改变有可能会减少土壤提供的这些全球公共产品的服务。对局部或区域土地利用改变产生影响的评价，只有在土壤生态系统服务贡献的全球性评价框架下才具有可靠性。
原则8：土壤退化必然减少或消除土壤功能及其支持人类福祉所需生态系统服务的能力。尽量减少或消除土壤退化对维持土壤服务是必要的，这比出现退化后再恢复土壤要有效得多。
原则9：在有些情形中，退化土壤可通过应用适当恢复技术，恢复其核心功能及其对生态系统服务的贡献。这可增加用于提供服务的面积，而又不必改变土地利用。
这9条原则为人类社会提供了行动准则（表1-1）。准则是对我们共同目标的明确声明：“所有各方的首要目标是确保土壤可持续管理，退化土壤得到修复。”开篇词之后是一系列对人类社会不同阶层的具体行动准则。本报告未来的更新将记录我们在执行这些行动准则和实现世界土壤宪章签署国设定的目标取得的成果。
表1-1土壤学和土壤管理概念介绍年表（来源：Bockheim et al，2005）

年土壤学土壤管理1880年以前土壤的概念是指植物生长的介质和岩石表面的风化层1880—1900土壤学基本概念的出现：土壤是一个自然体；土壤层次/土壤剖面；成土因素；土壤地理学的早期观点1900—1940全球范围内对土壤自然体和成土因素概念的认可；建立了个区域土壤分类系统；开展土壤调查；主要成土过程的识别水土保持1940—1960阐明了成土因素和土壤发生；建立了全球土壤系统分类体系；加强土壤制图1960—1985全球土壤系统分类的深化；土体概念的确定；早期土壤模型及土壤覆被模式的概念的建立；土壤和地形共演变的认识世界土壤宪章（1981）、土地生产能力/适用性评估，全球土壤退化评价（GLASOD）1985—2000土壤形成过程理解的加深；全球土壤模型的深化；全球土壤系统分类体系的进一步深化；基于统计和计算机的土壤信息系统构建可持续土壤管理、土壤质量、土壤健康2000—2015地球系统科学，土壤圈，数字土壤制图，土壤多样性，民族土壤学，计量土壤学，近地感应；土壤系统，水文土壤学，关键带土壤安全、碳封存
行动准则（摘自世界土壤宪章）
所有各方的首要目标是确保土壤可持续管理，退化土壤得到修复。妥善的土壤管理需要社会全方位的参与，包括国家政府、其他公共机构、国际组织、个人、团体和公司等，通过理解上述可持续土壤管理原则后采取行动，力争在可持续发展背景下实现土地退化的零增加。鼓励所有行动方，特别是以下各个利益相关者，考虑下述行动。
个人和私营企业的行动
（1）所有使用或管理土壤的个人，都必须起到土壤守护者的作用，确保这一基本的自然资源得到可持续管理，为未来世世代代保护土壤资源。
（2）在产品和服务的生产过程中保证做到可持续土壤管理。
各团体和科学界的行动
（1）传播土壤信息和知识。
（2）强调可持续土壤管理的重要性，避免关键土壤功能遭到破坏。
政府的行动
（1）推动可持续土壤管理，使之既适合各类土壤，又满足国家需求。
（2）通过消除土壤障碍，努力创造有利于可持续土壤管理的社会经济条件和体制。与土地权属、用户权利、金融服务的可获得性和教育计划等相关的可持续土壤管理措施的实行会遇到各种各样的困难，因此，可持续土壤管理措施的方式方法应当努力克服这些困难。可参照世界粮食安全委员会于2012年5月通过的《国家粮食安全框架内土地、渔业及森林权属负责任治理方式的自愿准则》。
（3）参与多层面、跨学科教育和能力建设法案的制定，促进土地使用者采纳可持续土壤管理方法。
（4）支持有关研究计划，为可持续土壤管理方法的开发和实施提供科学支撑，以便服务于终端用户。
（5）将可持续土壤管理原则和实践纳入各级政府的政策指导和立法中，好制定专门的国家土壤政策。
（6）在规划气候变化适应和减缓及生物多样性保持计划时，必须考虑土壤可持续管理措施的作用。
（7）制定和实施相关法规，防止污染物累积，避免超过为保障人体健康和福祉所确定的标准，促进修复已超标的污染土壤，减少其对人和动植物的威胁。
（8）开发和维护国家土壤信息系统，致力于全球土壤信息系统的开发。
（9）为监测可持续土壤管理实施和土壤资源总体状况，构建一个国家制度框架。