土壤侵蚀研究进展
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第衢卷第ｌ期 ２ｏｌ０年３月 沧州师范专科学校学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｆｌｉ￣ｈｏｕ Ｔｅａｅｈｅｍ’Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２６．№．１ Ｍａｒ．嬲０
土壤侵蚀研究进展
王剑 ，徐美 ，曾和平
（１．沧州师范专科学校，河北沧｝｝Ｊ ０６１０）１；２．昆明理工大学，云南昆明６Ｋ０）３）
摘要：指出了全国土壤侵蚀的严重状况，列举了土壤侵蚀造成的危害，总结了引起土壤侵蚀的原因，并对土壤侵蚀速 率研究方法进行了介绍，最后提出了土壤侵蚀的防治方法。 关键词：土壤侵蚀速率；土壤侵蚀；防治措施 中图分类号：ＳＬＹ／ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ（ＩＪ８—４７６２（２０ｌ０）０１—０１０８—０４
Ｏ引言
土壤侵蚀是人类生存发展过程中所面临的重大环境问题， 已危及到人类的健康，越来越受到世界各国政府及科技工作者 的关注。土壤侵蚀的研究，与人类自身的生存、发展息息相关， 已成为２１世纪国际土壤学裹 科学及环境科学界共同关注的 热点问题，开展土壤侵蚀的研究具有极其重要的意义。
１土壤侵蚀状况
土壤侵蚀是指土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等 外营力的作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。ｕ 据统
计：我国每年流失的土壤总量达５０亿ｔ，长江流域年土壤流失 总量 亿ｔ，其中中上游地区达ｌ５．６亿ｔ；黄河流域黄土高原 区每年输入黄河泥沙１６亿ｔ，特别是内蒙古河口镇至龙门区 问的７万多 范围内，年平均土壤侵蚀模数达ｌ（｝０Ｒ￣／ ， 严重的高达３～５万Ｌ／ｋ ，该区输入黄河的泥沙约占黄河输 沙量的一半以上。 ２ 土壤侵蚀过程必然伴有严重的水土流失现象，我国是世
界上水土流失最为严重的国家和地区之一，根据 ０ 年１月 水利部公布的“全国第二次水土流失遥感调查成果”，全国水
土流失总面积３５６万ｋ ，其中水力侵蚀面积 万ｋ ，风力 侵蚀面积ｌ９ｌ万ｌ口 ，各类侵蚀的不同侵蚀强度等级面积（见 表１），其中轻度侵蚀占有很大的比例，风力侵蚀中剧烈侵蚀 所占比例也较大，形势不容乐观，必须加大治理的步伐。 表ｌ全国水土流失现状 （单位：万ｋ ） ２土壤侵蚀影响因素及危害
２．Ｉ土壤侵蚀影响因素 土壤侵蚀的影响因素可分为自然因素和人为因素两个 方面。自然因素主要包括气候、地形、土壤和植被等；人为因 素主要是指人类各种不合理的开发建设活动。 ２．１．１自然因素
就水力侵蚀而言，降雨是主要的气候因素，降雨是土壤 侵蚀发生的基本动力，其强度大小和年内分配均匀程度直接
影响到侵蚀的强度和侵蚀量的大小。一般说来，雨滴质量越 大，降雨总量越大，对土壤侵蚀的影响越大，导致土壤侵蚀量 就越大。 地形因素主要包括坡度和坡长，一般情况下，地面的坡 度愈大，径流流速越大，土壤侵蚀量也就愈大；坡面越长，汇聚 的流量就愈大，造成的侵蚀就越严重。另外，坡形的种类，如
直线形坡、凸形坡、凹形坡、阶梯形坡等对水力侵蚀也有不同 程度影响。 土壤是土壤侵蚀的对象，土壤的性质决定于成土的母 质，它的透水性、抗蚀性、抗冲性对土壤侵蚀有很大影响。一 般认为：质地疏松并有良好结构的土壤，透水性强，不易产生 或产生的地表径流小，而构造坚实的土壤，则透水性能低，易
产生较大的地表径流及较大的地面冲刷，容易造成严重的土 壤侵蚀。 植被覆盖是自然因素中防止土壤侵蚀的积极因素，植被 具有增强土壤抗蚀性、降雨截流、削弱溅蚀、改良土壤、调节地
表径流、固结土体等作用，几乎在任何条件下，植被都具有减
少水蚀和风蚀的作用。 ２．１．２人为因素
收稿日期：嬲一１２—１（】 基金项目：国家‘＇９７３项目”专题，编号：Ｎｏ．Ｒ￣２Ｂ４１５１０６—６。 作者简介：王剑（１９８０一），男，河北邯郸人，沧州师范专科学校化学与环境科学系讲师，化学硕士。
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人为因素主要是指引起地表土壤加速破坏和移动的人
们不合理的生产建设活动及其它人为活动等。大规模的乱 砍乱伐，使植物失去了蓄水保土的作用，造成地表裸露，直接 遭受雨滴溅蚀、流水冲刷和风力侵蚀；陡坡开荒，不但破坏了 地面植被，而且会翻松土壤，降低土壤强度；过度放牧，使山坡
和植被遭到破坏，受到水、风等外营力的侵蚀作用；不合理的 耕作方式，破坏土壤的团粒结构和减低土壤的抗蚀性能，使土 壤性状恶化，作物覆盖率降低；工业交通及其基本建设工程会
产生大量的矿渣、弃土等废物，如不处理，会冲入河道，这些行 为均在不同程度上加剧土壤的侵蚀。 ２．２土壤侵蚀危害 ２．２．１大量泥沙淤积，加剧洪涝灾害
由于大量泥沙下泄，淤积江、河、湖、库，降低了水利设施 调蓄功能和天然河道泄洪能力，加剧了下游的洪涝灾害，同时 影响了航运，造成交通中断等。黄河平均约４亿ｔ泥沙淤积 在下游河床，使河床每年抬高８ １０ｅｒａ，形成著名的“地上悬 河’，增加了防洪的难度。１９兜年长江发生全流域性特大洪水 的原因之一就是中上游地区水土流失严重、生态环境恶化，加 速了暴雨径流的汇集过程。 ３Ｊ
２．２．２引起生态恶化，加剧贫困程度 大量的植被遭到破坏，造成水源涵养能力减弱，土壤大 量“石化”、“沙化”，沙尘暴加剧等，抵御自然灾害的能力减弱。 同时，由于土层变薄，地力下降，群众贫困程度加深，“土壤的
流失与群众的贫困’，形成恶性循环。 ２．２．３造成农田和水体的污染 水土流失产生的大量固体径流和液体径流，本身是一种 严重的污染源，它所携带的各种营养元素、盐类、重金属元素
以及农药等被转移到农田、河流、湖泊、水库、池塘等中，造成 环境污染范围的扩大、污染程度的加剧。如滇池流域的污染 之所以举世闻名，除了工业废水等因素外，与滇池流域日益严 重的水土流失亦有很大关系。 金平华等运用 ｉ３ｓ示踪分析 法对太湖流域上游浙江省安吉县西苕溪流域的土壤侵蚀进
行了初步研究，认为太湖流域上游土壤侵蚀量对于太湖流域 营养盐输入和水环境效应具有重要影响。【５】
２．２＿４加剧了山地灾害的发生 滑坡、泥石流及崩塌形成的泥沙物质给人类、社会和环 境造成严重的灾害。我国是一个多山的国家，２／３为山地，加
之人类活动的影响，因滑坡、泥石流和崩塌形成的泥沙灾害相 当严重，据不完全统计：我国每年发生的滑坡数以万计，有泥 石流沟一万多条，受到威胁的有 多座城市和４６０多个县 城；倒 Ｄ０２年，全国共发生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害４．８
万起，其中重大地质灾害３３３起，造成９６２人死亡，１７９９人受伤， 直接经济损失５ｌ亿元。 ７Ｊ
土壤侵蚀不仅造成了土地资源的破坏，导致了农业生产 环境的恶化、生态环境失调、水旱灾害频繁，而且直接威胁到 了土壤侵蚀严重地区群众的生存条件，严重影响和制约了社 会和经济的发展，我们必须加快对土壤侵蚀区的治理。
３土壤侵蚀研究方法及应用
在土壤侵蚀科学发展的过程中，随着测试理论和手段的 不断出现和完善，各种测定不同尺度、不同时间跨度的研究手
段应运而生，据研究区域的具体特征，选用合适的土壤侵蚀研 究方法，对土壤侵蚀状况做出正确的评估，有效地指导水土保 持工作，具有重要的意义。目前国内外常用的测定方法有测 量学方法、遥感研究方法、地球化学方法、地貌学方法、水文学 方法和土壤学方法等。 ３．１测量学方法 此类方法通过研究每平方公里土壤侵蚀的总重量，常用
侵蚀掉的土层的厚度来表示，以计算整个流域内的侵蚀模量。 侵蚀土壤的厚度则是利用各种测量学方法求取。根据所采
用的测量手段的差异，又可以分为高程实测法、ｊ抗空摄影测量 法和直接丈量法等。
高程实测法适用于侵蚀强度较大、高程变化明显的地 区，此方法易于操作，但对于较大流域研究来说，需选用大量 的样本点，工作量大，成本高；航空摄影测量法的研究精度有 限，作业面积有限，可在地形条件较恶劣的地区采用；直接丈 量法是一种非常原始的方法，【９Ｊ但在许多土壤侵蚀的研究中 仍普遍采用，例如云南省嵩待公路的水保监测和大红山铁矿 的土地复垦研究等项目中都不同程度的采用了丈量法。 ３．２遥感研究方法
该方法利用遥感数据光谱特征，对地表植被盖度、地形 地貌、土壤、地球化学异常等信息进行提取、分析与处理，具有 信息量大、覆盖面广、数据更新快等特征。黄文义等以福建省 花山溪流域为例，利用多时效、多光谱的遥感数据，在职． ｎＡＳ８．５软件平台上，研究提取流域动态最易变化的植被、土 地利用类型等信息的技术方法，实现对区域流域土壤侵蚀的 实时评价。 Ｊ赵忠海利用遥感技术对北京密云水库北部土壤 侵蚀进行调查，指出此方法在土壤侵蚀调查之中具有相当大 的优势。 ｌｌＪ 与其他方法相比较，这种方法在应用中经常同高新技术
结合在一起使用，特别是地理信息系统（ｃｔｓ）、全球定位系统 （Ｇｐｓ）。张登荣等提出了建立基于ＧＩＳ和遥感技术的水土流 失反演分析模型，实现水土流失的动态和快速监测预报。Ｉｔ２］
殷青军等探讨利用‘‘３Ｓ’’技术建立三江源地区生态环境动态监 测系统及其对该地区生态环境保护与建设的必要性和可行 性。 Ｊ这种方法具有广阔的应用前景。 ３．３地球化学方法
３．３．１放射性核素法 放射性核素法可在不改变原始地貌的条件下，通过示踪 元素含量的分布差异来研究土壤侵蚀的发生和分布规律，其
分析精度和量化程度较高，能定量监测土壤侵蚀时空变化，以
・ ，０９ ・
示踪技术应用研究较为成熟。 ］
。℃ｓ本没有天然产物，它是核爆炸试验中产生的一种在 全球范围内广泛分布的人工放射性核素，半衰期为３０．１７年。 。 主要随降水沉降到地面，它能够与土壤颗粒中的黏粒以及
有机质颗粒紧密结合，并在土壤表层聚集，难以被雨水淋溶， 被植物吸收的也极少，可随土壤颗粒的移动而发生再分布，因 而成为研究土壤侵蚀与泥沙沉积、泥沙输移的良好示踪 剂。 Ｊ金平华等运用 示踪分析法对太湖流域上游浙江省
安吉县西苕溪流域的土壤侵蚀进行了初步研究。李仁英等 利用 ｂ示踪法详细研究了黄土高原地区南沟小流域的土壤 侵蚀状况。＿ｌ６
３．３．２稀土元素示踪法 稀土元素示踪法是通过施放多种作为示踪剂的稀土元
素，经过一定的侵蚀时间后，在特定的位置采集侵蚀泥沙，利 用中子活化分析技术测定其中稀土元素浓度，来测量任何一
给定坡段的侵蚀和沉积量。所选取的稀土元素和土壤应具 有较好的结合能力，难溶于水，土壤背景值低，实验时施加量 少，容易识别和探测且不易被植物吸收，对生态环境无害等待 征，以保证其在土壤侵蚀过程中对泥沙的示踪作用ｏＥ￣Ｔ］薛亚
洲等通过＾工模拟降雨，利用分段和分层结合布设不同的稀 土氧化物，研究次降雨条件下坡面侵蚀的演变过程ｏＥｌＳ］赵晓
光等用稀土元素示踪方法研究黄土高原沟壑区裸露坡面沿 程侵蚀与沉积，结果表明：坡面主要产沙部位在距分水岭３０— ５ 之间，坡面沿程各处沉积物来源分布相差不显著。 Ｊ
３．４地貌学方法 地貌研究法是一种早经使用的土壤侵蚀研究方法。它
是通过野外观察，测量与土地侵蚀有关的各种地貌现象，定性 或半定量地确定土壤侵蚀强度。孙秋来等对韭园沟流域沟
掌淤地坝次暴雨淤积量进行调查和分析，客观地评价了坡面 水土保持措施的作用，并为大面积坡面在不同降雨和不同治 理状况下水土流失量的科学估算提供了一种新方法。 Ｊ张丽 萍通过对采集到的祖厉河流域大量地貌特征信息值的分析，
