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  • 水土流失

    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指地球上人类赖以生存的土壤和水分,在山区、丘陵区和风沙区,由于不利的自然因素和人类不合理经济活动,造成地面的水和土离开原来的位置,流失到较低的地方,再经过坡面、沟壑,汇集到江河河道内去的现象。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 水土流失 外文名: water and soil loss
    别称: 水土损失
    学科类型: 地理 常见类型: 水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀
    危 害: 破坏土地生产力、生态,淤积河道
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    目录

    定义/水土流失 编辑

    水土流失水土流失

    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。 
      

    类型/水土流失 编辑

    水土流失水土流失

    在不同侵蚀营力作用下,水土流失所表现出的类型。按根据产生水土流失的“动力”即侵蚀营力可将水土流失分为:

    水力侵蚀

    ①水力侵蚀,即水蚀,以降水和地表径流作为侵蚀的直接动力,其主要侵蚀形态有溅蚀、面蚀和沟蚀。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。代表性的地区有陕西,山西省。

    风力侵蚀

    ②风力侵蚀,以风为外营力作用于地表而引起尘土、沙的侵蚀。可分为悬移(或称扬失)、跳跃和滚动(或称蠕动)三种运动方式。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。

    重力侵蚀

    ③重力侵蚀,是地面岩体、土体物质在重力作用下,失去平稳向临空面发生位移的现象,如泻溜、滑坡、崩塌、崩岗、洞穴侵蚀等。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。

    冻融侵蚀

    ④冻融侵蚀,为土体或岩体裂隙中的水分因反复冻融过程使土体和岩石体积不断胀缩、破碎、移动的现象,在高寒山区因冻融可发生冻融泥流或浅层滑坡等。

    混合侵蚀

    ⑤混合侵蚀,为两种或两种以上侵蚀营力作用下发生的侵蚀现象,如泥石流等,有的学者将崩岗也列入混合侵蚀中。

    原因/水土流失 编辑

    水土流失水土流失

    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
    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,粮食、民用燃料需求等压力大,在生产力水平不高的情况下,对土地实行掠夺性开垦,片面强调粮食产量,忽视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。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,某些基本建设不符合水土保持要求,例如,不合理修筑公路、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、泥石流等更严重的地质灾害。

    1、自然因素。[1]

    主要有地形、降雨、土壤(地面物质组成)、植被四个方面。
    ①地形。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[1]

    危害/水土流失 编辑

    水土流失水土流失

    1、水土流失容易破坏地面完整
    水土流失中的沟蚀是破坏地面完整的“元凶”。例如,黄河流域的黄土高原地区,许多地方沟头每年平均前进3米左右,把地面切割得支离破碎,从飞机上向下看,许多地方一半左右的地面都变成了沟壑。据黄土丘陵区许多典型小流域的调查,平均每平方公里面积上沟壑长度就有3~5公里。中国南方的广东江西湖南等省境内风化花岗岩地区的崩岗,也有类似的情况。破坏地面完整是破坏生态环境的一个重要方面。

    2、水土流失使土壤肥力衰退,耕地减少,土地退化严重,严重影响农业生产暴雨中陡坡耕地的水土流失特别严重,据科学观测,15~25度的坡耕地每年每公顷流失水量400~600立方米,流失土壤30~150吨;土壤中的、有机质等养分都同时流掉,造成土地日益瘠薄,田间持水能力降低,不耐旱,又加剧了干旱的发展,其结果是农作物产量很低,群众生活贫困。例如,黄土高原地区,许多地方治理前一般每年人均粮食只有250~300公斤,灾年甚至颗粒无收,靠国家从外地调进粮食救济。近50年来,中国因水土流失毁掉的耕地达4000多万亩,平均每年近100万亩。因水土流失造成退化、沙化、碱化草地约100万平方公里,占中国草原总面积的50%。进入20世纪90年代,沙化土地每年扩展2460平方公里。

    3、水土流失严重影响水资源的开发利用
    水土流失造成大量泥沙下泄,淤积山塘、水库,降低了这些水利设施的蓄水功能,影响了水资源的开发利用。黄土高原各地在沟道中兴建的近3000座小水库,大部淤满失效,被迫改作坝地使用。四川省龚嘴水电站库容3.6亿立方米,原设计为蓄水发电,1976年建成,1987年已淤满,改为径流发电。河北省庙宫水库,库容1.83亿立方米,1960年建成,1988年已淤积9650万立方米,占总库容的53%。辽宁省兴修的733座小水库中10年左右已有106座淤满报废。广东省梅州市兴修的3.5万多座山塘和370座小水库,到80年代后期已分别淤积31.6%和61.5%,其中505座山塘库容已全部淤满报废。据1990年初步统计,全国各地由于水土流失损失水库和山塘库容历年累计在200亿立方米以上,按每立方米最低造价0.5元计算,直接经济损失在100亿元以上。至于因减少灌溉面积和发电量而造成的经济损失,至少应是损失库容造价的2~3倍。

    4、水土流失影响交通运输
    每年汛期,由于水土流失造成公路、铁路沿线山坡塌方而引起的交通中断事故,全国时有发生,不胜枚举。一次较大的事故直接经济损失往往以数十万元计。
    由于水土流失,泥沙淤积在河道,加上其他因素,使国内许多河流航程缩短。例如,广东省内河航运里程,建国前有2.0万公里,50年代初期减少为1.59万公里,70年代后期又减少到1.11万公里。四川省建国前有通航河流91条,航程1.6万公里,到1983年减少56条,航程0.8万公里。东北松花江流域,原有通航里程1500公里,到90年代初期,减少为580公里。

    5、水土流失致使泥沙淤积,加剧洪涝灾害
    中国许多地方河流中下游平原地区的洪涝灾害,都是由于上中游山区、丘陵区的水土流失造成的。每年汛期(6~9月)暴雨过程中,山区、丘陵区严重的水土流失,从漫山遍野汇集到千沟万壑,由千沟万壑汇集到河道的支流和干流,形成来势凶猛的洪水,淹没田地、村庄、城镇,造成人民生命财产的巨大损失。
    水土流失加剧洪水威胁还有一个重要因素,就是洪水中挟带的泥沙淤积在河流下游河床,使河底一年年抬高,减小了河道的行洪能力,洪水就向河流两岸漫溢,造成巨大灾害。这种情况黄河流域最有代表性。黄河流域黄土高原地区年均输入黄河泥沙16亿吨中,约4亿吨淤积在下游河床,致使河床每年抬高8~10厘米,由于其严重的水土流失,大量泥沙淤积在下游河床,以致河床比两岸地面高出4~10米,形成“地上悬河”,对周围地区构成严重威胁。汛期洪水奔腾咆哮在两岸大堤中,踞高临下,十分危险。建国前2500年中,黄河大堤曾决口1500多次,每次决口都造成人民生命财产的严重损失。1933年8月,黄河大堤决口,受灾面积6592平方公里,受灾人口273万人,伤亡1.27万人,直接经济损失2.07亿元(银元)。
    中国东北和西南地区,森林破坏严重,水土流失加剧。1998年夏天,长江流域和松花江流域分别发生全流域性的特大洪水,其主要原因之一就是中上游地区水土流失严重,加速了暴雨径流的汇集过程,降低了水库的调蓄和河道的行洪能力。面对危急情势,中共中央号令数十万解放军和当地人民群众奋力抢救,才转危为安。这一沉痛的教训,为全国人民敲响了警钟,为了保障河流中下游人民生命财产的安全,必须在上中游山区、丘陵区搞好水土保持。

    6、水土流失加剧干旱的发展
    中国多年农田受旱面积2.94亿亩,多数发生在水土流失严重的山丘地区。西北地区水资源相对匮乏,总量仅占全国l/8,但为了减轻泥沙淤积造成的库容损失,部分黄河干支流水库不得不采用蓄清排浑的运行方式,使大量宝贵的水资源随着泥沙排入黄河。而在下游,平均每年需舍弃200~300亿立方米的水资源,用于冲沙入海,降低河床。

    7、生态环境恶化,加剧贫困
    水土流失是中国生态环境恶化的主要特征,是贫困的根源。尤其是在水土流失严重地区,地力下降,产量下降,形成“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环。全国农村贫困人口90%以上都生活在生态环境比较恶劣的水土流失地区。[2]

    中国现状/水土流失 编辑

    黄土高原水土流失图黄土高原水土流失图

    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。

    典型事例/水土流失 编辑

    水土流失水土流失

    黄河流域自古是中华民族的摇篮,也是世界古代文化发祥地之一 。

    黄河,作为中华民族的摇篮和母亲河,不仅传承着几千年的历史文明,而且也养育着中国8.7%的人口(据2000年资料统计)。然而,黄河的生态危机正在日益加剧,并面临着土地荒漠化,水资源短缺,水土流失面积增大(黄河中游的黄土高原大面积的水土流失是黄河水土流失面积增大的主要原因),水污染严重,断流加剧,生存环境恶化等诸多问题交织的严峻形势,给流域人民乃至整个国家都发出了严重的警示。

    日益恶化的生态环境,造成世界上海拔最高、江河湿地面积最大、生物多样性最为集中地区之一的黄河源区:水源涵养功能退化、湿地萎缩、灾害频繁,生态系统极其脆弱。“中华水塔”本是对黄河源的一种美称,也是对青海省生态功能的形象描述,但是,这个大水塔却面临着枯竭的危险。

    为了有效地制止生态不断恶化的趋势,近年来,青海省在西部大开发政策的引导和流域机构的大力支持下,把生态治理、建设,重建秀美山川作为黄河源区工作发展的主导方向,结合实际先后重点开展了以黄河源区生态资源保护、植树种草、水土保持、防止荒漠化、草原建设、生态农业等针对性措施为重点的水土保持生态工程建设,并确立了八个生态建设主攻方向各不相同的重点治理区,全面进入了实施阶段。

    希望黄河源区生态“亮黄牌”的这种警示,能让中国人不仅关注身边眼前的生态安全问题,更能高度关注黄河乃至全国的生态安全问题。让黄河焕发青春,让黄河源区重新找回原始的美丽,并恢复它曾孕育了一个民族一种文化的力量。

    黄土高原水土流失最严重、生态环境最脆弱的特点就在于:一是水土流失面积广,全区普遍存在水土流失现象。二是流失程度严重,有大小沟道27万多条。三是流失量大(黄河水的含沙量为多年平均35公斤每立方米,居世界之首)。四是水土流失类型复杂,治理难度大。

    危害表现
    1、泥沙淤积下游河床,威胁黄河防洪安全。
    2、影响水资源的有效利用
    3、制约了经济社会发展。
    4、恶化了生态环境。

    水土流失的原因
    1、自然因素。主要有地形、降雨、土壤(地面物质组成)、植被四个方面。
    ①地形。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
    ③开矿

    地域比较/水土流失 编辑

    黄土高原:

    水土流失分布地图水土流失分布地图

    1.自然原因:土质疏松,降水集中;
    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/水土流失 编辑

    综合治理

    防治水土流失防治水土流失

    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)。 

    生物治理

    按小流域进行综合、连续、集中的治理,是水土保持的成功经验。
    第一 坚持退耕还林还牧 ,建设高标准农田, 推广节灌技术 
    第二推广农艺节水。推广小麦、玉米、水稻高产节水技术,在条件不具备的情况下,继续运用传统的节水种植方式,采用抗旱品种。
    第三推广节灌技术。
    第四推广应用薄壁水窖技术。 

    调整农业结构

    一是通过大规模的退耕还林还草,大力推广先进适用农业种植和经营技术。
    二是结合本地特点,要注意自然资源利用的技术条件,还要特别注意人文环境特点和社会环境。
    三是既要大力推广新品种和新技术,提高单位种植(养殖)面积的产量,改善农产品品质,提高农业的净产出;又要善于捕捉市场信息,正确判断市场供求行情,及早调整产品结构。
    四是根据市场需求及时调整种什么养什么,根据市场对绿色食品的需求,研究发展绿色食品的战略措施,并加强品牌意识,拓宽市场,预测农产品的潜在市场更是值得研究的重要课题。

    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。

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    [1]^引用日期:2016-11-24
    [2]^引用日期:2010-03-12

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