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水土流失的驱动因素

时间:2022-03-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:高强度的降雨对地表土壤的破坏和短时间形成的径流作用非常显著,极易诱发严重的水土流失。台风往往伴随着强降雨,极易诱发滑坡、泥石流、崩塌、塌陷等与水土流失密切相关的自然灾害。其中受灾最严重的省份是湖南省,当地出现了严重水浸和泥石流,超过31000间房屋被破坏,造成至少345人死亡、89人失踪。植被的破坏也成为我国水土流失和沙漠化高速扩展的重要原因。目前,南方水土流失治理上存在的一个突出问题是“林下流”。
水土流失的驱动因素_湖南水土保持与生态安全

人类自从在地球上出现以来,就不断以自己的各种活动对自然界施加影响。正常侵蚀过程受到人为活动越来越剧烈的干扰和影响,土壤侵蚀的现象由自然侵蚀状态转化为加速侵蚀状态。气候、地形、土壤、地质和植被等自然因素是产生土壤侵蚀的基础和潜在因素,而人为不合理活动是造成土壤加速侵蚀的主导因素。

(一)自然驱动因素

1.降雨

气候与土壤侵蚀的关系极为密切,所有的气候因素都在不同方面和不同程度上对土壤侵蚀产生影响,这种影响有直接的,有间接的。一般来说,大风、暴雨和重力等是造成土壤侵蚀的直接动力,而温度、湿度、 日照等因素对植物的生长、植被类型、岩石风化、成土过程和土壤性质等都有一定影响,进而间接地影响土壤侵蚀的发生和发展过程。

降水是气候因子中与土壤关系最为密切的一个因子。降水是地表径流和下渗水分的主要来源。在土壤侵蚀的发展过程中,降水是水力侵蚀的基础。降水包括降雨、降雪、冰雹等多种形式,在我国分布的土壤侵蚀类型及形式中,以降雨的影响最为明显。

尤其是在我国南方地区,降雨的主要特征是降水量大、降雨集中,且多以台风暴雨出现。就湖南省而言,全省多年平均降雨量1427 mm,远大于全国年均降水量630 mm,且降雨多集中在4—9月,这期间降雨量占全年降雨的50%~60%。高强度的降雨对地表土壤的破坏和短时间形成的径流作用非常显著,极易诱发严重的水土流失。严重的水土流失往往就发生在几场大暴雨之中,一次大的降雨引起的流失量有时可占全年流失量的80%以上,输沙量则可占全年的60%以上。

我国南方地区又是台风多发地区。台风往往伴随着强降雨,极易诱发滑坡、泥石流、崩塌、塌陷等与水土流失密切相关的自然灾害。如2006年7月的台风“碧利斯”带来的暴雨使广东、广西和湖南等省遭受了严重灾害。其中受灾最严重的省份是湖南省,当地出现了严重水浸和泥石流,超过31000间房屋被破坏,造成至少345人死亡、89人失踪。当中资兴市和宜章县是受灾最严重的县市。位于重灾区宜章县、资兴市交界地带的瑶岗仙钨矿,7月14日晚矿区开始普降暴雨,暴雨持续了42个小时,降雨量高达340 mm。暴雨导致矿区东部、西部区域山体大面积滑坡,形成巨大泥石流,对沿途的生产生活设施、民居、垄下废石坝等造成毁灭性损害。

2.风力

风将土壤颗粒或地表物质吹起,并进行搬运,是土壤侵蚀的又一动力因子。此外,地表物质颗粒组成及其松散程度会进一步影响风蚀过程,而后者与干燥程度有密切关系。因此风蚀往往出现在半干旱或干旱地区,主要位于我国西北地区。土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。

3.土壤

土壤是侵蚀作用的主要对象,因此它的特性,尤其是透水性、抗蚀性、抗冲性对土壤侵蚀有很大影响。就南方地区而言,由花岗岩发育而成的各类土壤抗蚀性最弱,其次是由紫色砂页岩、泥岩、红砂岩、板页岩发育而成的土壤,极易产生侵蚀,而以石灰岩和第四纪红十层发育而成的各类土壤抗蚀性较强。

在我国南方地区,虽然土壤风化壳层厚度可达10~20 m,但真正的土体浅薄,厚度一般为1~2m,甚至更浅。南方地区土壤土层浅、蓄水能力低,暴雨来临时,极易形成较大的地表径流,产生较强的径流冲刷力。由于土壤形成是个极为缓慢的过程,一旦流失,则损失惨重。长期的水土流失可使水土流失地区的表层土壤不断流失,坡耕地和坡地经济林土壤退化严重,粗骨化、沙砾化现象日趋严重,抗蚀力也日趋恶化,土壤流失速度逐步加速,土地生产力在逐渐降低,可利用能力逐步丧失。

4.地形

地形是影响土壤侵蚀的重要因素之一。我国大部分地区在第四纪以来均表现为强烈的抬升,形成了地势差,大部分沟谷及山区河流都处于下切之中。尤其是我国南方地区,低山和丘陵交错,地形破碎,坡度大,高低悬殊,起伏显著,造成了极易侵蚀的地形条件。

一般而言,土壤冲刷量随坡地加大而增加。我国浙江省水土流失资料就表明,随着坡地增加,水土流失面积存在增大的趋势,坡地小于8°的水土流失面积占总流失面积的10.3%, 8°~15°的水土流失面积占20.7%, 15°~25°的水土流失面积占36.7%,大于25°的水土流失面积占32.3%。

5.植被

植被是自然生态系统中的生产者,是维系生态平衡的关键组成部分。植被的破坏也成为我国水土流失和沙漠化高速扩展的重要原因。

在我国,大兴安岭北部及其支脉伊勒呼里山的山地属北部寒温带,该区域大部分地区的森林覆盖率较高(>70%) ,下层植被盖度也发达,植被的水土保持作用较强。

东北、华北平原地区原生植被森林覆盖率70%~80%,但这些区域除少数山区外,大部分自然植被已经遭到严重破坏,被开垦为农田,植被覆盖率显著降低,山丘区水土流失严重。

我国西部干旱区森林覆盖率低,是我国突出的无林少林地区。其中新疆、青海森林覆盖率低于1.6%,然而森林的破坏仍然相当惊人。祁连山水源涵养林是河西走廊人民自下而上的命根子,但浅山灌木被砍、林线后移,珍贵的云杉也遭到破坏。祁连山区森林界限半个世纪以来平均退缩29.6 km,最多的大于40km,森林覆盖率由20世纪50年代的20%降至现在的12.4%,西段的400 × 104hm2森林已荡然无存。

在我国南方地区,温度和降雨适宜植被生长,原是森林茂密、山清水秀的地方,但随着人口的增长、人类对土地不合理的开发利用、连年战争的破坏以及发生在20世纪50—70年代的三次森林大砍伐,森林资源受到更严重的破坏,森林覆盖率大幅度降低,出现“森林→灌丛→草坡→裸石荒坡”的逆向发展。 目前,南方水土流失治理上存在的一个突出问题是“林下流”。很多地区虽然树木看上去很茂密,但林下地表缺少灌草,土壤裸露程度很高,仍然会发生中度甚至强度以上的水土流失。造成“林下流”现象主要有以下原因:一是树种单一,造成林下植被缺失。20世纪80年代初期开始的绿化植树,在南方以马尾松或者其他经济林如按树为主,马尾松会加剧土壤酸化,导致其他植物难以存活,而桉树耗水量很大,造成地表干旱,也影响其他植被生长。二是造林目的单一,造林方式存在一些问题。早期造林主要是考虑木材的蓄积和经济价值,没有统筹考虑生态环境效益,采用了方便植树的造林形式,如全垦造林等,不仅带来了造林初期的水土流失,而且造成了成熟林的林下水土流失。三是经济果林下,因锄草、翻耕和大量使用除草剂,造成地表覆盖度低,甚至地表完全裸露,反而加剧了水、土、肥的流失。

(二)人为驱动因素

1.高人口压力

2003年,我国平均人口密度已达到118人/km2,为世界人口密度的3.3倍。除了青海、西藏、内蒙古和新疆省区外,我国其他区域的人口密度普遍较高。我国人均耕地只有0.09 hm2,不足世界人均耕地的1/3。人口仍将长期是我国资源和环境的一个巨大压力。主要表现在:①我国农业生产方式和技术水平仍处于不发达水平。人们为满足基本的生存需要不得不毁林开荒、陡坡开垦,破坏了原有植被,加之又缺乏水保措施,严重的水土流失成为必然结果。②由于农村人口剧增,能源日益短缺,农民迫于生活所需,乱砍滥伐现象日益突出,加速了森林资源的破坏进程,也加大了水土流失的危险性。③由于人口剧增,教育资源跟不上,广大群众的文化水平低,环境意识低下,对有关的水土保持法律、法规观念薄弱,不利于水土流失的预防和治理。

2.不合理的土地利用

土地是人类赖以生存与发展的重要资源和物质保障,人类利用土地在发展经济和创造物质财富的同时,也对自然资源结构及其生态与环境产生了巨大的影响。土壤侵蚀会导致土壤肥力下降,造成生态环境的破坏和恶化(如旱灾、洪涝灾害),从而破坏土地资源持续利用的基础。不合理的土地利用是造成土壤侵蚀的主要直接原因之一。

一般来说,坡度小于15°的坡耕地在有水土保持措施的情况下可以种植大田作物,而坡度大于15°的坡耕地一般考虑林用或牧用。我国是陡坡开荒最为严重的国家之一,全国坡度2°以下的耕地占50%左右,2°~15°的坡耕地占31.5%,15°以上的坡耕地占14.1%。我国土壤侵蚀主要发生在15°以上的坡耕地上。在南方地区,顺坡开垦的现象比较严重,由于人为松耕,坡耕地的土壤表层受到破坏,土壤颗粒多呈分散状态,黏结力下降,地表径流量和土壤侵蚀量很高。如湖南省湘西北武陵山区的桑植县,在册土地只有2.27 × 104 hm2(其中水田1.36 × 104hm2 ) ,而实际种植面积10 × 104 hm2,其中大部分为陡坡开垦耕种。

3.高速开发建设

大规模的开矿、采石、建水库、修路、农田基建、城市建设等开发建设,也加剧了土壤侵蚀。

城市及开发区的建设使得大面积的松散堆积物裸露闲置,这些松散堆积物土质疏松,在暴雨径流作用下很容易发生水土流失。而采矿、采石、取土等开采过程常需用到机械、爆破、人工等方法剥离表土,使原始地形地貌、植被、土壤等遭受整体性的扰动破坏,从而产生严重的水土流失。根据资料,一面坡土石料的侵蚀模数可达2 × 104~ 3 × 104 t/ (km2· a) ,无序开发的土石料场则可高达10× 104t/ (km2· a) 。

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