水土流失

水土流失

水土流失是指人類對土地的利用,特別是對水土資源不合理的開發和經營,使土壤的覆蓋物遭受破壞,裸露的土壤受水力沖蝕,流失量大於母質層育化成土壤的量,土壤流失由表土流失、心土流失而至母質流失,終使岩石暴露。(《中國大百科全書•環境科學》)水土流失可分為水力侵蝕、重力侵蝕和風力侵蝕三種類型指地球上人類賴以生存的土壤和水分,在山區、丘陵區和風沙區,由於不利的自然因素和人類不合理的經濟活動,造成地面的水和土離開原來的位置,流失到較低的地方,再經過坡面、溝壑,匯集到江河河道內去的現象。

基本信息

定義

水土流失水土流失

水土流失(waterandsoilloss)是指“在水力、重力、風力等外營力作用下,水土資源和土地生產力的破壞和損失,包括土地表層侵蝕和水土損失,亦稱水土損失。”--(《中國水利百科全書•第一卷》,《中國大百科全書•水利卷》,《水土保持學》王禮先中國林業出版社2005)。

1981年科學出版社《簡明水利水電詞典》提出,水土流失指“地表土壤及母質、岩石受到水力、風力、重力和凍融等外力的作用,使之受到各種破壞和移動、堆積過程以及水本身的損失現象。這是廣義的水土流失。狹義的水土流失是特指水力侵蝕現象。”
這與前面講的土壤侵蝕有點相似,所以人們常將“水土流失”與“土壤侵蝕”兩詞等同起來使用。
根據中國第二次水土流失遙感調查,20世紀80年代末,中國水土流失面積356萬k㎡,其中:水蝕面積:165萬k㎡,風蝕面積:191萬k㎡,在水蝕、風蝕面積中,水蝕風蝕交錯區水土流失面積26萬k㎡。
在165萬k㎡的水蝕面積中,輕度83萬k㎡,中度55萬k㎡,強度18萬k㎡,極強6萬k㎡,劇烈3萬k㎡。
在191萬k㎡風蝕面積中,輕度79萬k㎡,中度25萬k㎡,強度25萬k㎡,極強27萬k㎡,劇烈35萬k㎡。
凍融侵蝕面積125萬k㎡(是1990年的遙感調查數據),沒有統計在中國公布的水土流失面積當中。
1991年中國國務院頒布《水土保持法》,為中國第一部專業水保技術法規,為中國水保工作者長期無法律依靠劃上了句號。

類型

水土流失水土流失

在不同侵蝕營力作用下,水土流失所表現出的類型。按根據產生水土流失的“動力”即侵蝕營力可將水土流失分為:

水力侵蝕

①水力侵蝕,即水蝕,以降水和地表徑流作為侵蝕的直接動力,其主要侵蝕形態有濺蝕、面蝕和溝蝕。水力侵蝕分布最廣泛,在山區、丘陵區和一切有坡度的地面,暴雨時都會產生水力侵蝕。它的特點是以地面的水為動力沖走土壤。代表性的地區有陝西,山西省。

風力侵蝕

②風力侵蝕,以風為外營力作用於地表而引起塵土、沙的侵蝕。可分為懸移(或稱揚失)、跳躍和滾動(或稱蠕動)三種運動方式。風力侵蝕主要分布在中國西北、華北和東北的沙漠、沙地和丘陵蓋沙地區,其次是東南沿海沙地,再次是河南安徽江蘇幾省的“黃泛區”(歷史上由於黃河決口改道帶出泥沙形成)。它的特點是由於風力揚起沙粒,離開原來的位置,隨風飄浮到另外的地方降落。

重力侵蝕

③重力侵蝕,是地面岩體、土體物質在重力作用下,失去平穩向臨空面發生位移的現象,如瀉溜、滑坡、崩塌、崩崗、洞穴侵蝕等。重力侵蝕主要分布在山區、丘陵區的溝壑和陡坡上,在陡坡和溝的兩岸溝壁,其中一部分下部被水流淘空,由於土壤及其成土母質自身的重力作用,不能繼續保留在原來的位置,分散地或成片地塌落。

凍融侵蝕

④凍融侵蝕,為土體或岩體裂隙中的水分因反覆凍融過程使土體和岩石體積不斷脹縮、破碎、移動的現象,在高寒山區因凍融可發生凍融泥流或淺層滑坡等。

混合侵蝕

⑤混合侵蝕,為兩種或兩種以上侵蝕營力作用下發生的侵蝕現象,如土石流等,有的學者將崩崗也列入混合侵蝕中。

原因

水土流失水土流失

中國是個多山國家,山地面積占國土面積的2/3;又是世界上黃土分布最廣的國家。山地丘陵和黃土地區地形起伏。黃土或鬆散的風化殼在缺乏植被保護情況下極易發生侵蝕。大部分地區屬於季風氣候,降水量集中,雨季
降水量常達年降水量的60%~80%,且多暴雨。易於發生水土流失的地質地貌條件和氣候條件是造成中國發生水土流失的主要原因。
中國人口多,糧食、民用燃料需求等壓力大,在生產力水平不高的情況下,對土地實行掠奪性開墾,片面強調糧食產量,忽視因地制宜的農林牧綜合發展,把只適合林,牧業利用的土地也闢為農田。大量開墾陡坡,以至陡坡越開越貧,越貧越墾,生態系統惡性循環;濫砍濫伐森林,甚至亂挖樹根、草坪,樹木銳減,使地表裸露,這些都加重了水土流失。另外,某些基本建設不符合水土保持要求,例如,不合理修築公路、建廠、挖煤、採石等,破壞了植被,使邊坡穩定性降低,引起滑坡、塌方、土石流等更嚴重的地質災害。

1、自然因素。

主要有地形、降雨、土壤(地面物質組成)、植被四個方面。
①地形。地面坡度越陡,地表徑流的流速越快,對土壤的沖刷侵蝕力就越強。坡面越長,匯集地表徑流量越多,沖刷力也越強。
②降雨。產生水土流失的降雨,一般是強度較大的暴雨,降雨強度超過土壤入滲強度才會產生地表(超滲)徑流,造成對地表的沖刷侵蝕。
③地面物質組成。
④植被。達到一定鬱閉度的林草植被有保護土壤不被侵蝕的作用。鬱閉度越高,保持水土的越強。
2、人為因素。

人類對土地不合理的利用、破壞了地面植被和穩定的地形,以致造成嚴重的水土流失。
①植被的破壞

危害

水土流失水土流失

1、水土流失容易破壞地面完整
水土流失中的溝蝕是破壞地面完整的“元兇”。例如,黃河流域的黃土高原地區,許多地方溝頭每年平均前進3米左右,把地面切割得支離破碎,從飛機上向下看,許多地方一半左右的地面都變成了溝壑。據黃土丘陵區許多典型小流域的調查,平均每平方公裡面積上溝壑長度就有3~5公里。中國南方的廣東江西湖南等省境內風化花崗岩地區的崩崗,也有類似的情況。破壞地面完整是破壞生態環境的一個重要方面。
2、水土流失使土壤肥力衰退,耕地減少,土地退化嚴重,嚴重影響農業生產暴雨中陡坡耕地的水土流失特別嚴重,據科學觀測,15~25度的坡耕地每年每公頃流失水量400~600立方米,流失土壤30~150噸;土壤中的、有機質等養分都同時流掉,造成土地日益瘠薄,田間持水能力降低,不耐旱,又加劇了乾旱的發展,其結果是農作物產量很低,民眾生活貧困。例如,黃土高原地區,許多地方治理前一般每年人均糧食只有250~300公斤,災年甚至顆粒無收,靠國家從外地調進糧食救濟。近50年來,中國因水土流失毀掉的耕地達4000多萬畝,平均每年近100萬畝。因水土流失造成退化、沙化、鹼化草地約100萬平方公里,占中國草原總面積的50%。進入20世紀90年代,沙化土地每年擴展2460平方公里。
3、水土流失嚴重影響水資源的開發利用
水土流失造成大量泥沙下泄,淤積山塘、水庫,降低了這些水利設施的蓄水功能,影響了水資源的開發利用。黃土高原各地在溝道中興建的近3000座小水庫,大部淤滿失效,被迫改作壩地使用。四川省龔嘴水電站庫容3.6億立方米,原設計為蓄水發電,1976年建成,1987年已淤滿,改為徑流發電。河北省廟宮水庫,庫容1.83億立方米,1960年建成,1988年已淤積9650萬立方米,占總庫容的53%。遼寧省興修的733座小水庫中10年左右已有106座淤滿報廢。廣東省梅州市興修的3.5萬多座山塘和370座小水庫,到80年代後期已分別淤積31.6%和61.5%,其中505座山塘庫容已全部淤滿報廢。據1990年初步統計,全國各地由於水土流失損失水庫和山塘庫容歷年累計在200億立方米以上,按每立方米最低造價0.5元計算,直接經濟損失在100億元以上。至於因減少灌溉面積和發電量而造成的經濟損失,至少應是損失庫容造價的2~3倍。
4、水土流失影響交通運輸
每年汛期,由於水土流失造成公路、鐵路沿線山坡塌方而引起的交通中斷事故,全國時有發生,不勝枚舉。一次較大的事故直接經濟損失往往以數十萬元計。
由於水土流失,泥沙淤積在河道,加上其他因素,使國內許多河流航程縮短。例如,廣東省內河航運里程,建國前有2.0萬公里,50年代初期減少為1.59萬公里,70年代後期又減少到1.11萬公里。四川省建國前有通航河流91條,航程1.6萬公里,到1983年減少56條,航程0.8萬公里。東北松花江流域,原有通航里程1500公里,到90年代初期,減少為580公里。

5、水土流失致使泥沙淤積,加劇洪澇災害
中國許多地方河流中下游平原地區的洪澇災害,都是由於上中游山區、丘陵區的水土流失造成的。每年汛期(6~9月)暴雨過程中,山區、丘陵區嚴重的水土流失,從漫山遍野匯集到千溝萬壑,由千溝萬壑匯集到河道的支流和幹流,形成來勢兇猛的洪水,淹沒田地、村莊、城鎮,造成人民生命財產的巨大損失。
水土流失加劇洪水威脅還有一個重要因素,就是洪水中挾帶的泥沙淤積在河流下遊河床,使河底一年年抬高,減小了河道的行洪能力,洪水就向河流兩岸漫溢,造成巨大災害。這種情況黃河流域最有代表性。黃河流域黃土高原地區年均輸入黃河泥沙16億噸中,約4億噸淤積在下遊河床,致使河床每年抬高8~10厘米,由於其嚴重的水土流失,大量泥沙淤積在下遊河床,以致河床比兩岸地面高出4~10米,形成“地上懸河”,對周圍地區構成嚴重威脅。汛期洪水奔騰咆哮在兩岸大堤中,踞高臨下,十分危險。建國前2500年中,黃河大堤曾決口1500多次,每次決口都造成人民生命財產的嚴重損失。1933年8月,黃河大堤決口,受災面積6592平方公里,受災人口273萬人,傷亡1.27萬人,直接經濟損失2.07億元(銀元)。
中國東北和西南地區,森林破壞嚴重,水土流失加劇。1998年夏天,長江流域和松花江流域分別發生全流域性的特大洪水,其主要原因之一就是中上游地區水土流失嚴重,加速了暴雨徑流的匯集過程,降低了水庫的調蓄和河道的行洪能力。面對危急情勢,中共中央號令數十萬解放軍和當地人民民眾奮力搶救,才轉危為安。這一沉痛的教訓,為全國人民敲響了警鐘,為了保障河流中下遊人民生命財產的安全,必須在上中游山區、丘陵區搞好水土保持。
6、水土流失加劇乾旱的發展
中國多年農田受旱面積2.94億畝,多數發生在水土流失嚴重的山丘地區。西北地區水資源相對匱乏,總量僅占全國l/8,但為了減輕泥沙淤積造成的庫容損失,部分黃河乾支流水庫不得不採用蓄清排渾的運行方式,使大量寶貴的水資源隨著泥沙排入黃河。而在下游,平均每年需捨棄200~300億立方米的水資源,用於沖沙入海,降低河床。
7、生態環境惡化,加劇貧困
水土流失是中國生態環境惡化的主要特徵,是貧困的根源。尤其是在水土流失嚴重地區,地力下降,產量下降,形成“越窮越墾,越墾越窮”的惡性循環。全國農村貧困人口90%以上都生活在生態環境比較惡劣的水土流失地區。

中國現狀

黃土高原水土流失圖黃土高原水土流失圖

中國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一,由於特殊的自然地理和社會經濟條件,使水土流失成為主要的環境問題。

中國的水土流失分布範圍廣、面積大,根據公布的中國第2次遙感調查結果,中國的水土流失面積達356萬k㎡,占國土總面積的37%,其中水力侵蝕面積達165萬k㎡,風力侵蝕面積191萬k㎡。在水蝕和風蝕面積中,水蝕、風蝕交錯面積為26萬k㎡,侵蝕形式多樣,類型複雜,水力侵蝕、風力侵蝕、凍融侵蝕及滑坡土石流等重力侵蝕特點各異,相互交錯,成因複雜。土壤流失嚴重,根據統計,中國每年流失的土壤總量達50億噸。長江流域年土壤流失總量為24億噸,其中上游地區年土壤流失總量達15.6億噸,黃河流域、黃土高原區每年進入黃河的泥沙多達16億噸。

典型事例

水土流失水土流失

黃河流域自古是中華民族的搖籃,也是世界古代文化發祥地之一 。

黃河,作為中華民族的搖籃和母親河,不僅傳承著幾千年的歷史文明,而且也養育著中國8.7%的人口(據2000年資料統計)。然而,黃河的生態危機正在日益加劇,並面臨著土地荒漠化,水資源短缺,水土流失面積增大(黃河中游的黃土高原大面積的水土流失是黃河水土流失面積增大的主要原因),水污染嚴重,斷流加劇,生存環境惡化等諸多問題交織的嚴峻形勢,給流域人民乃至整個國家都發出了嚴重的警示。

日益惡化的生態環境,造成世界上海拔最高、江河濕地面積最大、生物多樣性最為集中地區之一的黃河源區:水源涵養功能退化、濕地萎縮、災害頻繁,生態系統極其脆弱。“中華水塔”本是對黃河源的一種美稱,也是對青海省生態功能的形象描述,但是,這個大水塔卻面臨著枯竭的危險。

為了有效地制止生態不斷惡化的趨勢,近年來,青海省在西部大開發政策的引導和流域機構的大力支持下,把生態治理、建設,重建秀美山川作為黃河源區工作發展的主導方向,結合實際先後重點開展了以黃河源區生態資源保護、植樹種草、水土保持、防止荒漠化、草原建設、生態農業等針對性措施為重點的水土保持生態工程建設,並確立了八個生態建設主攻方向各不相同的重點治理區,全面進入了實施階段。

希望黃河源區生態“亮黃牌”的這種警示,能讓中國人不僅關注身邊眼前的生態安全問題,更能高度關注黃河乃至全國的生態安全問題。讓黃河煥發青春,讓黃河源區重新找回原始的美麗,並恢復它曾孕育了一個民族一種文化的力量。

黃土高原水土流失最嚴重、生態環境最脆弱的特點就在於:一是水土流失面積廣,全區普遍存在水土流失現象。二是流失程度嚴重,有大小溝道27萬多條。三是流失量大(黃河水的含沙量為多年平均35公斤每立方米,居世界之首)。四是水土流失類型複雜,治理難度大。

危害表現
1、泥沙淤積下遊河床,威脅黃河防洪安全。
2、影響水資源的有效利用
3、制約了經濟社會發展。
4、惡化了生態環境。
水土流失的原因
1、自然因素。主要有地形、降雨、土壤(地面物質組成)、植被四個方面。
①地形。地面坡度越陡,地表徑流的流速越快,對土壤的沖刷侵蝕力就越強。坡面越長,匯集地表徑流量越多,沖刷力也越強。
②降雨。產生水土流失的降雨,一般是強度較大的暴雨,降雨強度超過土壤入滲強度才會產生地表(超滲)徑流,造成對地表的沖刷侵蝕。
③地面物質組成。
④植被。達到一定鬱閉度的林草植被有保護土壤不被侵蝕的作用。鬱閉度越高,保持水土的越強。

2、人為因素。人類對土地不合理的利用、破壞了地面植被和穩定的地形,以致造成嚴重的水土流失。
①植被的破壞
②不合理的耕作制度
③開礦

地域比較

黃土高原:

水土流失分布地圖水土流失分布地圖

1.自然原因:土質疏鬆,降水集中;
2.人為原因:人類的過度開發(過度放牧、開礦、毀林開荒)【流水侵蝕為主】。
整治措施:黃土高原不如南方水熱條件好,又處於過渡地帶,需實施植樹種草、退耕還林還草等生物措施;興修水庫、打壩淤地、修建水平梯田等工程措施以小流域為單位進行綜合治理,使黃土高原生態環境得以改善,區域經濟得以發展。

南方丘陵:

1.自然原因:地表的起伏有利於流水沖刷,降水量大且時間長;
2.人為原因:人類的過度開發(過度開發,樵採)【降水侵蝕為主】。
整頓措施:南方低山丘陵地區由於水熱條件好,其有效措施是以封山育林恢復植被、新興小水電,大辦沼氣等(切實解決農村生活用能問題,才是能封住山林的基本保障)。
南方低山丘陵地區的水土流失所帶來的影響遠比北方嚴重的原因:
一、從經濟角度看
南方低山丘陵地區水熱條件更好,單位土地的生物生長量和產值更高,每寸土地水土流失造成的損失更大。
二、從生態角度看
南方低山丘陵地區多為石質山地,土層薄,一旦表土蝕去,容易形成石漠化,而且恢復起來更難。
三、從社會角度看
南方低山丘陵地區人口稠密,並且在江河下游地區多為重要的工農業生產基地和經濟中心,水土流失對社會影響更大,造成的損失也更大。

治理

綜合治理

防治水土流失防治水土流失

原則:調整土地利用結構,治理與開發相結合。
具體:1、壓縮農業用地,重點抓好川地、塬地、壩地、緩坡梯田的建設,充分挖掘水資源,採用現代農業技術措施,提高土地生產率,逐步建成旱澇保收,高產穩產的基本農田(基本前提)。
2、擴大林草種植面積;
3、改善天然草場的植被,超載過牧的地方應適當壓縮牲畜數量,提高牲畜質量,實行輪封輪牧;
4、復墾回填。
實踐:小流域綜合治理
重點:保持水土,開發利用水土資源,建立有機高效的農林牧業生產體系。
方針:保塬,護坡,固溝
模式:工程措施(打壩建庫,平整土地,修建基本農田,抽引水灌溉)。

生物治理

按小流域進行綜合、連續、集中的治理,是水土保持的成功經驗。
第一 堅持退耕還林還牧,建設高標準農田,推廣節灌技術
第二推廣農藝節水。推廣小麥、玉米、水稻高產節水技術,在條件不具備的情況下,繼續運用傳統的節水種植方式,採用抗旱品種。
第三推廣節灌技術。
第四推廣套用薄壁水窖技術。

調整農業結構

一是通過大規模的退耕還林還草,大力推廣先進適用農業種植和經營技術。
二是結合本地特點,要注意自然資源利用的技術條件,還要特別注意人文環境特點和社會環境。
三是既要大力推廣新品種和新技術,提高單位種植(養殖)面積的產量,改善農產品品質,提高農業的淨產出;又要善於捕捉市場信息,正確判斷市場供求行情,及早調整產品結構。
四是根據市場需求及時調整種什麼養什麼,根據市場對綠色食品的需求,研究發展綠色食品的戰略措施,並加強品牌意識,拓寬市場,預測農產品的潛在市場更是值得研究的重要課題。

化學處理

套用陰離子聚丙烯醯胺(PAM)防治水土流失,已成為國際普遍採用的化學處理措施。2003年美國水土保持報導了美國印地安那州D.C.Flangan等人套用模擬降雨裝置,在多干擾農田中,進行了施用PAM防治水土流失的試驗研究,取得了在雨量充沛地區施用PAM防治水土流失的試驗成果。第1次暴雨事件後,20kg/h㎡PAM能使農用粉沙壤土的土壤固體顆粒淋失量減少60%,還能減緩60L/min高強度流水的沖刷侵蝕。在易嚴重侵蝕的地區用PAM處理後的土壤能有效控制侵蝕。對初始乾土模擬降雨研究發現,在69mm/h降雨中,用80kg/h㎡PAM可使粉沙壤土堤減少86%的地表徑流和99%的土壤流失。在表土,用PAM液霧噴施風乾的土壤比直接用乾PAM顆粒處理的土壤更能及時有效地控制侵蝕。相信,此項研究對中國套用PAM防治水土流失的試驗研究,有一定的借鑑作用。

自然災害分類導航

自然災害,人類依賴的自然界中所發生的異常現象。自然災害對人類社會所造成的危害往往是觸目驚心的。
地震 地震帶 洪澇災害 旱災
海嘯 颱風 火山災害 龍捲風

自然災害主題

日本地震海嘯讓我們再一次見到自然災害的可怕,本任務為整理類任務,可添加摘要、圖片、排版等,希望大家在編輯詞條之餘,能夠增長一些知識,學會在面臨這些災難時的緊急避難方法。

常見自然災害

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