土壤侵蚀类型的多样性与复杂性

我国的地质地形条件比较复杂,从南到北的生物—气候条件变化多端,跨热带、亚热带、暖温带和寒温带,加之毁林毁草农垦历史悠久,土壤侵蚀发展严重,并几乎涵盖了全球的主要侵蚀类型。土壤侵蚀营力除水力、风力和冻融侵蚀力外,尚有重力。重力侵蚀常与水蚀或风蚀伴随发生,属于复合侵蚀类型并形成复合侵蚀区。例如,泥石流和崩岗多为水力和重力两种侵蚀营力作用下发生的特殊侵蚀类型。近年来,城镇、工矿建设飞速发展,由于对工程建设中引发的新的土壤侵蚀问题估计不足,加之预防监督管理不善,引发了新的人为侵蚀问题。

(1)水力侵蚀。水力侵蚀的形态主要分面蚀和沟蚀两大类,世界上各水蚀地区基本上均发生这两种侵蚀类型。由于各国自然环境和社会经济情况的差异,面蚀和沟蚀的发生发展过程及其特点有所不同。在我国黄土高原地区,伴随面蚀、沟蚀常发生洞穴侵蚀。

1)面蚀。面蚀可分为雨滴侵蚀(溅蚀)、片蚀和细沟侵蚀。细沟为薄层径流汇集成细小股流对地面的侵蚀,属线状或沟状侵蚀过程,与地面薄层水流均匀的面状侵蚀过程截然不同,故一些国内外学者把细沟侵蚀归为沟蚀。另外,由于细沟侵蚀均发生在坡耕地,侵蚀深度不超过耕作层,经犁耕后在地面不留痕迹,故归为面蚀,对此已基本得到共识。天然荒坡地上由于不合理放牧而造成斑块状的践踏痕迹,称为鳞片状侵蚀,也属面蚀(中国大百科水利卷,1992)。

2)沟蚀。我国陆地不仅丘陵、山地起伏,且沟谷发育活跃。以黄土高原为代表,在第四纪黄土沉积的同时,在古地貌基础上,形成和发育了世界上罕见的沟谷纵横、地形起伏的特殊的梁峁状丘陵沟壑区。该区域沟谷密度可达3～6km/km2(按1∶5万地形图量测),在土状堆积物上沟谷切割的最大深度可达100m 以上。由于黄土高原侵蚀地貌的特殊性,我国学者黄秉维(1955)、朱显谟(1947)、罗来兴(1956)、承继成(1963)等曾进行了大量沟蚀类型及分类系统的研究,基本上确定的沟蚀类型有:浅沟、切沟(包括悬沟)、冲沟、河沟。典型的沟道小流域即是以河沟为主系,由不同级别沟谷组成的水路网系统。

浅沟是发生在坡耕地上的一种特殊沟蚀类型,主要是人为不断耕作所致,在大于25°的陡坡耕地最发育,一般由细沟演化发展而成。浅沟下切深已超过耕层,浅沟横断面由于不断耕作成弧形扩展,直至妨碍耕作而不得不弃耕时,浅沟即发展成切沟。坡耕地上一旦发生浅沟,侵蚀量可增长l～3倍;浅沟又是现代沟谷侵蚀发展的原由,并可引发崩塌等重力侵蚀。浅沟侵蚀是我国研究坡耕地土壤侵蚀过程和沟蚀发生发展过程中特殊而极为重要的研究领域(黄委会,1993;张科利和唐克丽,1991)

3)洞穴侵蚀。洞穴侵蚀为深厚黄土沉积物上发育的一种特殊侵蚀类型。在有黄土或黄土状沉积物分布的美国中西部及新西兰等地,可见有洞穴侵蚀或称为漏斗状侵蚀。在黄土高原洞穴侵蚀最为发育,分布也较广泛。洞穴侵蚀的主要类型有水刷窝、跌穴(漏斗状洞穴)、陷穴。洞穴侵蚀常与沟蚀伴随发生,对加速沟头前进利沟床下切(黄委会,1993;唐克丽,1999)。

(2)风力侵蚀。风力侵蚀是指地表砂粒类松散物质在风力作用下脱离地表的运移过程。风蚀类型可分为吹蚀和磨蚀,前者为单纯风力作用,后者为风沙流的侵蚀作用。在吹蚀和磨蚀作用下,地面松散颗粒的运动方式分为悬移、跃移和表层蠕移三种形式。地表或风沙堆积物,因吹蚀、磨蚀作用,相对细粒物质被运移后,出现地面粗化、荒漠化及蘑菇状风蚀地貌,后者往往又可激发崩塌等重力侵蚀(朱震达和陈广庭,1994)。在黄土高原北部长城沿线的水力、风力复合侵蚀区,风蚀可加剧沟蚀(唐克丽,1999)。(www.xing528.com)

(3)重力侵蚀及重力、水力复合侵蚀。重力侵蚀是指坡面土体、岩体在自身重力作用下向临空面发生的位移现象。重力侵蚀的主要侵蚀类型有泻溜、崩塌、滑坡;此外,以重力为主兼水力侵蚀的有崩岗和泥石流。

1)滑坡。暴雨和地震可诱发或激发滑坡类重力侵蚀,大型、快速崩塌性滑坡可直接转化为泥石流。突发性的大型滑坡可酿成严重灾害,四川省“81·8”洪灾中,有90个县发生滑坡6万余处,其中造成重大损失的有4.7万处。

2)崩岗。崩岗是指岩体或土体在重力和水力综合作用下,向临空面突然崩落的现象。崩岗主要分布在我国南方的广东、福建、江西、湖南等地的厚层花岗岩风化物地区。沟谷的溯源侵蚀和沟床下切,可激发崩岗侵蚀的发生,崩岗侵蚀又加剧了沟岸的扩展和沟头前进。崩岗侵蚀模数为3万～5万t/(km2·a),高者可达10万t/(km2·a)以上,可淹没农田、淤塞水库;突发性崩岗可引发泥石流灾害,危及人民生命财产安全。

3)泥石流。泥石流多发生在山区,尤以四川、云南、西藏、甘肃等地分布广泛,活动频繁。陡峻的地形、大量松散固体物质和水体的供给是形成泥石流的必要条件;人为不合理活动,如毁林开荒、工程建设不当等,引起暴发性水土流失,为诱发泥石流的重要因素。突发性的泥石流可酿成人民生命财产的巨大损失。我国台湾省地处西太平洋地震带,造山运动活跃,地震频繁。1907～1964年的57年间,台湾省共发生有感地震15088次,平均每年地震达269次。脆弱的地质构造,加之台风、暴雨的影响,常造成山崩、泥石流灾害,占总土地面积70%的山坡地随处可见(唐克丽,1994)。

冻融侵蚀虽然分布面积广,但多发生在人类活动很少的高寒山区,危害影响较小,尚未列入专门的研究和治理对象。