水土保持

水土流失：指在水力、重力、风力等外营力以及人类活动作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和损失。

（土壤侵蚀水的损失）
水土流失的危害：
（1）破坏土地资源，吞食农田，威胁群众生存
（2）削弱地力，加剧干旱发展
（3）泥沙淤积河床，加剧洪涝灾害
（4）泥沙淤积水库湖泊，降低其综合利用功能
（5）影响航运，破坏交通安全
（6）水土流失与贫困恶性循环，同步发展
水土保持学是一门研究水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力以利于充分发挥水土资源生态效益、经济效益和社会效益的应用技术科学。

流域治理规划的措施体系：规划经营措施、水土保持林草措施、工程措施、水土保持农牧业技术措施、水土保持法律性措施
水循环模式：
（1）海陆间的水循环又称大循环，是指海洋水与陆地水之间通过一系列的过程所进行的相互转化。

它是陆面补水的主要形式。

（2）内陆水循环：是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽，在高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从而完成的水循环过程。

（3）海上内循环：就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面的过程。

水循环的原因：
（1）内因（水的物理特性：三态普遍、固态密度〈液态、溶剂、流动、温度变化范围适中）（2）外因（太阳辐射和地心引力）
水量平衡：指在任一时段内研究区的输入与输出水量之差等于该区域内的储水量的变化值。

水量平衡研究的对象可以是全球、某区（流）域、或某单元的水体（如河段、湖泊、沼泽、海洋等）。

研究的时段可以是分钟、小时、日、月、年，或更长的尺度。

水量平衡原理是物理学中“物质不灭定律”的一种表现形式。

一般流域水量平衡方程式可表达为：P-E-R=△S式中，P为流域降水量，E为流域蒸发量，R 为流域径流量，△S为流域储水量的变化量。

内流区河流、全球多年平均水量平衡公式为：P0=E0
吸湿水：特性：A.所受引力较大B.近似固体状态C.无溶解能力，不能移动，植物不能吸收利用。

吸湿系数：当吸湿水达到最大时的土壤含水量称为吸湿系数，是土壤水分常数之一。

凋萎系数：指植物吸水速率大于土壤供水速率时，植物开始出现永久凋萎时的土壤含水量，它相当于膜状水的一部分。

吸湿水和膜状水合称物理束缚水，前者叫物理紧束缚水，后者称物理松束缚水。

膜状水的最大含量叫最大分子持水量。

土壤水分的有效性
由于各种因素的影响，只有一部分水分是植物可以吸收的，能够被植物所吸收的水分，称为土壤有效水。

一般来说，凋萎系数与田间持水量之间的土壤水，属于有效水分。

土壤水分有效性主要受土壤质地、结构、有机质含量等影响）。

流域的水文要素运动形式——包括四种：降水、蒸发、渗流、径流等。

降水的特征曲线：降水过程线、降水的累积过程线、等雨量线。

蒸散发包括蒸发和散发。

蒸发是水由液态或固态转化为气态的过程。

散发（或蒸腾）是水分经由植物的茎叶散逸到大气中的过程。

根据蒸发面的不同，可分为：水面蒸发、土壤蒸发和植物散发（蒸腾）。

通常将土壤蒸发和植物散发合称为陆面蒸发。

蒸发与凝结同时进行，逸出水面的水分子量与水面捕获的水分子量之差值，即是实际的蒸发量。

径流：流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流。

包括地面径流、地下径流和壤中流。

下渗（水从地表渗入地下及在地下流动的现象）可分三个阶段：
渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段
影响下渗的因素：
（1）土壤因素，包括土壤物理特性和土壤水特性。

（2）降雨因素，包括雨强、雨型等。

（3）下垫面因素，包括植被覆盖、地形条件等。

（4）人类活动因素，包括水保工程和农业耕作管理等。

导致地表发生改变的力量
内营力作用（地球内部能量）：地壳运动、岩浆活动、地震
外营力作用（太阳能）：风化、剥蚀、搬运、堆积
土壤侵蚀：土壤或其他地面组成物质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。

风化、剥蚀后的碎霄物质，随着各种不同的外营力作用转移到其它地方的过程称为搬运作用。

被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质的物理、化学条件改变，或在生物活动参与下发生堆积或沉积，称为堆积作用或沉积作用。

水土流失与土壤侵蚀关系：
从土壤侵蚀和水土流失的定义中可以看出，二者虽然存在着共同点，即都包括了在外营力作用下土壤、母质及浅层基岩的剥蚀、运搬和沉积的全过程；但是也有明显差别，即水土流失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产力的破坏与损失，而土壤侵蚀中则没有。

土壤侵蚀类型、形式：
（1）按导致土壤侵蚀的外营力种类来划分（水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀、化学侵蚀和生物侵蚀）
（2）按土壤侵蚀发生的时间划分（一类是人类出现在地球上以前所发生的侵蚀，称之为古代侵蚀；另一类是人类出现在地球上之后所发生的侵蚀，称之为现代侵蚀。

）
（3）按土壤侵蚀发生的速率划分(加速侵蚀和正常侵蚀)
水力侵蚀:指在降雨雨滴击溅、地表径流冲刷和下渗水分作用下，土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。

在雨滴击溅作用下土壤结构破坏和土壤颗粒产生位移的现象称为雨滴击溅侵蚀
分散的地表径流冲走地表土粒称之为面蚀
侵蚀沟分为黄土地区的侵蚀沟（浅沟、切沟、冲沟和河沟）和土石山区的侵蚀沟（荒沟和崩岗沟）。

风力侵蚀：指土壤颗粒或沙粒在气流冲击作用下脱离地表，被搬运和堆积的一系列过程，以及随风运动的沙粒在打击岩石表面过程中，使岩石碎屑剥离出现擦痕和蜂窝的现象。

包括石窝（风蚀壁龛）、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀垄槽（雅丹）、风蚀洼地、风蚀谷。

重力侵蚀是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀类型。

它是坡面表层土石物质及中浅层基岩，由于本身所受的重力作用(很多情况还受下渗水分、地下潜水或地下径流的影响)，失去平衡，
发生位移和堆积的现象。

分为陷穴、泻溜、滑坡、崩塌、崩岗、岩层蠕动、山剥皮
冻融作用：由于温度周期性地发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使土层产生冻涨、融沉、流变等一系列应力变形，也称冰劈作用。

使土体变形，岩石裂缝不断加深扩大，以致岩体崩裂成岩屑，称冻融侵蚀
化学侵蚀主要形式：岩溶侵蚀、淋溶侵蚀、土壤盐碱（渍）化。

影响土壤侵蚀的因素：（1）自然因素：气候、地形、地质、土壤、植被等
（2）人为因素
USLEA=RKLSCP式中，A是单位面积坡地的土壤流失量，R是降雨—径流因子，K是土壤可蚀性因子，L是坡长因子，S是坡度因子、C是作物与覆盖因子、P是水土保持措施因子。

水土保持工程主要内容:山坡防护工程、沟道治理工程、山洪排导工程、小型蓄水用水工程斜坡固定工程包括的流程：(1)挡墙（2抗滑桩（3）削坡和反压填土（4）排水工程（5）护坡工程（6）滑动带加固措施（7）植物固坡作用（8）落石防护工程
梯田工程作用：截短坡长，减少径流，增加入渗，减少土壤侵蚀量；改良土壤，增加产量；改善生产条件和生态环境等。

谷坊的作用和位置选择（1）作用：固定和抬高侵蚀基准，防止沟床下切；抬高沟床，稳定坡脚；减缓沟道纵坡，减少山洪流速；使沟道逐渐淤平，形成坝地；（2）谷坊位置的选择：谷口狭窄；河床基岩外露；上游有宽阔平坦的储沙地方；在汇合点的下游，避开天然跌水
淤地坝的作用：稳定和抬高侵蚀基准，防止沟底下切和沟岸坍塌，控制沟头前进和沟壁扩张；蓄洪、拦泥、削峰、减少入河、入库泥沙，减轻下游灾害；变荒沟为良田。

淤地坝比水库大坝设计洪水标准低，坝坡比较陡，对地质条件要求低，坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。

林业生态工程是根据生态学、生态经济学、系统科学与生态工程原理，针对自然资源环境特征和社会经济发展现状所进行的以木本植物为主体，并将相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结合而形成的稳定而高效的人工复合生态系统的过程。

林业生态工程营建具有森林环境的生态系统
林业生态工程采用传统的造林绿化技术
水土保持林的水文效应：
（1）对降雨的再分配作用：1.林冠层对降雨的截留、2.枯枝落叶层对降雨的截留作用（2）森林植被对土壤水文性质的改良作用
（3）削减洪峰涵养水源的作用
水土保持耕作技术种类：
（1）以改变小地形增加地面糙率为主的农业技术措施
等高耕作、沟垄种植、坑田耕作、半旱式耕作等
（2）以增加地面覆盖为主的农业技术措施
留茬（残茬）覆盖、秸秆覆盖、砂田覆盖、地膜覆盖等
（3）以增加土壤抗蚀性为主的农业技术措施
少耕（含少耕深松、少耕覆盖）、免耕等
生态效益、经济效益和社会效益，总称为综合效益。

生态效益：在流域生态经济系统及其影响范围内，对人类社会有益的全部效用。

经济效益：在流域生态经济系统及其影响范围内，被人们开发利用已变为经济形态的那部分效益
社会效益：在流域生态经济系统及其影响范围内，被人们认识，且已为社会服务的那部
分效益。

综合效益的基本特征
（1）效益的整体性：第一、注重局部效果，更注意其对整个系统的影响，个别利益加整体利益。

第二、系统的输出都必然是三方面效益组成的成果系列，只是比重有所差别而已。

发展的阶段性：对流域生态经济系统经营管理是随人类社会发展而产生和变化的
（2）计量的复杂性：第一、各个组成部分效益和综合效益之间的关系；第二、间接效益难有一种为社会各界普遍接受的外延边界加以计量；第三、随着社会科技水平的提高和林业经营系统的发展，系统影响波及范围和作用程度加大。

（3）人类的主体性：综合效益研究的出发点在于人为中心的社会长远利益和整体利益，这种利益离开了人类社会这个中心来研究只能是一种抽象的讨论。

水土保持工作的方针
“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”
涵养水源：指暂时贮存的水分的一部分以土内径流的形式或以地下水的方式补给给河川，从而起到调节河流流态，特别是季节性河川水文状况的作用。

水土保持耕作技术的作用
（1）耕作对土壤紧实度和通气性的影响：土壤过于疏松，孔隙率过大，易于耕作，但持水及蓄水能力较差，土壤含水量不稳定，抗蚀性差，有机物质的矿化过程加快，养分易流失，不利于有机质的积累；过于紧实，通气性差，微生物的活动受限制，根系的生长和伸延也受影响
（2）土壤含水量的影响：土壤表层结构的好坏对土壤容重、通气性和吸收地表径流，以及水分入渗等都有直接的影响。

（3）对作物生长和产量的影响：耕作能极大地改变土壤水分这一物理状况，从而给农作物的顺利生长与发育创造了良好的条件，因此，广大的水土流失区适时与合理地采用水土保持耕作技术不但能有效的控制水土流失，也能通过改善土壤的物理状况来促进农作物的生长和产量的提高。

云南地貌：南地势西北高东南低，海拔高差异常悬殊。

南属青藏高原南延部分，地形以元江谷地和云岭山脉南段宽谷为界，分为东西两部。

东部为滇东、滇中高原，地形小波状起伏，平均海拔2000米左右，表现为起伏和缓的低山和浑圆丘陵，发育着各种类型的岩溶地形。

西部为横断山脉纵谷区，高山深谷相间，相对高差较大，地势险峻
黄土高原地表破碎，沟壑纵横，谷坡陡峭，在加上有大面积黄土覆盖，使得地表物质很不稳定，一遇到外力，很容易崩塌和侵蚀。

黄土高原的土质疏松，碳酸钙含量高，遇水崩解。

因此，黄土极易被流水侵蚀和搬运，也易成崩解和滑坡。

此外，黄土高原上降水偏少，多数地区降水量高在300—650毫米之间，且降水季节分配不均，主要集中在夏季，冬季很少。

黄土高原沟壑纵横，植被稀疏，有利于夏季热力对流，所有降水多为暴雨。

降水过于集中和暴雨也是导致水土流失的原因。

人类过度的开垦、放牧、乱伐等不合理利用土地造成了恶性循环，进一步加深了水土流失。

1、生物措施主要指种树种草，这是治理水土流失的根本措施之一，但种树种草要因地制宜，沟壑斜坡上适宜种护坡林，沟壑中则应沿着侵蚀沟道植树
2、工程措施：兴修水库、修建水平梯田、打坝淤地等都是工程措施。

在沟道里打坝淤地，拦蓄泥沙，不仅可以防止泥沙流入河中，还可以在淤地上种植庄稼，治沙效果显著。

3、以小流域为单元的综合治理：小流域指相当于坳沟或河沟的沟道流域。

以小流域为单元的综合治理过程中，应注意贯彻生物措施与工程措施紧密结合的原则。