(一)土壤侵蚀及其危害
1.土壤侵蚀类型
一般认为,土壤侵蚀是指地球陆面上的土壤、成土母质和岩屑,受水力、风力、冻融、重力等应力作用,发生磨损、结构破坏、分散、移动和沉积等的过程与后果。目前,世界上多采用土壤侵蚀(Soil erosion)这一术语。水土流失(Soil and water)是我国对土壤侵蚀笼统的习惯叫法。严格地讲,土壤侵蚀与水土流失这两个概念的科学含义是有区别的。
根据侵蚀营力,可将土壤侵蚀分为水力侵蚀(水蚀)、风力侵蚀(风蚀)、重力侵蚀和泥石流等类型。
按照侵蚀方式,水力侵蚀又可分为:①面蚀,包括溅蚀、片蚀、细沟状面蚀等;②沟蚀,是最重要的侵蚀方式,可形成浅沟、切沟、冲沟及河沟等(它们是沟谷发育的不同阶段);③潜蚀等。考虑到人类的影响,还可将土壤侵蚀分为自然侵蚀与加速侵蚀。自然侵蚀,是指由自然因素引起的不断进行土壤更新作用,即因侵蚀而消失的表土层同时由风化产生的新土层所补偿,消失和补偿基本维持平衡,因而土壤侵蚀速度缓慢,一般危害不大,故又将此称为正常侵蚀。加速侵蚀,是指由人类活动引起的,可使正常侵蚀条件下需千百年才能损失的表土,在极短时间内流失殆尽,其危害严重。在我国,现代侵蚀就是加速侵蚀。
2.土壤侵蚀的危害
(1)破坏土地资源
一方面,土壤侵蚀可使土壤中的有机物质和无机养分大量流失,导致土壤肥力降低,质量变差,土地生产力下降。另一方面,土壤侵蚀使大量耕地遭到蚕食,可利用土地面积减少。据水利部门统计,全国水土流失面积共计367万km2,占全国总面积的38.2%。40多年来,全国因水土流失平均每年损失耕地约6.7万公顷。长江上游部分山区因水土流失导致土地“石化”,其后果相当严重。
(2)淤积水库河道、加剧洪水灾害
土壤侵蚀所产生的大量泥沙淤积水库、渠道、河流,是破坏水利设施,加剧洪水灾害的根源之一。
黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一。黄河是世界上泥沙含量最高的河流之一。水土流失不仅使黄土高原地区的生态环境遭到严重破坏,而且对黄河下游地区构成巨大威胁。目前,黄河下游河床因泥沙淤积每年升高10—20cm,下游大堤不得不逐年加高,已处于“越险越加高,越加高越险”的恶性循环处境,决堤的威胁有逐年加重的趋势。黄河之所以难治,关键在泥沙,“泥沙不治,河无宁日”。
由于泥沙的长期淤积,已使洞庭湖基本丧失了调节长江水量的功能,导致长江中下游地区洪水灾害加重。
(3)生态环境恶化
由于人类不合理的经济活动加剧了土壤侵蚀,造成了“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环。水土流失严重地区,生态环境恶化,自然灾害增多,直接影响着区域社会经济的发展。目前,全国多数贫困地区位于水土流失和荒漠化严重地区。
(二)影响土壤侵蚀的因素
土壤侵蚀是多种因素综合作用的产物。影响土壤侵蚀的因素可分为自然因素和人为因素两大类。
1.自然因素
自然因素主要包括地质、地貌、气候、植被等。
(1)地质
一般情况下,新构造运动活跃,地表物质较疏松的地区,水蚀、风蚀、重力侵蚀等均较强烈。例如黄土高原地区,地表广覆厚层黄土。由于黄土是一种未被充分胶结的粘土粉砂岩,其结构疏松,垂直节理发育,因此,极易遭受侵蚀。
(2)地貌
它是土壤侵蚀产生的空间条件,其中坡度和坡长对土壤侵蚀的影响最大。有关研究表明,在黄土地区,坡度在0°—25°(或28°)之间,土壤侵蚀量随坡度变大而增大;当坡度超过25°(或28°)时,土壤侵蚀量反而减小。坡长对土壤侵蚀的影响比较复杂,在一些条件下,土壤侵蚀量随坡长的增加而增加。
(3)气候
气候条件是土壤侵蚀的主要外动力条件之一。降雨,特别是暴雨对土壤侵蚀的影响很大。一些地区,一年或几年中,几次暴雨所产生的侵蚀量,往往占总侵蚀量的主要部分。另外,暴雨还是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的触发因素。风蚀主要发生在多风季节,是导致沙质荒漠化的主要原因之一。
(4)植被
植被有保护地面免受雨滴直接打击,削减地表径流,减缓流速,提高土壤抗蚀力和改良生态环境等综合作用。所以,植被永远是防治水土流失的积极因素。植被覆盖率越大,保持水土的功能就越显著。在黄土高原地区,灌丛的防蚀效果最好,草地次之,再次之是林地。土壤侵蚀往往从地表植被破坏开始。
2.人为因素
人类活动对土壤侵蚀的影响具有两重性。一方面,人类不合理地利用土地资源,特别是掠夺式利用土地资源,超过了其承载能力,破坏了自然生态平衡,使侵蚀过程由自然侵蚀逐渐成为强烈的加速侵蚀。另一方面,人类合理利用和保护土地资源,使土壤侵蚀速度减慢,即通过人为努力防治土壤侵蚀。(www.daowen.com)
近几十年来,加速侵蚀日益强烈的主要原因是:
(1)陡坡耕种面积扩大。这在短期内很难大幅减少。
(2)林地面积减小。全国森林覆盖率远低于世界平均水平。
(3)过度放牧与滥伐。
(4)工矿、交通、水利和基本农用建设等工程,不注重水土保持措施。
近年来,一些重点水土流失区域,边治理边破坏的现象十分严重,有的地区破坏的速度甚至大于治理的速度。所以,减少人为破坏和加强水土保持,任重而道远。
(三)土壤侵蚀的规律
1.土壤侵蚀按类型区划
我国土壤侵蚀面积大,各地自然条件和人为活动不同,土壤侵蚀的特点不同,可将全国分为不同的土壤侵蚀类型区。通常分为三个一级区,即水力侵蚀为主的类型区、风力侵蚀为主的类型区和冻融侵蚀为主的类型区。该划分大致和中国综合自然区域中的三大自然区:东部季风区、西北干旱区和青藏高原区相对应。
(1)水力侵蚀为主的类型区
该区大体位于我国大兴安岭—阴山—贺兰山—青藏高原东缘一线以东。可进一步划分为六个二级类型区:
①黄土高原区。是我国生态系统脆弱、水土流失最严重的地区。由黄土塬沟壑区与黄土丘陵沟壑区两大地貌类型区组成。后者主要为黄土梁、黄土峁与沟壑组成,面积最大,水土流失最严重。
②东北低山丘陵区。南界为吉林省南部,西、北、东三面为大兴安岭、小兴安岭和长白山所围绕。在此区内,除林区和三江平原外,其余地区都有不同程度的水土流失。
③北方山地丘陵区。指东北的南部、河北、河南、山东等省范围内有水土流失现象的山地、丘陵地区。
④南方山地丘陵区。北界为大别山,包括湖北、湖南以及华东、华南各省区。其中,江西南部水土流失比较严重,是我国南方具有代表性的水土流失区。
⑤四川盆地及周围的山地丘陵区。
⑥云贵高原区。在石灰岩集中分布地区,岩溶侵蚀普遍。
(2)风力侵蚀为主的类型区
该区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西等省区的部分地区,是我国沙质荒漠、砾质荒漠、石质荒漠的主要分布区。
(3)冻融侵蚀为主的类型区
该区包括青藏高原及其他一些高山地区,尤其是现代冰川活动区。
2.土壤侵蚀的分带性
同一地区,不同的地貌部位,其土壤侵蚀方式也往往不同。较平缓的高原表面、山梁及缓坡多以水力侵蚀为主,面蚀、浅沟侵蚀较普遍,一般侵蚀较轻微。较陡的山坡不仅水力侵蚀活跃,而且重力、侵蚀也比较强烈。沟谷的扩张(侵蚀)包括溯源侵蚀(使沟谷延长)、侧蚀(使沟谷展宽)、下切(使沟谷变深),所以,沟谷是多种侵蚀作用的叠加区。
黄土地貌一般分为沟间地和沟谷地两大部分,又分别称正地貌和负地貌。沟间地包括谷缘线以上的黄土塬面、梁峁顶部,以面蚀、浅沟侵蚀为主。沟谷地指谷缘线以下的谷地部分,这里是沟蚀、重力侵蚀、潜蚀等的综合作用区,土壤侵蚀最严重。
3.土壤侵蚀强度的分级
目前,我国土壤侵蚀强度的分级,采用的是水利部门颁发的土壤侵蚀强度分级指标和不同水力侵蚀类型强度分级参考指标。
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