1 土地、土壤及水资源状况

1.2 人为造成的土地退化

随着农业逐步集约化,各种实证同时反映出土地退化的规模和严重程度(地图S.7),具体表现为土壤侵蚀、养分耗竭、盐碱度上升。34%(16.6亿公顷)的农地已经面临人为造成的退化(表S.2)。由于土壤侵蚀以及碳、养分和土壤生物多样性的流失,要想利用质量较差的土地来扩大耕地面积,提高现有耕地的集约化程度,都面临困难。利用非有机肥料对土壤进行处理以提高或维持产量的做法已经对土壤健康产生了严重不良影响,还会通过径流和排水导致淡水污染。

地图 S.7 2015年土地退化类型,按人为压力的严重程度和自然退化趋势分列
资料来源:Coppus, 即将针对联合国标准进行调整,2021。
注:全球土地退化分布情况。总体趋势加上直接人为因素造成的累积压力。人为造成的土地退化指人类活动引发的不良趋势。自然退化指自然现象或轻度人类行动引发的不良趋势。
资料来源:Coppus, 即将针对联合国标准进行调整,2021。
表 S.2 2015年人为造成的土地退化面积(百万公顷)
资料来源: Coppus,即将出版 。
注:南极洲、格陵兰岛以及90%以上无覆被的贫瘠之地(大沙漠)未包括在内。就湿润地区而言,潜在蒸散量大于400的寒冷地区也未包括在内。
资料来源: Coppus,即将出版 。

插文S.1总结评估全球土地退化所采用的方法,该方法在全球土地退化信息系统(GLADIS)的基础上经过适当调整而来。

插文 S.1 采用经过调整的GLADIS方法开展全球土地退化评估

确定总体生物物理状况和趋势指标时,采用的是一种经过调整的GLADIS 方法。这是一种地理信息系统方法,用于分别计算六项内容的生物物理状况和趋势指标,即生物量、土壤健康、水量、生物多样性、经济服务、文化服务。该方法将各项计算结果综合在一起,得出一个总体状态指数和一个趋势指数。趋势指一段时间内的变化情况。

总体生物物理状况、趋势和累积压力地图展示了土地退化三种不同维度。一旦综合在一起,它们就能揭示相关规律、过程及其原因之间的关系。如总体状态和趋势综合在一起,就能看出面临风险的区域。生物物理状况较差和出现自然退化的地区最终将面临退化的结局。生物物理状况较好和自然退化风险较大的地区也可能面临风险。将人类活动带来的压力与生物物理状况和趋势综合在一起,就是区分自然退化与人为退化的第一步。

刊登在同行评审期刊上的地图可提供输入层。其挑选标准包括可获性、使用便利性、文献相关性和出版日期。

土地资源的生物物理状况以体现其当前(或最近)生物物理状况的九个输入层为基础,具体包括土壤养分供应、土壤有机碳、水蚀速率、风蚀、地下水回补、水资源压力、本地物种丰富度、地上生物量、人工土地覆盖物(城市和基础设施)。

趋势以七个输入层为基础来说明土壤、水、植被和人口密度的变化,具体包括土壤侵蚀、土壤保护、淡水、水资源压力、土地生产率、森林生物量的变化。时间为10至20年不等。

采用人为直接驱动因素来估计人类活动带来的压力,包括:农业扩张、毁林、火灾范围及频率、放牧密度、人口密度、入侵/本地物种比率。

面临风险的区域指生物物理状况不佳并可能出现重度或轻度自然退化的大范围连片地区。自然退化较重、生物物理状况好坏相互交错的区域也面临风险。稳定或有所改善的地区目前没有风险。

土地退化类型根据土地自然退化趋势以及人为驱动因素的存在加以确定。如果严重不良趋势与高压力同时发生,则说明出现了严重的人为退化。土地的韧性(即承受人为压力的能力)也在其中发挥着作用,例如,当人为驱动因素未与不良趋势同时发生时。

©粮农组织/Salvator Ndabirorere
©粮农组织/Salvator Ndabirorere

从全球看,有56.7亿公顷土地的生物物理状况正在退化,其中16.6亿公顷(29%)属于人为造成的土地退化。其余40.26亿公顷属于自然过程造成的自然退化或受人类活动影响造成。已退化的土地约半数程度较轻,并有可能比重度退化地区更容易受退化过程的影响。约6.56亿公顷(占全球总退化土地12%)面临中度压力,可能足以引发人为造成的土地退化。这些地区多数可能受到人为造成的土地退化影响,这意味着全球退化土地总量中约41%属于人为造成的土地退化。

表S.3列示人为造成的土地退化全球估计结果中各区域的分项情况。人为造成的已退化土地中,五分之一位于撒哈拉以南非洲,随后是南美,占比17%。北美的面积约为南亚的五倍,但这两个区域在全球已退化土地中均占比11%。从相对值看,南亚是受影响最严重的区域,其41%的面积出现人为造成的退化,其中70%为重度退化。东南亚紧随其后,24%的面积出现人为造成的退化,其中60%为重度,西亚为20%,其中75%重度。这些估计值中不包括沙漠。

表 S.3 2015年各区域人为造成的土地退化面积
资料来源: Coppus,即将出版 。
注:受影响区域的比例指区域总面积中受退化影响的比例。南极洲、格陵兰岛以及90%以上无覆被的不毛之地(大沙漠)未包括在内。
资料来源: Coppus,即将出版 。

人为造成的土地退化问题主要对耕地产生影响。虽然耕地在全球各类土地覆盖(114.77亿公顷)中仅占13,已退化的耕地却占所有退化土地的29%。近三分之一的雨养耕地以及近一半的灌溉土地受到人为造成的土地退化影响(表S.4)。用于放牧或作为饲草来源的草地及灌木区过去二十年已减少了1.91亿公顷,到2019年剩下31.96亿公顷,并被改造成耕地。约13%的草地因受到较大人为压力而出现退化,34%因过度放牧和家畜流动性不足而造成的土壤板结和侵蚀而使其生物物理状况遭到破坏,最终影响土壤功能、植株生长和水文服务。为满足不断增长的肉类需求,尤其在中等至高收入国家里,集约化畜牧生产给当地用于饲料及饲草集约化生产的水及土壤资源带来了压力。不断积聚的投入物和家畜粪便已导致化石燃料用量增加、甲烷排放量增加以及各种养分和抗生素药物对水资源造成点源污染加重等问题。

表 S.4 2000–2019年土地利用类型变化 (百万公顷)
资料来源: Coppus,即将出版 。
注:人为退化指人为驱动因素造成的高压力。生物物理状况受到的其他损害被界定为自然退化。
资料来源: Coppus,即将出版 。

北非、南亚和中东及西亚超过60%的灌溉土地已经退化。最大面积的已退化土地位于北半球,仅东南亚除外。从全球看,仅38%的灌溉土地处于稳定状态。

在中东及西亚,农业扩张、放牧以及交通便利性等因素在推动退化,而在东亚和南亚的人口密集地区,良好的交通便利性以及高放牧密度正给灌溉土地带来高压力。在东南亚,放牧、交通便利性、毁林正导致灌溉耕地受到环境变化的影响。而放牧、交通便利性和农业扩张则是导致美国东部灌溉土地面临压力的最主要原因。

导致东亚和中东及西亚出现土地退化的主要原因是淡水供应量减少、水资源压力增加、土壤保护力度减小以及人口增长。类似的退化原因也发生在南亚。东南亚的主要退化原因为侵蚀速率加快、森林生物量加速减少以及人口增长。在美国东部,导致退化的主要原因是淡水供应量减少和土壤保护力度减小。美国西部的问题与此类似,但人口密度增加是造成压力的另一项因素。