水土流失是指由于自然或人为因素的影响、雨水不能就地消纳、顺势下流、冲刷土壤,造成水分和土壤同时流失的现象。主要原因是地面坡度大、土地利用不当、地面植被遭破坏、耕作技术不合理、土质松散、滥伐森林、过度放牧等。水土流失的危害主要表现在:土壤耕作层被侵蚀、破坏,使土地肥力日趋衰竭;淤塞河流、渠道、水库,降低水利工程效益,甚至导致水旱灾害发生,严重影响工农业生产;水土流失对山区农业生产及下游河道带来严重威胁。

中文名

水土流失

外文名

water and soil loss

别名

水土损失

学科类型

地理学

常见类型

水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀

危害

破坏土地生产力、生态,淤积河道

定义

水土流失(water and soil loss)是指“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,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。”--(《中国水利百科全书·第一卷》,《中国大百科全书·水利卷》,《水土保持学》王礼先中国林业出版社2005)

1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出,水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用,使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”

这与前面讲的土壤侵蚀有点相似,所以人们常将“水土流失”与“土壤侵蚀”两词等同起来使用。

根据中国第二次水土流失遥感调查,20世纪80年代末,中国水土流失面积356万k㎡ ,其中:水蚀面积:165万k㎡ ,风蚀面积:191万k㎡ ,在水蚀、风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积26万k㎡ 。

在165万k㎡的水蚀面积中,轻度83万k㎡ ,中度55万k㎡ ,强度18万k㎡ ,极强6万k㎡ ,剧烈3万k㎡ 。

在191万k㎡风蚀面积中,轻度79万k㎡ ,中度25万k㎡ ,强度25万k㎡ ,极强27万k㎡ ,剧烈35万k㎡ 。

冻融侵蚀面积125万k㎡(是1990年的遥感调查数据),没有统计在中国公布的水土流失面积当中。

1991年中国国务院颁布《水土保持法》,为中国第一部专业水保技术法规,为中国水保工作者长期无法律依靠划上了句号。

2005年中国水利部在中国范围内开展了为期一年的水土流失与生态安全科学考察。

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一,水土流失面广量大。据第一次全国水利普查成果,我国现有水土流失面积294.91万平方公里。严重的水土流失,是我国生态恶化的集中反映,威胁国家生态安全、饮水安全、防洪安全和粮食安全,制约山地和丘陵区,影响全面小康社会建设进程。

不过,水土保持作为我国生态文明建设的重要组成部分,其发展水平与全面建成小康社会,以及城镇化、信息化、农业现代化和绿色化等一系列新要求还不能完全适应,与广大人民群众对提高生态环境质量的新期待还有一定差距,水土流失依然是我国当前面临的重大生态环境问题。

类型

在不同侵蚀营力作用下,水土流失所表现出的类型。按根据产生水土流失的“动力”即侵蚀营力可将水土流失分为:

水力侵蚀

①水力侵蚀,即水蚀,以降水和地表径流作为侵蚀的直接动力,其主要侵蚀形态有溅蚀、面蚀和沟蚀。水力侵蚀分布最广泛,在山区、丘陵区和一切有坡度的地面,暴雨时都会产生水力侵蚀。它的特点是以地面的水为动力冲走土壤。代表性的地区有陕西,山西省。[1]

风力侵蚀

②风力侵蚀,以风为外营力作用于地表而引起尘土、沙的侵蚀。可分为悬移(或称扬失)、跳跃和滚动(或称蠕动)三种运动方式。风力侵蚀主要分布在中国西北、华北和东北的沙漠、沙地和丘陵盖沙地区,其次是东南沿海沙地,再次是河南、安徽、江苏几省的“黄泛区”(历史上由于黄河决口改道带出泥沙形成)。它的特点是由于风力扬起沙粒,离开原来的位置,随风飘浮到另外的地方降落。[1]

重力侵蚀

③重力侵蚀,是地面岩体、土体物质在重力作用下,失去平稳向临空面发生位移的现象,如泻溜、滑坡、崩塌、崩岗、洞穴侵蚀等。重力侵蚀主要分布在山区、丘陵区的沟壑和陡坡上,在陡坡和沟的两岸沟壁,其中一部分下部被水流淘空,由于土壤及其成土母质自身的重力作用,不能继续保留在原来的位置,分散地或成片地塌落。[1]

冻融侵蚀

④冻融侵蚀,为土体或岩体裂隙中的水分因反复冻融过程使土体和岩石体积不断胀缩、破碎、移动的现象,在高寒山区因冻融可发生冻融泥流或浅层滑坡等。[1]

混合侵蚀

⑤混合侵蚀,为两种或两种以上侵蚀营力作用下发生的侵蚀现象,如泥石流等,有的学者将崩岗也列入混合侵蚀中。[1]

原因

中国是个多山国家,山地面积占国土面积的2/3;又是世界上黄土分布最广的国家。山地丘陵和黄土地区地形起伏。黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。大部分地区属于季风气候,降水量集中,雨季的降水量常达 年降水量的60%~80%,且多暴雨。易于发生水土流失的地质地貌条件和气候条件是造成中国发生水土流失的主要原因。

中国人口多,对粮食、民用燃料等需求大,所以在生产力水平不高的情况下,人们对土地实行掠夺性开垦,片面强调粮食产量,忽视了因地制宜的农林牧综合发展,把只适合林,牧业利用的土地也辟为农田,破坏了生态环境。大量开垦陡坡,以至陡坡越开越贫,越贫越垦,生态系统恶性循环;滥砍滥伐森林,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表裸露,这些都加重了水土流失。另外,一些基本建设也不符合水土保持要求,例如,不合理的修筑公路、建厂、挖煤、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低,引起滑坡、塌方、泥石流等严重的地质灾害。

1、自然因素。

主要有气候、降雨、地面物质组成和植被四个方面。

①地形:沟谷发育,陡坡;地面坡度越陡,地表径流的流速越快,对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长,汇集地表径流量越多,冲刷力也越强。

②降雨。产生水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨,降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表(超渗)径流,造成对地表的冲刷侵蚀。

③地面物质组成。

④植被。达到一定郁闭度的林草植被有保护土壤不被侵蚀的作用。郁闭度越高,保持水土的越强。

2、人为因素。

人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失。

①植被的破坏。

②不合理的耕作制度。

③开矿。

危害

严重的水土流失,造成耕地面积减少、土壤肥力下降、农作物产量降低,人地矛盾突出。当地农民群众为了生存,不得不大量开垦坡地,广种薄收,形成了“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环,使生态环境不断恶化,制约了经济发展,加剧了贫困。国家“八七”扶贫计划中,黄土高原地区贫困县有126个,占全国贫困县总数的21.3%,贫困人口2300万人,占全国贫困人口的28.8%。经过多年的扶贫攻坚,目前仍有近1000万贫困人口,是我国贫困人口集中分布的地区之一。严重的水土流失也造成该区交通不便、人畜饮水困难,严重制约区域经济社会的可持续发展。

水土流失的危害性很大,主要有以下几个方面:

1、使土地生产力下降甚至丧失:中国水土流失面积已扩大到150万平方公里,约占中国的1/6,每年流失土壤50亿吨。土壤中流失的氮、磷、钾肥估计达4000万吨,与中国当前一年的化肥施用量相当,折合经济损失达24亿元。长江、黄河两大水系每年流失的泥沙量达26亿吨。其中含有的肥料,约为年产量50万吨的化肥厂的总量(此句不通,请查原文)。难怪有人说黄河流走的不是泥沙,而是中华民族的“血液”,如此大片肥沃的土壤和氮、磷、钾肥料被冲走了,必然造成土地生产力的下降甚至完全丧失。

2、淤积河道、湖泊、水库:浙江省虽然水土流失较轻,可是省内有8条水系的河床普遍增高了0.2—0.1米,内河航行里程当前比60年代减少了1000公里。比如1958年以前,从嵊县城到曹娥江可通行10吨载重量的木船。由于河床淤沙太多,如今已被迫停航,原来的水资源变成沙资源,航建公司变成“黄沙”公司。

湖南省洞庭湖由于风沙太多,每年有1400多公顷沙洲露出水面。湖水面积由1954年的3915平方公里到1978年已缩减到2740平方公里。更为严重的是洞庭湖水面已高出湖周陆地3米,这就丧失了它应承担的长江的分洪作用。这是一个十分严重的问题。

四川省的嘉陵江、涪江、沱江等几条流域水土流失也十分严重,约20%以上的泥沙淤积于水库。据有关专家预测,照此下去,再过50年,长江流域的一些水库都要淤平或者成为泥沙库。

3、污染水质影响生态平衡:当前,中国一个突出的问题是江、河湖(水库)水质的严重污染。水土流失则是水质污染的一个重要原因。长江水质正在遭受污染就是典型例子。

由此可见,水土流失的危害性不仅很大,而且还具有长期效应。问题的严重性必须充分估计到。

中国现状

化学处理

应用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)防治水土流失,已成为国际普遍采用的化学处理措施。2003年美国水土保持报道了美国印地安那州D.C.Flangan等人应用模拟降雨装置,在多干扰农田中,进行了施用PAM防治水土流失的试验研究,取得了在雨量充沛地区施用PAM防治水土流失的试验成果。第1次暴雨事件后,20kg/h㎡PAM能使农用粉沙壤土的土壤固体颗粒淋失量减少60%,还能减缓60 L/min高强度流水的冲刷侵蚀。在易严重侵蚀的地区用PAM处理后的土壤能有效控制侵蚀。对初始干土模拟降雨研究发现,在69mm/h降雨中,用80 kg/h㎡PAM可使粉沙壤土堤减少86%的地表径流和99%的土壤流失。在表土,用PAM液雾喷施风干的土壤比直接用干PAM颗粒处理的土壤更能及时有效地控制侵蚀。相信,此项研究对中国应用PAM防治水土流失的试验研究,有一定的借鉴作用。

综合治理

原则:调整土地利用结构,治理与开发相结合。

具体:1、压缩农业用地,重点抓好川地、塬地、坝地、缓坡梯田的建设,充分挖掘水资源,采用现代农业技术措施,提高土地生产率,逐步建成旱涝保收,高产稳产的基本农田(基本前提)。

2、扩大林草种植面积;

3、改善天然草场的植被,超载过牧的地方应适当压缩牲畜数量,提高牲畜质量,实行轮封轮牧;

4、复垦回填。

实践:小流域综合治理

重点:保持水土,开发利用水土资源,建立有机高效的农林牧业生产体系。

方针:保塬,护坡,固沟

模式:工程措施(打坝建库,平整土地,修建基本农田,抽引水灌溉)。

生物措施

农业技术措施(深耕改土,科学施肥,选育良种,地膜覆盖,轮作复种)。

典型事例

黄河流域自古是中华民族的摇篮,也是世界古代文化发祥地之一。[1]

黄河,作为中华民族的摇篮和母亲河,不仅传承着几千年的历史文明,而且也养育着中国8.7%的人口(据2000年资料统计)。然而,黄河的生态危机正在日益加剧,并面临着土地荒漠化,水资源短缺,水土流失面积增大(黄河中游的黄土高原大面积的水土流失是黄河水土流失面积增大的主要原因),水污染严重,断流加剧,生存环境恶化等诸多问题交织的严峻形势,给流域人民乃至整个国家都发出了严重的警示。

日益恶化的生态环境,造成世界上海拔最高、江河湿地面积最大、生物多样性最为集中地区之一的黄河源区:水源涵养功能退化、湿地萎缩、灾害频繁,生态系统极其脆弱。“中华水塔”本是对黄河源的一种美称,也是对青海省生态功能的形象描述,但是,这个大水塔却面临着枯竭的危险。

为了有效地制止生态不断恶化的趋势,近年来,青海省在西部大开发政策的引导和流域机构的大力支持下,把生态治理、建设,重建秀美山川作为黄河源区工作发展的主导方向,结合实际先后重点开展了以黄河源区生态资源保护、植树种草、水土保持、防止荒漠化、草原建设、生态农业等针对性措施为重点的水土保持生态工程建设,并确立了八个生态建设主攻方向各不相同的重点治理区,全面进入了实施阶段。

希望黄河源区生态“亮黄牌”的这种警示,能让中国人不仅关注身边眼前的生态安全问题,更能高度关注黄河乃至全国的生态安全问题。让黄河焕发青春,让黄河源区重新找回原始的美丽,并恢复它曾孕育了一个民族一种文化的力量。

黄土高原水土流失最严重、生态环境最脆弱的特点就在于:一是水土流失面积广,全区普遍存在水土流失现象。二是流失程度严重,有大小沟道27万多条。三是流失量大(黄河水的含沙量为多年平均35公斤每立方米,居世界之首)。四是水土流失类型复杂,治理难度大。

危害表现

1、泥沙淤积下游河床,威胁黄河防洪安全。[1]

2、影响水资源的有效利用

3、制约了经济社会发展。

4、恶化了生态环境。

地域比较

黄土高原

1.自然原因:土质疏松,降水集中;[1]

2.人为原因:人类的过度开发(过度放牧、开矿、毁林开荒) 【流水侵蚀为主】。

整治措施:黄土高原不如南方水热条件好,又处于过渡地带,需实施植树种草、退耕还林还草等生物措施;兴修水库、打坝淤地、修建水平梯田等工程措施以小流域为单位进行综合治理,使黄土高原生态环境得以改善,区域经济得以发展。

南方丘陵

1.自然原因:地表的起伏有利于流水冲刷,降水量大且时间长;[1]

2.人为原因:人类的过度开发(过度开发,樵采)【降水侵蚀为主】。

整顿措施:南方低山丘陵地区由于水热条件好,其有效措施是以封山育林恢复植被、新兴小水电,大办沼气等(切实解决农村生活用能问题,才是能封住山林的基本保障)。

南方低山丘陵地区的水土流失所带来的影响远比北方严重的原因:

一、从经济角度看

南方低山丘陵地区水热条件更好,单位土地的生物生长量和产值更高,每寸土地水土流失造成的损失更大。

二、从生态角度看

南方低山丘陵地区多为石质山地,土层薄,一旦表土蚀去,容易形成石漠化,而且恢复起来更难。

三、从社会角度看

南方低山丘陵地区人口稠密,并且在江河下游地区多为重要的工农业生产基地和经济中心,水土流失对社会影响更大,造成的损失也更大。

治理

防治现状

目前,全国水土保持措施保存面积已达到107万平方公里,累计综合治理小流域7万多条,实施封育保护80多万平方公里。1991年《中华人民共和国水土保持法》颁布实施以来,全国累计有38万个生产建设项目制定并实施了水土保持方案,防治水土流失面积超过15万平方公里。

2015年,全国共完成水土流失综合防治面积7.4万平方千米;其中,综合治理面积5.4万平方千米,实施生态修复面积2万平方千米,实施坡改梯400万亩,建设生态清洁型小流域300多条。2015年,全国新增水土流失治理面积5.4万平方公里,新增实施水土流失地区封育保护面积2.0万平方公里。

2015年12月发布的《全国水土保持规划(2015-2030年)》提出,近期目标是:到2020年,基本建成与我国经济社会发展相适应的水土流失综合防治体系。全国新增水土流失治理面积32万平方公里,其中新增水蚀治理面积29万平方公里,年均减少土壤流失量8亿吨。远期目标:到2030年,建成与我国经济社会发展相适应的水土流失综合防治体系,全国新增水土流失治理面积94万平方公里,其中新增水蚀治理面积86万平方公里,年均减少土壤流失量15亿吨。

2021年5月11日,2021年甘肃省水土保持工作会议在该省平凉市举行,五年来,依托国家水土保持重点工程,甘肃新增水土流失治理面积3400平方公里、保护塬面578平方公里,除险加固病险淤地坝275座。[2]

水土流失重灾区

我国的黄土高原现在是水土流失的重灾区,高原上植被稀少,沟壑纵横,流失的土壤进入黄河,使之泥沙剧增。但历史上的黄河流域并非今天的模样,几千年前,那里森林密布,气候湿润,最初的华夏文明就诞生在这一地区。此后,一方面因为自然气候的变化,降水逐渐减少,另一方面,也因为过度的开发,森林等地表植被迅速消失,水土流失现象日益严重。因为过度的土地开发,导致了严重的水土流失现象。反过来,日益严重的水土流失现象又导致耕地或牧场的减少。长期来看,过度开发不仅不能给人类带来更多的收益,反而会造成更大的生态环境危机。目前,我国北方和西北内陆等生态脆弱地区普遍存在的过度开荒和过度放牧现象是造成这些地区水土流失的主要原因。