水土保持中文课件3土壤侵蚀及水蚀

⑵雨滴速度与能量：雨滴终点速度越大，对地表的冲击力越大。 ⑶雨滴侵蚀力：是降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。其大小完全
取决于降雨性质，即雨量、雨强、雨滴大小等。
溅蚀分为４个阶段： ①干土溅散阶段：降雨初期，先溅起干土 ②湿土溅散阶段：降雨历时长，溅起湿土 ③泥浆溅散阶段：土壤团粒结构被破坏，泥浆阻塞土壤 孔隙，影响水分下渗，促使地表径流产生。 ④地表板结：土壤表层结构破坏，降雨后板结。
（3）冬季长而寒冷，有保持半年的冻土层，深2米左右，在土 层中形成隔水层，春季积雪的融冻及夏季的大量雨水，一时 来不及下渗，就往往在坡面上造成较大的地表径流，从而引 起土壤流失。
（4）降水多集中在夏季，且多暴雨，这种降雨特性也助长 了黑土地区的土壤侵蚀。
（5）黑土含有较多的有机质，耕垦以后表土比较疏松，特 别是冬季干旱和冰冻后，表土更为细碎，春季干旱多风， 常引起严重的风蚀。
（6）生态环境的破坏，也致使土壤的水蚀、风蚀强烈发生。
钙积成层有：特在殊土结壤构剖和土面特壤的征剖某的一面土层壤分位层层上。碳示酸意钙图、碳酸氢钙淀积，形
钙积层在我国华北、西北地区土壤中广泛存在。
枯枝落叶层
腐殖质层
耕作层
表土层
犁底层
古熟化层
底土层／心土层
粘化层
钙积层
母质层
（森林土）
母质层
（西北娄土）
❖ 下游：坡降缓，但流量更集中，因下游支流汇入主沟道 中，同样影响主沟道径流流向，存在侵蚀作用。在冲淘 两岸时，由于曲流和侧蚀作用，形成凹岸和凸岸，河流 蛇形前进。
❖ 山洪沉积物特征：包括流路中的沉积和山口的沉积。
（1）流路中的沉积：山洪行进到中下游，河道受曲流和侧蚀， 出现凹岸和凸岸，泥沙在凸岸沉积下来。
发展最为活跃的部分，其发展方向与径流方向相反，因此 称为溯源侵蚀。
❖ 侵蚀基准面：侵蚀沟所能达到的最低水平面。在沟口与河 流交汇处。
沟头跌水
冲沟侵蚀：切沟
冲沟，下切深度 ，沟
壑向两侧扩展，横断面呈“Ｕ”形。是侵蚀沟
发育的末期，但还未达到稳定，沟底下切变缓，
沟头的溯源侵蚀和坡岸坍塌还在发生。
侵蚀沟内的水道
（3）沙砾化面蚀
❖ 沙砾化面蚀：即在土石山区农耕地上发生的层状 面蚀，土壤表层细粒被冲蚀后，土壤质地明显变 粗，表土中沙砾含量过高。命运——弃耕！
贵州坡耕地
（4）细沟状面蚀
❖ 细沟状面蚀：
在较陡的坡耕 地上，暴雨过 后，坡面被分 散的小股径流 冲成许多细密 小沟。耕作能 平复。
美国的坡耕地
坡面侵蚀的影响因素
钙积层
❖ ３.沟蚀（gully erosion）
由汇集在一起的地表径流冲刷、破坏土壤及母质， 形成切入地表以下沟壑的土壤侵蚀形式。
耕作不能平复。
分为浅沟侵蚀、切沟侵蚀和冲沟侵蚀３种。
❖ 浅沟侵蚀：细沟状面蚀
浅沟
冲刷表土，下切底土，沟道的横断面为宽浅槽形，一般
宽﹥深。耕作不能平复，但未形成明显的沟头跌水。
山洪侵蚀特征：
山洪具有强大的动能，可将沿途的土沙物质侵蚀、搬 运到下游，并在沟口开阔部位沉积下来。
❖ 上游：径流量小，沟道两侧坡面陡，汇流速度快，沟底 纵比降大，流速更大，所以径流以冲力为主，下切侵蚀 最明显。
❖ 中游：汇水面积大，有较多支流的径流汇集于沟道，流 量增加，因支沟汇流与主沟径流流向不一致，使主沟径 流向彼岸流去，形成偏态流动，产生侧蚀，冲淘河岸。
same? ❖ 古代侵蚀 （人类出现） 现代侵蚀
❖ 正常侵蚀
加速侵蚀
❖ ３.按土壤侵蚀的外营力分类
❖ 土壤侵蚀的内营力有地壳运动、岩浆活动和地震等。 ❖ 土壤侵蚀的外营力有水力、风力、重力等。
❖ 土壤侵蚀按外营力不同，分为水力侵蚀、风力侵蚀、重 力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀和植物侵蚀。
水力侵蚀
（2）山口的沉积：山洪行进到山口地带，地势突然变得开阔， 流速很快降下来，所带土沙石块沉积下来，在山前出现了 洪积扇。分选较明显，在近沟口处组成物质粗，远则细。
湖南山洪暴发 死亡22人
植被破坏造成水土流失图
Primary Factors Influencing Water Erosion
Factors of Water Erosion
江泽民与黄河
风力侵蚀
重 力 侵 蚀 （ 崩 塌 ）
云南东川泥石流
冻 融 侵 蚀
冰川侵蚀
❖ 土壤侵蚀程度(degree of soil erosion)：是指任何一种 土壤侵蚀形式在特定外营力种类作用和一定环境条件影 响下，自其发生开始，截至到目前为止的发展状况。
❖ 土壤侵蚀强度(intensity of soil erosion)：是指某种土 壤侵蚀形式在特定外营力种类作用和其所处环境条件 不变的情况下，该种土壤侵蚀形式发生发展可能性的 大小。
①气候因素：雨强、前期降雨
为什么降雨量大而强度小的降雨对面蚀影响不大？
②地形因素：坡度、坡长、坡形、坡面粗糙度 有利于雨水汇集。
③土壤因素：抗蚀性和抗冲性 质地、结构、水稳性、土壤孔隙、剖面构造、土层厚度、
湿度、土地利用类型 ④植被因素：蓄水、渗透
植被残体进入土壤，提高土壤有机质含量；植物毛根固 结网络，也可以提高土壤抗蚀性。 ⑤人为因素：土地利用不合理
荒溪（Wildbache）
山洪
❖ 2008年6月10日，江西省婺源县沱川村，洪水漫过 村中石桥。据气象部门监测，6月8日8时到10日10 时，婺源县沱川乡降水量达327.3mm。
❖ ４.山洪侵蚀（torrent erosion）
山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲 刷或淤积过程。 特点：①流速快、②冲刷力大、③暴涨暴落 山洪破坏力大，能搬运和沉积泥沙石块，冲毁建 筑物和交通设施、掩埋农田和房屋。
二、土壤侵蚀分类
❖ 土壤侵蚀分类最常见的是: 按土壤侵蚀发生的时间、速度或外营力种类不同 来划分。
❖ １.按时间分类 古代侵蚀 （人类出现） 现代侵蚀
❖ ２.按土壤侵蚀的速度分类
❖ 正常侵蚀（normal erosion）：在自然状态没有人类活动干 预的情况下，纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程，其侵 蚀速度非常缓慢，称为正常侵蚀，也称自然侵蚀（ natural erosion ）。
Environmental conditions determine the types and rates of erosion operating in a particular area.
These conditions consist of four factors: (1) climate, (2) topography, (3) soil, and (4) land cover and use.
1. Climate
❖ Precipitation varies throughout the world.
Rainfall
❖ Two important rainfall variables that determine storm erosivity are rainfall amount and rainfall intensity.
❖ 加速侵蚀（accelerated erosion）：随着人类的出现，人类 的活动逐渐破坏了陆地的自然状态，加快和扩大了某些自 然因素作用所引起的地表土壤破坏和移动过程，直接或间 接地造成了土壤侵蚀速度的加剧，使侵蚀速度大于土壤形 成速度，导致土壤肥力下降，理化性质变劣，甚至使土壤 遭到严重破坏，这种侵蚀过程称为加速侵蚀。
问题: 土壤侵蚀程度高，侵蚀强度是不是也大？ 二者成正比吗？相关吗？
❖ 土壤侵蚀量(amount of soil erosion) ：指土壤、母质及地表 散松物质在外营力的破坏、剥蚀作用下产生分离和位移的 物质量。 是土壤侵蚀作用的数量结果。
❖ 土壤侵蚀模数（土壤侵蚀速率／速度）(soil erosion rate)：
２ ０ ０ ５ 年 珠 江 洪 水 淹 没 民 居
❖ 山洪按成因分类：
①暴雨引起的山洪：是主要类型 ②融雪引起的山洪：高纬度或高山积雪区 ③水库坝体溃决引起的山洪：决堤，流量极大，来
势迅猛，危害极大
❖ 山洪形成的影响因素：
①暴雨 ②地形：
ⅰ）坡度 ⅱ）流域形状 圆形、扇形、辐射形流域，支沟多，汇流快 ③植被：消减洪峰流量，增加枯水流量 ④人类活动：森林砍伐、城市化、溃坝
在奥地利Ｍelk修道院 附近的葡萄园，出现 了土壤表层板结。
原因? 对策?
把苜蓿(alfalfa)引进葡萄园
？ ❖ 影响溅蚀的因素
①气候因素：雨强 、雨型、风力 短阵雨>大面积普通降雨： 雨滴直径大，来势猛。 降雨期间保持固定方向的大风 ②地形因素：坡度 ③土壤因素：土壤种类（团粒结构 、粘土含量 ） ④植被因素：植被及枯枝落叶层能防治溅蚀 截留降雨，防止雨滴直接打击土壤表面； 防止了不利于水分下渗的土壤板结； 渗透水分增加，减少径流。
黑土地滥垦主要产生哪种的水蚀?
❖ 以东北漫岗丘陵区为例
❖ 在我国，以水蚀为主的类型区中，东北低山丘陵和漫岗丘 陵区主要分为：大兴安岭区、小兴安岭区、低山丘陵区和 漫岗丘陵区。其中东北黑土侵蚀的代表性类型为东北漫岗 丘陵区。
❖ 哈尔滨市所在的东北漫岗丘陵区具有较缓的波状起伏地形。 这一带原来是繁茂的草甸草原，近六七十年来进行开垦， 垦殖指数达70％以上。
Raindrop
❖ Forces applied to the soil by raindrop is related to drop size.
2. Topography
❖ The important geometric variables are slope length, steepness and shape.
❖ ２.面蚀（surface erosion）：由于分散的地表径流冲走坡 面表层土粒的一种侵蚀现象。 面蚀是土壤侵蚀最常见的一种形式，主要发生在没有植被 覆盖或植被稀少的土地上，对农业生产危害很大。 两阶段：①蓄渗阶段（植被截留和下渗） ②坡面漫流阶段 全面漫流
面蚀分为层状面蚀、鳞片状面蚀、沙砾化面
蚀和细沟状面蚀４种。
哪种水力侵蚀?
（1）层状面蚀
❖ 层状面蚀：均质土坡面上（农耕地），降雨形成 薄层分散的地表径流，把土壤可溶性物质及比较 细小的土粒带走，使土层变薄，肥力下降。
我国东北黑土区坡耕地
（2）鳞片状面蚀
❖ 鳞片状面蚀：（在非均质土坡面上）非农耕地的 坡面，植被遭到破坏，在有植被处和无植被处受 冲蚀的程度不同，局部面蚀呈鱼鳞状斑点分布。
？ ❖ 东北漫岗丘陵区土壤侵蚀严重的原因
（1）东北漫岗丘陵的坡度多小于2-4度，但坡面较长，汇水面 积很大，使流量和流速增大，从而增强了径流的冲刷能力。
（2）黑土在多年旧耕作方法影响下，在固定的耕层以下形成一 个厚为5—6厘米的犁底层，异常坚实，且心土层及母质层多 为深厚的黄土性粘土，透水缓慢，表土含水量接近饱和时， 就容易发生面蚀和沟蚀。
单位时间单位面积内产生的土壤侵蚀量。
❖ 水流挟沙力：在一定的水流条件下，能够挟运泥沙的数量。
三、水力侵蚀
❖ １.溅蚀（splash erosion）：裸露的坡地受到雨滴的击溅而 引起的土壤侵蚀现象。
❖ 雨滴特性：
⑴雨滴形状、大小及分布： ①形状：圆形、纺锤性、扁平形 ②大小：小雨滴：D<0.25mm 稳定雨滴： D<5.5mm时，雨滴形状很不稳定 暂时雨滴：D>5.5mm时，雨滴形状很不稳定，极易破裂或变形 ③雨滴分布： D50 ：不同直径雨滴所占比例曲线，累计体积为50%所对应的雨滴直 径。 一般雨强越大， D50越大。
内蒙古兴安盟境内的侵蚀沟
❖ 切沟侵蚀：浅沟
切沟，冲刷力 ，下切力 ，
切入母质。
有一定高度的沟头跌水。
横断面“Ｖ”字形。
侵蚀强度大，破坏耕地，是最难治理的阶段。
发展方式包括沟头前进、沟底下切和沟岸扩张。
在黄土高原发展迅速？
大兴安岭山区出现切沟
黄土丘陵土壤质地疏ຫໍສະໝຸດ ，透水性好，具有垂直节理。❖ 溯源侵蚀：流水经沟顶形成跌水进入沟道，它是侵蚀沟
水土保持中文课件3土壤侵蚀及水蚀
Concepts
❖ 土壤侵蚀(soil erosion) ：在水力、风力、冻融、重力等外营 力作用下，土壤、土壤母质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全 部过程。
❖ 流域产沙量(watershed sediment yield)：在特定时段内，通过 小流域出口某一观测断面的泥沙总量。