一般和特殊地理环境条件下“水土流失过程”表征

一般和特殊地理环境条件下“水土流失过程”表征

万 晔1，2 段昌群1 韩添丁3

(1．云南大学生命科学学院，昆明，650091)

（2．云南大学资源环境与地球科学学院,昆明650223）

（3．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州，730000）

摘要水土流失是重要的地表过程,是地表水份、养分流失及土壤被侵蚀过程,水土流失是我国最严峻的生态环境问题之一。本文从广义和狭义两个层面对水土流失的概念及特点进行了阐释，在阐明水蚀区水土流失一般过程的前提下，以区域典型实例探讨和表征了极端地理条件下水土流失的特殊过程。

关键词水土流失；地理环境条件；一般过程；特殊过程；

引言

环境污染、水土流失、生态破坏和土地退化是21世纪人类面临的最严重的生态环境问题。自上世纪工业革命以来几乎发端于世界各地的人口爆炸、陡坡土地垦殖、土地荒漠化、水体和空气污染加重、生物多样性锐减、淡水资源短缺,及周而复始发生在我国的黄河断流、长江洪灾,北方干旱、南方洪涝及大规模毁灭性的沙尘暴,预示我国生态环境面临严峻挑战,频频对我国的经济社会造成严重影响和威胁。

作为严重的生态环境问题之一的水土流失也是一种重要的地理现象，从短时段看，是一种重要的土壤侵蚀过程，从长期看，是一种地表侵蚀过程和地形地貌发育演变过程。水土流失与人类社会的生产、生活密切相关，水土流失流掉了大量的土壤肥力和土壤养分，是人类建设美好家园面临的大敌，“大地在流血”就是人们对地球上水土流失的最好表征和说词。从一般规律来看，水土流失对地理生态环境的宏观影响主要表现为：1）地力减退：水土流失带走了大量土壤养分，导致土壤肥力下降，保水性能变差。以云南为例，全省每年流失土壤5.500×109t，损失有机质9.75×106t, 全N7.20×105t，全P 1.20×106t,K为5.00×103t。2）淤积水库和河道，抬高河床，降低防洪标准。在土壤遭到严重破坏的地区，每年雨季，山洪携带大量的泥沙进入河道、水库和渠道，降低现有水利工程的效益，严重影响水利工程的安全运行，缩短水利工程的使用寿命。云南省因水土流失淤积水库2.39×108m3 ，坝塘1.17×108m3, 毁坏电站379座。河道泥沙的淤积抬高了河床，使过水断面减少。

城市坝子周围地区，由于河流进入坝区，河床坡度变缓，水流速度减慢，上游泥沙极易沉积下来，河道淤积、河床抬高现象明显，导致洪灾造成更大经济损失。3）洪涝和干旱灾害频繁。水土流失严重地区，林草覆盖率低下，水源难于涵养，在同等暴雨条件下，森林覆盖率差的地方，洪峰流量要大得多，导致洪灾发生；林草水源涵养能力的下降，水资源的大量流失，加剧了旱灾的程度，使旱灾发生频繁。4）加剧滑坡、泥石流等山地自然灾害。滑坡、泥石流等山地灾害是水土流失发展到十分严重程度的表现，对其治理向来是水土流失、水土保持及生态建设的重中之重。云南有崩塌、滑坡、泥石流等灾害点4.7万处，具有一定危害程度的7670处，全省

基金项目：云南省自然科学基金资助项目（项目编号：2002C0015R）；云南省教育厅应用基础基金项目(04Z232A)

作者简介：万晔（1965-），男，甘肃天水人，研究员,在读博士，主要从事自然地理、生态学研究。E-mail : yestw@;

所有县市都有不同程度的灾害。有35个县城、50多个乡镇、2847个自然村、150余河道的行洪能力，降低了河道防洪标准。尤其在人口密集、经济发达、良田众多的个大中型厂矿、480km铁路、2220km公路受到直接威胁。平均每年造成200多人死亡，直接经济损失高达2×108元以上。5）导致水资源枯竭、水环境恶化。水土流失导致森林减少、草地退化，使地下水位下降，泉水枯竭，水质下降。原来终

年清澈的河流部分已经枯竭，成为季节性河流；每逢旱季，河泉干枯，人畜饮水越来越困难。有些山区，村民必须到10多km以外去取水，人挑马驮，苦不堪言。6）破坏生态环境和旅游资源。水土流失使昔日的青山绿水环境成为荒山凸岭、沙石遍地的不毛之地，自然生态系统的生态功能受到了严重破坏。生态环境的破坏将直接影响旅游业的发展，使旅游区在投资环境、投资安全性等方面处于不利地位。

此外水土流失还引起土壤养分含量下降，土壤物理肥力下降及土壤生物肥力的退化[1]，引起土壤的物理、化学和生物性质发生改变，使人类赖以生存的土地资源和土壤质量受到越来越严重的影响。

1 “水土流失”概念阐释

《中国大百科全书·水利卷》和《中国水利百科全书》将水土流失定义为:“在水力、风力、重力等外营力作用下,土地资源和生产力的破坏和损失.它包括土地表层流失侵蚀和水的流失”。风力、水力、重力等外营力是产生水土流失的前提条件,水和土的流失是水土流失的主体和结果。水土流失的形式除雨滴溅蚀、面蚀、细沟侵蚀、切沟侵蚀等典型的形式外,还包括河岸侵蚀、山洪、泥石流、滑坡及塌方等形式。《水利水电工程技术标准》(SL26---92)中,水土流失定义为: “土壤及其它地表物质在水力、风力、冻融、重力等作用下被破坏剥蚀运转和沉积的过程”。有学者认为：“水土流失是指在水力和风力的作用下，地表物质发生剥蚀、迁移或者沉积的过程”

[2]；又有学者认为“所谓水土流失是指地表土壤及母质受外力作用发生的多种破坏、迁移和堆积过程及水土损失，包括水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀等。在全世界，除了典型的沙漠和冰冻的极地外，如果在下雨期间地表无遮盖物，那么土地就要受到水的侵蚀，在我国称为水土流失，在国外称之为土壤侵蚀（包括风蚀）”[3]。

大多数看法认为: “水土流失是在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏与损失;水土流失包括一般的土壤侵蚀与水的损失;土壤侵蚀的形式除雨滴击溅、土壤片蚀、细沟侵蚀、切沟侵蚀，还包括淋溶侵蚀、冻融侵蚀、山洪侵蚀、滑坡及泥石流侵蚀。水的损失一般指植被截留、地面及水面蒸发、植物蒸腾、深层渗漏、坡地径流损失以及由于非点源污染引起的水质恶化”[4-8]。笔者认为:广义的“水土流失”是指地表侵蚀过程,是一种重要的地理过程和地貌过程。包括不同地理环境和地貌条件下的水蚀、风蚀和重力侵蚀,狭义的“水土流失”专指水蚀区的土壤侵蚀。水土流失是一种松散土层的能量转换过程,其主要特征是具有不可逆转性,一旦发生就不易治理;水土流失是一种分布范围广且对人类生存与发展危害极大的生态环境问题。

水土流失也指在水流作用下，土壤被侵蚀、搬运和沉积的整个过程。在自然状态下，纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢，常与土壤形成过程处于相对平衡状态。因此坡地还能保持完整，这种侵蚀称为自然侵蚀，也称为地质侵蚀。在人类活动影响下，特别是人类严重地破坏了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动，流失过程加速，即发生水土流失。

水蚀区的土壤侵蚀主要表现在坡地，一般分为降雨侵蚀、径流侵蚀、降雨搬运和径流搬运[9]。例如细沟和切沟间侵蚀以降雨侵蚀为主、细沟和切沟侵蚀以径流侵蚀为主，降雨搬运是指大暴雨和特大暴雨可使土壤表层松散物质直接由降雨导致产生搬运