土壤侵蚀的危害与防治方法

土壤侵蚀有狭义和广义两种定义。狭义的土壤侵蚀是指地面土壤在外营力下被分离、搬运以及沉积的整个过程。广义的土壤侵蚀则是指在内外营力作用下，地表物质（包括土壤、母质、风化物和岩石）的分离、搬运以及沉积的整个过程，其中内营力包括现代构造运动（地震、火山爆发等）和重力作用，外营力包括降雨、水流、风力、冰川作用及各种人类活动等（陈永宗等，1988）。由于研究的出发点不同，土壤侵蚀问题中的有关概念在定义上有所差别，见表0-1。

表0-1　土壤侵蚀有关术语的定义

注　表中狭义和广义两种定义分别引自王汉存（1990）及陈永宗等（1988）。

水土流失（soil loss）的含义可分为两个方面，第一是水的流失，即自然植被生态遭毁坏后，由于缺乏森林和植被的林冠和枯枝落叶层截流能力、林地土壤渗蓄能力的降低，降雨后产流时间提前、产流量增加，反映在流域水文特征上表现为洪峰形成快、峰值高、洪量大，地表径流量增加而地下径流量减少。第二是与水的流失同时产生的土的流失，在这个意义上土壤侵蚀和水土流失是同一现象的两个方面，在定性描述时可以通用，但严格来说，在定量描述时两者有本质的区别。土壤侵蚀量指土壤侵蚀过程中，所有发生移动的地表物质的总和。水土流失量则是指离开某一范围的地表物质总和，特别是直接或间接起源于水力侵蚀的那部分物质。一般而言，土壤侵蚀量都大于水土流失量。地表物质在分离之后被地表径流所输运时，会因为地形和径流强度的复杂变化，使得流动不能总是维持足够的挟沙力而产生淤积，即不会全部到达坡基线或流域出口，因此真正的土壤侵蚀量是难以测得的。野外观测到的实际都是土壤流失量。

土壤侵蚀与产沙（sediment yield）也是两个不同的概念。流域产沙是河床演变及泥沙运动力学中的概念，在水文测量中一般指进入河道的地表物质总量，它只是土壤流失量的一部分。流域侵蚀和流域产沙是紧密联系的，如果没有侵蚀，当然也就不会产沙，但侵蚀产物并不一定都会立即成为河流泥沙。这是由于全年降雨中，存在多次沙不下坡或沙不出沟的降雨侵蚀过程。

以长江上游流域（宜昌站以上）为例，20世纪80年代的年平均侵蚀量为15.7亿t，同期长江宜昌站输出的悬移质平均每年5.49亿t，上游流域内11385座大中小型水库年平均淤积量为1.51亿t（见朱鉴远，1999）。输出的悬移质和水库淤积量约占侵蚀量的45%，即有一半以上被侵蚀物质堆积、沉积在流域内。水力输移的悬移质，绝大部分被输出流域，推移质和泥石流，并非全部被输出流域，其中一部分被水流从一地搬运到另一地，仅空间位置随时间发生变化。流域内侵蚀模数并非各地相同，侵蚀量中14亿t来自35.2万km2流域面积，即35%的流域面积集中了89%的侵蚀量。按水系划分，侵蚀量和泥沙输移量均以金沙江为首，嘉陵江次之，岷江居第三。表0-2为长江上游主要水系20世纪80年代年均侵蚀量、输移量。

我国有关部门根据侵蚀发生的营力，把土壤侵蚀分为水蚀、风蚀和冻融侵蚀三个大类型，并对每个类型进行了侵蚀强度分级，统计出大于允许侵蚀量的土壤侵蚀面积分别为：水蚀面积179万km2，风蚀面积188万km2，冻融侵蚀面积125万km2，三者的面积之和为492万km2，占国土面积的51.2%，其中水蚀和风蚀面积之和为367万km2，占国土面积的38.2%（景可1999），而且约有1/5为强度侵蚀[侵蚀模数达5000～10000t/（km2·a）]。

表0-2　长江上游主要水系年均侵蚀量、输沙量、水库淤积量统计表

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注　引自朱鉴远，1999。

土壤侵蚀和水土流失，是河流工程泥沙问题的直接起因。

吴钦孝等（1998）采用径流观测小区试验的方法，研究了黄土高原油松林地不同植被条件对产流产沙过程的影响。结果表明，在地形、土壤、降水条件相同的条件下，油松林地的蓄水对减少径流效果显著，6年合计地表径流深14.07mm，为农地的12.0%，土壤流失量12.45t/km2，不足农地的0.1%。即在试验条件下，林地与农地相比可减少径流88.0%，减少泥沙99.9%，表明了森林巨大的水土保持功能。但林地去除枯落物层后，径流量和泥沙量均有较多的增加，与原状林相比，分别增加了5.1倍和26.5倍。径流量为农地的73.0%，泥沙量相当于农地的2.0%。可见，林地枯落物层具有不可忽视的水源涵养作用和水土保持功能。

国内外大量的野外对比观测研究表明，无论植被类型如何，或者降雨条件及其地下垫面条件如何，当植被盖度大于70%时，地表的侵蚀量都是极其微弱的，侵蚀量还不足裸地的1%。当植被盖度小于10%时，它的减蚀作用基本没有反映。植被盖度在10%～70%之间时植被与侵蚀的关系比较复杂，植被盖度的递增率与侵蚀量的递减率不是同一个数量级。从黄河中游皇皇川流域的观测研究得到，地面植被盖度只有达到30%时才具有明显的防蚀作用。即皇皇川流域植被盖度小于30%时植被的防蚀作用迅速减少；植被盖度为15%时减蚀作用不显著；而植被盖度在30%～60%之间时侵蚀模数变化很小。主要原因是植被以草本与灌木为主，地表缺少枯枝落叶层；还有一个原因是，该处短时暴雨强度大。相比之下，黄河中游南部的植被盖度在40%～50%之间时，侵蚀模数变化不明显。当盖度小于20%时，防蚀作用才迅速减小。主要原因是林下有枯枝落叶层，抗蚀、抗冲的力量都比北部同盖度增强（景可等1997，68页）。

土壤侵蚀的危害主要表现在以下几个方面：

（1）水资源和土壤资源恶化。由于水土流失，土层减薄，土壤水分及肥力下降，以长江流域为例，水土流失面积占流域总面积的40%，年流失的土量相当于每年使耕地表层减少1cm，流失的养分相当于4000多万t的化肥量（杨文治，1990）。流域内植被的生长环境受到破坏，植被覆盖面积减少，水土流失加剧，形成恶性循环。目前的土壤侵蚀如得不到及时治理，将导致土壤肥力完全消失，进而对土壤母质或母岩产生侵蚀，毁坏土壤的再生能力，使土壤资源永久性丧失。

（2）农田、耕地水沙为害。黄土高原某些地区沟壑面积占土地总面积的30%～50%，沟壑纵横切割造成耕地的大面积破坏。红壤区的崩岗形成对土地的蚕食。土壤侵蚀后产生对流域内土地产生沙压、淤埋危害。有时甚至还会因河流泛滥对下游土地产生沙压、淤埋，黄河下游历史上此类灾害十分频繁。

（3）对下游水系的危害。湖泊面积缩小，水面萎缩，汛期蓄水能力减小。湖泊与湿地的生态环境受到永久性破坏。河床因淤积而抬高，防洪能力降低。长江中上游河流通航里程减少，年货运量下降。

（4）流域内水库淤积、库容减少、水利设施效率降低。长江上游流域入长江泥沙量的增加直接威胁未来三峡水库的运行。据三峡库区分片计算，坡面土壤年流失总量达1.5亿t，该区泥沙平均输移比为0.28，平均每平方公里流入长江的泥沙量为895t，整个库区的入江泥沙量为0.44亿t（席承藩等，1994）。