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Soil lifespans and how they can be extended by land use and management change
Environmental Research Letters ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-09-15 , DOI: 10.1088/1748-9326/aba2fd
D L Evans 1 , J N Quinton 1 , J A C Davies 1 , J Zhao 2 , G Govers 3
Affiliation  

Human-induced soil erosion is a serious threat to global sustainability, endangering global food security, driving desertification and biodiversity loss, and degrading other vital ecosystem services. To help assess this threat, we amassed a global inventory of soil erosion rates consisting of 10 030 plot years of data from 255 sites under conventional agriculture and soil conservation management. We combined these with existing soil formation data to estimate soil sustainability expressed as a lifespan, here defined as the time taken for a topsoil of 30 cm to be eroded. We show that just under a third of conventionally managed soils in the dataset exhibit lifespans of <200 years, with 16% <100 years. Conservation measures substantially extend lifespan estimates, and in many cases promote soil thickening, with 39% of soils under conservation measures exhibiting lifespans exceeding 10 000 years. However, the efficacy of conservation measures is influenced by site- and region-specific variables such as climate, slope and soil texture. Finally, we show that short soil lifespans of <100 years are widespread globally, including some of the wealthiest nations. These findings highlight the pervasiveness, magnitude, and in some cases, the immediacy of the threat posed by soil erosion to near-term soil sustainability. Yet, this work also demonstrates that we have a toolbox of conservation methods that have potential to ameliorate this issue, and their implementation can help ensure that the world’s soils continue to provide for us for generations to come.



中文翻译:

土壤寿命以及它们如何通过土地利用和管理变化来延长

人为引起的土壤侵蚀严重威胁全球可持续性,危及全球粮食安全,加剧荒漠化和生物多样性丧失,并降低其他重要的生态系统服务。为了帮助评估这种威胁,我们收集了一份全球土壤侵蚀率清单,其中包括来自 255 个传统农业和土壤保持管理地点的 10030 个地块年的数据。我们将这些与现有的土壤形成数据相结合,以估计以寿命表示的土壤可持续性,这里定义为 30 厘米表土被侵蚀所需的时间。我们表明,数据集中不到三分之一的传统管理土壤的寿命小于 200 年,其中 16% 小于 100 年。保护措施大大延长了寿命估计,并且在许多情况下会促进土壤增厚,39% 采取保护措施的土壤的寿命超过 10 000 年。然而,保护措施的有效性受特定地点和区域的变量影响,例如气候、坡度和土壤质地。最后,我们表明<100 年的短土壤寿命在全球范围内普遍存在,包括一些最富裕的国家。这些发现突出了土壤侵蚀对近期土壤可持续性构成的威胁的普遍性、规模和在某些情况下的直接性。然而,这项工作也表明我们有一个保护方法的工具箱,有可能改善这个问题,它们的实施可以帮助确保世界土壤继续为我们的子孙后代提供食物。保护措施的效力受特定地点和区域的变量影响,例如气候、坡度和土壤质地。最后,我们表明<100 年的短土壤寿命在全球范围内普遍存在,包括一些最富裕的国家。这些发现突出了土壤侵蚀对近期土壤可持续性构成的威胁的普遍性、规模和在某些情况下的直接性。然而,这项工作也表明我们有一个保护方法的工具箱,有可能改善这个问题,它们的实施可以帮助确保世界土壤继续为我们的子孙后代提供食物。保护措施的效力受特定地点和区域的变量影响,例如气候、坡度和土壤质地。最后,我们表明<100 年的短土壤寿命在全球范围内普遍存在,包括一些最富裕的国家。这些发现强调了土壤侵蚀对近期土壤可持续性构成的威胁的普遍性、规模和在某些情况下的直接性。然而,这项工作也表明我们有一个保护方法的工具箱,有可能改善这个问题,它们的实施可以帮助确保世界土壤继续为我们的子孙后代提供食物。包括一些最富有的国家。这些发现强调了土壤侵蚀对近期土壤可持续性构成的威胁的普遍性、规模和在某些情况下的直接性。然而,这项工作也表明,我们有一个保护方法的工具箱,可以改善这个问题,它们的实施可以帮助确保世界土壤继续为我们的子孙后代提供食物。包括一些最富有的国家。这些发现强调了土壤侵蚀对近期土壤可持续性构成的威胁的普遍性、规模和在某些情况下的直接性。然而,这项工作也表明我们有一个保护方法的工具箱,有可能改善这个问题,它们的实施可以帮助确保世界土壤继续为我们的子孙后代提供食物。

更新日期:2020-09-15
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