第一章-水土保持学-绪论

一、水土保持学的研究对象及内容
2、研究内容
②水土流失与水土资源调查和评价的方法。 ③水土流失规律和水土保持措施。 ④ 水土保持的效益，包括生态效益、经 济效益和社会效益。
3/3/2014
18
二、水土流失现状及其危害
1.中国水土流失状况 据第三次全国土壤侵蚀调查（20002001）数据统计，2000年我国水土流失总 面积：356 万km2 ，占国土面积37%。 其中，水蚀面积161万km2 ，风蚀面积195 万km2
位居第三，东部地区最轻微。
● 城市、开发区和交通、工矿区也大量产生。
风力侵蚀 191万平 方公里
水力侵蚀 165万平 方公里
不同区域水土流失情况
西北黄土高原区 东北黑土区 西北风沙区 北方土石山区 长江上游及西南诸河区 西南岩溶石漠化区 南方红壤区
（1）西北黄土区- 面蚀、沟蚀严重，沟多沟深
中国水土发展历史— 普及发展阶段
• 1982年6月30日，国务院发布了《中华人民共和 国水土保持工作条例》； • 1991年6月29日，第七届全国人大常委会第20次 会议通过了《中华人民共和国水土保持法》；
• 通过多年的总结，2004年唐克丽主编的《中国
水土保持》出版，是中国水土保持学科走向成 熟的标志。
二、水土流失现状及其危害
2.中国水土流失主要特点 分布范围广、面积大(除上海和香港，澳门 特别行政区外)； 侵蚀形式多样，类型复杂； 土壤流失严重，中国每年土壤流失总量约为 50亿t 区域差异大。
3/3/2014 26
分布范围广、面积大
风力侵 蚀195百度文库 km2
水力侵 蚀161万 km2 冻融侵 蚀125万 km2
3/3/2014
47
3/3/2014
生态环境，危及人民生命财产安全
48
扬沙、沙尘暴、强沙
尘暴，都是风力侵蚀的典
型表现形式。危及人们的生 活生产和经济发展。
3/3/2014
49
3/3/2014
加剧贫困
50
加重面源污染，威胁饮水安全
水土流失是面源污染的主要载体，水土流失在 输送大量泥沙的同时，也输送了大量化肥、农药和 生活垃圾。
三、水土保持的意义
① 保护土地资源，维护土地生产力。
② 充分利用降水资源，提高抗旱能力。 ③ 改善区域生态环境，促进当地社会和经济发展。 ④ 减少江河湖库泥沙淤积，减轻下游洪涝灾害。 ⑤ 减少江河湖库非点源污染，保护与改善水质。
3/3/2014
52
四、水土保持发展历史与研究进展
东北黑土区水土流失
总面积103万km2 ，典型黑土区35万km2
（3）西北风沙区-风蚀和水蚀交错
涉及新疆、内蒙古、甘肃等省市自治区， 轻度以上水土流失面积为26万km2。
（4）北方土石山区—土层薄，裸岩多，肥力低
涉及海河流域 和淮河流域的北京、 天津、湖北、河北、 山西等省市自治区。 该区域经济发展极不 平衡，下游是我国人 口密集、区域经济发 达地区，水资源紧缺， 且防洪压力大。 特点是表土石混 杂，石多土少，土壤 流失后，地面砂砾化 或石化，失去农业利 用价值。
（7）南方红壤区—土层浅薄、崩岗侵蚀剧烈 涉及福建、广东、江西、湖南、安徽、浙江、 海南等省市。
福建长汀县水土流失严重
该区植被覆 盖度高、生物多 样性丰富、恢复 力强；降雨量大 且集中，多为大 暴雨。 该区是我国 人口密集、经济 相对发达的地区。
二、水土流失现状及其危害
3.水土流失的危害 耕地减少，土地退化严重； 泥沙淤积，加剧洪涝灾害； 影响水资源的有效利用，加剧了干旱的发展； 破坏交通运输、生态环境，危及人民生命财 产安全
3/3/2014
5
一、水土保持学的研究对象及内容
1、几个重要概念 土壤侵蚀：
土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下， 被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积的过程。
水土流失：
在外营力的作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和 损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。
3/3/2014
6
一、水土保持学的研究对象及内容
• 1. 土壤侵蚀调查与基础性、关键性问题的研究
• 研究建立了土壤侵蚀分类原则和系统； • 研究建立了土壤侵蚀区划的原则和系统（如：侵蚀营力 划分一级区） • 土壤侵蚀研究新方法和手段（3S、激光扫描、近景摄影
测量、同位素等）；
• 水土保持与全球气候变化的耦合关系及模型（水土保持 导致碳的排放等）。
4.1 水土保持的发展历史
国外（以美国为例） • 1915年，美国林业局在犹他州设立第一个野外
小区，进行水土流失观测；
• 1917年，Miller在密苏里开展野外小区观测；
• 1920年开始，美国贝内特（H.H.Bennet）开始
系统的水土流失定位观测，创立了“土壤保持 学”，成为土壤侵蚀学的奠基人。
3/3/2014
9
3/3/2014
10
3/3/2014
11
3/3/2014
12
一、水土保持学的研究对象及内容
水土保持学： 研究水土流失形式、发生原因和规律、水 土保持基本原理，据以制定规划和运用综 合措施，防治水土流失，治理江河与风沙， 保护、改良和合理利用水土资源，维护和 提高土地生产力，改善农业生产条件，建 立良好的生态环境的应用科学。
水土保持学
3/3/2014
1
第1章 绪

论
水土保持学的研究对象及内容 水土流失现状及其危害 水土保持的意义 水土保持发展历史与研究进展 与相关学科的关系 水土保持相关知识
3/3/2014
2
3/3/2014
3
3/3/2014
4
2012年7月14日新疆吐鲁番 突发洪水,掀翻车辆致9死5伤
3/3/2014
19
2008全国土壤 侵蚀总面积357
万km2,占国土总
面积的37%。
各水力侵蚀强度面积及所占比例
水力侵蚀161万km2 (占国土面积的17％)
3/3/2014
21
2. 我国水土流失主要来源
坡耕地：目前全国有坡耕地3.17亿亩，占全国水 土流失面积的6％，但土壤流失量占全国的28％。
3/3/2014 13
一、水土保持学的研究对象及内容
2、研究内容
① 水土流失的形式、分布和危害 小流域径流的形成与损失过程 不同土壤侵蚀类型区的自然特点和土壤 侵蚀的特征。
3/3/2014
14
3/3/2014
风力侵蚀（哈密魔鬼城）
15
3/3/2014
水力侵蚀（黄土高原）
16
冻融侵蚀
3/3/2014 17
我国水土流失的发展趋势
古代
水土流失微弱
50、60年代
水土流失面积和 强度增加快
80、90年代
水土流失面积和 强度继续增加 总体得到控制，但 近期局部有增加的 趋势
90年代后
全面发展阶段
1997年以后
（1997年“再造秀美山川”提出）
20世纪90年代
依法防治阶段
小流域综合治理
20世纪80年代 20世纪50-70年代 鸦片战争以后
国外（以美国为例）
• 1934年5月，美国发生黑风暴灾害（20世纪十大 自然灾害之一），美国政府更加重视水土保持， 1935年颁布水土保持法； • 1965年，美国发布著名的通用土壤流失方程（
USLE）；
• 1985年，美国开始研制水蚀预报模型WEPP，
1995年颁布第一个官方版本，2012年发布2012版
西南山区山体滑坡
总面积 259.36万km2。 该区是我国 滑坡和泥石 流发生最多、 最频繁的地 区。
（6）西南岩溶石漠化区—坡耕地石漠化严重 涉及贵州、云南、广西三省自治区。该区山体陡峻， 地形破碎，地下水资源丰富，而地表水严重不足。
西南石漠化严重
陡坡地耕种 现象非常普遍， 水土流失严重并 导致石漠化，许 多地方已无土可 流。 坡耕地是农 民赖以生存的主 要资源，但目前 为止没有采取大 规模的综合整治 措施。
涉及陕西、山西、青海、内蒙、宁夏、甘肃等6省（自治区）。 黄土高原地区是世界上黄土分布最集中、覆盖厚度最大的区域。
黄土高原是我国乃至世界 上水土流失最严重的地区，由 此造成的黄河下游河床淤积抬 高而成“地上悬河”，是中华 民族的心腹之患。
黄河上游总面积约 64 万平 方公里，水土流失面积 45.4 万 平方公里。其中，水力侵蚀面 积 33.7 万平方公里，风力侵蚀 面积11.7万平方公里。
（1991年《水土保持法》）
示范推广阶段
萌芽起步阶段
古代水土保持
《诗经》平治水土
我国水土保持发展历程
1.3.2 水土保持研究进展
国外（以美国为例，围绕三个方面开展研究）
• 土壤侵蚀与水质管理； • 土壤侵蚀与土壤资源管理； • 基于保持规划与环境保护的侵蚀预报技术。
国内（也主要围绕三个方面开展研究）
杂色页岩地区沟蚀严重
总面积约75万km2 流域上游的山地、丘陵和高原面积28万km2
（5）长江上游及西南诸河区—坡耕地侵蚀严重，泥石流、滑坡经常发生 涉及四川、重庆、青海、云南等9省市自治区。该区多数山丘区、特 别是四川盆地周边人口密度较大，坡耕地广泛分布，人为活动强烈，加 上特殊的地质地理环境、复杂的地形地貌格局和气候气象条件，易产生 水土流失。
类型多样
◆ 水力侵蚀
◆ 风力侵蚀
◆ 重力侵蚀
◆ 冻融侵蚀
侵蚀强度和危险程度高 中国每年流失土壤50亿吨，占世界的19.2%。
◆ 长江流域年土壤流失量24亿吨；
◆ 黄河流域年土壤流失量22亿吨。
区域差异大 ● 全国水土流失面积357万km2，占国土面积37.1%。（2008年） ● 遍布全国各地，西部地区最严重，其次为中部，东北地区
东北黑土区水土流失
（2）东北黑土区- 面蚀、沟蚀严重 涉及辽宁省的大部，吉林省全部、黑龙江省全部，内蒙古
自治区等地。东北黑土区世界三大黑土区之一，是我国水土资 源配置最好的区域。
2004 年 提 供 商 品 粮 4187 万 t ， 占全 国 的 1/3 ， 商品率接近 60% ，是我国重 要的商品粮基地。 水土流失对土地生产力 和粮食生产的影响大，黑 土区坡耕地开垦 20 年土壤 肥 力 下 降 1/3 ， 40 年 下 降 1/2 ，每年坡耕地水土流失 导致的粮食损失达 1080 万 t 。
侵蚀沟：
东北黑土 地区大于1公里 的侵蚀沟达25万 多条，成为当地 蚕食耕地和加剧 水土流失的主要 根源。
黑龙江省五常县侵蚀沟
黄土高原现有大于 0.5公里长的沟道有27万 多条，沟道产沙占黄土 高原总产沙量的56%。
开发建设活动：新增水土流失主要来源于开发 建设活动。其中：农林开发、公路铁路、城镇建设、 露天煤矿、水利水电等工程造成的水土流失量所占 比重较大。 广东、新疆、 湖南、贵州、内 蒙古、福建、江 西等省（自治区） 开发建设项目产 生的水土流失量 较大。
本。
采用的措施：1、政府重视，强化组织管理；2、重视立法， 依法治理水土流失；3、实施各种水土保持的主要措施。
中国水土发展历史— 起始阶段 • 1923年，南京金陵大学任承统等人首先用现代 科学理论和方法在山西、山东开展水土流失状 况的调查研究；
• 20世纪40年代初期，我国设立的甘肃天水、陕
西长安和福建长汀（ting）水土保持实验区；
中国水土发展历史— 试验推广阶段
• 20 世纪 50 年代，水利部、中科院等在黄河中游
地区组织了3次大规模的水土流失考察； • 1956~1963年，在国家统一安排下，曾两次修订 了全国水土保持科学技术发展规划； • 1958 年北京林学院设立了水土保持专业，开始 了中国水土保持高级人才的培养；
水土保持：
防治水土流失，保护、改良与合理利用水土 资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥 水土资源的效益和建立良好的生态环境。
3/3/2014
7
土壤侵蚀
水土流失
水的损失
包括几个方面的含义： 1. 水土保持的对象不止是土地资源，还包括水资源。 2. 保持的含义不仅限于保护，而是保护、改良与合理利用。 3. 水土保持的目的在于充分发挥山丘区和风沙区水土资源的 生态效益、经济效益和社会效益，改善当地农业生态环境， 为农业生产和建设服务。 4. 水土保持学是近年来才形成的一门综合性很强的应用技术 科学。
加重面源污染，威胁饮水安全
3/3/2014
39
耕地减少，土地退化严重
3/3/2014
40
3/3/2014
41
3/3/2014
42
泥沙淤积，加剧洪涝灾害
3/3/2014
43
堤 防
泥
3/3/2014
沙
44
3/3/2014
45
3/3/2014
影响水资源的有效利用，加剧干旱的发展
46
破坏交通运输