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1、第八讲 水土流失主要内容主要内容概述概述我国水土流失的特点我国水土流失的特点水土流失的形成过程水土流失的形成过程水土流失的发育条件水土流失的发育条件水土流失的防治水土流失的防治一、概念一、概念水土流失与土壤侵蚀水土流失与土壤侵蚀n 水土流失 在水力侵蚀作用下,地球表面土壤及母质所发生的破坏、分离、以东的过程与现象,属于土地退化的一种形式。n 土壤侵蚀 在水力、风力、冻融、重力等外部地质营力作用下,地球表面土壤及其母质发生各种破坏、分离(分散)、搬运(移动)和沉积的过程和现象。2024-5-5 水土流失是我国习惯采用的术语,国际上多称之为土壤侵蚀。自从土壤侵蚀一词引入我国后,常把土壤侵蚀作为水土
2、流失的同义语,但二者不尽相同。水土流失与土壤侵蚀两个概念存在关联,也有明显的区别。1.土壤侵蚀是一个自然地质过程,不包含人类的价值取向;而水土流失作为一种地质环境问题,强调的是土壤侵蚀的不良影响,即其造成的水土资源和土地生产力的破坏和损失。土壤侵蚀1.世界上许多适宜人类生存的大型冲积平原,正是地表物质在水力作用下沉积形成的。2.澳大利亚的沙尘在西风流的搬运下,越过塔斯曼海,为新西兰火山岛提供了肥沃的土壤,被称为“澳大利亚出口的珍贵产品”。水土流失不良后果良性影响不良后果土地生产力下降、耕地减少等水土流失与土壤侵蚀的区别与联系2.土壤侵蚀的地质营力包括水力、风力、冻融、重力等,据此可将土壤侵蚀分
3、为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀及混合侵蚀等;水土流失只是其中的水力侵蚀过程,其自然营力以水流作用为主。2024-5-5土壤侵蚀水力侵蚀风力侵蚀冻融侵蚀重力侵蚀混合侵蚀水土流失不合理的人类活动滥垦、滥伐、滥牧、工程开挖3.土壤侵蚀由物质的侵蚀、搬运和沉积三个环节构成;而水土流失则只强调其中的侵蚀和搬运环节,不包括物质的堆积过程。2024-5-5土壤侵蚀侵蚀搬运沉积侵蚀搬运水土流失从系统科学的角度来看,水土流失是在水力和人类活动(如植被破坏、坡地开垦、耕作方式的改变、坡形改变等)等外界输入的共同作用下,坡地系统以渐变形式失稳演化的过程。在该过程中,土壤厚度、养分含量等持续减少,系统的状态
4、变量处于异常涨落。水土流失是坡地系统失稳的过程存在水力侵蚀的地区,是否就一定存在水土流失?在许多植被发育与保护良好的地区,虽然可能存在水力侵蚀,但因地表植被保护,水力侵蚀作用较弱,所形成的侵蚀速度一般不侵蚀速度一般不会超过成土速度会超过成土速度,土壤厚度和土壤中的养分含量的变化属于正常涨正常涨落,落,其多年均值趋于定值,坡地系统处于一种宏观稳定状态,并未失稳演化。该情况下得水力侵蚀不能视为水土流失。1 1、分布广泛、分布广泛 2 2、危害严重、危害严重二、我国水土流失的特点水土流失在我国各省区均有发生。水土流失在我国各省区均有发生。大兴安岭阴山贺兰山大兴安岭阴山贺兰山青藏高原一线以东的地区是我
5、国水土流失最严重的地区。其中青藏高原一线以东的地区是我国水土流失最严重的地区。其中以以黄土高原黄土高原(甘肃、宁夏、陕西、山西)、(甘肃、宁夏、陕西、山西)、华南山地丘陵华南山地丘陵发育最发育最强烈。统计表明,黄土高原水土流失面积达强烈。统计表明,黄土高原水土流失面积达4343万万kmkm2 2,平均侵蚀,平均侵蚀模数约模数约80008000吨吨/km/km2 2/a/a;长江中下游、珠江、辽河流域相对较轻,;长江中下游、珠江、辽河流域相对较轻,但也在加剧。但也在加剧。以前认为,水土流失主要发生在黄土分布区,但调查发现,以前认为,水土流失主要发生在黄土分布区,但调查发现,即使在花岗岩、砂页岩、
6、碳酸岩分布区也发生最大范围的水土流即使在花岗岩、砂页岩、碳酸岩分布区也发生最大范围的水土流失,如湖南、江西、山东、广西、云南、贵州、四川等省区,水失,如湖南、江西、山东、广西、云南、贵州、四川等省区,水土流失已成为主要地质灾害种类。土流失已成为主要地质灾害种类。1、分布广泛二、我国水土流失的特点水力侵蚀强度的量化指标水力侵蚀强度的量化指标水力侵蚀强度的量化指标侵蚀模数2024-5-5水力侵蚀强度分级及侵蚀模数标准侵蚀强度分级侵蚀强度分级侵蚀模数侵蚀模数/(t *km-2 *a-1)轻度侵蚀500-2500中度侵蚀2500-5000强度侵蚀5000-8000极强侵蚀8000-13500剧烈侵蚀1
7、3500据中国地质环境监测院调查统计,据中国地质环境监测院调查统计,目前我国水力侵蚀的面积目前我国水力侵蚀的面积为为186.75186.7510104 4 km km2 2、风力侵蚀的面积为风力侵蚀的面积为202.81202.8110104 4 km km2 2、冻融、冻融侵蚀的面积为侵蚀的面积为126.53126.5310104 4 km km2 2。除上海市外,其余。除上海市外,其余3030个省(区、个省(区、市)均发育不同程度的土壤侵蚀,主要分布在新疆、西藏、内蒙市)均发育不同程度的土壤侵蚀,主要分布在新疆、西藏、内蒙古、青海、甘肃、四川、云南、陕西、黑龙江、山西等省(区),古、青海、甘
8、肃、四川、云南、陕西、黑龙江、山西等省(区),约占全国土壤侵蚀总面积的约占全国土壤侵蚀总面积的87%87%。在解放初期,全国水力侵蚀面在解放初期,全国水力侵蚀面积约积约15015010104 4kmkm2 2。这表明建国近这表明建国近5050年来,全国水力侵蚀面积增长年来,全国水力侵蚀面积增长了了24.5%24.5%,目前还以每年约,目前还以每年约0.50.510104 4 km km2 2的速度在增加的速度在增加。1、分布广泛二、我国水土流失的特点水利部1997土壤侵蚀标准以地质地貌、气候特点、侵蚀发生规律等为依据,将我国水土流失区分为西西北黄土区北黄土区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤
9、丘陵区和西南土石山区五大区域。本区以集中降雨和暴雨为主。且黄土疏松多本区以集中降雨和暴雨为主。且黄土疏松多孔,抗蚀能力极差,受降雨、岩性、地形条孔,抗蚀能力极差,受降雨、岩性、地形条件及人类活动的影响,件及人类活动的影响,本区水土流失本区水土流失极为严极为严重,其重,其强度居世界之首强度居世界之首。黄土丘陵沟壑区河。黄土丘陵沟壑区河口镇口镇龙门区是剧烈侵蚀区,为龙门区是剧烈侵蚀区,为黄河流域粗黄河流域粗砂的主要来源区砂的主要来源区。西北黄土区西北黄土区水利部1997土壤侵蚀标准以地质地貌、气候特点、侵蚀发生规律等为依据,将我国水土流失区分为西北黄土区、东北黑土东北黑土区区、北方土石山区、南方红
10、壤丘陵区和西南土石山区五大区域。降雪降雪在该区的降水中占有一定比例,因而在该区的降水中占有一定比例,因而融融雪侵蚀雪侵蚀在水土流失中占重要地位。总体而言,在水土流失中占重要地位。总体而言,本区土壤侵蚀属于本区土壤侵蚀属于轻微侵蚀轻微侵蚀,但由于东北地,但由于东北地区在我国粮食生产中的特殊地位,侵蚀引起区在我国粮食生产中的特殊地位,侵蚀引起的土壤退化对粮食生产及区域可持续发展构的土壤退化对粮食生产及区域可持续发展构成威胁。成威胁。东北黑土区东北黑土区水利部1997土壤侵蚀标准以地质地貌、气候特点、侵蚀发生规律等为依据,将我国水土流失区分为西北黄土区、东北黑土区、北方土石山区北方土石山区、南方红壤
11、丘陵区和西南土石山区五大区域。北方土石山区北方土石山区本区本区植被覆盖度低、土层较薄植被覆盖度低、土层较薄,但降雨的侵,但降雨的侵蚀能力相对较弱。尽管该区绝对侵蚀量不大,蚀能力相对较弱。尽管该区绝对侵蚀量不大,但因土层薄,侵蚀所带来的危害较严重,属但因土层薄,侵蚀所带来的危害较严重,属中度侵蚀区中度侵蚀区。水利部1997土壤侵蚀标准以地质地貌、气候特点、侵蚀发生规律等为依据,将我国水土流失区分为西北黄土区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤丘陵区南方红壤丘陵区和西南土石山区五大区域。南方红壤丘陵区南方红壤丘陵区本区广泛分布本区广泛分布红壤及黄壤红壤及黄壤,在高温高湿条件,在高温高湿条件下风化强
12、烈,土壤十分粘重,下风化强烈,土壤十分粘重,透水性差透水性差,易,易形成超渗产流,且区内形成超渗产流,且区内降水丰沛降水丰沛,虽然植被,虽然植被覆盖度较高,但植被一旦遭到破坏,将导致覆盖度较高,但植被一旦遭到破坏,将导致严重的水土流失。严重的水土流失。水利部1997土壤侵蚀标准以地质地貌、气候特点、侵蚀发生规律等为依据,将我国水土流失区分为西北黄土区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤丘陵区和西西南土石山区南土石山区五大区域。西南土石山区西南土石山区本区广泛分布碳酸盐岩、花岗岩、紫色砂页本区广泛分布碳酸盐岩、花岗岩、紫色砂页岩、泥岩等;且山高坡陡,降水丰沛,水土岩、泥岩等;且山高坡陡,降水丰沛
13、,水土流失十分严重。流失十分严重。在全国范围内,水土流失在各地的发育强度差异明显,在全国范围内,水土流失在各地的发育强度差异明显,呈现出呈现出北强南弱,西强东弱北强南弱,西强东弱的特点。的特点。(1)在平均侵蚀模数和泥砂流失量两项指标上,如陕)在平均侵蚀模数和泥砂流失量两项指标上,如陕西省神府南部侵蚀模数高达西省神府南部侵蚀模数高达2.5-3万吨万吨/km2.a,个别地段达,个别地段达4万吨万吨/km2.a,其侵蚀强度之达居世界首位。全省每年流失的,其侵蚀强度之达居世界首位。全省每年流失的泥砂量(含推移质)为泥砂量(含推移质)为10亿吨。亿吨。(2)位于黄土高原的陕西、山西、甘肃、宁夏、河南、
14、)位于黄土高原的陕西、山西、甘肃、宁夏、河南、内蒙则是我国水土流失最严重,也是世界上最严重的地区。内蒙则是我国水土流失最严重,也是世界上最严重的地区。(3)水土流失占全省区面积的比率为:北方及西南等)水土流失占全省区面积的比率为:北方及西南等地均为地均为29-65%,华东中南均为,华东中南均为6-25%。二、我国水土流失的特点分布广泛2024-5-5二、我国水土流失的特点危害严重水土流失水土流失侵蚀区侵蚀区堆积区堆积区水土物质和养分流失,土层水土物质和养分流失,土层变薄、肥力下降,导致变薄、肥力下降,导致土地土地生产力下降和耕地减少生产力下降和耕地减少。泥沙物质沉积,易导致河道、泥沙物质沉积,
15、易导致河道、水库、湖泊产生水库、湖泊产生泥沙淤积泥沙淤积;且由于养分的输入,易造成且由于养分的输入,易造成地表水体地表水体水质下降水质下降。径流区径流区由于养分的输入,易造成地由于养分的输入,易造成地表水体表水体水质下降水质下降。(1)侵蚀区:土地生产力下降)侵蚀区:土地生产力下降土壤和肥分的流失,土层变薄,土地贫瘠,宜耕地减少。土壤和肥分的流失,土层变薄,土地贫瘠,宜耕地减少。据水利部据水利部2002年的调查资料,我国因自然营力的水土流失年的调查资料,我国因自然营力的水土流失导致的导致的N、P、K养分损失量相当于养分损失量相当于4000104t标准化肥,总量标准化肥,总量超过每年的化肥施用量
16、。超过每年的化肥施用量。我国每年因自然营力而导致的土壤流失量达我国每年因自然营力而导致的土壤流失量达50108 t以上,以上,相当于从全国耕地上刮去相当于从全国耕地上刮去3 mm厚的肥沃表土。厚的肥沃表土。此外,水土流失还影响着土壤的物理性状。以水力侵蚀为此外,水土流失还影响着土壤的物理性状。以水力侵蚀为例,在坡度例,在坡度35的缓坡上,土壤中粒径的粘粒含量可达的缓坡上,土壤中粒径的粘粒含量可达83.59%,而在坡度为,而在坡度为715的坡麓土壤中,其含量减少到的坡麓土壤中,其含量减少到40%。二、我国水土流失的特点危害严重(2)堆积区:水体泥沙淤积)堆积区:水体泥沙淤积流失土壤的堆积,使河道水库淤塞,加剧洪涝灾害的威流失土壤的堆积,使河道水库淤塞,加剧洪涝灾害的威胁胁自建国成立以来,我国湖泊减少了自建国成立以来,我国湖泊减少了500多个,因水土流多个,因水土流失而损失的库容累计达失而损失的库容累计达200108 m3以上;全国以上;全国5万多条河流万多条河流上的上的8万多个水库每年因泥沙淤积损失库容量达万多个水库每年因泥沙淤积损失库容量达10108 m3;黄河和长江荆江段成为黄河和长