浅谈水土流失成因、危害及防治
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浅谈水土流失成因、危害及防治
自工业革命以来,随着经济的发展,环境问题日益明显,但是没有得到世人的关注,任其发展,继续恶化。经济发展了,人们对生活的要求提高了,环境问题同时也暴露出来了。上世纪八九十年代开始才重视环境问题,才关注环境问题。我国自十一届三中全之后,实行改革开放,以经济建设为中心,在此过程中,我国主要精力放于经济建设之中,在环境方面不是很重视。在经济发展的同时,也破坏了生态环境,直到环境问题日益凸显,我国才采取相应的措施,才关注环境问题。目前我国水土流失现象非常严重,亟待解决。
一、水土流失的现状
(一)分布范围广、面积大
我国国土面积960万平方公里,地势西高东低,山地、丘陵和高原约占2/3;在总土地面积中,耕地占14%,林地占16.5%,天然草地占29%,难以被农业利用的沙漠、戈壁、冰川、石山和高寒荒漠等占35%。2004年,全国11条河流土壤侵蚀总量16.22亿吨,其中长江、黄河流域土壤侵蚀总量分别为9.32亿吨和4.91亿吨。我国是世界上水土流失最严重的国家之一。全国几乎每个省都有不同程度的水土流失,其分布之广,强度之大,危害之重,全球屈指可数。根据全国第二次水土流失遥感调查,20世纪90年代末,我国水土流失面积356万平方公里,占国土面积37%,其中:水蚀面积165万平方公里,风蚀面积191万平方公里,在水蚀、风蚀面中水蚀风蚀交错区水土流失面积26万平方公里。调查表明,全国水土流失面广量大,不论山区、丘陵区、风沙区还是农村、城市、沿海地区,都存在不同程度的水土流失问题。
(二)形式多样、类型复杂
水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀及滑坡、泥石流等重力侵蚀,特点各异,相互交错。西北黄土高原区、东北黑土漫岗区、南方红壤丘陵区、北方土石山区、南方石质山区以水力侵蚀为主,伴随有大量的重力侵蚀;青藏高原以冻融侵蚀为主;西部干旱地区、风沙区和草原区,风蚀非常严重;西北半干旱农牧交错带则是风蚀水蚀共同作用区。
(三)土壤流失严重
水土流失最直接的表现是土壤的被侵蚀流失。据统计, 中国每年流失的土壤总量达5.0× 109吨。
长江流域年土壤流失总量 2.4× 109吨, 其中上游地区达 1.56× 109吨,位于黄河流域的黄土高原区每年进入黄河的泥沙多达 1.6× 109吨。
(四)生态恶化,加剧贫困程度
植被破坏,造成水源涵养能力减弱, 土壤大量“ 石化”、“ 沙化”,沙尘暴加剧。 同时,由于土层变薄,地力下降,群众贫困程度加深。 中国 90%以上的贫困人口生活在水土流失严重地区。
二、水土流失的成因
(一)自然因素
(1)气候:所有的气候因子都会对水土流失产生影响,其中暴雨是造成严重水土流失的直接动力和主要气候因子,暴雨雨滴大,降雨动能大,溅蚀力强,形成的径流来势猛,历时短,强度大。 2 (2)地形地质:地面坡度、坡长、坡型等对水土流失的产生有重要影响。岩石性质影响风化物和土壤类型的形成,同时影响风化物和土壤的抗蚀能力。此外,岩层的倾斜度对水土流失也有影响。
(3)土壤条件:纵观我国水土流失严重地区的土壤都是极易被冲刷的土壤类型。黄土高原的黄土为粉沙质土壤,土体疏松,易被水分散,抗冲刷能力极弱;西南地区的紫色土由紫色页岩、砂岩和砂页岩形成,易于分化,土体疏松,侵蚀严重;南方的红壤、黄壤地区及赣、湘、浙等省的土壤主要为红色粘土和石灰质土,土质粘重,透水性能差;鄂、闽、粤等地的土壤主要是由花岗岩、片麻岩分化而成的岩石土,土质粗糙,易于侵蚀。
(4)植被:植被是控制水土流失的主要因素之一,几乎在任何条件下植被都有阻缓水蚀和风蚀的作用。良好的植被,能够覆盖地面、截持降雨、减缓流速、分散流量、过滤淤泥、固结土壤和改良土壤,能减少或防治水土流失。植被一旦遭到破坏,水土流失就会产生和发展。
(二)人为因素
自然因素是水土流失发生的潜在因素,而不合理的人为活动则是产生水土流失的主导因素。
(1)植被破坏:在正常条件下,植被如果不受到外力的破坏,一般多生长茂密,植被覆盖率可以很高,即使在50~60度以上的极陡坡地和抗冲刷能力很弱的土壤上,在暴雨时也很少形成强水土流失。一般坡耕地的水土流失模数相当于林地的10倍,相当于荒山和其他用地类型的3~6倍。植被覆盖率低,则径流系数就大,水土流失就强。由于长期的不合理砍伐,目前我国的森林覆盖率只有14%,仅为世界人均森林面积的1/5。
(2)过度放牧:草场是我国北方的重要植被,但由于过度放牧,导致了草场资源的严重退化,由此也引起了严重的水土流失。建国以来,我国牧区家畜由2900万头(只)增加到9000万头(只)。据统计,北方部分地区草场超载率高达50%~120%,有的甚至高达300%。目前我国中度退化程度以上的草地占草地总面积的1/3,其中,内蒙古6359万公顷可利用草地中,退化面积已达3867万公顷,占可利用草原的60%。内蒙古草原的牧草平均高度由70年代的70cm下降到目前的25cm,产量由60年代的1635公斤/公顷下降到80年代的645公斤/公顷。新疆和甘肃的草场因过度放牧导致退化的面积已分别达63.6%和87.8%。
(3)陡坡开荒:随着人口的增长,粮食的压力也越来越大,以增加粮食为目的而开发陡坡所形成的坡耕地在我国大量存在,造成了大量的水土流失。每年进入长江的泥沙约5万吨,其中1/3来自坡耕地。长江支流乌江流域44个县,每生产1公斤粮食要流失23.5公斤泥沙;四川省三江(金沙江、雅砻江、岷江)地区每生产1公斤粮食要损失26.5公斤泥沙。
(4)工程建设:随着我国经济的快速发展,各项工程建设活动日益增多,每年搬动岩土总量达380亿吨。工程活动因缺乏有效水土保护措施和存在不良行为等,经常导致或诱发崩塌、滑坡、泥石流等水土流失灾害。
三、水土流失的危害
(一)制约可持续发展,威胁国家粮食安全
水土资源是人类生存之本,能不能有效地保护和合理利用水土资源,不仅关系到当代人的生存和经济发展的需要,而且关系到未来经济的持续发展和能否给子孙后代保留一个良好的生存环境。我国人口多,耕地少,土地后备资源相对匮乏,每年净增人口1000多万,耕地却以每年数百万亩的速 3 度锐减,人地矛盾越来越突出。严重的水土流失使本来十分珍贵的土地资源丧失,从而使这一矛盾日趋加剧。建国以来,由于水土流失而毁掉的耕地266.67万公顷,平均每年6.67万公顷,造成的经济损失每年在100亿元以上。年复一年的流失,使土层越来越薄,已远远低于使土地有较高生产力所要维持的土层和土壤数量。据科学家的研究,每年流失的土壤,相当于在流失的耕地上刮去1厘米厚的沃土。在自然状态下形成1厘米厚的土层需要120~400年,这也就意味着土壤流失的速度比土壤形成的速度快120~400倍,可见,一旦流失就很难恢复了。“土之不存,人将焉附”,更何谈可持续发展。资料显示,全国4200万公顷坡耕地和666.67万公顷风蚀耕地,平均每年要流失土壤30~150吨/公顷,全国每年至少有50亿吨沃土付之东流,上亿吨氮、磷、钾养分随之流失,超过了全国一年的化肥用量。在干旱和半干旱的“三北”地区,由于乱垦滥伐、过度放牧,鄂尔多斯草原沙漠化面积由50年代初的66.67万公顷扩展到80年代初的400万公顷,已占到该草原面积的一半以上。据统计,目前我国北方沙化面积已扩展到20万公顷,潜在沙化面积达16万公顷。日益严重的水土流失随着对耕地资源的破坏,直接造成粮食播种面积的减少和粮食单产的下降,并进一步导致粮食总产量的下降,威胁国家粮食安全。
(二)淤积江河湖库,加剧洪涝灾害
由于水土流失严重,大量泥沙输入江河、湖库。位于黄河中游的黄土高原,堪称世界水土流失之最,每年输入黄河的泥沙16亿吨,其中4亿吨粗沙淤积在下游河道,年复一年的淤高,使黄河变为世界有名的“地上悬河”,成为中华民族的心腹之患。素有“吞吐长江,接纳四水”之称的八百里洞庭,由于长江上游和湘、资、沅、澧四水的水土流失加剧,每年有上亿吨泥沙淤积在湖内,湖面不断缩小,吞吐能力日益减退。各地的“小黄河”也不少。泥沙淤积不仅缩短水利设施寿命,减少调蓄库容,缩小江河过洪断面,更严重的是极大地威胁防汛安全。近几年一些河流出现小洪水、高水位、多险情的严重局面,就是中上游水土流失加剧导致下游不断淤高、泄洪不畅的结果。
(三)严重影响我国建设事业的发展
水土流失严重威胁着我国大中城市、工矿企业和国防要地的基础设施建设和经济可持续发展。我国北方包括北京在内的许多大中城市,受风沙危害严重。北京北部的坝上地区,近9年来流沙面积增加了39.9%,浑善达克沙地近7年来流沙面积增加了93.3%,风沙仍在紧逼北京城。全国有1300多公里铁路、3万公里公路、数以千计的水库和5万多公里长的灌渠常年受风沙危害。全国有2.4万多个村庄和许多城镇经常受到沙漠化危害。建在沙化地区的榆林城,曾因风沙而三迁城址;湖北三峡秭归县城,也因滑坡而三迁城址。地处塔克拉玛干沙漠南部的皮山、民丰2县城,因风沙危害2次搬迁,策勒县城3次搬迁。
四、水土流失的防治
(一)当前水土防治的不足
(1)相当部分生产建设项目没有采取水土保持措施,造成大量人为新增水土流失:目前,仍有相当一部分生产建设单位和个人,为了降低工程建设成本,在建设过程中逃避水土保持法律责任,没有采取相应的水土保持措施,随意弃土弃渣、破坏地貌、植被。公路铁路、城镇建设、露天煤矿、水利水电等工程建设造成的水土流失都很严重。也有相当一部分建设项目虽然编报了水土保持方案,但施工过程中并没有认真落实。 4 (2)坡耕地和侵蚀沟大量存在,成为水土流失主要来源地:全国现有18.26亿亩耕地中,坡耕地为3.6亿亩,占20%。目前我国直接用于坡耕地改造的投入非常有限,坡改梯进展缓慢。坡耕地面积占全国水蚀面积的15%,每年产生的土壤流失量约为15亿吨,占全国水土流失总量的33%;另一个突出问题是山丘区侵蚀沟水土流失十分严重。侵蚀发展到一定程度后就会形成沟道,而沟道发育又使坡面稳定性降低,坡度加大,侵蚀加剧。
(3)部分地区防治水土流失的措施配置不当:由于人与自然关系认识上的局限,长期以来,我国在水土流失防治与生态建设上走了一些弯路。主要有以下三种情况,一是有的地方在植被建设时忽视了地带性规律,结果事倍功半;二是一些地方在措施配置时忽视了生态建设与经济发展的有机结合,治理成果难以巩固;三是一些地方在生态建设中忽视利用生态自然修复能力。
(二)水土防治的对策和措施
(1)加大宣传、执法力度:通过大力宣传水土保持法律法规,不断提高社会各界水土保持法律意识,要鼓励流域群众参与,发挥乡土知识在水土保持工作中的作用,使水土保持科学技术能够和当地的乡土知识建立起高度的兼容性,培养和提高当地群众的技术能力和管理能力,有效地保护和巩固水土保持项目的成果,在实现流域群众自身可持续发展的前提下,实现流域可持续发展;根据水土保持法律法规,制定地方配套规范性文件;建立一支高素质的监督执法队伍,加大监督检查力度。
(2)调整农业结构:正是人类无节制的过度开垦,助长了各种自然因素对土地的破坏,这是水土流失的最主要因素。因此,当前最紧要的是改变过去那种掠夺式的开发模式,进行种植业结构调整,有计划地安排农、牧、林各业生产,大力发展林果业、畜牧业、加工业和旅游业,使各种产业协调发展,使生态环境良性循环。通过植树种草改变植被状况,截流降水,避免雨水直接冲刷坡面表土,减少地面径流,有效地防止地表被水冲刷。