摘要:是指在水力、重力、風(fēng)力等外營力作用下,水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失,包括土地表層侵蝕和水土損失。我國水土流失涉及的范圍很廣泛,各地條件不同,影響水土流失的因素也是多方面的。從水土流失規(guī)律看,當(dāng)水的破壞力大于土體的抵抗力時(shí),就會引起水土流失,其中地形就是形成水的破壞力和土體抗力的根源。本文從地形中的各個(gè)因素分析與水土流失的密切關(guān)系,從而為預(yù)防水土流失提供參考。
關(guān)鍵詞:水土流失;破壞力;抵抗力;地形;因素;坡度;變化
中圖分類號:S157.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-0432(2012)-09-0252-1
水土流失使生態(tài)環(huán)境趨于惡化,并加劇了干旱等自然災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展,同時(shí)還影響水資源合理和有效利用,造成耕地面積減少、土壤肥力下降、農(nóng)作物產(chǎn)量降低,人地矛盾突出等一系列問題。影響水土流失的因素很多,地形因素就是一個(gè)是影響水土流失的關(guān)鍵的自然因素,水的破壞力和土體的抗力形成是所有自然因素相互影響和制約的綜合結(jié)果。地球表面在內(nèi)外營力的作用下,始終不停的在變化,雖然變化過程一般較為緩慢,而在悠長的地質(zhì)時(shí)期中,將形成造山成海,海陸變遷等巨大變化,陸地上表面的起伏不平也正是此種作用的結(jié)果。
在地貌形成的外營力中,水的作用是非常顯著的。早在人類出現(xiàn)之前,降水落在地面上也總是避高就低匯流而下,最后流入海洋或積聚成湖泊。每當(dāng)?shù)厍蛏蠚夂蛴珊涞谋谥饾u轉(zhuǎn)暖,陸地上的冰雪大量融解,于是產(chǎn)生了現(xiàn)代難以想象的巨量流水,條件適合時(shí)也將造成十分嚴(yán)重的水土流失,但以當(dāng)時(shí)尚無人類生活,所以不管其如何嚴(yán)重也無從影響人類社會,只是對原有地形起到相應(yīng)的塑造作用而已。突出表現(xiàn)在對原有水路的開拓,如我國主要江河的峽谷和北方大平原的形成遠(yuǎn)非現(xiàn)代河川流量所能建造。
現(xiàn)在地球上的地形輪廓就是在最后一次冰期之后,受大量融冰水的侵蝕和塑造,其后逐漸繁殖生長了植物和其他生物的影響下完成的。當(dāng)人類出現(xiàn)在地球上之后,長期形成的原始地形就成為人類賴以生存的基地,同時(shí)也是水土流失發(fā)生和發(fā)展的基地。
原始地形是復(fù)雜多樣的,就陸地而言,就有高原、山地、平原和盆地。僅就山地來說,又有高山、中山、低山和丘陵。地球的變化,首先反映在地面的高程,高山一部分在雪線以上,當(dāng)前還是冰天雪地,即使在中間,由于高程的影響,上下條件的影響,也有涉及本質(zhì)的變化。盡管如此,作為地形,卻是由水分線、斜坡和水文網(wǎng)系統(tǒng)三部分組成的。
斜坡是水分線和水文網(wǎng)岸邊之間的土地,占面積最大,絕大部分是起伏不平的土地。在山區(qū)是生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ),也正是水土流失發(fā)生發(fā)展的基地。在完全平坦的土地上一般不會形成嚴(yán)重的水土流失。但在粘質(zhì)土上,坡度達(dá)到0.5度~1度,沙性土坡度達(dá)1度-2度時(shí),水土流失就能發(fā)展到在經(jīng)濟(jì)上有明顯影響的程度。這是因?yàn)槠露仁切纬傻乇韽搅髌茐牧Φ母?,也是決定土體抗力大小的主要因子。所以坡度是在地形因素中影響水土流失的最為突出的因子。
許多實(shí)測結(jié)果證明,水土流失和坡度之間具有極為密切的關(guān)系,坡度越大水土流失量也越多。但也要指出,這種關(guān)系總是受其他因子的影響和制約的,所以并不能成為規(guī)律明顯的相關(guān)關(guān)系。
當(dāng)?shù)孛婢哂幸欢ㄆ露?,坡長越長,匯流的徑流量越大,流速也將增加,從而水土流失也嚴(yán)重。天水水土保持試驗(yàn)站小區(qū)測定資料表明,在相同的坡度下坡長為40米的坡耕地比坡長為10米的坡耕地土壤流失量增加41.6%;綏德水土保持試驗(yàn)站在一次較大的暴雨中觀測,坡長為60米的坡耕地比坡長為10米的坡耕地的土壤流失量大94%。但也要指出,也總是受其他因子的影響,不能形成有規(guī)律的相關(guān)關(guān)系。尤其當(dāng)雨量大,在坡度較緩的坡地上,土壤吸水力較強(qiáng)時(shí),隨坡長的增加,徑流量和流失量反而減少,形成所謂的“徑流退化現(xiàn)象”。
由分水線開始隨坡長的增加,坡度也發(fā)生變化,斜坡的斷面形式是坡度和坡長變化的綜合反映,也常稱坡型。
在自然界中,直線型斜坡占比例很小,這類斜坡只要坡度較大,距分水線較遠(yuǎn),匯集的地表徑流越多,水土流失也越嚴(yán)重。在凸形斷面的斜坡上隨徑流線加長,坡度也在增加,水土流失也顯著增加。而在凹形斷面的斜坡上,則隨徑流線的加長坡度減小。如果下部緩平,時(shí)常使水土流失停止,甚至發(fā)生沉積現(xiàn)象。階段型斷面的斜坡在各段陡坡上易于水土流失,距分水線最遠(yuǎn)的陡坡將是水土流失最嚴(yán)重的地段。在有坡的土地上還需注意到坡向的影響,一般陽坡更多的接受太陽的光熱,土壤水分散失較快,土體中空氣充足,腐殖質(zhì)的積累較差,而風(fēng)化換質(zhì)作用較為活躍,土體較為深厚,但土壤的發(fā)生層次較薄且偏于干旱,自然植被生長草本占比重較大,易于形成水土流失。而陰坡則接受太陽的光熱很少,土壤水分散失較慢,土體中空氣不足,腐殖質(zhì)的積累較好,而風(fēng)化換質(zhì)作用較為緩慢,土體較淺,但土壤的發(fā)生層次較厚且偏于潮濕,自然植被生長草本占比重較小,不易于形成水土流失。
自然界中形成的斜坡坡面經(jīng)常是不平坦的,小地形的變化也制約著水土流失。不僅是封閉的小地,可以直接蓄存地表徑流,實(shí)際上小地形的微細(xì)變化左右著坡面上地表徑流的集中或分散,也是制約水土流失的因子。地形中各個(gè)因素都與水土流失有密切的關(guān)系。但所有地形因素的形成都是由于地面起伏不平引起的。所以在地形因素中坡度是最基本的,也是最主要的因素。
在水土保持工作中,也以坡度的具體數(shù)據(jù)劃分某些具體工作的指標(biāo)。例如常用2度-3度作為可以采用耕作方法能控制水土流失的限界。也常用20度-50度作為墾耕的限界和崩塌的指標(biāo)。但是,坡度不是決定水土流失的唯一因素,這是因?yàn)樗?、土、坡三方面因素同時(shí)具備形成了水土流失的條件。但是否形成水土流失,還決定于其他因素,尤其是生物的作用,其中突出的是植被因素。所以氣象、土壤和地質(zhì)、地形是形成水土流失同時(shí)具備的自然因素,其中坡度是關(guān)鍵因素。但氣象、土壤和地質(zhì)、地形只能是形成水土流失的潛在因素,這是因?yàn)樗?、土、坡同時(shí)具備是否形成水土流失,還決定于其他因素,尤其是生物因素中的植被情況等。
作者簡介:邢守剛(1970-),男,漢族,吉林通榆人,就職于吉林省通榆縣瞻榆鎮(zhèn)水利工作站,研究方向:農(nóng)田水利工程與管理。