第九章 土壤侵蝕及其控制

第九章土壤侵蝕及其控制環(huán)境水文學之規(guī)模最大，范圍最廣，參與人員最多28名院士，223名教授+研究員86個科研院所+800多工程技術人員經27個省的315個縣，行程14萬km中國水土流失與生態(tài)安全綜合科學考察

2005年7月—2008年11月1.面積大，范圍廣。

根據(jù)遙感調查，全國現(xiàn)有土壤侵蝕面積達到357萬km2，占國土面積的37.2%。東部地區(qū)水土流失面積9.1萬km2，占全國的2.6%；中部地區(qū)51.15萬km2，占全國的14.3%；西部地區(qū)296.65萬km2，占全國的83.1%。我國水土流失問題及防治對策十一屆全國人大常委會專題講座（2010.9）孫鴻烈院士水土流失現(xiàn)狀：2.強度大，侵蝕重。

我國年均土壤侵蝕總量45.2億噸，約占全球土壤侵蝕總量的1/5。全國侵蝕量大于每年每平方公里5000噸的面積達112萬km2。根據(jù)水土流失面積占國土面積的比例以及流失強度綜合判定，我國現(xiàn)有嚴重水土流失縣646個。其中，長江流域265個、黃河225個、海河71個、松遼河44個，分別占41.0%、34.9%、11.0%和6.8%。從省級行政區(qū)來看，水土流失嚴重縣最多的省份是四川省，97個；其次是山西省，84個；然后依次是陜西省63個，內蒙古自治區(qū)52個，甘肅省50個。3、成因復雜，區(qū)域差異明顯。東北黑土區(qū)：平均每年流失表土0.4～0.7cm北方土石山區(qū)：土層厚度不足30cm的土地面積占總面積的76.3%黃土高原區(qū)：11.5萬km2的土地侵蝕量大于每年每平方公里5000噸長江上游及西南諸河區(qū)：耕作層薄于30cm的耕地占18.8%西南巖溶區(qū)：耕作層薄于30cm的耕地占42%，石漠化面積8.80萬km2一、基本概念土壤侵蝕（soilerosion）：土壤及其母質在水力、風力、凍融、重力等外勞力作用下，被破壞、剝蝕、搬運和沉積的過程。

水土流失（soilandwaterloss）：在水力、重力、風力等外營力作用下，水土資源和土地生產力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失，亦稱水土損失。土壤侵蝕：雨滴濺蝕、片蝕、細溝侵蝕、切溝侵蝕、山洪侵蝕、泥石流侵蝕以及滑坡等水的損失：植物截留損失、地面及水面蒸發(fā)損失、植物蒸騰損失、深層滲漏損失及坡地徑流損失水土流失狀況土壤侵蝕狀況：遍布全國，強度高，成因復雜，危害嚴重。以西北黃土，南方紅壤，東北黑土最為強烈。類型：水蝕、風蝕、凍融侵蝕等面積：484.74*10?平方公里，占國土面積的51.1%2023年2月5日7干旱地區(qū)水的流失狀況：52.5%的國土屬于干旱半干旱地區(qū)干旱區(qū)：30.8%干燥指數(shù)>2.0，降雨<250mm半干旱區(qū)：21.7%干燥指數(shù)在1.5-2.0，降雨在250-600mm半濕潤偏旱區(qū)：7%聯(lián)合國有關機構的劃分方法水土流失的危害破壞土地資源，蠶食農田削弱地力，加劇干旱發(fā)展泥沙淤積河床，加劇洪澇災害泥沙淤積水庫湖泊，降低其綜合利用功能影響航運，破壞交通安全水土流失與貧困惡性循環(huán)，同步發(fā)展2023年2月5日8溝壑黃土高原殘塬黃土丘陵溝壑區(qū)石漠化加劇干旱湖泊干涸淤積河床淤平河床沖毀橋梁滑坡造成高速公路關閉路面被沖過度放牧二、土壤侵蝕的類型按照成因和發(fā)展速度正常侵蝕、加速侵蝕按照發(fā)生時間古代侵蝕、現(xiàn)代侵蝕按照產生外營力水力、風力、重力、凍融、混合、化學、生物三、土壤侵蝕形式水力侵蝕：濺、面、溝、洪風力侵蝕：揚失、躍移、滾動重力侵蝕：陷、泄、崩、滑凍融侵蝕：凍融、冰川混合侵蝕：泥石流水力侵蝕概念：水力侵蝕(watererosion)是指在降雨雨滴擊濺、地表徑流沖刷和下滲水分作用下，土壤、土壤母質及其他地面組成物質被破壞、剝蝕、搬運和沉積的全部過程。類型：（1）雨滴擊濺侵蝕：在雨滴擊濺作用下土壤結構破壞和土壤顆粒產生位移的現(xiàn)象稱為雨滴擊濺侵蝕(raindropsplasherosion)，簡稱為濺蝕（splasherosion）。（2）面蝕：斜坡上的降雨不能完全被土壤吸收時在地表產生積水，由于重力作用形成地表徑流，開始形成的地表徑流處于未集中的分散狀態(tài)，分散的地表徑流沖走地表土粒稱之為面蝕(surfaceerosion)。水力侵蝕類型：（3）溝蝕：集中的地表徑流沖刷地表，切入地面帶走土壤、母質及基巖，形成溝壑的過程稱之為溝蝕(gullyerosion)。（4）山洪侵蝕：在山區(qū)、丘陵區(qū)富含泥沙的地表徑流、經過侵蝕溝網的集中，形成突發(fā)洪水，沖出溝道向河道匯集，山區(qū)河流洪水對溝道堤岸的沖淘、對河床的沖刷或淤積過程稱之為山洪侵蝕(torrentialflooderosion)。（5）海岸浪蝕及庫岸浪蝕：在風力作用下，形成的波浪對海岸及水庫岸庫產生拍打、沖蝕作用。風力侵蝕概念：土壤顆?；蛏沉Ｔ跉饬鳑_擊作用下脫離地表，被搬運和堆積的一系列過程，以及隨風運動的沙粒在打擊巖石表面過程中，使巖石碎屑剝離出現(xiàn)擦痕和蜂窩的現(xiàn)象。類型：風力侵蝕包括石窩（風蝕壁龕）、風蝕蘑菇、風蝕柱、風蝕壟槽（雅丹）、風蝕洼地、風蝕谷、風蝕殘丘、風蝕城堡（風城）、石漠與礫漠（戈壁）、沙波紋、沙丘（堆）及沙丘鏈（新月形沙丘鏈、格狀沙丘鏈）和金字塔狀沙丘等形式。重力侵蝕概念：是一種以重力作用為主引起的土壤侵蝕形式。他是坡面表層土石物質及中淺層基巖，由于本身所受的重力作用，失去平衡，發(fā)生位移和堆積的現(xiàn)象。類型：根據(jù)土石物質破壞的特征和移動方式，一般地可將重力侵蝕分為陷穴、瀉留、滑坡、崩塌、地爬、崩崗、巖層蠕動、山剝皮等?；旌锨治g概念：在水流沖力和重力共同作用下的一種特殊侵蝕形式，在生產上常稱混合侵蝕為泥石流(debrisflow)。類型：（1）石洪（rockflow）是發(fā)生在土石山區(qū)暴雨后形成的含有大量土砂礫石等松散物質的超飽和狀態(tài)的急流。（2）泥流（mudflow）是發(fā)生在黃土地區(qū)或具有深厚均質細粒母質地區(qū)的一種特殊的超飽和急流，其所含固項物質以粘粒、粉沙等一些細小顆粒為主。（3）泥石流（debrisflow）是一種飽含大量泥沙石塊和巨礫的固液兩項流體。凍融侵蝕當溫度在0℃上下變化時，巖石孔隙或裂縫中的水在凍結成冰時，體積膨脹（增大９％左右），因而它對圍限它的巖石裂縫壁產生很大的壓力，使裂縫加寬加深；當冰融化時，水沿擴大了的裂縫更深地滲入巖體的內部，同時水量也可能增加，這樣凍結、融化頻繁進行，不斷使裂縫加深擴大，以致巖體崩裂成巖屑，稱凍融侵蝕(freeze-thawerosion)。凍融侵蝕也稱冰劈作用。冰川侵蝕由冰川運動對地表土石體造成機械破壞作用的一系列現(xiàn)象稱為冰川侵蝕(glaciererosion)。高山高原雪線以上的積雪，經過外力作用，轉化為有層次的厚達數(shù)十米至數(shù)百米的冰川冰。而后冰川冰沿著冰床作緩慢塑性流動和塊體滑動，冰川及其底部所含的巖石碎塊不斷銼磨冰床。同時在冰川下因節(jié)理發(fā)育而松動的巖塊突出部分有可能和冰川凍結在一起，冰川移動時將巖塊拔出帶走?；瘜W侵蝕土壤中的多種營養(yǎng)物質在下滲水分作用下發(fā)生化學變化和溶解損失，導致土壤肥力降低的過程稱為化學侵蝕。進入土壤中的降水或灌溉水分達到飽和以后受重力作用沿土壤孔隙向下層運動，使土壤中的易溶性養(yǎng)分和鹽類發(fā)生化學作用，有時還伴隨著分散懸浮于土壤水分中的土壤粘粒、有機和無機膠體沿土壤孔隙向下運動等，這些作用均能引起土壤養(yǎng)分的損失和土壤理化性質惡化，導致土壤肥力下降。在酸性條件下碳酸巖類在地表徑流作用下的溶蝕也屬于化學侵蝕類的一種。四、土壤侵蝕的程度及強度分級土壤侵蝕程度(degreeofsoilerosion)是指任何一種土壤侵蝕形式在特定外營力種類作用和一定環(huán)境條件影響下，自其發(fā)生開始，截止到目前為止的發(fā)展狀況。土壤侵蝕強度(intensityofsoilerosion)所指的是某種土壤侵蝕形式在特定外營力種類作用和其所處環(huán)境條件不變的情況下，該種土壤侵蝕形式發(fā)生可能性的大小。表示程度的指標土壤侵蝕廣度（%）年土壤侵蝕模數(shù)（年侵蝕量與總面積之比）土壤侵蝕強度（年侵蝕量與侵蝕面積之比）徑流系數(shù)（徑流深與降水量之比）溝壑密度輸移比（輸沙量與侵蝕量之比）輸沙率土壤侵蝕速率（有效土層厚與侵蝕深之比）五、我國土壤侵蝕類型區(qū)東北黑土區(qū)北方土石山區(qū)西北黃土高原風沙區(qū)南方紅壤丘陵區(qū)西南石質山區(qū)凍融侵蝕區(qū)水土流失的防治措施工程措施：坡面治理溝道治理小型水利生物措施：農業(yè)技術水土保持林草生物工程措施54干石山上的生態(tài)綠洲壺關曾以缺土、缺水、缺林而聞名。自古以來水源奇缺，十年九旱，自然環(huán)境惡劣，地瘠民貧?？h志上有“掘地三千尺猶不及泉”的記載，被人們形象地稱為“干壺”。55滿布山崗，蔚為壯觀，規(guī)模宏大的魚鱗坑。就是用這個簡單重復的辦法，一個北方山區(qū)貧困小縣，綠化率竟然達到了65.8%，成為全國聞名的造林綠化先進縣和國家生態(tài)示范區(qū)。先后被授予“全省造林綠化先進縣”、“國家園林縣城”、“全國優(yōu)秀生態(tài)旅游縣”、“全國生態(tài)名縣”、“全省林業(yè)生態(tài)縣”等榮譽稱號。5620多年里，十任書記、十一任縣長，一任一任的接力，一年一年的堅持。全縣有林面積從1978年的8.7萬畝發(fā)展到了103萬畝，森林覆蓋率從5%提高到50.6%。57蜿蜒山間，如玉帶，似長城，林有多大，墻有多長。這就是壺關人發(fā)明建造的林區(qū)防護墻，如今已達到5000公里，恰與萬里長城相若。這冥冥中的巧合，昭示著背后的艱難、巨大的作用、無量的價值。58后來，把壺關20年的功德概括為：“挖起石頭栽樹，壘起石墻護林；一包方便面，一米防護墻”，萬里森林防護墻被列為基尼斯紀錄。59在太行綠化，同樣遇到成活率低的難題。直到一個普通太行子民王五全發(fā)明了“陽坡育苗陽坡栽，陰坡育苗陰坡栽，就地育苗就地栽”的干石山區(qū)栽樹法，才一舉解決了成活率問題。這個貌似簡單的發(fā)明，能夠創(chuàng)新、試驗、堅持、推廣并獲得認可，本身就是一件奇跡。人說：真理是樸素的；其實，創(chuàng)新也是樸實的。60干旱山區(qū)，每一滴水都是珍寶。魚鱗坑恰恰是保墑的最好辦法。61魚鱗坑是浩大無際的工程，又是細致認真的藝術品。每一個魚鱗坑都一樣的精致，無數(shù)個精致累積成壺關奇跡。62面對魚鱗坑的世界，想到世事的浮躁。明白了：做成一件事，既不復雜，也無奧妙，堅持而已。63壺關天下第一墻64十里嶺