非 洲 的 土 壤 侵 蚀 与 土 壤 生 产 力
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可编辑修改精选全文完整版水土保持学第二章土壤侵蚀1.土壤侵蚀:土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
2.水土流失:在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失,亦称水土损失。
3.内营力作用的主要表现是地壳运动、岩浆活动、地震等。
1)地壳运动:地壳运动使地壳发生变形和位移,改变地壳构造形态,因此又称为构造运动,根据地壳运动的方向,可分为垂直运动和水平运动两类。
2)岩浆活动:岩浆活动是地球内部的物质运动(地幔物质运动)。
地球内部软流圈的熔融物质会在压力、温度改变的条件下,沿地壳裂或脆弱带侵入或喷出,岩浆侵入地壳形成各种侵入体,喷出地表则形成各种类型的火山,改变原来形态,造成新的起伏。
3)地震:地震也是内营力作用的一种表现,它往往与断裂、火山现象相联系。
4.外营力作用的主要能源来自太阳能。
地壳表面直接与大气圈、水圈、生物圈接触,它们之间发生复杂的相互影响和相互作用,从而使地表形态不断发生变化,都经历了风化、剥蚀、搬运和堆积(沉积)几个环节。
1)风化作用:风化作用就是指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化,是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。
2)剥蚀作用:各种外营力作用(包括风化、流水、冰川、风、波浪等。
)对地表进行破坏,并把破坏后的物质搬离原地,这一过程或作用称为剥蚀作用。
3)搬运作用:风化、侵蚀后的碎屑物质,随着各种不同的外营力作用转移到其他地方的过程称为搬运作用。
4)堆积作用:被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质物理、化学条件的改变,或在生物活动参与下发生堆积或沉积,称为堆积作用。
5.土壤侵蚀的类型1)按导致土壤侵蚀的外营力种类划分土壤侵蚀类型:水力侵蚀类型风力侵蚀类型重力侵蚀类型冻融侵蚀类型冰川侵蚀类型混合侵蚀类型化学侵蚀类型生物侵蚀类型2)按土壤侵蚀发生的时间划分:以人类在地球上出现的时间为分界点,将土壤侵蚀划分为两大类:古代侵蚀:人类出现在地球上以前所发生的侵蚀现代侵蚀:人类出现在地球上之后所发生的侵蚀3)按土壤侵蚀发生的速度划分:土壤侵蚀类型:加速侵蚀、正常侵蚀6.水力侵蚀的作用方式,按侵蚀作用方向,可分为下蚀和侧蚀。
土壤侵蚀强度分级标准表(SL190-96)级别平均侵蚀模数 [t/(km 2· a)] 平均流失厚度(mm/a)西北黄土东北黑土区 / 南方红壤丘西北黄土南方红壤丘陵区 /西南东北黑土区 /高原区北方土石山区高原区北方土石山区陵区 /西南土土石山区石山区微度< 1000 < 200 < 500 < 0.74 < 0.15 < 0.37 轻度1000-2500 200-2500 500-2500 0.74-1.9 0.15-1.9 0.37-1.9 中度2500-5000 1.9-3.7强度5000-8000 3.7-5.9极强度8000-15000 5.9-11.1剧烈> 15000 >11.1注:本表流失厚度系按土壤容重 1.35g/cm3折算,各地可按当地土壤容重计算之。
土壤侵蚀程度分级指标*劣地或石现代沟谷(细植被程度质坡地占沟,切沟,冲覆盖度地表景观综合特征该地面积 % 沟)占该面积 % ( %)斑点状分布的劣地或石质坡地。
沟轻度<10 <10 70-50 谷切割深度在 1m 以下,片蚀及细沟发育。
零星分布的裸露沙石地表有较大面积分布的劣地或石质坡中度10-30 10-30 50-30 地。
沟谷切割深度在 1-3m 。
较广泛分布的裸露沙石地表强度≥30 ≥30 ≤ 30 密集分布的劣地或石质坡地。
沟谷切割深度 3m 以上。
地表切割破碎土地生物生产量较侵蚀前下降 %10-3030-50≥50* 注:在判别侵蚀程度时,根据风险最小原则,应将该评价单元判别为较高级别的侵蚀程度。
风蚀强度分级表 *级别床面形态(地表形态)植被覆盖度( %)风蚀厚度侵蚀模数(非流沙面积)( mm/a)[t/(km 2· a)]微度固定沙丘,沙地和滩地> 70 < 2 < 200轻度固定沙丘,半固定沙丘,沙地70-50 2-10 200-2500中度半固定沙丘,沙地50-30 10-25 2500-5000强度半固定沙丘,流动沙丘,沙地30-10 25-50 5000-8000极强度流动沙丘,沙地< 10 20-100 8000-15000剧烈大片流动沙丘< 10 > 100 > 150001* 注:在判别侵蚀程度时,根据风险最小原则,应将该评价单元判别为较高级别的侵蚀程度。
EPIC 模型中土壤侵蚀量的数学模拟李 军1,2(1. 西北农林科技大学农学院,陕西杨陵 712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100)摘 要:土壤侵蚀和生产力影响估算模型EPIC 是一种较有影响的农田生产管理和水土资源评价模型。
本文简要介绍了EPIC 模型中对侵蚀气象因素、土壤水蚀量、土壤风蚀量、侵蚀中营养物质流失量以及土壤耕作对侵蚀影响等环节进行数值模拟的主要数学方程,可供农田水土资源管理定量评价研究中借鉴。
关键词: EPIC 模型,土壤侵蚀,数学方程土壤侵蚀和生产力影响估算模型EPIC (Erosion -Productivity Impact Calculator )(Williams 等,1984)是美国研制的一种基于“气候-土壤-作物-管理”综合连续系统的动力学模型,可以评价土壤侵蚀对土壤生产力的影响,用来估计农业生产和水土资源管理策略的效果。
EPIC 模型由气象模拟、水文学、侵蚀泥沙、营养循环、农药残留、植物生长、土壤温度、土壤耕作、经济效益和植物环境控制等模块组成,包含了三百多个数学方程。
本文仅简要介绍该模型中定量模拟描述土壤侵蚀量的主要数学方程,可供在我国农田水土资源管理定量评价研究中借鉴。
1 侵蚀气象因子模拟1.1 降水量EPIC 的降水模型是一重Markov 链模型,需要输入降水的逐月概率和雨-晴天转换概率。
雨天的概率直接用雨天日数来计算:(1) NDNWD PW /=(1)式中,PW 是雨天概率,NWD 是雨天日数,ND 是该月的天数。
晴天之后为雨天的概率可以用PW 的比例来表示:(2)(3) PWD W P β=)/()/(0.1)/(D W P W W P +−=β(2)、(3)式中,P (W/D )是晴天之后为雨天的概率,P (W/W )是雨天之后为雨天的概率,β是一个控制降水事件发生时间间隔的系数,取值范围通常为0.6~0.9。
(1)土壤侵蚀容许量标准土壤侵蚀容许量是指在长时期内能保持土壤肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量。
因为我国地域辽阔,自然条件千差万别,各地区的成土速度也不相同,该标准规定了我国主要侵蚀类型区的土壤容许流失量:侵蚀类型区土壤容许流失量Et/(km ·a)]西北黄土高原区 1 ooo东北黑土区200北方土石山区200南方红壤丘陵区500西南土石山区500(2)水力侵蚀强度分级强度分级平均侵蚀模数[t/(km ·a)]微度侵蚀<2O0,500,1 000轻度侵蚀200,500,1 000~2 500中度侵蚀2 500~5 000强度侵蚀5 000~8 000极强度侵蚀8 000~1 5 000剧烈侵蚀>1 5 000(3)风蚀强度分级风蚀强度分级按地表植被覆盖度、年肼蚀厚度和侵蚀模数三项指标划分。
强度分级植被覆盖度年风蚀厚度侵蚀模数( ) (ram) [t/(km。
·a)]微度>70 <2 <200轻度70~50 2~1O 200~2 500中度5O~30 1O~25 2 5OO~5 000强度3O~10 25~50 5 000~8 000极强度<10 50~100 8 000~15000剧烈<1O >100 >1 5 000除此外,还有面蚀、沟蚀、重力侵蚀等分级标准,此处不一一赘述。
“水”和“土”是水土流失的两个漉失主体,水土流失归根结底是土地表屡的侵蚀和水的流失。
而评价水土流失程度的量化指标,即水土流失强度分级标准应同时包括两个流失主体的强度指标。
我国目前采用的土壤侵蚀强度分级标准做为水土流失强度分级标准,不仅混淆丁水土流失与土壤侵蚀这两个不同的概念,而且也是片面的、不准确的和不严肃的,有必要进行修改和完善笔者认为:水土流失强度分级标准应该体现同时含有两个流失主体的强度分级标准,缺一不可。
我国一些人习惯上将水土流失称为土壤侵蚀,把二者等同起来,混淆了这两个截然不同的概念,为准确理解和认识水土流失的含义造成了混乱。
注册土木工程师--水利水电工程--水土保持专业水利水电工程水土保持专业1、什么是水土流失?答:水土流失是在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括水损失与土壤侵蚀、山洪和泥石流等。
2、什么是土壤侵蚀?答:指土壤及其母质在外营力的作用下剥离搬运和沉积的全过程。
即水土流失、水土资源的破坏与损失,包括:水损失(径流损失、渗漏损失、蒸散损失);土流失(崩塌、滑坡、风蚀);水+土的流失(水蚀);水土混合流失(泥石流);土地资源的破坏和土地的生产力下降(荒漠化、沼泽化、盐碱化等)。
3、土壤侵蚀依据外营力可分为哪几类?答:土壤侵蚀基本以侵蚀外营力为依据进行划分,同时考虑侵蚀形式和防治特点,土壤侵蚀的分类如下:答:溅蚀是指裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象。
它是在一次降雨中最先导致的土壤侵蚀。
裸露的坡地受到较大雨滴打击时,表层土壤结构遭到破坏,把土粒溅起,溅起的土粒落回坡面时,坡下比坡上落得多,因而土粒向坡下移动,随着雨量的增加和溅蚀的加剧,地表往往形成一个薄泥浆层,再加之汇合成小股地表径流的影响,很多土粒随径流而流失,这种现象常称为溅蚀。
溅蚀破坏土壤表层结构,堵塞土壤孔隙,阻止雨水下渗,为产生坡面径流和层状侵蚀创造了条件。
5、什么是面蚀?答:面蚀是指由于分散的地表径流冲走坡面表层土粒的一种侵蚀现象,探视土壤侵蚀中最常见的一种形式。
由于面蚀面积大,侵蚀的又是肥沃的表土层,所以对农业生产的危害很大。
根据面蚀发生的地质条件、土地利用现状的不同及其表现的形态差异,又可以分为层状面蚀、鳞片状面蚀、砂粒化面蚀和细沟状面蚀四种。
6、什么是沟蚀?答:沟蚀是指由汇集在一起的地表径流冲刷破坏土壤及其母质,形成切入地表及以下沟壑的土壤侵蚀形式。
面蚀产生的细沟,在集中的地表径流侵蚀下继续加深、加宽、加长,当沟壑发展到不能为耕作所平复时,即变成沟蚀。
沟蚀形成的沟壑成为侵蚀沟。
7、沟蚀可分为哪几类?答:根据沟蚀程度及表现形态,沟蚀可以分为浅沟侵蚀、切沟侵蚀和冲沟侵蚀等不同类型。
⼟壤侵蚀敏感性分析2.1.2 ⼟壤侵蚀强度分级(1)⼟壤侵蚀容许量标准⼟壤侵蚀容许量是指在长时期内能保持⼟壤肥⼒和维持⼟地⽣产⼒基本稳定的最⼤⼟壤流失量。
因为我国地域辽阔,⾃然条件千差万别,各地区的成⼟速度也不相同,该标准规定了我国主要侵蚀类型区的⼟壤容许流失量:侵蚀类型区⼟壤容许流失量Et/(km ·a)]西北黄⼟⾼原区 1000东北⿊⼟区 200北⽅⼟⽯⼭区 200南⽅红壤丘陵区 500西南⼟⽯⼭区 500(2)⽔⼒侵蚀强度分级强度分级平均侵蚀模数[t/(km ·a)]微度侵蚀 <2O0,500,1 000轻度侵蚀 200,500,1 000~2 500中度侵蚀 2 500~5 000强度侵蚀 5 000~8 000极强度侵蚀8 000~1 5 000剧烈侵蚀 >1 5 000(3)风蚀强度分级风蚀强度分级按地表植被覆盖度、年肼蚀厚度和侵蚀模数三项指标划分。
强度分级植被覆盖度年风蚀厚度侵蚀模数( ) (ram) [t/(km。
·a)]微度 >70 <2 <200轻度 70~50 2~1O 200~2 500中度 5O~30 1O~25 2 5OO~5 000强度 3O~10 25~50 5 000~8 000极强度 <10 50~100 8 000~15000剧烈 <1O >100 >1 5 000除此外,还有⾯蚀、沟蚀、重⼒侵蚀等分级标准,此处不⼀⼀赘述。
⼟壤侵蚀强度划分标准:“⽔”和“⼟”是⽔⼟流失的两个漉失主体,⽔⼟流失归根结底是⼟地表屡的侵蚀和⽔的流失。
⽽评价⽔⼟流失程度的量化指标,即⽔⼟流失强度分级标准应同时包括两个流失主体的强度指标。
我国⽬前采⽤的⼟壤侵蚀强度分级标准做为⽔⼟流失强度分级标准,不仅混淆丁⽔⼟流失与⼟壤侵蚀这两个不同的概念,⽽且也是⽚⾯的、不准确的和不严肃的,有必要进⾏修改和完善笔者认为:⽔⼟流失强度分级标准应该体现同时含有两个流失主体的强度分级标准,缺⼀不可。
土壤侵蚀科技名词定义中文名称:土壤侵蚀英文名称:soil erosion定义1:在风力、水力和重力等外营力作用下土壤物质被分散、搬运和沉积的过程。
应用学科:地理学(一级学科);土壤地理学(二级学科)定义2:在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,土壤、土壤母质被破坏剥蚀、搬运和沉积的全部过程。
应用学科:水利科技(一级学科);水利水土保持(二级学科);水土流失(水利)(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力(水、风)作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。
广泛应用的“水土流失”一词是指在水力作用下,土壤表层及其母质被剥蚀、冲刷搬运而流失的过程。
土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
土壤在外营力作用下产生位移的物质量,称土壤侵蚀量。
单位面积单位时间内的侵蚀量称为土壤侵蚀速度(或土壤侵蚀速率);土壤侵蚀量中被输移出特定地段的泥沙量,称为土壤流失量。
在特定时段内,通过小流域出口某一观测断面的泥沙总量,称为流域产沙量。
目录类型因素影响防治类型因素影响防治展开类型划分土壤侵蚀类型的目的在于反映和揭示不同类型的侵蚀特征及其区域分异规律,以便采取适当措施防止或减轻侵蚀危害。
土壤侵蚀类型的划分以外力性质为依据,通常分为水力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和风力侵蚀等。
其中水力侵蚀是最主要的一种形式,习惯上称为水土流失。
水力侵蚀分为面蚀和沟蚀,重力侵蚀表现为滑坡、崩塌和山剥皮,风力侵蚀分悬移风蚀和推移风蚀。
水力侵蚀水力侵蚀或流水侵蚀是指由降雨及径流引起的土壤侵蚀,简称水蚀。
包括面蚀、潜蚀、沟蚀和冲蚀。
1.面蚀或片蚀:面蚀是片状水流或雨滴对地表进行的一种比较均匀的侵蚀,它主要发生在没有植被或没有采取可靠的水土保持措施的坡耕地或荒坡上。
是水力侵蚀中最基本的一种侵蚀形式,面蚀又依其外部表现形式划分为层状、结构状、砂砾化和鳞片状面蚀等。
面蚀所引起的地表变化是渐进的,不易为人们觉察,但它对地力减退的速度是惊人的,涉及的土地面积往往是较大的。
试题一一、名词解释(5分)1、土壤侵蚀土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程.2、水土保持防治水土流失、保持、保护、改良与利用山区、丘陵区和风沙区水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的经济和社会效益,建立良好的生态环境的综合性科学技术。
3、容许土壤侵蚀量指在维持土地高生产力水平的前提下,最大的土壤侵蚀速率,或与岩石的化学风化成土率保持平衡的侵蚀速度。
4、雨滴中数粒径(D50)一次降雨的雨滴分布,用该次降雨雨滴累计体积百分曲线表示。
其中累积体积为50%所对应的雨滴直径称为中数粒径,用D50表示。
5、沙漠化在干旱及半干旱地区,由于原生植被的破坏,风蚀使土壤退化,生产力降低,出现斑状、片状流沙,使原来非沙漠景观变成类似沙漠景观的过程,以及在沙漠地区原来固定的沙丘活化,沙漠向周围地区的扩展过程。
水土保持: 防治水土流失、保持、保护、改良与利用山区、丘陵区和风沙区水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的经济和社会效益,建立良好的生态环境的综合性科学技术。
6. 常态侵蚀:正常侵蚀指的是在不受人类活动影响下的自然环境中,所发生的土壤侵蚀速率小于或等于土壤形成速率的那部分土壤侵蚀。
这种侵蚀不易被人们所察觉,实际上也不至于对土地资源造成危害。
7. 泥沙沉速:当泥沙在水中的重力与水流阻力相等时,泥沙以等速下沉,这个速度称为泥沙沉速。
8. 起动流速:水流能够冲刷推动泥沙运动的最小流速。
(5)水力坡度:径流开始具有冲刷作用的最小坡度。
9、土壤侵蚀模数;指单位时间单位面积上的土壤侵蚀量,也称土壤侵蚀速率,量纲是T/KM2a10、容许土壤流失量:指在维持土地高生产力的前提下,土壤的最大侵蚀速率,即与岩石的化学分化成土率相平衡的土壤侵蚀速率。
容许流失量是维持发展的重要条件,因之,可件称为维持土地高生产力的最大侵蚀速率11、风力侵蚀:指在风的影响下,地表土壤物质物质脱离地表被搬运的现象及气流中颗粒对地表的磨蚀作用。
非洲的土壤侵蚀与土壤生产力H・E・D regne时永杰译,刘一祥校(中国农科院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃兰州 730050) 人类活动引起的土壤侵蚀,一直被认为是对人类自养能力的威胁。
人们采取各种措施来降低风与水引起的土壤侵蚀,本身就说明了侵蚀已威胁到土壤生产力。
至于威胁的程度是否属实,则很少有人确定过。
全球还几乎没有进行过多少关于侵蚀对土壤生产力影响的实地观测。
在这不多的观测中,美国约占60%,并且2 3是1980年以来进行的。
目前的研究正在寻找那些构成影响土壤长期生产力的过度侵蚀的因素。
评价加速的风蚀和水蚀对土壤长期生产力的危害,要求具有什么地方的生产力由于过去的侵蚀而降低了,以及到底降低了多少等方面的知识。
这类问题,目前世界上仅可以从一个地区的侵蚀程度方面得到确切答案,即美国西北太平洋的帕卢斯地区。
至于世界上的其他地区,仅仅可以得到一个大约的答案,而且可靠性变化也很大。
目前缺少侵蚀图,生产力图几乎没有。
目前正在进行着一系列的研究中,首先是在非洲,以便能在图上表明那些侵蚀已经使土壤生产力下降到不可逆转的地区。
编制这种图的依据是将轶闻、科学报告中的数据、小区试验数据向周围地区的推算数据、实地观测以及仅有的地方或国家的图件结合起来。
尽管缺少上述各方面的资料,所绘制的图幅仍应提供一个合理而良好的指示,用来指明那些由于受到侵蚀而使土壤永久地丧失了生产粮、棉能力的地区。
反过来,也可以使人们从这种图上更好地了解全球土壤侵蚀的严重性,并认识到它已成为人类生存的一大威胁。
1 非洲的侵蚀历史水蚀与风蚀通常是与毁林、过度放牧和轮垦联系在一起的,这些活动在非洲大陆的很多地区都留下了痕迹。
据推定的证据表明,在罗马帝国的没落期,其产粮区就曾经历过某些侵蚀。
但真正的威胁,似乎是出现在七世纪,即阿拉伯征服了现在的突尼斯、阿尔及利亚和摩洛哥以后。
据说到了十世纪时,情况进一步变坏。
毁林成为导致侵蚀的主要原因。
造船、建庙宇和其他一些建筑、燃料、家具、采矿和房舍都大量需要木材。
北部非洲这种大量砍伐树木的作法,简直是大约一千年前在地中海东都以及后来的西部就已开始的毁林活动的重复。
从十世纪到十九世纪欧洲殖民地开始,对整个非洲的环境条件几乎一无所知,由于战争、饥荒和瘟疫使得非洲人口保持在一定水平,一直未能增长到使土地压力达到能引起明显退化的程度。
但当殖民统治者平定了部落之间的战争后,情况却从此改变了。
自1910年起,不断见到土地侵蚀威胁已经出现的警告,到二十世纪三十年代,同美国一样,也出现了大量的报告,这些报告都是关于侵蚀在非洲北部、英国殖民地和南非已经和正在造成的危害。
还有其他一些报告,劝说英国加强土地保护项目,在二十世纪四十和五十年代的非洲殖民地中,提高税收以支持这些项目。
然而,这些项目的成功却是短暂的,因为这些项目是通过法令而强加给当地人民的,因此,所得到的反应也是消极的,从而产生了抵触情绪,最终使得这些项目在这些国家独立之后就被放弃了。
现在,这些新的国家已经开始意识到,在很多情况下,侵蚀对国家的发展真正具有威胁,土壤保护已成了国家的政策。
2 侵蚀与生产力损失有关侵蚀对土壤生产力的永久性影响方面的资料主要为一些轶闻。
在尼日利亚国际热带农业研究所和其他一些地区已经开始进行一些小区试验,以掌握侵蚀与生产力之间的关系,其中大多数研究都是有关短期与可逆的危害,也许把短期的影响从长期影响中区别出来是困难的。
以轮垦为例,它通常对土壤生产力只具有短期的影响,在典型的条件下,作物产量会在短期的连续耕作期间下降。
但只要休闲期足够长,产量仍会恢复到初期耕作的水平。
对各种活动目的来说,只要侵蚀使有效的根系层减少到可限制产量的水平或导致根系层物理性质出现逆向变化,那就是发生了永久性和不可逆转的生产力损失。
有两个常见情形是:12英寸(30c m)深的基岩或底土层被侵蚀到裸露在地表或接近地表。
这两种情况都改变了土壤的水分和空气条件。
永久性的生产力丧失,并不一定完全意味着产量的下降,即使在侵蚀正在降低土壤永久生产力的时候,先进的技术仍可提高产量。
侵蚀的影响主要是对潜在的生产力即在危害性侵蚀尚未发生时应获得的产出。
在我们有关土壤侵蚀的认识方面,最大的问题之一就是在涉及到有害的风蚀对土壤和作物所造成的危害的时候,总是想象过于丰富而缺少有力的数据。
在我们所提及的非洲一些地区,估计在过去100年中,由于人类引起的水蚀已使20%以上的土地永久性地降低了生产力。
据信,这个侵蚀所影响的面积及其对土壤的危害程度的估计还是保守的。
在缺乏有关侵蚀对土壤生产力影响知识的情况下,这种图必须被视为一个概略图,那个由风蚀和水蚀而引起20%的永久性土壤生产力损失也是一个武断的数据,它只是表明了损失已经很严重,已成了评价某个地区的植物生产潜力的重要因素。
据信,这是对在图幅所表示的范围内不可逆转的土壤生产力损失的最低估计,很多地区的生产力损失要远远高出20%,在制图单元上这种损失将几乎永远不会均匀一致,这是因为单元中的有些地方受影响较轻,有的地方则较重。
3 北部非洲在埃及和利比亚,侵蚀对永久性土壤生产力并没有特别不利的影响,但在突尼斯南部的风蚀和北部的水蚀都在很大范围内有较严重的永久性危害。
在梅德宁附近的干草原上,风蚀是最严重的危害,在那里,很多地区都有风蚀槽在灌丛之间不断形成,围绕灌丛又形成沙堆。
土地生产力很可能已降低了至少50%,主要是由暴露在风蚀槽中的底土硬化而引起的。
在突尼斯半干旱和半湿润的西半部,水蚀已使很多土壤严重退化。
在过去的一些耕地上的片状侵蚀已将土壤侵蚀到基岩,沟蚀已使E lkef周围和其他一些地区的大面积小麦荒芜。
侵蚀的痕迹在泰尔(T ell)山南部尤为广泛。
毁林和开垦耕地越来越向泰勒阿拉特斯山坡上扩展,已导致阿尔及利亚土壤生产力的急剧下降。
随着人口的不断增长,对土地的压力越来越大,更多的边缘地区被开垦为农田。
政府虽已意识到这一问题,但看来对此却无能为力。
在摩洛哥,侵蚀所引起的土壤生产力损失主要限于该国北部的丘陵与不平缓的地区。
由于人口的增长,使耕地扩大到里夫山的陡坡上和北部的丘陵地区。
小麦和大麦地的水蚀是这里的主要问题,除一些沙漠绿洲附近,风蚀并不特别严重。
人们相信,至少是在北部,在本世纪五十年代,当一项水土保持运动引入了设计并不合理的梯田时,侵蚀是增加的。
摩洛哥的水土保持活动同阿尔及利亚与突尼斯一样,一直只强调机械设施,而忽略了机械设施与植被管理的结合。
4 西部非洲在尼日利亚,不可逆转的土壤侵蚀对南部的高原,埃努古地区的急斜面,中部的乔斯和包奇周围以及北部的扎里亚和索科托附近的地区的危害,他们都有有力的证据。
几乎整个尼日利亚都在遭受着轮垦所带来的暂时减产。
实际上,所有其他西部非洲国家也正在遭受着同样的命运。
尼日利亚是非洲人口最多的国家,其人口1987年估计约1108亿,到2010年有可能达到这个数字的2倍,即2113亿。
人口压力业已引起了农业用地的过度开发,而这一状况将来无疑会更糟。
加纳东北部的一个地区,由于过大的土地压力和随后的土壤侵蚀,看来已遭到永久性的土壤生产力损失。
H un ter曾提及到楠戈迪州的一个地区,那里的大片土地已被剥蚀走了表层土壤,他认为那里的人口已超过其土地承载力的3~4倍,河道阻塞迫使大片土地废弃,使得余下的地区的人口稠密,土地过度开发。
H un ter相信,楠戈迪的土地破坏是加纳东北部和西部非洲热带稀树草原上另外一些地区的代表。
风蚀普遍发生在沿撒哈拉南缘的半干旱地区,每到冬春的哈丹麦风季节,沙尘可在空中停留达数周之久,其到底对土壤有多大危害,尚不完全清楚。
仅知道在马里西部有一个地区已遭到永久性危害,虽然西部非洲很可能还有类似的地区。
M ainquet将马里所存在的这种问题描述为一个土地退化过程,称作“M ala—M ala”,受到风蚀的耕地露出了B层土壤的细粒结构,该层在干旱条件下变得异常坚硬。
暴露出的B层土壤的硬化使得人力耕作或牲畜牵引更为困难了。
而且径流也相应加强,使得本来就稀少的降雨对植物生长愈无效了。
流动沙丘是西部非洲最干旱地区的一种自然发生的现象。
在较湿润的固定沙丘上的耕作,在许多国家(毛里塔尼亚、马里、布基纳法索、尼日尔和尼日利亚)都引起了这类沙丘的重新流动。
流动的沙丘能否对土壤造成危害,关键是看流沙下伏土壤的类型,对这类侵蚀目前尚没有估计。
但可以想象,流动将会导致肥力损失,主要是氮肥,但不会使沙丘土壤的长期生产力下降。
5 东部非洲东部非洲是指从北面的苏丹到南面的坦桑尼亚,共包括9个国家。
在肯尼亚,乌干达和埃塞俄比亚,侵蚀所造成的严重危害特别突出,而且情况看来还在继续恶化。
侵蚀在苏丹和索马里问题不是太大,吉布提不存在这一问题。
侵蚀已降低了坦桑尼亚乌卢古鲁山区和多多马地区的长期土壤生产力,对坦桑尼亚其他地区的情况尚不清楚。
对布隆迪和卢旺达两国存在的有害侵蚀更是知之甚少关于侵蚀对生产力的影响,就整个国家而言,最严重的恐怕是埃塞俄比亚和肯尼亚了。
5.1 肯尼亚肯尼亚的侵蚀已有很长的历史,有关侵蚀对农业的威胁早在本世纪三十年代就已提出。
有害侵蚀的开始,人们一直归因于欧洲的定居者们,到四十年代,殖民政府开始通过法令实施土壤保护措施,但因为这些项目是专横地强加给当地居民的,他们进行了大量的抵抗。
近年来,很多当地组织,通常是妇女组织,组织起自助活动以支持植树造林和侵蚀的治理。
在内罗毕东部马查科斯周围的半干旱地区的侵蚀已存在了30年或更长,而且随着越来越多的人们对气候边缘土地的耕作看来正在变得日益严重。
据说,马查科斯区在1948年就已遭受到严重的沟蚀,直到1972年,这种沟蚀尚未出现较大的变化,但片状侵蚀所影响的地区却增加了,类似的情况也普遍存在于内罗毕北部的半干旱巴林戈克里奥(B aringokeri o)山地,这里早在30年代就被政府划为肯尼亚受侵蚀最严重的地区之一。
沟蚀、片状侵蚀和细流侵蚀广泛分布于该谷的低地和高地。
在人口增长的压力下,随着农民向陡披上的扩展,沟蚀正在进一步加强。
因为具有4%的人口增长率,肯尼亚是世界上人口增长最快的国家之一,在肯尼亚西部遭到毁林的高地上的土壤侵蚀也很严重,但目前尚不清楚其对生产力的影响。
在肯尼亚西北部的过度放牧,看来也引起了严重的侵蚀和土壤生产力的下降。
可以肯定,严重的水蚀给沿着肯(尼亚)—乌(干达)边界的Karam o j ong、T u rkana和Sam bu ru人口居住区的很多牧场造成了永久性的破坏。
尽管对究竟有多少土地已经遭到破坏仍有疑问,但无疑将足以引起上述地区的长期生产力下降至少20%。
5.2 埃塞俄比亚埃塞俄比亚在最近几年中也经历了严重的侵蚀。
而且这种状况看来还在随着在更陡的坡地的开垦而正在进一步变坏。
H u rn i得到的结论认为,在高地地区大约有500万英亩(200万hm2)从前或现在的农地已达到了“不可逆点”(不可恢复的生产力丧失),而且很可能失去将来进行经济作物生产的能力。