搜索
黄土高原水土流失的研究刘健（08010116）（东南大学，南京211189）摘要：从各种角度分析黄土高原水土流失的原因，并提出解决方法关键词：黄土高原，水土流失，原因，解决办法TheResearchofWaterandSoilErosionoftheLoessPlateauLiuJian(SEU,Nanjing,21189)keywords:Itanalysisedfromallanglesaboutsoilerosionoftheloessplateauandproposedthesolutionmeasureskeywords:Loessplateau，Soilandwaterloss，reasons,solutions黄土高原位于东经100°24′～114°，北纬34°～40°20′之间，在全国地貌格局中属于第二阶梯。自北而南跨我国温带和暖温带，从东南向西北包括半湿润地带、半干旱地带、和干旱地带。其范围东界为太行山西侧，西界为乌鞘岭、日月山、拉脊山一线，南界为秦岭—熊耳山、嵩山北麓一线，北界为长城。地跨青、甘、宁、蒙、陕、晋、豫七省（区）。总面积为64万km2。黄土高原地处黄河中上游和海河上游。黄河流域自古就是人类文明的发祥地，但是由于黄土高原地区本身固有的自然环境脆弱，加上长期以来土地利用很不合理，植被遭受破坏，水土流失极为严重，使黄土高原的生态环境在近二三千年内发生了深刻的变化。黄土高原水土流失问题，成为其经济发展的重要的制约因素。黄土高原自然地理特征黄土高原是我国独特的地理区域，它在地理上有如下显著的特征。1.1沟多坡陡、地形起伏破碎黄土高原黄土深厚，疏松多孔，富含碳酸钙质。受长期内外营力的作用，地表剥蚀切割严重，支离破碎，沟壑纵横。黄土高原气候干旱，降水虽然少，但降水集中，而且多为暴雨，使得黄土高原发育成沟多坡陡、地形起伏破碎的景观。1.2气候差异较大黄土高原的气温和降水量的地理分布都呈自东南部向西北部递减的趋势。就气温来看，黄土高原具有冬寒夏热、寒暑变化剧烈的大陆性气候特点。黄土高原深居内陆，气候大陆性强，气温日较差大，日较差在10℃～25℃之间。就降水来说，黄土高原的年降水量基本上介于400～600mm之间，而且降水集中在七、八、九三个月，可占全年降水的60%，往往以暴雨的形式出现，其他季节降水少而蒸发强烈，干旱问题比较普遍。1.3水资源缺乏，供需矛盾突出在干旱半干旱的黄土高原地区，降水稀少，蒸发旺盛，水面蒸发是降水的二倍多，而且降水集中。黄土高原的特性决定了其水土流失十分严重，水资源供求矛盾日益突出。1.4山地丘陵面积大黄土高原地区土地以丘陵山地为主，约占整个地区的80%，而河谷平川只占土地总面积的20%。这种起伏的地貌构造不适合农耕，加之该地区贫穷落后，人口增长速度快，农业单一经营、广种薄收、粗放耕作等，同时，乱垦滥挖现象十分严重，形成“越垦越穷，越穷越垦”的恶性循环。1.5植被覆盖率低在黄土高原上，30%～40%左右的地方都是荒山秃岭，给人留下满目疮痍的景象。人工草地很少，更有甚者，有的地方由于过垦山坡，表土流失严重，显露出基岩，而植被覆盖率的进一步降低更加剧了黄土高原的水土流失。水土流失形成原因1.1自然原因地理位置的过渡性，生态环境脆弱。黄土高原的地理位置比较特殊，即处于从从平原向山地高原过渡、从沿海向内陆过渡、从湿润向干旱过渡、从森林向草原过渡、从农业向牧业过渡的地区，各种自然要素相互交错，生态环境比较脆弱。黄土土质疏松，孔隙很多，垂直节理发育，极易受到流水的侵蚀。黄土颗粒成分以粉砂粒为主，而粉砂粒级中又以粗粉砂占绝对优势，约占总重量的50％以上。黄土的特性决定了它土质疏松，孔隙度大，分散率高，土粒在水中极易分散悬浮，土块遇水后，迅速崩解。黄土的颗粒性、粉砂性、疏松性是黄土高原水土流失的内在原因。地形制约着土地利用和水土流失程度，黄土高原长期的流水侵蚀切割，塑造了塬、墚、峁等高原沟间地，以及数量众多的大小沟谷等多种地貌形态。黄土高原地区具有降水集中、强度大、暴雨多的特点。暴雨形成的径流是黄土高原水土流失不断发展的主要动力因素1.2人为原因植被的破坏。黄土高原在秦汉以前是森林和森林草原地带。由于历史上长期不合理地利用土地资源，主要是几次农牧业经营方式的改易，使大面积的森林、草原逐渐消失，成为今日的荒山秃岭。林草植被被大量破坏，使雨水和径流，以及风力直接侵蚀黄土地面，必然造成严重的水土流失。不合理的耕作制度。黄土高原的水土流失与自古以来盛行的轮荒耕作制度有密切关系，农民不是选择适宜耕种的土地来开垦，不是靠精耕细作来增产粮食，而是采取轮荒的方式。开采煤矿。露天煤矿的建设，大面积挖开原生地面，破坏了植被，使矿区土壤抗侵蚀能力成倍降低，形成水土流失新的物源和触发机制，河道、滩地开矿使大量泥沙直接进入河道，增加河流泥沙。水土流失现状及其造成的危害1.1水土流失现状1.1.1水土流失面积广，强度大目前，黄土高原地区总面积64×104km2，水土流失面积达到45.4×104km2，其中年侵蚀模数大于5000t/km2的强度水蚀面积为14.65×104km2，占全国同类面积的38.8%；年侵蚀模数大于15000t/km2的剧烈水蚀面积为3.67×104km2，占全国同类面积的89%[4]。严重的水土流失，形成了黄土高原千沟万壑、光山秃岭的景象。黄土高原输入黄河下游的泥沙多年平均为16亿t，其中有4亿吨淤积在黄河下游的河道上，平均每年淤高10cm，造成下游河床高出两岸地面3～10cm，最高处达15cm，成为举世闻名的“地上悬河”，使1亿多人口受到洪水的严重威胁。黄土高原地区范围广，面积大，而且水蚀、风蚀强度十分严重。每年进入黄河的泥沙相当于尼罗河、密西西比河、亚马孙河和长江4条大河输沙量的总和。1.1.2速度快黄土高原目前每年流失土层1cm，流失速度比形成速度快100多倍至400倍。黄土高原在240万年前形成时，每100年沉积1cm，黄土最厚处达400m。水土保持专家说，土壤基本上是一种不可再生资源。据科学研究推算，在自然状态下要形成1m厚的土壤，需要1.2万年至4万年，即形成1cm厚的土层需要120年至400年。1.2水土流失造成的危害1.2.1土壤肥力降低、土地退化严重据水土保持部门观测，在黄土高原常年平均流失的16亿t泥沙中，含有氮、磷、钾总量约4000万t[5]，这就使黄土地生产能力大大降低，甚至失去生产能力，从而导致和加剧贫困；同时人口大幅增加，毁林开荒，进一步加剧了土地的退化。水土流失使坡耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”，致使土地日益瘠薄，而且使土壤理化性状恶化，土地的透水性、持水力都下降，加剧了干旱的发展。1.2.2农田破坏更加严重由于水土流失的加剧，致使黄土高原沟壑发展速度十分惊人，其沟壑密度一般在2～5km/km2以上，有些地方可达6～8km/km2以上，切割深度可达100～200m以上，地面裂度多在20%～50%左右，最高可达65%以上[5]，这就意味着沟壑面积越来越大，农田面积被支解得越来越小。农田破坏越来越严重。1.2.3气候条件更加恶劣随着黄土高原水土流失的加剧，林草地所占比例严重下降。乱垦滥伐现象，使原本恶劣的气候条件更加严重，而气候条件的恶劣更加剧了水土流失，形成一种恶性循环。1.2.4生态系统遭到严重破坏50年代以来，黄土高原开展了大规模的水土保持工作，使黄土高原生态环境局部得到改善，但整体恶化趋势尚未根本遏制，治理难度相当大。据研究，过去黄土高原地区林草措施保存面积仅为统计面积的30%左右，而且多为幼年林或者近于衰败的低效林，人工造林地区都不同程度的出现了土壤水分亏缺、林木生长受抑的现象。1.2.5泥沙淤积河道，旱涝灾害不断黄土高原大量的水土流失，每年有4亿吨的泥沙被冲刷淤积在河道上，致使河道以很高的速度淤高，从而造成下游河床高出河岸地面，易造成河道两岸洪涝灾害的发生；同时由于严重的水土流失，大部分降水以地表径流白白流走，地下水补给严重不足，干旱出现机会增多。黄土高原水土流失的治理措施1.1生物措施森林草地具有蓄水保土、固沟、护坡和保塬等功能，林草措施是治理水土流失的根本措施。在黄土高原地区，凡不适合耕种的土地，应退耕还林还草，以恢复地表植被。在水土流失严重的地区，大力植树种草，实行乔木、灌木、草本植物相结合，以防止暴雨对表层土壤的冲刷，并增加土壤有机质和团粒结构，提高抗侵蚀能力。由于黄土高原气候干旱，造林应以当地树种为主体，合理利用外来树种。在林种布局完整的基础上，要慎重选择经济林树种。在降雨量400mm以下的地区，以营造灌木林为主，使经济效益和生态效益相结合、保护和利用并举，大力营造农田防护林、水源涵养林、水土保持林，可有效促进黄土高原的水土保持工作。1.2工程措施工程措施是应用工程原理，为防治水土流失，保护、改良与合理利用山区水土资源而修筑的各项设施。工程措施主要包括修建淤地坝、小水库、修筑水平梯田、平整土地、修基本农田和抽引水灌溉等。根据黄土高原现状，在一些坡度较小的缓坡上建设水平梯田，能平整土地，减少水土流失，有利于保水、保土、保肥，利于耕种；引洪灌地就是引用暴雨产生的洪水灌溉川地、塬地、坝地等，可有效的控制黄土高原的水土流失问题。1.3．农业技术措施农业技术措施主要包括深耕改土、地膜覆盖、轮作套种、科学施肥、选育良种和先进的灌溉技术等。深耕改土是指采用深耕机械作业，加深耕层，疏松土壤而成的耕作技术。该技术的重点是疏松土壤，而不是翻转扰乱土层。因此，它既可以有效避免深耕翻所造成的土壤水分的大量损失，又不破坏土层表面的覆盖物，从而提高土壤蓄水能力以及抗雨水冲刷的能力。既增强土壤对降水吸收速度和蓄纳能力，避免产生地表径流，又可以有效打破犁底层，熟化土壤，促进作物根系的生长发育；地膜覆盖技术在黄土高原半干旱区具有良好的保持水分、提高温度和提高土壤肥力的效应,主要表现在减少上层土壤水分的蒸发，调节土壤水分的时空分布，增加土壤水分供应的有效性，从而促进植株生长发育，提高土地生产率，逐步建成旱涝保收、高产稳产的基本农田，并可推动黄土高原退化生态系统的修复；轮作套种是用地养地相结合的一种农业技术措施，有利于均衡利用土壤养分和防治病虫害，能有效地改善土壤的理化性状，提高土壤利用率，调节土壤肥力；为了调节作物营养，提高土壤肥力，黄土高原地区应科学施肥，氮、磷、钾肥按比例配合使用，同时调节好化肥和农家肥的施用比例；推广喷灌、滴灌等先进的灌溉技术，可节约和充分利用水资源。参考文献：[1]课程教育研究所,地理课程教材研究开发中心,义务教育课程标准试验家教科属地理北京:人民教育出版社2004;47-52[2]孟轲,孟子,第五卷,滕文公上,山西；山西古籍出版社，2003年1月1日；62-74[3]国家林业局，退耕还林技术模式，北京；中国林业出版社；2001年12月，3-10