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水土流失是指人类对土地的利用,特别是对水土资源不合理的开发和经营,使土壤的覆盖物遭受破坏,裸露的土壤受水力冲蚀,流失量大于母质层育化成土壤的量,土壤流失由表土流失、心土流失而至母质流失,终使岩石暴露。(《中国大百科全书·环境科学》)水土流失可分为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀三种类型。

概述

水土流失(water and soil loss)是指“在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。”--(《中国水利百科全书·第一卷》,《中国大百科全书·水利卷》,《水土保持学》王礼先中国林业出版社2005)
1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出,水土流失指“地表土壤及母质岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用,使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”
这与前面讲的土壤侵蚀有点相似,所以人们常将“水土流失”与“ 土壤侵蚀”两词等同起来使用。
根据中国第二次水土流失遥感调查,20世纪80年代末,中国水土流失面积356万k㎡ ,其中:水蚀面积:165万k㎡ ,风蚀面积:191万k㎡ ,在水蚀、风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积26万k㎡ 。
在165万k㎡的水蚀面积中,轻度83万k㎡ ,中度55万k㎡ ,强度18万k㎡ ,极强6万k㎡ ,剧烈3万k㎡ 。
在191万k㎡风蚀面积中,轻度79万k㎡ ,中度25万k㎡ ,强度25万k㎡ ,极强27万k㎡ ,剧烈35万k㎡ 。
冻融侵蚀面积125万k㎡(是1990年的遥感调查数据),没有统计在中国公布的水土流失面积当中。
1991年中国国务院颁布《水土保持法》,为中国第一部专业水保技术法规,为中国水保工作者长期无法律依靠划上了句号。
2005年中国水利部在中国范围内开展了为期一年的水土流失与生态安全科学考察。

类型

根据产生水土流失的“动力”,分布最广泛的水土流失可分为水力侵蚀重力侵蚀风力侵蚀三种类型。
风力侵蚀导致水土流失 风力侵蚀导致水土流失
1、水力侵蚀分布最广泛,在山区、丘陵区和一切有坡度的地面,暴雨时都会产生水力侵蚀。它的特点是以地面的水为动力冲走土壤。例如:黄河流域
2、重力侵蚀主要分布在山区、丘陵区的沟壑和陡坡上,在陡坡和沟的两岸沟壁,其中一部分下部被水流淘空,由于土壤及其成土母质自身的重力作用,不能继续保留在原来的位置,分散地或成片地塌落。
3、风力侵蚀主要分布在中国西北、华北和东北的沙漠、沙地和丘陵盖沙地区,其次是东南沿海沙地,再次是河南、安徽、江苏几省的“黄泛区”(历史上由于黄河决口改道带出泥沙形成)。它的特点是由于风力扬起沙粒,离开原来的位置,随风飘浮到另外的地方降落。 例如:河西走廊、 黄土高原
另外还可以分为冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀、风力侵蚀、植物侵蚀和化学侵蚀。

形成

中国是个多山国家,山地面积占国土面积的2/3;又是世界上黄土分布最广的国家。山地丘陵和黄土地区地形起伏。黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。大部分地区属于季风气候,降水量集中,雨季
河西走廊水土流失 河西走廊水土流失
降水量常达 年降水量的60%~80%,且多暴雨。易于发生水土流失的地质地貌条件和气候条件是造成中国发生水土流失的主要原因。
中国人口多,对粮食、民用燃料等需求大,所以在生产力水平不高的情况下,人们对土地实行掠夺性开垦,片面强调粮食产量,忽视了因地制宜的农林牧综合发展,把只适合林,牧业利用的土地也辟为农田,破坏了生态环境。大量开垦陡坡,以至陡坡越开越贫,越贫越垦,生态系统恶性循环;滥砍滥伐森林,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表裸露,这些都加重了水土流失。另外,一些基本建设也不符合水土保持要求,例如,不合理的修筑公路、建厂、挖煤、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低,引起滑坡、塌方、泥石流等严重的地质灾害。
1、自然因素。
主要有气候、地形、土壤(地面物质组成)、植被四个方面。
①地形:沟谷发育,陡坡;地面坡度越陡,地表径流的流速越快,对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长,汇集地表径流量越多,冲刷力也越强。
②降雨。产生水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨,降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表(超渗)径流,造成对地表的冲刷侵蚀。
③地面物质组成。
④植被。达到一定郁闭度的林草植被有保护土壤不被侵蚀的作用。郁闭度越高,保持水土的越强。
2、人为因素。
人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失。
①植被的破坏
②不合理的耕作制度(轮荒)
③开矿

危害

水土流失的危害性很大,主要有以下几个方面:
1、使土地生产力下降甚至丧失:中国水土流失面积已扩大到150万平方公里,约占中国的1/6,每年流失土壤50亿吨。土壤中流失的氮、磷、钾肥估计达4000万吨,与中国当前一年的化肥施用量相当,折合经济损失达24亿元。长江、黄河两大水系每年流失的泥沙量达26亿吨。其中含有的机肥料相当于50个年产量为50万吨的化肥厂的总量。难怪有人说黄河流走的不是泥沙,而是中华民族的血液,如此大片肥活的土壤和氮、磷、钾肥料被冲走了,必然造成土地生产力的下降甚至完全丧失。
2、淤积河道、湖泊、水库:浙江省虽然水土流失较轻,可是省内有8条水系的河床普遍增高了0.2—0.1米,内河航行里程当前比60年代减少了1000公里。比如1958年以前,从嵊县城到曹娥江可通行10吨载重量的木船。由于河床淤沙太多,如今已被迫停航,地表水资源变成沙子,航建公司改成“黄沙”公司。
湖南省洞庭湖由于风沙太多,每年有1400多公顷沙洲露出水面。湖水面积由1954年的3915平方公里到1978年已缩减到2740平方公里。更为严重的是洞庭湖水面已高出湖周陆地3米,这就丧失了它应承担的长江的分洪作用。这是一个十分严重的问题。
四川省的嘉陵江、涪江、沱江等几条流域水土流失也十分严重,约20%以上的泥沙淤积于水库。据有关专家预测,照此下去,再过50年,长江流域的一些水库都要淤平或者成为泥沙库。
3、污染水质影响生态平衡:当前,中国一个突出的问题是江、河湖(水库)水质的严重污染。水土流失则是水质污染的一个重要原因。长江水质正在遭受污染就是典型例子。
由此可见,水土流失的危害性不仅很大,而且还具有长期效应。问题的严重性必须充分估计到。

现状

中国是世界上水土流失最为严重的国家之一,由于特殊的自然地理和社会经济条件,使水土流失成为主要的环境问题。
中国的水土流失分布范围广、面积大,根据公布的中国第2次遥感调查结果,中国的水土流失面积达356万k㎡,占国土总面积的37%,其中水力侵蚀面积达165万k㎡,风力侵蚀面积191万k㎡。在水蚀和风蚀面积中,水蚀、风蚀交错面积为26万k㎡,侵蚀形式多样,类型复杂,水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀及滑坡泥石流等重力侵蚀特点各异,相互交错,成因复杂。土壤流失严重,根据统计,中国每年流失的土壤总量达50亿吨。长江流域年土壤流失总量为24亿吨,其中上游地区年土壤流失总量达15.6亿吨,黄河流域、黄土高原区每年进入黄河的泥沙多达16亿吨。

地域比较

黄土高原:
1.自然原因:土质疏松,降水集中;
水土流失分布地图 水土流失分布地图
2.人为原因:人类的过度开发(过度放牧、开矿、毁林开荒) 【流水侵蚀为主】。
整治措施:黄土高原不如南方水热条件好,又处于过渡地带,需实施植树种草、退耕还林还草等生物措施;兴修水库、打坝淤地、修建水平梯田等工程措施以小流域为单位进行综合治理,使黄土高原生态环境得以改善,区域经济得以发展。
南方丘陵:
1.自然原因:地表的起伏有利于流水冲刷,降水量大且时间长;
2.人为原因:人类的过度开发(过度开发,樵采)【降水侵蚀为主】。
整顿措施:南方低山丘陵地区由于水热条件好,其有效措施是以封山育林恢复植被、新兴小水电,大办沼气等(切实解决农村生活用能问题,才是能封住山林的基本保障)。
南方低山丘陵地区的水土流失所带来的影响远比北方严重的原因:
一、从经济角度看
南方低山丘陵地区水热条件更好,单位土地的生物生长量和产值更高,每寸土地水土流失造成的损失更大。
二 、从生态角度看
南方低山丘陵地区多为石质山地,土层薄,一旦表土蚀去,容易形成石漠化,而且恢复起来更难。
三 、从社会角度看
南方低山丘陵地区人口稠密,并且在江河下游地区多为重要的工农业生产基地和经济中心,水土流失对社会影响更大,造成的损失也更大。

治理与开发

化学处理

应用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)防治水土流失,已成为国际普遍采用的化学处理措施。2003年美国水土保持报道了美国印地安那州D.C.Flangan等人应用模拟降雨装置,在多干扰农田中,进行了施用PAM防治水土流失的试验研究,取得了在雨量充沛地区施用PAM防治水土流失的试验成果。第1次暴雨事件后,20kg/h㎡PAM能使农用粉沙壤土的土壤固体颗粒淋失量减少60%,还能减缓60 L/min高强度流水的冲刷侵蚀。在易严重侵蚀的地区用PAM处理后的土壤能有效控制侵蚀。对初始干土模拟降雨研究发现,在69mm/h降雨中,用80 kg/h㎡PAM可使粉沙壤土堤减少86%的地表径流和99%的土壤流失。在表土,用PAM液雾喷施风干的土壤比直接用干PAM颗粒处理的土壤更能及时有效地控制侵蚀。相信,此项研究对中国应用PAM防治水土流失的试验研究,有一定的借鉴作用。

综合治理

原则:调整土地利用结构,治理与开发相结合。
具体:1、压缩农业用地,重点抓好川地、塬地、坝地、缓坡梯田的建设,充分挖掘水资源,采用现代农业技术措施,提高土地生产率,逐步建成旱涝保收,高产稳产的基本农田(基本前提)。
2、扩大林草种植面积;
3、改善天然草场的植被,超载过牧的地方应适当压缩牲畜数量,提高牲畜质量,实行轮封轮牧;
4、复垦回填。
实践:小流域综合治理
重点:保持水土,开发利用水土资源,建立有机高效的农林牧业生产体系。
方针:保塬,护坡,固沟
模式:工程措施(打坝建库,平整土地,修建基本农田,抽引水灌溉)。

生物措施

农业技术措施(深耕改土,科学施肥,选育良种,地膜覆盖,轮作复种)。
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