影響水土流失的因素

楊才敏

(山西省水土保持科學(xué)研究所)

影響水土流失的因素，不外乎兩個(gè)方面:一是自然因素，二是人為因素。自然因素是引發(fā)水土流失的基礎(chǔ)動(dòng)因，人為因素造成水土流失加劇，并形成程度不同的危害。

一、自然因素

(一)地質(zhì)因素

早在遠(yuǎn)古時(shí)代，由于地質(zhì)構(gòu)造、造山運(yùn)動(dòng)和海陸變遷的影響，形成了形態(tài)各異的侵蝕地貌。所以，地質(zhì)因素是造成水土流失最為基礎(chǔ)的自然因素之一。再者，巖石的種類與巖性差異，直接影響著透水性、風(fēng)化強(qiáng)弱、成土速度和抗蝕性能。

(二)地形因素

水土流失與地形因素密切相關(guān)。影響水土流失的地形因素主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是坡度，二是坡長(zhǎng)，三是坡面的不均勻性。一般來說，坡度越大，造成的水土流失也越嚴(yán)重;坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，造成的水土流失亦也越嚴(yán)重;由于坡面的不均勻性，凹凸不平，容易造成水流匯集，形成嚴(yán)重沖刷。據(jù)山西省水保所的觀測(cè)資料:1°－5°坡耕地，年徑流量102.0 m3/hm2，年沖刷量3.75 t/hm2;而6°－20°坡耕地，年徑流量124.5 m3/hm2，年沖刷量28.2 t/hm2;前者與后者相比，徑流量與沖刷量分別增大22.1%和652.0%。12°－29°坡耕地，坡長(zhǎng) 7 m的年土壤侵蝕量52.5 t/hm2，坡 長(zhǎng) 14 m 的 年 土 壤 侵 蝕 量149.4 t/hm2，后者比前者提高297%。

(三)土壤因素

土壤是水土流失的主要對(duì)象。不同土壤，由于其質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、肥力等的差異，造成的水土流失量懸殊很大。據(jù)山西省水保所的觀測(cè)資料:黃土荒坡年均徑流量260.0 m3/hm2，年均沖刷量248.0 t/hm2;紅土荒坡年均徑流量422.0 m3/hm2，年均沖刷量165.0 t/hm2;前者與后者相比，徑流量小而沖刷量大，主要原因就是因?yàn)橥寥李愋筒煌隆?/p>

(四)降水因素

降水是引發(fā)水土流失最為重要的基礎(chǔ)動(dòng)因。降水對(duì)水土流失的影響，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是雨型，二是雨量。我省屬半濕潤(rùn)半干旱區(qū)，年降水量500 mm左右，且高度集中在5－9月，雨型多屬短歷時(shí)高強(qiáng)度暴雨，這是造成水土流失嚴(yán)重的主要原因。從雨量上看，由于土壤水庫(kù)蓄水量的有限性，若超過其最大蓄水容量，即使雨強(qiáng)不大但降雨歷時(shí)長(zhǎng)時(shí)也會(huì)造成一定的水土流失。為較準(zhǔn)確地說明降水對(duì)水土流失的作用，我們把能產(chǎn)生徑流，造成水土流失的降雨叫做侵蝕性降雨。據(jù)山西省水保所20世紀(jì)50－60年代在離石羊道溝的多年觀測(cè)資料，每年平均產(chǎn)生侵蝕性降雨8次，降雨量177.5 mm，占年均降水量的35%。侵蝕性降雨的特征為:歷時(shí)短(4－6 h)，屬中到大雨量(40－100 mm)，高雨強(qiáng)(5－20 mm/h)。據(jù)研究資料，坡耕地產(chǎn)生侵蝕的基本雨量標(biāo)準(zhǔn)為8.1 mm。暴雨產(chǎn)生的侵蝕量占總侵蝕量的90%以上。1 a中，土壤侵蝕量主要是由汛期的1－2次暴雨造成的。據(jù)山西省水保所對(duì)羊道溝15 a的觀測(cè)資料分析，一次暴雨產(chǎn)生的土壤侵蝕量占年侵蝕總量45%以上的有12 a。

(五)風(fēng)力因素

大風(fēng)是是造成嚴(yán)重風(fēng)蝕的主要?jiǎng)恿ΑＩ轿饔捎诘貏?shì)較高，起伏較大，受山脈走向影響，當(dāng)氣流經(jīng)過時(shí)易使風(fēng)速加大，形成大風(fēng)天氣。大風(fēng)天氣多發(fā)生在10月中旬到翌年4－5月間，風(fēng)力一般可達(dá)6－8級(jí)，有時(shí)達(dá)10級(jí)以上。1 a中，以春季(3－5月)風(fēng)速最大，8級(jí)以上大風(fēng)(風(fēng)速≥17 m/s)日數(shù)40% －50%出現(xiàn)在春季。晉西北是我省的主要風(fēng)蝕區(qū)，年6級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)40－60 d。據(jù)大同市水保所在右玉縣的定位觀測(cè)資料，風(fēng)速與風(fēng)蝕量高度相關(guān):當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，農(nóng)地出現(xiàn)揚(yáng)沙現(xiàn)象;風(fēng)速為10 m/s時(shí)，風(fēng)蝕量為6 m/s時(shí)的6.5倍;風(fēng)速為17 m/s時(shí)，風(fēng)蝕量為10 m/s時(shí)的43倍。1 a中，3－5月風(fēng)蝕量占年風(fēng)蝕量的84.3%。年風(fēng)蝕量主要是由少數(shù)幾次大風(fēng)引起的。1983年3月15日一次8級(jí)大風(fēng)，風(fēng)蝕量占年風(fēng)蝕總量的50%;1984－1985年3－4月間的5次8級(jí)以上大風(fēng)，風(fēng)蝕量占年風(fēng)蝕總量的70%。

(六)溫度因素

溫度雖然不是造成水土流失的直接氣象因子，但溫度變化可影響巖石風(fēng)化，為水蝕和風(fēng)蝕提供基礎(chǔ)物質(zhì)。溫度上升融化雪水，可形成地表徑流，產(chǎn)生一定的沖刷。溫度對(duì)土壤侵蝕的主要作用是參與重力侵蝕，當(dāng)土體和巖石中含有一定水分，溫度驟冷驟熱突變時(shí)，作用更加明顯。春季冷暖變化劇烈，常因地表的凍融作用而誘發(fā)坡面的瀉溜、崩塌等重力侵蝕嚴(yán)重發(fā)生。在我省第三紀(jì)紅土出露地區(qū)，由于“秋濕”、“冬凍”和“春融”的冷凍濕熱變化，往往以瀉溜形式在溝道中形成大量堆積物，為“夏沖”準(zhǔn)備了豐富的物質(zhì)，致使黃土地區(qū)每年的第一、二次洪水的侵蝕量占到年侵蝕量的70%－80%。

(七)植被因素

天然植被其枝葉可截持并改變一部分降雨的形式，使地面免遭雨滴直接打擊，增加土壤入滲量。同時(shí)，枯枝落葉覆蓋地面，可保護(hù)土壤，攔蓄降水，減少?gòu)搅鳑_刷。植被對(duì)水土流失的影響主要與覆蓋率密切相關(guān)。據(jù)山西省水保所1989年在方山縣馬坊鄉(xiāng)的試驗(yàn)資料，天然沙棘林地郁閉度85%，地面坡度19°，地表枯落物量 9 945 kg/hm2，人工模擬降雨45 min降雨73 mm，林地比裸地減少?gòu)搅髁?5.2%，減少?zèng)_刷量98.4%。另?yè)?jù)山西省水保所多年的試驗(yàn)資料，植被覆蓋度在60%以上時(shí)，減水減沙效益顯著且穩(wěn)定，60%植被覆蓋度可作為植物防治水土流失的臨界值。

二、人為因素

人為因素對(duì)水土流失的影響，主要表現(xiàn)在不合理地利用土地和工礦企業(yè)與開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行過程中隨意棄土棄渣、破壞植被上，可簡(jiǎn)單概括為“四亂一過一鏟”。

(一)亂砍濫伐

主要對(duì)森林植被而言。據(jù)資料，全國(guó)每年消耗森林資源總量約6億m3，相當(dāng)于每年材積量的3倍，超計(jì)劃消耗量9倍。據(jù)山西省林業(yè)部門的估計(jì)，夏商以前全省森林覆蓋率高達(dá)70%以上，西周至春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期在50%－70%之間，秦漢魏晉至南北朝時(shí)期為40% －50%，唐宋遼金元時(shí)期為30% －40%，明初為30%左右，明中葉驟降到15%，明末清初又降至約10%，1949年僅為2.4%。森林殘?jiān)馄茐?，致使地表裸露，失去保護(hù)，氣候惡化，風(fēng)沙成災(zāi)，造成嚴(yán)重水土流失。

(二)亂開濫墾

由于廣種薄收的傳統(tǒng)陋習(xí)，陡坡開荒擴(kuò)種現(xiàn)象屢禁不止，局部地區(qū)呈愈演愈烈之勢(shì)。因?yàn)闅Я謿Р蓍_荒，地表植被慘遭破壞，導(dǎo)致水土流失加劇，結(jié)果造成越墾越窮，越窮越墾，陷入惡性循環(huán)。

(三)亂挖濫采

由于眼前利益的驅(qū)駛，不少地方不經(jīng)報(bào)批，隨意開山采石，亂開小煤窯，私開礦藏。因缺乏合理布局，不僅造成資源的驚人浪費(fèi)，而且大多不采取任何防護(hù)措施，造成嚴(yán)重的人為水土流失，既惡化了生態(tài)環(huán)境，又抑制了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)與個(gè)體私營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。

(四)亂堆亂放

電力、交通、冶金、煤炭、建材等部門，在山區(qū)、丘陵區(qū)興建工程或進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，對(duì)其產(chǎn)生的棄土、廢石、廢渣等固體廢棄物，不按指定地點(diǎn)堆放，隨意就近傾倒于河流、溝道之中，既污染水源，影響行洪，又增加了河道輸沙，加劇了水土流失。

(五)過度放牧

主要指草原而言。由于保護(hù)不力，加之牧區(qū)牲畜增長(zhǎng)過快，致使草地超載放牧，使我國(guó)草原資源嚴(yán)重退化，草質(zhì)變劣，產(chǎn)草量下降，部分已嚴(yán)重沙化，形成嚴(yán)重的土壤侵蝕。

(六)鏟除草皮

我國(guó)北方與西北地區(qū)屬燃料缺乏區(qū)，不少農(nóng)民常常鏟草皮燒水煮飯。加之干旱缺水，地表植被難以恢復(fù)，導(dǎo)致水土流失加劇。

上述幾種情況，除鏟除草皮外，其他在我省均嚴(yán)重存在。據(jù)調(diào)查，全省平均每年采石破壞地表植被5 000多hm2，毀壞森林3.34萬hm2，開荒擴(kuò)種與輪荒13.3萬hm2。每年因生產(chǎn)建設(shè)占地3 497 hm2，棄土棄渣1.3億t，其中城市垃圾500多萬t，煤矸石1 200多萬t，鋼鐵生產(chǎn)棄渣2 200萬t，有色金屬行業(yè)排放尾礦尾渣450萬t，建材生產(chǎn)棄土棄渣6 279萬t，山區(qū)修路與農(nóng)民住宅建設(shè)傾倒土石廢渣1 800萬t，火力發(fā)電排放粉煤灰 308萬 t，其他棄渣250萬t。平均每年增加河道泥沙6 000萬t，大部分屬全流失量，占全省總輸沙量的13.2%。嚴(yán)重的人為水土流失如不加以防治，將會(huì)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活和生態(tài)環(huán)境帶來日益嚴(yán)重的危害。