1、1水土保持讲稿绪论一、水土保持学及其研究内容1、几个重要概念土壤侵蚀：土壤或其他地面组成物质在外营力的作用下，被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积的过程。 水土流失：在外营力的作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。水土保持：防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的效益和建立良好的生态环境。水土保持学：研究水土流失形式、发生原因和规律、水土保持基本原理，据以制定规划和运用综合措施，防治水土流失，治理江河与风沙，保护、改良和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，改善农业生产条件，建立良好的生态环境的应用科学。2、研究
2、内容 土壤侵蚀的形式、分布和危害；小流域径流的形成与损失过程；土壤侵蚀特征； 水土流失规律和水土保持措施； 水土流失与水土资源调查和评价的方法； 水土保持的效益。二、 水土保持的意义1、水土流失现状1990 年的调查统计，全国土壤侵蚀面积 492 万平方公里，占国土面积的 51%。其中水力侵蚀面积 179 万平方公里，风蚀面积 188 万平方公里，冻融侵蚀 125 万平方公里。2000 年全国情况：侵蚀总面积：356 万 km2 ，占国土面积 37%；其中，水蚀面积 165 万 km2 ，风蚀面积 191 万 km2。 2福建省的情况： 土壤侵蚀现状根据 2000 年福建省土壤侵蚀遥感调查的结
3、果，福建省以水力侵蚀为主，土壤侵蚀总面积为 13127.31 平方公里（即 131.27 万公顷） ，占全省土地总面积 122465.80 平方公里的 10.72%。其中：轻度侵蚀 6572.91 平方公里，占侵蚀总面积的 50.07%；中度侵蚀 3815.41 平方公里，占侵蚀总面积的 29.06%；强度侵蚀 2547.23 平方公里，占侵蚀总面积的 19.40%；极强度侵蚀 180.25 平方公里，占侵蚀总面积的 1.37%；剧烈侵蚀 11.51 平方公里，占侵蚀总面积的 0.09%。 福建土壤侵蚀现状的特征以低强度侵蚀为主，极强度和剧烈侵蚀的面积和比例小：全省轻度侵蚀面积达 6572.9
4、1 平方公里，占侵蚀总面积的 50.07%；轻、中度侵蚀面积合计占了总侵蚀面积的 79.13%，而极强度和剧烈侵蚀的面积仅为 191.76 平方公里，占风力侵蚀水力侵蚀3侵蚀总面积的 1.46%。东南沿海地市比中西部山区地市严重：土壤侵蚀在空间分布上呈现出从东南沿海向西北内陆山区下降的趋势（表 1） 。闽东南沿海的泉州、漳州、宁德、福州、莆田和厦门六市，土地面积为 54135.61 Km2, 占全省土地总面积的 44.20%，其土壤侵蚀面积却占了全省土壤侵蚀总面积的 55.71%，达7313.15 km2；而闽西北山区的南平、三明和龙岩三市, 土地面积为 683330.19 km2, 占全省土
5、地总面积的 55.80%，而土壤侵蚀面积为 5814.16Km2，仅占全省土壤侵蚀总面积的44.29%。各地土壤侵蚀面积占该地区土地总面积的比值反映了该地区土壤侵蚀的严重程度，其大小顺序依次为：泉州（17.26%）漳州(14.96%)宁德(12.34%)莆田(12.18%)福州(10.69%)龙岩(9.84%)厦门(9.38%)南平(7.42%)三明(8.65%)，进一步证明土壤侵蚀空间分布上呈现出由沿海向内陆山区侵蚀程度下降的规律，越靠近沿海，土壤侵蚀越严重。表 1 2000 年各设区市土壤侵蚀面积行政单位 侵蚀面积（km 2） 占辖区土地面积（%）全省 13127.31 10.72福州市
6、1253.54 10.69厦门市 151.63 9.38莆田市 477.17 12.18宁德市 1604.50 12.34泉州市 1922.18 17.26漳州市 1904.13 14.96东南沿海六市合计 7313.15 13.51南平市 1952.21 7.42龙岩市 1873.39 9.84三明市 1988.56 8.65中西部三市合计 5814.16 8.514局部地区侵蚀很严重：福建省土壤侵蚀面积仅占土地总面积的 10.72%。远低于全国 37%的平均水平。但是局部地区土壤侵蚀很严重。这些严重侵蚀区主要集中在闽西的长汀花岗岩区、宁化和连城紫色土区，闽南泉州的安溪、南安和漳州的诏安、平
7、和，闽东的福安等。举两个例子：长汀县 2000 年土壤侵蚀总面积为 703.64 km2，占全县土地总面积的 22.77%。其中，属于大河田地区的三州、河田、策武、濯田四个乡镇土壤侵蚀面积分别占各乡镇土地总面积（简称侵蚀率）的 63.78%、53.78%、 41.22%、28.52%；涂坊 (28.43%)、南山 (24.97%)、新桥 (23.66%)、汀州（20.61%）和馆前（21.51%）的侵蚀率也很高。安溪县不仅土壤侵蚀严重，而且崩岗侵蚀发育。根据 2005 年的调查，全县共发育了4099 个崩岗，面积达 8084 公顷。严重的崩岗侵蚀制约了坡地资源的有效利用。2、水土流失的危害（用
8、照片讲解）破坏资源；河道、水库淤浅，加剧洪涝灾害；影响交通运输；危及人民生命财产安全；3、水土保持的意义 保护土地资源，维护土地生产力。 充分利用降水资源，提高抗旱能力。 改善区域生态环境，促进当地社会和经济发展。 减少江河湖库泥沙淤积，减轻下游洪涝灾害。 减少江河湖库非点源污染，保护与改善水质。三、水土保持的发展历史20 世纪 30 年代，美国贝内特（H.H.Bennet ）创立了 “土壤保持学”。 （增加美国土壤侵蚀研究概况）20 世纪初叶，前苏联和日本也发展了具有特色的土壤侵蚀与水土保持学科。我国 40 年代初期，设立了甘肃天水、陕西长安和福建长汀水土保持实验区；开展大量的考察工作；取得
9、了显著的治理成效。土壤侵蚀的研究进展：5国外以美国为例，围绕三个方面开展研究：土壤侵蚀与水质管理；土壤侵蚀与土壤资源管理；基于保持规划与环境保护的侵蚀预报技术。1、土壤侵蚀与水质管理研究：沉积物分离、运移和沉积的定量关系；地表条件与径流和土壤侵蚀的定量关系；不同耕作和管理措施条件下，不同农业 化学物质向地表径流的排放量；有效控制污染物向地表径流排放措施；改进 WEPP。2、土壤侵蚀与土壤资源管理研究：有效的土壤保持技术；获取更多的资料为制定土壤保持措施提供依据。一个例子：聚丙稀酰胺用于防止陡坡地的土壤侵蚀（图片）3、基于保持规划与环境保护的侵蚀预报技术把 WEPP 应用于营养和杀虫剂流失的预报
10、重点：继续完善 WEPP；水土流失与非点源污染的关系。中国土壤侵蚀研究的特点： 土壤侵蚀调查与基础性、关键性问题的研究研究建立了土壤侵蚀分类原则和系统；建立了土壤侵蚀区划的原则和系统（如侵蚀营力划分一级区） ；土壤侵蚀调查研究方法的进展（3S 技术） 。 土壤侵蚀过程及其机理研究地质时期和历史时期以来土壤侵蚀过程的研究（通过对黄土高原古地貌演变及黄土层内古环境信息的研究，论证了自然侵蚀的发生演变过程） ；坡耕地土壤侵蚀过程及其机理研究；中国土壤侵蚀预报的研究。6 土壤侵蚀与沟道河流泥沙输移及洪涝灾害关联研究中国水土保持应重视的几个问题：加强水土流失基础理论研究；加强流域生态经济系统的管理与调控
11、研究；以可持续发展理论指导区域水土流失综合治理与开发；把防止与调控地表径流放在首位；加强科学研究，进一步提高成果转化率；建立中国土壤侵蚀监测信息系统。四、与其他学科的关系1、与基础性自然科学的关系气象学水文学地貌学地质学土壤学2、与应用科学的关系农业科学林业科学水利科学环境科学7第一章 水土保持基本原理第一节 水土流失带性规律影响水土流失的因素主要有：气候；地质、地貌；土壤；植被；人为因素。其中自然地理要素在地球表面是成带性分布的。一、自然地理环境的地域分异规律由于地球的形状、自转和公转等特征，使到达地表的太阳辐射量按一定的顺序由北向南呈规律性排列，从而可划分为若干热量带。与之相应的气候、植物
12、和动物也在地表形成了带状分布。但是，地球表面不是一个连续的、均匀的、具有相同物质组成的行星，大陆占地表的 29，海洋占 71，这种面积的数量对比关系，使大陆与海洋以及大陆的东岸、西岸和内部的自然地理要素分布更为复杂。(一) 全球性的地域分异规律地带性分异因素即太阳能按纬度分布不均和非地带性分异因素即地球内能引起的海陆分布是造成全球性地域分异规律的基本原因。由于这种分异的规模是全球性的，故称为全球性的分异规律，它的表现有：1、海陆对比 地球表面具有 4 个大洋和 6 个大陆之分，这是自然地理环境的基本分异，它除表现为海与陆的强烈对比外，还构成两种明显不同的陆地生态环境与海洋生态环境，并通过其间的
13、相互影响，造成次一级的地域分异。2、热力分带 太阳辐射随地理纬度不同而发生的热力分带性具有全球规模，是一种全球性的地域分异规律。无论是在大陆还是在海洋，这种热力分带性都有明显的表现，它决定着气温、气压、湿度、降水、风向等要素在地表呈带状分布。(二) 大陆和大洋的地域分异规律1、大陆地域分异规律 大陆的地域分异规律是贯穿整个大陆的，可分为纬度地带和8经度省性两类。2、大洋地域分异规律(1) 大洋表层纬向自然带。大洋表层是指大洋表面以下 200m 深的范围。由于太阳能按纬度方向分布不均引起的大洋温度、盐度和含氧量不同，以致海洋生物也有相应的区别，从而引起该层自然综合体按纬线方向延伸而按纬度方向有规
14、律地变化。这一分布规律虽受寒流、暖流影响而与纬线略有偏斜，但与大陆相比还是比较平直的。(2) 大洋底层自然区。大洋底层自然区域随海底地形及距岸远近发生有规律的更替，底栖生物有机体和海底软泥也发生有规律的变化。由于大洋底层太阳能的影响微弱，所以它不表现地带性规律，而海底地形是大洋底层自然区域分异的直接因素。(三) 区域性的地域分异规律1、地带段性 地带段性是地带性分异规律受海陆分布影响及大地构造一地貌规律的作用在大陆东岸、大陆西岸和大陆内部的区域性表现。在大陆东岸地段性十分明显，如欧亚大陆东岸和北美东岸由北向南，地带段性的排列顺序是：温带针阔叶混交林暗棕壤地带一暖温带落叶阔叶林棕壤地带一亚热带常
15、绿阔叶林红黄壤地带。但他们都只延续于大陆的东部边缘。在大陆内部，地带段性的表现是围绕大陆的干旱中心，大致呈马蹄形分布。如欧亚大陆从北向南的地带段分布是：温带森林草原黑钙土地带一温带草原栗钙土地带一温带干旱荒漠地带等。在大陆西岸的欧亚大陆部分，地带段性排列顺序则为：温带针阔叶混交林暗棕壤地带一温带阔叶林棕壤地带一地中海常绿硬叶林褐土地带等。2、地区性 地区性是由海陆分布带来的经度省性与大地构造一地势单元同热量带的相互作用形成的大陆内部、大陆东岸内部、大陆西岸内部的区域性的分异规律，如中国自然区划草案中所划分的兴安副区、东北平原副区等 22 个副区。3、垂直带性 垂直带性是指自然地理综合体和它的组
16、成成分大致沿等高线方向延伸，并随山势高度发生带状更替的规律。这种分异现象只有当山体达到一定高度以后才可能出现。在温带一般大于 800m，热带在 1000m 以上。(四 ) 地方性的分异规律地方地形的垂直分化、地面组成物质和地方气候的差异是造成地方性分异规律的主9要原因。地方性分异规律主要表现为：系列性。即由于地方地形的影响，自然环境各组成成分及单元自然综合体，按确定方向从高到低或从低到高有规律地依次更替的现象。微域性。由于受小地形和成土母质影响，在小范围内最简单的自然地理单元既重复出现又相互更替或呈斑点状相间分布的现象。坡向的分异作用。坡向对光照、水文有再分配作用，故植被和土壤也会出现差异。上
17、述各等级的地域分异规律，相互间存在着密切的关系。二、土壤侵蚀的地理分布1、地表水热状况与外营力土壤侵蚀的过程：风化剥蚀、搬运和沉积风化作用：指暴露在地表的岩石，由于受到各种因素的作用，其形状、结构和成分发生改变的现象。风化为搬运创造了条件！搬运作用：将风化的松散物质有原来的地方搬运到附近或很远的地方并堆积起来的过程。搬运与风化关系密切：风化为搬运准备了物质；搬运为进一步风化创造条件。沉积作用：风化产物经过一段时间的搬运后，由于介质的搬运能力减弱而沉积下来的过程。认真分析可见，土壤侵蚀与地表水热状况是分不开的。2、侵蚀的地带性规律有三个气候侵蚀带：冰雪气候侵蚀带；湿润气候侵蚀带；干旱气候侵蚀带。
18、 冰雪气候侵蚀带(erosion zone Of glacier and snow climate)本带的气候特点是降雪量大于消融量，形成冰川，或融水下渗，结成冻土。它包括两个侵蚀亚带：极地和终年积雪的高山，为冰川侵蚀亚带；冰川外缘，在森林线以上的山地为冻融侵蚀亚带。10 湿润气候侵蚀带(erosion zone Of the moist climate) 湿润气候侵蚀带又称常态侵蚀带，其气候特点是：气温较高，降水量大于蒸发量，多余的水渗入地下成为潜水或地下径流，未渗入地下的水形成地表径流。所以，以水力侵蚀为主。本带根据水、热差异和侵蚀形式又可分为：湿润气候侵蚀亚带和湿热气候侵蚀亚带。湿润气候
19、侵蚀亚带，年平均气温在 10左右，年降水在 400800mm，物理风化与化学风化同等重要，水力侵蚀最为活跃，尤其是植被遭到破坏的地区，如图 13 所示。除降水量外，降水强度的变化也产生强烈的影响。在水蚀的诱导下，重力侵蚀、混合侵蚀也十分严重。主要分布在中纬地区，南北纬 40到南、北回归线之间的地区：湿热气候侵蚀亚带，年均气温在 18以上，降水量在 800mm 以上，分布在低纬度赤道两侧南北回归线之间的地区 区内化学风化十分强烈，由于植被作用，水力冲刷很弱，化学溶蚀占据优势，矿物质和有机质多呈分子溶液或胶体溶液随水流迁移在植被稀疏或遭破坏的地区，强大的暴雨会造成严重的水蚀、重力侵蚀和混合侵蚀：
20、干旱气候侵蚀带(erosionzoneOfthedryclimate) 在地面蒸发量大于降水量的地区，空气十分干燥，植被生长受到限制，风力作用极为强烈，形成风沙流破坏地表。本带依据水、热变化，可分为半干旱侵蚀亚带和干旱侵蚀亚带。半干旱侵蚀亚带，降水量在 250400nun，年平均气温在 1O以下。水力侵蚀为主，风蚀在干旱季节占优势，物理风化亦很强烈，尤其被开垦无植被的地区。它分布在干旱侵蚀带与湿润侵蚀带之间，在雨季该带相对缩窄，在干季相对展宽。干旱侵蚀亚带，年降水均在 250mm 以下，有的地区仅几毫米降水，蒸发远大于降水几十倍、几百倍。在温带干旱侵蚀区，冬季酷寒，夏季炎热，年温差 6070， 日温差 3550。在热带与副热带干旱侵蚀区，年温差相对小而日温差很大。因此，植被极为稀少，地面裸露，物理风化剧烈，风力侵蚀突出，风蚀、搬运与堆积随处可见。此外，洪流侵蚀、重力侵蚀在山地也十分发育。第二节 水、沙平衡原理一、水量平衡(一 ) 水分循环 (water circulation)地球表面的广大水体，在太阳辐射作用下，大量水分被蒸发，上升到空中，被气流带动送到各地。在这个过程中，遇冷凝结而以降水形式落到地面上，再从河道或地下流人海洋：水分这样往返循环不断转移交替的现象称为水分循环或水循环。它一般包括 3
