坡耕地土壤侵蝕對環(huán)境的影響

1、引言坡耕地一般是指坡度大于6的耕地。這類耕地通常是地面平整度差、跑水跑肥跑土突 出、作物產量低的旱地。土壤侵蝕是指土壤或及其母質在水力、風力、凍融、重力等外營力 作用下，被剝蝕、破壞、分離、搬運和沉積的過程。按照外營力類型不同，土壤侵蝕主要分 為水力侵蝕、風力侵蝕、重力侵蝕及凍融侵蝕等。（備注：PPT中關于土壤侵蝕的定義是“土 壤或其它地面組成物質在水力、風力、凍融、重力等外營力作用下，被剝蝕、破壞、分離、 搬運和沉積的過程”，土壤的枯枝落葉層應該了涵蓋了 “其他地面組成物質”的意思，百度 的定義更為妥當。）我國的坡耕地土壤侵蝕主要以黃土高原的黃土、長江上游丘陵地帶的紅壤土項川中丘 陵的紫色土

2、 2和東北平原的黑土地3最為突出。其中黃土高原是我國坡耕地土壤侵蝕最嚴重、 最集中的地區(qū)。嚴重的水土流失，造成黃土高原千丘萬壑、光山禿嶺和災害頻繁發(fā)生，嚴 重制約著整個黃土高原社會、經濟和文化的發(fā)展。由于精力與能力所限，本文只以黃土高原為例從宏觀和微觀兩個層次來闡述我國坡耕地 土壤侵蝕對環(huán)境的影響。宏觀上“視其所以、察其所由”，從整個環(huán)境演變的角度和氣候因 素來分析黃土高原坡耕地土壤侵蝕的主導因素是自然侵蝕還是人為侵蝕;微觀上主要闡述黃 土高原坡耕地土壤侵蝕可能對環(huán)境造成的危害。一、宏觀層面人類要預知未來的環(huán)境狀況，就必須首先了解環(huán)境演變的歷史，從歷史上認識環(huán)境演變 的規(guī)律，是人類適應未來環(huán)境

3、變化、以保證人類社會得以可持續(xù)發(fā)展的主要途徑。要想了解 黃土高原坡耕地土壤侵蝕對環(huán)境的影響，首先需要弄清楚，黃土高原的土壤侵蝕主要是自然 侵蝕還是人為侵蝕。自然侵蝕，是指不受人為影響的自然環(huán)境中發(fā)生的土壤侵蝕，它的發(fā)生 取決于自然環(huán)境因素的變化，如地質構造運動、地震、冰川、生物和氣候變化等；而人為侵 蝕，是由人類活動引起的土壤侵蝕，如工程建設以及濫墾濫伐、不合理耕作等。從地質構造看，黃土高原地面破碎，溝谷縱橫，谷坡陡峭，對流水侵蝕非常有利，歷史 上多次地震和地殼的升降運動更是加劇了坡面破碎程度和起伏程度；從氣候條件看，黃土高 原地處半干旱半濕潤氣候帶，降水季節(jié)分配不均，主要集中在夏季、多暴雨；

4、從土壤特性來 看，黃土土質疏松，無層理，以粉粒為主，碳酸鈣含量高，遇水易崩解。這些都是造成黃土 高原土壤侵蝕的自然原因。我認為造成黃土高原土壤侵蝕問題的主導因素是自然原因。主要基于以下原因：其一、 對于黃土的成因，較為流行的有風成說和水成說，這兩種觀點都認為，黃土不是土生土長的； 即黃土也可能是流動的，黃土高原不是一個平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，黃土區(qū)的土壤侵蝕是本身環(huán)境 的一種趨向于平衡狀態(tài)的過程。其二、黃土高原的水土流失和黃河泥沙起源于地質時期，沒 有人類對自然植被的破壞，在原始的自然植被環(huán)境中，土壤侵蝕已經在發(fā)生發(fā)展；黃河的四 級或五級支溝早在幾千年或幾萬年前（即在人類開始頻繁活動之前）已經形成叫其

5、三、人 為因素主要是通過工程建設、濫墾濫伐以及不合理耕作等人類活動影響地面植被覆蓋變化， 從而加劇土壤侵蝕、加劇環(huán)境惡化的。分析黃土高原植被覆蓋變化過程中的王導驅動因素的 諸多文獻研究表明，降水是影響黃土高原植被覆蓋變化的主要因素62。二、微觀層面我國旱地約有264萬hm2，占耕地的53.8%，幾乎都為坡耕地。隨著人口膨脹，坡耕地 越開越多、越開越陡，土壤侵蝕越來越加劇。據測算，如圖1所示，在相同降雨強度條件下， 25坡耕地侵蝕量是5坡耕地侵蝕量的十幾倍甚至幾十倍。坡耕地土壤侵蝕嚴重危害著我國 經濟、社會和生態(tài)的安全與發(fā)展。坡mi侵蝕與坡度關系曲線破面坡度降雨】-降雨衛(wèi)降兩m降崩耳降而5* 降

6、雨6-降兩7圖1 坡而侵蝕與坡度關系曲線-景江水土保持網1、坡耕地侵蝕產沙、土壤資源流失、形成黃河下游的“地上河”黃土高原由于侵蝕性降水較為集中，坡地容易跑水跑土以及土壤本身抗侵蝕性較低等因 素的影響使得坡耕地細溝侵蝕頻繁發(fā)生。黃秉維先生總結大量研究成果，根據水力侵蝕機制 指出：細溝水流侵蝕力和搬運能力均遠遠大于雨滴打擊和坡面片狀水流所具有侵蝕力和搬運 力。黃土高原的野外調查與試驗結果證明，坡面有細溝發(fā)育時，坡面侵蝕產沙量將增加幾倍 至幾十倍13。這是由于翻耕的坡耕地，在土壤內往往有較大孔隙，局部會形成明顯沉陷， 容易匯集水流，水流向下流動形成淺層洞穴，當水流流出地表時細溝會在出口處開始發(fā)育，

7、 并很快形成細溝侵蝕，水流含沙量會明顯大增。黃河中游的水流含沙量大大超過了下游河道中水流的挾沙能力，泥沙在河道內大量淤積， 下游河床高于堤外地面成為“懸河”，成為橫亙整個華北平原的分水嶺，降低了泄洪能力， 威脅大型水利樞紐工程，潛在危險極大，嚴重威脅著下游人民生命財產的安全，成為國家的 “心腹大患”。為減少坡耕地侵蝕產沙，修筑水平梯田14 和植物籬15 是很好的工程措施。水平梯田是 在坡面上沿等高線修筑的臺階式斷面的農田。與順坡耕作相比，水平梯田能夠有效的減少整 個小區(qū)土壤顆粒流失。植物籬為無間斷式或接近連續(xù)的狹窄帶狀植物群，由木本植物或一些 莖干堅挺、直立的草本植物組成。2、坡耕地養(yǎng)分流失、

8、土壤質量下降、土地退化坡耕地土壤的養(yǎng)分包含大量的氮、磷、鉀，中等含量的鈣、鎂和微量的錳、鐵、銅、鋅、 鋁等元素，其中有離子態(tài)速效性養(yǎng)分，也有經過分解轉化的無機或有機速效性養(yǎng)分。坡耕地 土壤養(yǎng)分主要通過兩種途徑流失，一是溶解于徑流中的可溶性養(yǎng)分隨徑流流失；二是吸附和 結合在土壤顆粒表面以無機態(tài)和有機質存在的養(yǎng)分隨徑流沖刷的泥沙流臾16。由于土壤侵蝕，使坡耕地成為跑水、跑土、跑肥的“三跑田”，隨開墾年限的延長，土 壤侵蝕程度增加，細菌、放線菌和真菌的數量呈明顯減少趨勢。開墾侵蝕20年的農也.表 土層中細菌、放線菌、真菌的數量分別減少了 79%、67%、83%。與林地土壤比，開墾30 年的農地，蔗糖

9、酶、堿性磷酸酶、蛋白酶的活性分別下降了75%、73%和65%。致使土地 日益瘠薄，土壤理化性狀惡化，土壤透水性、持水力下降，加劇了干旱的發(fā)展，使農業(yè)生產 低而不穩(wěn)。白紅英等采用人工降雨實驗，研究了坡地土壤侵蝕與有機質、全氮和有效磷的流 失，結果表明：養(yǎng)分隨坡度、雨強的增大而 增大，養(yǎng)分流失量與土壤流失量呈正相判17。免耕和少耕法可大大減少土壤侵蝕的流失，也相應地減少了氮和磷的流失量。Phillips 等人的研究發(fā)現(xiàn)，免耕可大大減少土壤侵蝕速率和營養(yǎng)物質N與P的流失18。我國在上世 紀末實行了退耕還林還草政策。據黃土高原水土流失區(qū)有關各省區(qū)制定的退耕規(guī)劃。雖然退 耕還林還草可能會帶來糧食產量的暫

10、時下降，但是從生態(tài)退耕的正面影響看。退耕節(jié)省下來 的生產要素的轉移可以帶來未退耕耕地糧食產量的增加；同時技術進步、中低產田改造籌農 業(yè)基礎設施的建設和生態(tài)環(huán)境的改善，勢必也對糧食生產產生促進和推動作用19。3、農業(yè)面源污染農村面源污染是指農業(yè)生產活動中溶解的或固體的污染物，如農田中的土粒、氮素、磷 素、農藥重金屬、農村禽畜糞便與生活垃圾等有機或無機物質，從非特定的地域，在降水和 徑流沖刷作用下，通過農田地表徑流、農田排水和地下滲漏，使大量污染物進入江河湖泊所 引起的污染。坡耕地土壤侵蝕，使得泥沙輸移對沿途各相關重金屬元素具有吸附能力，從而 攜入到河庫水體中。而且產生的泥沙與流失的氮、磷及化學農

11、藥等有機污染物，引起水庫、 湖泊等水體的富營養(yǎng)化，嚴重威脅到水利設施及其效益的發(fā)揮。小結黃土高原坡耕地土壤侵蝕的主導因素是自然因素，人類活動只是加劇了其土壤侵蝕的程 度?，F(xiàn)代構造運動造成黃土高原地區(qū)的大面積抬升，是黃土高原土壤侵蝕的主要內營力和地 質背景。氣候的不穩(wěn)定性（冷暖干濕的周期性變化）和由此引起的植被消長變化是侵蝕產沙 的外營力伽。同時，黃河中游地區(qū)是華夏文明的主要發(fā)祥地，人類活動時間長、強度高， 對原始自然環(huán)境破壞最為嚴重，人為加速了黃土高原土壤侵蝕，使得該地區(qū)水土流失向更加 劇烈的方向發(fā)展。黃土高原土壤侵蝕對環(huán)境造成的危害主要有：坡耕地侵蝕產沙、土壤資源 流失、形成黃河下游的“地上

12、河”；坡耕地養(yǎng)分流失、土壤質量下降、土地退化；農業(yè)面源 污染等。參考文獻王玉寬，文安邦,張信寶.長江上游重點水土流失區(qū)坡耕地土壤侵蝕的137Cs法研究J.水土保持學報.2003,17（2）:7780.聶小軍、張建輝、蘇正安.紫色丘陵區(qū)土壤侵蝕對土壤生物學肥力的影響J.農業(yè)工程學報.2010，26（7）： 3237.張孝存、鄭粉莉、安娟，等.典型黑土區(qū)坡耕地土壤侵蝕對土壤有機質和氮的影響J.干旱地區(qū)農業(yè)研究.2013,31（4）:182186.張淑英、黃治江、代亞利、劉粉粉.坡耕地土壤侵蝕對土壤化學性質的影響J.西北林學 院學報.2008，23（2），139142.劉東生.黃土與環(huán)境M.科學出版

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