基本介紹
- 中文名：土壤侵蝕
- 外文名：soil erosion
- 釋義：土壤及母質被破壞、剝蝕等的過程
- 土壤流失量：被輸移出特定地段的泥沙量
- 流域產沙：在特定時段內，測斷面的泥沙總量
- 類型：水力侵蝕、重力侵蝕風力侵蝕等
簡介,類型,按土壤侵蝕發生時期分類,按侵蝕營力分類,按土壤侵蝕強度及危害程度分類,分布及危害,影響因素,防治措施,水利工程措施,生物工程措施,農業技術措施,
簡介
土壤侵蝕是土壤或其他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。狹義的土壤侵蝕僅指“土壤”被外營力分離、破壞和移動。根據外營力的種類，可將土壤侵蝕劃分為水力侵蝕、風力侵蝕、凍融侵蝕、重力侵蝕、淋溶侵蝕、山洪侵蝕、土石流侵蝕及土壤坍陷等。侵蝕的對象也並不限於土壤及其母質，還包括土壤下面的土體、岩屑及鬆軟岩層等。在現代侵蝕條件下，人類活動對土壤幔蝕的影響日益加劇，它對土壤和地表物質的剝離和破壞，已成為十分重要的外營力。因此，全面而確切的土壤侵蝕涵義應為：土壤或其他地面組成物質在自然營力作用下或在自然營力與人類活動的綜合作用下被剝蝕、破壞、分離、搬運和沉積的過程。在中國，土壤侵蝕有時作為水土洗失的同義語。《中華人民共和國水土保持法》中所指的水土流失包含水的損失和土壤侵蝕兩方面的內容。
類型
土壤侵蝕的類型劃分的目的在於反映和揭示不同類型的侵蝕特徵及其區域分異規律，以便採取適當措施防止或減輕侵蝕危害。
按土壤侵蝕發生時期分類
古代侵蝕
是在人類活動開始影響土壤侵蝕以前，在漫長的地質時期內發生的侵蝕，又稱地質侵蝕。
現代侵蝕
發生在人類活動開始影響土壤侵蝕以後，人類活動增大了侵蝕的強度和速度，並使其在原來的侵蝕基礎上加速發展。
按侵蝕營力分類
水力侵蝕
土壤侵蝕5.濺蝕：主要是指雨滴濺落對土壤顆粒的衝擊作用。在坡地，暴雨條件下，濺蝕作用很強濺蝕還往往是徑流沖蝕的前奏，濺蝕可以改變表層土壤結構，有利於地表徑流發展。據有關研究，黃土地區，雨滴濺起土壤顆粒，最高可達50厘米，一次水平移動距離可達1米。
土壤侵蝕
土壤侵蝕重力侵蝕
重力侵蝕是指斜坡陡壁上的風化碎屑或不穩定的土石岩體在重力為主的作用下發生的失穩移動現象，一般可分為瀉流、崩坍、滑坡和土石流等類型，其中土石流是一種危害嚴重的水土流失形式。重力侵蝕多發生在深溝大谷的高陡邊坡上。
凍融侵蝕
主要分布在中國西部高寒地區，在一些鬆散堆積物組成的坡面上，土壤含水量大或有地下水滲出情況下冬季凍結，春季表層首先融化，而下部仍然凍結，形成了隔水層，上部被水浸潤的土體成流塑狀態，順坡向下流動、蠕動或滑塌，形成泥流坡面或泥流溝。所以此種形式主要發生在一些土壤水分較多的地段，尤其是陰坡。如春末夏初在青海東部一些高寒山坡、晉北及陝北的某些陰坡，常可見到舌狀泥流，但一般範圍不大。
風力侵蝕
在比較乾旱、植被稀疏的條件下，當風力大於土壤的抗蝕能力時，土粒就被懸浮在氣流中而流失。這種由風力作用引起的土壤侵蝕現象就是風力侵蝕，簡稱風蝕。風蝕發生的面積廣泛，除一些植被良好的地方和水田外，無論是平原、高原、山地、丘陵都可以發生，只不過程度上有所差異。風蝕強度與風力大小、土壤性質、植被蓋度和地形特徵等密切相關。此外還受氣溫、降水、蒸發和人類活動狀況的影響。特別是土壤水分狀況是影響風蝕強度的極重要因素，土壤含水量越高，土粒間的粘結力加強，而且一般植被也較好，抗風蝕能力強。
人為侵蝕
人為侵蝕是指人們在改造利用自然、發展經濟過程中，移動了大量土體，而不注意水土保持，直接或間接地加劇了侵蝕，增加了河流的輸砂量。目前主要表現在採礦、修建各種建築、公路、鐵路、水利等工程過程中毀壞耕地、廢棄物亂堆放，有的直接倒入河床，有的堆積成小山坡，再在其他營力作用下產生侵蝕。人為侵蝕在黃土高原所產生的危害是不容忽視的，特別是一大批露天煤礦的開採等，使個別地區的水土流失近年來又有明顯加劇的趨勢。衡量土壤侵蝕的數量指標主要採用土壤侵蝕模數，即每年每平方公里土壤流失量。根據土壤侵蝕模數對區域劃分土壤流失強度。
按土壤侵蝕強度及危害程度分類
自然侵蝕
又稱正常侵蝕或常態侵蝕，它是起因於自然作用的侵蝕過程，沒有受人為活動的影響。在正常情況下，其進行的速度非常緩慢，產生的侵蝕量通常等於或小於成土作用形成的物質量，因此可以形成“正常的”土壤外觀，即完整的A、B、C層和諧排列的土壤剖面。
加速侵蝕
這是人類不合理的生產活動或突發性自然災害破壞生態平衡所引起的侵蝕過程。其侵蝕速率遠大於土壤形成的速率，導致土層減薄，肥力退化，對人類造成巨大危害。
分布及危害
土壤侵蝕分布
就全球範圍而言，50°N〜40°S之間為水蝕的主要分布區。中國水蝕區主要分布於20°〜50°N之間。風蝕主要發生在草原和荒漠地帶。美國、中國、俄羅斯、澳大利亞、印度等國是土壤侵蝕的主要分布國家，南美洲、非洲的一些國家也有較大面積的分布。中國的土壤侵蝕主要分布於西北黃土高原、南方山地丘陵區、北方山地丘陵區及東北低山丘陵和漫崗丘陵區、四川盆地及周圍的山地丘陵區。中國的風蝕區主要分布在東北、西北和華北的乾早和半乾旱地區以及沿海沙地。
中國是世界土壤侵蝕最嚴重的國家之一，其範圍遍及全國各地。土壤侵蝕的成因複雜，危害嚴重，主要侵蝕類型有水力侵蝕、風力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和冰川侵蝕等。根據水利部遙感中心1990年調查統計，全國土壤侵蝕面積達492萬km2，占國土面積的51%，其中水力侵蝕面積179萬km2，風力侵蝕面積188萬km2，凍融侵蝕面積125萬km2。重力侵蝕則不同程度地分別分布在以上3類土壤侵蝕分布範圍內。
中國山地丘陵面積廣，地形起伏大，地面組成物質疏鬆深厚，降雨強度大，墾殖歷史久，植被覆蓋率低等，都是引起土壤侵蝕的重要因素。多種因素的不同組合，決定著土壤侵蝕的類型、程度、區域分布以及潛在危險的大小等。
土壤侵蝕危害
1.破壞土壤資源
由於土壤侵蝕，大量土壤資源被蠶食和破壞，溝壑日益加劇，土層變薄，大面積土地被切割得支離破碎，耕地面積不斷縮小。隨著土壤侵蝕年復一年的發展，勢必將人類賴以生存的肥沃土層侵蝕殆盡。據統計全國水土流失總面積達150萬平方公里（不包括風蝕面積），幾乎占國土總面積的1/6。黃土高原總面積為53萬平方公里，水土流失面積達43萬平方公里，占總面積的81%。據資料介紹，在晉、陝、甘等省內，每平方公里有支、乾溝50多條，溝道長度可達5-10km以上，溝谷面積可占流域面積的50-60%。
土壤侵蝕
土壤侵蝕2.土壤肥力和質量下降
土壤侵蝕使大量肥沃表土流失，土壤肥力和植物產量迅速降低。如吉林省黑土地區，每年流失的土層厚達0.5-3cm，肥沃的黑土層不斷變薄，有的地方甚至全部侵蝕，使黃土或亂石遍露地表。四川盆地中部土石丘陵區，坡度為150-200的坡地，每年被侵蝕的表土達2.5cm，黃土高原強烈侵蝕區，平均年侵蝕量6000噸/平方公里以上，最高可達兩萬噸以上。南方紅黃壤地區以江西興國縣為例，平均年流失量50008000噸/平方公里，最高達13500t/平方公里，裸露的花崗岩風化殼坡面，夏季地表溫度高達70℃，被喻為南方“紅色沙漠”。全國每年流失土壤超過50萬噸，占世界總流失量的20%，相當於剝去10mm厚的較肥沃的土壤表層，流失的土壤氮磷鉀等養分相當於5000多萬噸化肥量。通過水土流失的土壤，一般是較肥沃的土壤表層，造成大量土壤有機質和養分損失，土壤理化性質惡化，土壤板結，土質變壞，土壤通氣透水性能降低，使土壤肥力和質量迅速下降。
3.生態環境惡化
由於嚴重的水土流失，導致地表植被的嚴重破壞，自然生態環境失調惡化，洪、澇、旱、冰雹等自然災害接踵而來，特別是乾旱的威脅日趨嚴重。據資料介紹，黃土高原地區每10年有5-7年是旱年。頻繁的乾旱嚴重威脅著農林業生產的發展。由於風蝕的危害，致使大面積土壤砂化，並在中國西北地區經常形成沙塵暴天氣，造成嚴重的大氣環境污染。
4.破壞設施
水土流失帶走的大量泥沙，被送進水庫、河道、天然湖泊，造成河床淤塞、抬高，引起河流泛濫，這是平原地區發生特大洪水的主要原因。據其中20個修建20年的重點水庫統計，淤積量已達77億立方米，為總庫容的近20%，大大縮短了水利設施的使用壽命。同時大量泥沙的淤積還會造成大面積土壤的次生鹽漬化。由於一些地區重力侵蝕的崩塌、滑坡、或土石流等經常導致交通中斷，道路橋樑破壞，河流堵塞，已造成巨大的經濟損失。
5.淤積抬高河床加劇洪澇災害
土壤侵蝕使大量坡面泥沙被沖蝕、運搬後沉積在下遊河道，消弱了河床泄洪能力，加劇了洪水危害。建國以來，黃河下遊河床平均每年淤高8～10cm，目前很多地段已高出兩岸地面4～10m，成為地上“懸河”。 近幾十年來，包括我國長江在內的全國各地都有類似黃河的情況，隨著土壤侵蝕的日益加劇，各地大、中、小河流的河床於高和洪澇災害也日趨嚴重。1998年7、8兩月間發生在長江幹流、松花江流域的特大洪水災害給國家造成了數億元的損失，在很大程度上說明了由於土壤侵蝕造成河床淤高、行洪能力下降導致洪水危害不斷增大的問題。
6.淤塞水庫湖泊影響開發利用
新中國成立以來，初步估計全國各地由於土壤侵蝕而損失的各類水庫、山塘等庫容歷年累計在200億立方米以上。 長江中游的洞庭湖，清代道光年間有水面6270 平方公里，由於土壤侵蝕導致的泥沙淤積，加之沿湖圍墾等，1949年湖面面積縮小至4350 平方公里，1993年又縮小到3641平方公里，同時由於湖底因泥沙淤積而升高，使得其容量減少了40%，嚴重影響了洞庭湖的緩洪能力和湖周的生態環境，1998年長江幹流發生的特大洪水災害與之有密切關係。
由此可見，土壤侵蝕所造成的危害是十分嚴重的，必須予以高度的重視和採取有效措施加以防治。
影響因素
影響土壤侵蝕的因素分為自然因素和人為因素。自然因素是水土流失發生、發展的先決條件，或者叫潛在因素，人為因素則是加劇水土流失的主要原因。
土壤侵蝕
土壤侵蝕1.氣候：氣候因素特別是季風氣候與土壤侵蝕密切相關。季風氣候的特點是降雨量大而集中，多暴雨，因此加劇了土壤侵蝕。最主要而又直接的是降水，尤其是暴雨的引起水土流失最突出的氣候因素。所謂暴雨是指短時間內強大的降水，一日降水量可超過50mm或1小時降水超過16mm的都叫做暴雨。一般說來，暴雨強度愈大，水土流失量愈多。
2.地形：地形是影響水土流失的重要因素，而坡度的大小、坡長、坡形等都對水土流失有影響，其中坡度的影響最大，因為坡度是決定徑流沖刷能力的主要因素。坡耕地植使土壤暴露於流水沖刷是土壤流失的推動因子。一般情況下，坡度越陡，地表徑流流速越大，水土流失也越嚴重。
3.土壤：土壤是侵蝕作用的主要對象，因而土壤本身的透水性、抗蝕性和抗沖性等特性對土壤侵蝕也會產生很大的影響。土壤的透水性與質地、結構、孔隙有關，一般地，質地沙、結構疏鬆的土壤易產生侵蝕。土壤抗蝕性是指土壤抵抗徑流對它們的分散和懸浮的能力。若土壤顆粒間的膠結力很強，結構體相互不易分散，則土壤抗蝕性也較強。土壤的抗沖性是指土壤對抗流水和風蝕等機械破壞作用的能力。據研究，土壤膨脹係數愈大，崩解愈快，抗沖性就愈弱，如有根系纏繞，將土壤團結，可使抗沖性增強。
4.植被：植被破壞使土壤失去天然保護屏障，成為加速土壤侵蝕的先導因子。據中國科學院華南植物研究所的試驗結果，光板的泥沙年流失量為26902千克/公頃，桉林地為6210千克/公頃，而闊葉混交林地僅3千克/公頃。因此，保護植被，增加地表植物的覆蓋，對防治土壤侵蝕有著極其重要意義。
人為活動是造成土壤流失的主要原因，表現為植被破壞（如濫墾、濫伐、濫牧）和坡耕地墾植（如陡坡開荒、順坡耕作、過度放牧），或由於開礦、修路未採取必要的預防措施等，都會加劇水土流失。
防治措施
防治水土流失，保護和合理利用水土資源是改變山區、丘陵區、風沙區面貌，治理江河、減少水、旱、風沙災害，建立良好生態環境，走農林業生產可持續發展的一項根本措施，是國土整治的一項重要內容。水土保持是山區生態建設的生命線，必須採取行之有效的水土保持綜合治理措施。國內外通過大量的生產實踐和科學研究，總結出了以水利工程、生物工程和農業技術相結合的水土保持綜合治理經驗，經推廣套用取得了良好的效果。
水利工程措施
1.坡面治理工程
按其作用可分為梯田、坡面蓄水工程和截流防沖工程。梯田是治坡工程的有效措施，可攔蓄90%以上的水土流失量。梯田的形式多種多樣，田面水平的為水平梯田，田面外高里低的為反坡梯田，相鄰兩水平田面之間隔一斜坡地段的為隔坡梯田，田面有一定坡度的為坡式梯田。坡面蓄水工程主要是為了攔蓄坡面的地表徑流，解決人畜和灌溉用水，一般有旱井、澇池等。截流防沖工程主要指山坡截水溝，在坡地上從上到下每隔一定距離，橫坡修築的可以攔蓄、輸排地表徑流的溝道，它的功能是可以改變坡長，攔蓄暴雨，並將其排至蓄水工程中，起到截、緩、蓄、排等調節徑流的作用。
2.溝道治理工程
主要有溝頭防護工程、谷坊、溝道蓄水工程和淤地壩等。溝頭防護工程是為防止徑流沖刷而引起的溝頭前進、溝底下切和溝岸擴張，保護坡面不受侵蝕的水保工程。首先在溝頭加強坡面的治理，做到水不下溝。其次是鞏固溝頭和溝坡，在溝坡兩岸修魚鱗坑、水平溝、水平階等工程，造林種草，防止沖刷，減少下瀉到溝底的地表徑流。在溝底從毛溝到支溝至乾溝，根據不同條件，分別採取修谷坊、淤地壩、小型水庫和塘壩等各類工程，起到攔截洪水泥沙，防止山洪危害的作用。
3.小型水利工程
主要為了攔蓄暴雨時的地表徑流和泥沙，可修建與水土保持緊密結合的小型水利工程，如蓄水池、轉山渠、引洪漫地等。
生物工程措施
生物工程措施是指為了防治土壤侵蝕、保持和合理利用水土資源而採取的造林種草，綠化荒山，農林牧綜合經營，以增加地面覆被率，改良土壤，提高土地生產力，發展生產，繁榮經濟的水土保持措施，也稱水土保持林草措施。林草措施除了起涵養水源、保持水土的作用外，還能改良培肥土壤，提供燃料、飼料、肥料和木料，促進農、林、牧、副各業綜合發展，改善和調節生態環境，具有顯著的經濟、社會和生態效益。生物防護措施可分兩種：一種是以防護為目的的生物防護經營型，如黃土地區的塬地護田林、丘陵護坡林、溝頭防蝕林、溝坡護坡林、溝底防沖林、河灘護岸林、山地水源林、固沙林等。另一種是以林木生產為目的的林業多種經營型，有草田輪作、林糧間作、果樹林、油料林、用材林、放牧林、薪炭林等。
農業技術措施
水土保持農業技術措施，主要是水土保持耕作法，是水土保持的基本措施。它包括的範圍很廣，按其所起的作用可分為三大類：
1.以改變地面微小地形，增加地面粗糙率為主的水土保持農業技術措施：攔截地表水，減少土壤沖刷，主要包括橫坡耕作、溝壟種植、水平犁溝、築埂作壟等高種植豐產溝等。
2.以增加地面覆蓋為主的水土保持農業技術措施：其作用是保護地面，減緩徑流，增強土壤抗蝕能力，主要有間作套種、草田輪作、草田帶狀間作、寬行密植、利用秸稈雜草等進行生物覆蓋、免耕或少耕等措施。
防治土壤侵蝕，必須根據土壤侵蝕的運動規律及其條件，採取必要的具體措施。但採取任何單一防治措施，都很難獲得理想的效果，必須根據不同措施的用途和特點，遵循如下綜合治理原則：治山與治水相結合，治溝與治坡相結合，工程措施與生物措施相結合，田間工程與蓄水保土耕作措施相結合，治理與利用相結合，當前利益與長遠利益相結合。實行以小流域為單元，坡溝兼治，治坡為主，工程措施、生物措施、農業措施相結合的集中綜合治理方針，才可收到持久穩定的效果。
