土地利用工程ppt课件.ppt

专题一 绪论,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,简明提纲1.概念2.内容3.历程4.要求,1 概念一,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,土地利用 (LU): 是人类为经济的和社会的目的，通过各种使用活动对土地长期或周期性的使用与改造。,1 概念二(许燮谟,1987)土地利用工程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a 根据: 土地生态系统平衡的原理;,b 遵照: 国民经济计划的需要；,c 针对:不同区域、不同类型或不同利用目的的土地;,d 进行:开发利用、改造治理与保护;,e 落脚点: 综合工程技术;,1 概念三(许牧等,1990),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,对不同类型或不同利用目的的土地进行开发、利用、治理、保护的综合工程技术。,1 概念四(现代DLXCD,1990),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,有关土地开发利用、治理改造、保护管理的各种工程的总称。是以生态系统平衡为理论依据，根据国民经济和各项生产建设发展的需要，因地制宜采用工程措施和生物措施相结合，对土地进行合理开发利用与治理改造的综合性工程技术。,1 概念五(土地大辞典),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,对土地进行合理开发、利用、治理与保护的综合工程技术。,1 概念六(吴次芳等,1995),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,为适应生产力发展和国民经济建设发展的要求，根据土地生态系统平衡的原理，采用经济可靠的工程技术，对不同区域或不同利用目的的土地进行开发、利用、治理与保护。,1 概念七(土地基本术语,2003),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,对土地进行开发、利用、改良和保护的综合工程技术措施。,1 概念八(中国农业工程学会,2006),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,有关土地开发、整理、复垦等治理改造，以及土地优化配置、保护管理的各种工程的总称；是改善土地质量、提升土地效能和优化土地生态环境的工程技术措施总和。,1 概念九(吴次芳等,2007),南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,改善土地质量、提升土地效能和优化土地生态环境的工程技术措施总和。,提高土地质量、提升土地效能、优化土地利用格局、改善土地生态环境的工程技术措施总和。,含义,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、是有关土地利用的工程技术措施总和；,2、主要目标和内容是改善土地质量、提升土地效能和优化土地生态环境；,3、环境、农业、水土保持、建筑、水利、道路、电力、信息、生态等相关工程的集成；,4、环境、农业、水土保持、建筑、水利、道路、电力、信息、生态等相关工程的集成；,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、基础：调查、规划、评价；,2、过程：开发、整理、复垦；,3、结果：保护与集约利用；,辨析,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a 土壤:地球陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层；,b 国土:指一国主权管辖内的版图 ，包括一国的陆地、河流、湖泊、内海、领海、大陆架以及它的下层和上空。国土资源类型略。,c 土地资源:是指土地总量中，现在和可预见的未来能为人类所利用，用以创造财富、产生经济价值的这部分土地。因很难判断哪部分是绝不能用、无经济价值的，因而与土地常通用；它是国土资源的重要组成部分，但非全部,特点,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a 整体性:,1、一定区域内各土地资源要素作为一个整体整治；,b 综合性,2、把利用和改造作为一个整体；,3、生物措施和工程措施作为一个整体；,Note: 这两个性质是区别于其它各单项工程的主要标志,任务,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,在人类利用土地过程中，对土、水、肥、气、热等因素进行全面控制、调整和改变，在生产活动改变自然生态系统平衡的同时建立新的平衡。,内容,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,土地开发、土地利用、土地治理和土地保护，以及土地调查和土地规划等项基础工作。,1、土地开发：把土地资源的自然生态系统改变为人工生态系统的全过程。,2、土地利用：是在空间上和时间上组织土地的合理利用。,内容,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,2、土地利用包括： 一、是根据建设土地生态平衡的原理，调整农、林、牧、副、渔五业用地布局，以充分发挥土地的生产潜力； 二、是根据适地适种的原理，调整种植业内部结构，以因地制宜发挥土地生产优势，并做到用地养地结合； 三、是根据生产关系的变革，或生产力发展的需要，或土地治理工程的规划，对耕地进行整治，使耕地的组织形式适应农业现代化的要求，以便于发挥机械化效率和现代化各项农业技术的作用。,辨析,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3、土地治理：是在人类生产活动改变自然生态系统平衡的同时，采取生物措施与工程措施相结合的综合措施，对不同地区、不同类型或不同利用目的的低产土地和遭受破坏不能利用的土地进行改造治理，以建立新的有利于人类生产活动的生态系统平衡，改良土壤，提高土地利用率和生产率。,辨析,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、土地保护：是采取各种科学技术手段，防止耕地面积减少和土地质量退化，对城市、工矿企业的有机废料、传染性生物、工业无机废料、放射性物质、重金属和农用化肥、农药造成的土地资源污染进行防治，使土地生态平衡不遭受新的破坏。,内容二（对象实体与过程差异）,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、土地整理工程：生物、工程措施对田、水、路、林、村进行综合整治，提高土地质量和利用效率，改善生产、生活条件和生态环境的活动。,内容二（对象实体与过程差异）,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,2、土地复垦工程：对生产建设过程中因挖损、塌陷、压占造成破坏、废弃的土地和自然灾害造成破坏、废弃的土地进行整治、恢复利用的活动。,内容二（对象实体与过程差异）,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3、节地技术：节约集约用地简称，贯穿始终，本质是提高土地利用效率的行为。,节地用地：科学用地和依法用地。其中，科学用地含4个问题，即集约问题、平衡问题、土地整理复垦问题以及优化用地结构布局。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、国际上a 土地整理：最早出现在德国、俄国等欧洲国家中，最具代表性的是德国、荷兰。它指调整土地利用结构和土地关系，实现土地利用规划目标的过程。,德国最早源于1250年，巴伐利亚州，地块合并实践。1886年，该王国法律提出并建立专门机构。1953年德国颁布第一部土地整理法。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,俄国：1779年莫斯科建立世界第一所土地整理学校，即现今俄罗斯国立莫斯科土地整理工程大学。,荷兰：4种类型。非农土地整理、农业土地整理、土地调整(专门消除因公路、铁路、河流整治等基础设施而引起的各种土地利用限制的一种形式)、协议土地整理(改善小范围内、有限数量的土地所有者的分布状况)。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,美国：1930s国会通过水土保持法案，展开适应农业机械化的农田整治工程，田纳西流域。,日本：1949年制订土地改良法，走综合改良发展道路。各级政府设有耕地建设、耕地整治和土地改良机构，负责土地利用工程。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、国际上b 土地复垦：德国和美国是世界上开展复垦最早的国家。美国重点是露天矿和采矿废弃地，尤其关注复垦的长期效果和可持续性。,英国重点对污染的土地进行修复和矿山废弃地的复垦。,德国露天煤矿，主要目标为林业和农业用地。,法国规定，停业的采矿场必须采用土方工程、清理工程以及种植的方法复垦场地，建立安全措施，改观地表、新用途。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、国内: 始于新石器时代a土地整理：BC1066西周时期。奴隶社会有井田制、秦汉屯田制、西晋占田制、北魏隋唐的均田制等，雏形。,秦汉时期：大发展时期。水利工程、盐碱地改造。,三国、两晋、南北朝：北方战乱、南方兴盛。如筑塘修渠，湖田。,宋元明清：免徭役、鼓励垦荒、移民垦荒。,发展历程,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、国内b 解放后：50年代，人民公社化，土地收归集体。土地权属关系变更；60年代，自然灾害与文化大革命，停滞；70年代，农业学大寨，农业建设大发展；80年代，农村联产承包责任制推广与发展；90年代，经济迅速发展导致耕地数量锐减。,要求,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、数量：保持和巩固农业用地数量，以维持农业生产规模。表现在经营土地的多少。,2、质量：改造和提高农业用地的质量，以达到高产稳产。,相关学科,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、黄土高原区：全国草地沙化退化的面积占利用草地面积的1/3以上。黄土高原是我国水土流失最严重的区域之一。水土流失面积占70，是我国草地退化员严甫的地区之一，而位于黄河中上游的黄土丘陵区水土流失又是黄土高原的最严重区域，也是黄河泥沙的主要来源区。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,2、退化草地恢复的首要条件是排除施加给草地的超负荷利用压力，使之降低到草地生态系统恢复功能的阈限。当消除草地的过度利用压力后，退化草地都具有恢复的潜在功能，但有些恢复过程是非常漫长的。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3、植被恢复：黄土高原植被建设的难点在于过于干旱的土壤水分条件， 有效“增加降水入渗、减少地面蒸发” 对于植被建设来说是至关重要的。建设人工植被和保护现有天然植被要同时进行。还要考虑不影响农村经济发展同时转变农村的产业结构(如主导：草地畜牧业),草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、主要影响因素：1）草地生产力与水分利用的相互关系； 植物在阶段性水分条件改善的情况下形成的较高生物量可能是对后期植物在干旱季节生长产生潜在威胁，因为维持较好的生长态势需消耗土壤水。这就要求适度地发展旱地农业生产力。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、主要影响因素：1）草地生产力与水分利用的相互关系； 不同立地条件下不同植物的耗水主要是受植物生产力和生长状况的影响。例如，牧草植物的生产力提高，消耗土壤水分增加生育期降雨水能够满足耗水，植物开始消耗上壤水分，这样土壤深层的水分就变得缺乏。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、主要影响因素：1）草地生产力与水分利用的相互关系； 在较大生产力的植物类型下，植物的覆盖度往往也较大，这使得植物的冠层或叶层截流雨量较大，减少降雨向冠层或草层的下部再分配，而直接又蒸发回到大气中去。 总之，需要适当控制植物的生产力，达到生产力与水分供需的最佳结合。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、主要影响因素：,2）牧草种植结构与方式； 在黄土高原相对干早条件下，单一种植高产豆科牧草往往会导致土壤水分的过多消耗，产生生产力的提高和生态环境良性发展的失衡。采用豆禾混播不仅可以保证生产力，并能保证所需要的植被盖度，提高草地的持续利用年限，如无芒雀麦与苜蓿的混播。 但草种选择、草种间合理搭配、比例与方式各地需要进一步试验。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,4、主要影响因素：,2）牧草种植结构与方式； 另外，采用草网轮作的种植方式，既可以充分发挥互科牧草生产力的优势，也可以给土地以休养生息的条件。苜蓿谷子一小麦的轮作中，以苜蓿为主的草田轮作在生物量、产能和能量产投比方面均比其他种植方式(粮豆轮作、粮草轮作和作物连作等)要高。 在牧草种植一定年限开始衰败时改种作物，即将牧草纳入正式种植制度(轮作制度) 中十分必要。上层土壤水在此间可以逐渐得到恢复。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3）合理利用当地牧草植物资源； 黄土高原主要的生态问题是地带性植被的严重破坏，导致水土流失严重和土地荒漠化并制约当地经济发展。 因此，黄土高原急需加强对当地优良牧草资源(白羊草、达乌里胡枝子等)的合理保护和开发利用。通过对优良当地牧草适应性机制的深入研究，可为建立和恢复草地植被和合理利用草地奠定基础、对黄土高原生态建设中农业结构调整及植物合理布局提供参考价值。,；,胡枝子,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,1、胡枝子属植物分布于东亚、澳大利亚东北部及其北美，为温带成分东亚北美间断分布型(相似性)。胡枝子属在中国分布于除新疆外的全国各省区，集中分布于东北、黄河流域和安徽、浙江、湖北等省区，多生于海拔8002000m；,2、达乌里胡枝子系喜暖旱中生半灌木，其群落主要出现在森林草原地带。陕北黄土高原地带是其分布的几何中心和多度中心，达乌里胡枝子群落生物量具有代表性，自然状态下达乌里胡枝子是这里森林草原地带的主要建群种之一；,胡枝子,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3、胡枝子属植物资源价值： 胡枝子耐干旱、耐贫瘠、耐寒冷、根系发达，常生于丘陵、荒山坡、灌丛和杂木林间及林缘地带，覆盖面积大，决定其不仅能够保持水土，还能起到改良土壤的作用，目前在东北、西北得到广泛利用。, 胡枝子属植物所含的蛋白质中氨基酸种类齐全，如赖氨酸、蛋氨酸和氨基酸(17.99%)，粗蛋白质12%-18%，并含有大量的钙、磷等微量元素，是优良的饲用植物。,胡枝子,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3、胡枝子属植物资源价值：, 胡枝子属植物所含总黄酮是治疗肾功能不全的主要活性成分，具有重要的药用价值。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3）合理利用当地牧草植物资源 长期来看，在生产力提高的同时也会不同程度地产生土壤干燥化问题，如川地胡枝子草地地上生物量干重可达104kgkm2以上，但2m以下土层的土壤水分在经历雨季和休闲期后恢复很小，白羊草在川地高生产力情况下，260cm以下土层土壤水分常年基本维持在5.0水平。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,引种从1960s就已开始，但大面积成功的很少，多数均是小范围和局域性的，其原因是引种的多数为中生、高产类型，而黄土丘陵区的生境条件适宜于早生和早中生禾草的生长。,4）优良牧草的引种选择与利用 适当地引进优良牧草，拓宽种质资源，为培育新品种创造条件，并对草地生产意义重大。如现有苜蓿中约500多种是从国外引进。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,5）高效草业生产体系的建立 背景：传统的靠天然草地的放牧型草地畜牧业已进入十分困难的境地，畜牧业主要问题是“如何在减少牲畜对天然草地的依赖和保证退化草地恢复的同时，确保舍饲养畜所需的饲草供应”。,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,在黄土高原，为达到改善生态环境与农业特别是草地畜牧业的良性发展，必须要将以人工草地建设为主的草业生产体系纳入到整个农业生产体系中(以草定畜-如苜蓿)，增加资金投入和综合运用现代科技成果，使传统的草地畜牧业真正实现可持续发展。,5）高效草业生产体系的建立,草地退化,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,草地合理利用是草地植被恢复最好的措施，包括合理的经营、管理与维护。在黄土高原，除水分供应不足外、土壤养分含量低和人工施肥量少也是造成草地难以持续的一个主要问题。,6）草地的合理利用与管护,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a、荒山穴播改良措施 荒山穴播是在陡坡及天然草地分布稀疏的裸地或毒害草生长地上结合挖除毒害草进行穴播种植，以达乌里胡枝子+本氏针茅混播、沙打旺、披碱草单播为主。,1）达乌里胡枝子在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,b、撂荒地开沟种植改良措施 撂荒地开沟种植，对退耕多年的撂荒地进行开沟种植，以乡土植物与引选植物结合禾本科与豆科行间混播为主，3行禾本科4行豆科。如，6-12年的生长，在天然草地植物的竞争过程中，适应性强、生长快的植物很快形成较高的层次完成整个生育期。,1）达乌里胡枝子在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,c、荒山隔带耕翻种植改良措施 荒山隔带耕翻种植，在坡度平缓草地植被分布稀疏的地面上，进行隔带耕翻种植，带宽1-1.5m，带间距1.52m，单播芨芨草、紫花苜蓿，混播本氏针茅+老芒麦、达乌里胡枝子+老芒麦。8-12年演替为稳定群落。,1）达乌里胡枝子在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a、植被物种重要值的影响 施肥是加快黄土高原植被恢复一种有效干预手段。施肥改善了土壤的营养状况，使得草地群落中的建群种间竞争更为剧烈，建群种发生变化加快，加速群落中种的演化，进而加快演替进程。,2）施肥在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,b、生物量的影响 在黄土高原丘陵区水肥均缺乏的地区草地施肥明显改善了植株生长状况，显著提高了植株的高度、生物量和密度。如，施肥后群落中的生物量增长最高达78。,2）施肥在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,c、物种多样性的影响 施肥可使群落的物种多样性发生改变，增加物种丰富度。但群落类型不同，其变化趋势亦不向。,2）施肥在恢复中的作用,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,3）利用对草地植被的影响 对任何一类草地来说，合理利用对保持草地生产：力、维持草地群落稳定性是最好的措施，合理割草和放牧有利于草地的持续利用和维持生态平衡。,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,a、对草地群落结构的影响 合理的放牧和割草利用使草地群落变化幅度较小，处于稳定状态。,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,b、对草地产量的影响 合理的割草是促进牧草不断地繁殖更新、提高草地生产力和充分利用草地的关键，割草时间早晚和割草次数多少影响较大。 天然草地割草时间在多数牧草处于营养阶段，产草量高，品质优良，营养丰富，各种牲畜喜吃，有利于上膘；割草次数过多会破坏群落结构，不利于草地更新，虽然割草当年能获得一定产量，但第二年草地就开始衰退，产量急剧下降，不能持续利用。,退耕地植被恢复,南京大学金陵学院2014-2015第二学期课件,c、对地下生物量和土壤水分的影响 合理的割草和放牧不但能提高地上部分的产量，也可促进牧草地下部分的生长，长期封育不利于牧草的繁殖更新及再生，惯用放牧由于地上部分长期破坏，生长受阻，因而直接影响着地下部分的生长。只有实行合理的割草和放牧，才能促进天然草地的繁殖、更新，提高草地的生产力。封育区的土壤含水量均高于合理割草和放牧区。,