我国土壤侵蚀主要影响因素分析

我国土壤侵蚀主要影响因素分析

摘要:土壤侵蚀是一个全球性的生态环境问题。它是指在风力、水力、重力等地质营力作用下,土壤被剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀是造成地表水土流失的直接原因。其发生和发展是侵蚀动力因素和侵蚀环境因素(如降水、土壤、地形坡度、植被覆盖和土地管理方式等)综合作用的结果,是一种复杂的人文和自然地理过程。目前全球土地退化日益严重,我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一,对其进行监控、治理已经成为全球关注的焦点。

关键词:土壤侵蚀因素分类人为因素

1、我国土壤侵蚀的基本状况

土壤侵蚀其本质是土壤肥力下降,理化性质变劣,土壤利用率降低,生态环境恶化。中国是土壤侵蚀最为严重的国家之一,全国的土壤侵蚀面积占国土面积的38.2%。随着人口增长、资源缺乏、能源危机、粮食不足等问题的出现,人们为了满足人类社会发展之需,对土地资源的破坏越来越严重,破坏了生态环境的平衡,制约着经济的快速发展和社会的安定团结,土壤侵蚀问题显得更为严峻。

表l 中国上壤侵蚀而积基本情况表单位(万/平方千米)

2、影响土壤侵蚀的因素分类

2.1降雨与土壤侵蚀

降雨是土壤侵蚀发生的动力,除直接打击土壤,形成击溅侵蚀,还形成地表径流,冲刷土体,以一种综合的效应来影响侵蚀。一般说来,降雨量是影响侵蚀的主要因子之一,一次最大30分钟集中降水降雨强度为0.5一0.75nUn/min和0.75~/而n 的高度降雨和极高强度降雨是决定水土流失总量的决定性因素,一次大的降雨有时占全年侵蚀量的80%一90%左右。大的降雨过程,加剧了河床淤积,黄河下游河床高出地面4-10m的“悬河”,湖泊淤积也都与此相关。土壤侵蚀加快了水库的淤积速度,成为改变地表过程的重要方面,解放以来,我国修建大中、小型水库8600座,增加地表贮水量约4000亿衬,相当于增加地表水径流量的14%,约为湖泊淡水量的2倍。然而,据不完全统计,由于淤积全国已丧失有效库容达40%,使水利工程不能发挥作用,威胁水库的安全,根据部分省调查,淤积情况十分严重。

2.2地形与土壤侵蚀

地貌的形态特征可以视为各种形状和坡度斜面在空间的组合,也可以把它解析为各种长度坡度、坡向几何图形的不同组合。作用于各种几何面上不同大小和方向的力的作功过程,以及各种几何面对作用力作用过程的反馈,则构成了地貌因素影响侵蚀的物理本质。在各种雨强的情况下,一般侵蚀量与坡度成正相关。水力侵蚀主要是在坡地上发生的。因此,地面坡度是决定径流冲刷能力的基本因素,

径流的大小决定于径流的数量、深度和速度,而流速大小又取决于地面坡度,在一定范围内,地面坡度愈大,径流速度愈大,土壤侵蚀也更为严重。据在榆林试验,冲刷量随坡度的增大而增大。雨强较小时,土壤侵蚀量增长率也不大,雨强极高(I30>0.75mm/min)时,侵蚀量增长也显著增大。坡长也影响土壤侵蚀大小,当雨量大于0.5 mm/min时,坡长和冲刷呈正相关。

2.3植被与土壤侵蚀

茂密的森林可以截留一部分雨水,并可削弱雨滴对地面的击溅侵蚀能力,在雨强达10一20 mm/min,树冠可截留降雨量6%一20%),一般郁闭度愈高,截留越大。森林、草地中有一厚层的枯枝落叶,具有很高的涵蓄水分能力,随落物量的增加,其平均蓄水量和平均蓄水率也在增加,整地造林对强化降雨人渗也有一定的影响,造林的减流作用随降雨历时的延续而减少,而且随着降雨强度的增大而减少,因此,植树造林是治理土壤侵蚀的有效途径。植物的根系对土壤有很好的穿插、缠绕、固结的作用,根据西北林学院实测,13年的刺槐在25cm以内的土层有侧根30一40条,最大根长4m多,粗4cm左右;一般长2一3m,粗Zcm左右,主根深达1一1.5m,粗5cm左右,如此庞大的根系能使周围的土体固定起来,以防冲刷。同时,林木强大的根系从深层内吸收水分,并通过枝叶的蒸腾可排除深层土体的含水量,使土层内特别是滑动面潜流减少。

2.4毁坏植被

历史上,黄土高原长期处于中国政治经济文化的中心,社会经济发达,人类活动极为频繁,特别是连绵不断的战争,对森林草原植被破坏严重。2000年来,人们不断开垦农田,黄土高原大片大片的森林被砍伐,草地被辟为农田,植被被破坏后地表毫无蓄水功能,大雨一来,立即形成千千万万条径流,冲刷土壤。组成黄土高原的黄土疏松多孔,粘结力弱,在雨水长期冲刷下,黄土高原被切割得支离破碎,到处沟壑纵横,土壤越来越贫瘠。黄河流域植被的减少,引起气候干旱,降水随之减少,使得黄河总水量减少,造成近20年连续断流。1997年断流时间达226天[5], 1998年为142天,已引起全国的关注。

3、防止土壤侵蚀的方法

3.1改良土壤特性的防止侵蚀方法。风化土对土壤侵蚀的影响受土壤物理化学特性的支配,其中,关于侵蚀特性的因子有二:①土壤的渗透性;②土壤的侵蚀性。其中,从土壤的渗透性与土壤侵蚀的关系上看,因在地面出现净雨,即降雨强度1比入渗能力大时容易发生侵蚀,所以,入渗能力的大小将会产生很大影响。而且这种侵蚀能力时间变化明显,它随土地利用和植被覆盖状况、土壤含水量、深层土状况、降雨强度和雨滴作用以及土壤类型和性质的不同而不同。一般来说,从降雨入渗和植被所需的水分保持两方面看,由壤土或微沙质壤土组成的地表土具有最佳的土性。如:已经证实入渗和渗漏受非毛细管孔隙率左右,团粒越大,这种非毛细管孔隙率越大,所以施用石灰和聚丙烯腊钠盐等各种土壤改良剂将会加速团粒的形成和固结,并有助于增强土壤的渗透性和提高土壤防蚀效果。

3.2使用设施防止泥沙输移的方法。这种方法是通过修建沉沙池、拦沙坝或洪水调节坝等来拦截和调节开垦坡地侵蚀输移的泥沙,以及放泄池中表层清水,防止下游河流和水库等悬浮泥沙引起水质混浊来减少泥沙灾害。按照水土保持的观点,在开垦的农田和宅地一直是采用这种修建大型设施的方法。这些设施技术过去主要是在土木工程学、农业土木工程学和固沙工程学方面发展起来的,在将其应用于开垦农田和宅地等方面时,也存在有水质污染的新间题,现在需要进一步加以改进。例如,在开垦宅地过程中,可修建沉沙池进行污水处理,但这种沉沙池由于悬浮泥沙特性不同,有的长期不能沉淀,因此,必采用及他方法。

参考文献:

[1]白金凤. 基于RS和GIS的干旱荒漠区域土壤侵蚀动态监测与评价. 干旱环境监测,2008.22(4)

[2]牛银栓.水土流失是生态环境恶化的祸根[J].甘肃环境研究与监测,2001,14(1):54-59