2013年水土保持复习提纲

2013-2014学年第一学期《水土保持》复习提纲题型和分值满分100分，考试时间120分钟判断（1x10=10分）填空题（0.5x50=25分）简答、论述题（6题，共65分）课程重点土壤侵蚀原理•水土保持工程措施水土保持林业措施•水土保持农业措施•水土保持规划•荒漠化防治第一章绪论1、水土保持水土保持是防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益，建立良好生态环境事业。2、我国水土流失的特点（1）分布范围广、面积大：根据2000年公布的全国第二次遥感调查结果，中国水土流失面积356*104km2，占国土面积的37%，其中水力侵蚀面积165*104km2，风力侵蚀面积191*104km2，水蚀风蚀交错区面积26*104km2。（2）侵蚀形式多样，类型复杂：西北黄土高原区、东北黑土漫岗区、南方红壤丘陵区、北方土石山区、南方石质山区以水力侵蚀为主，伴随有大量的重力侵蚀；青藏高原以冻融侵蚀为主；西部干旱地区、风沙区和草原区风蚀非常严重；西北半干旱农牧交错带则是风蚀水蚀共同作用区。（3）土壤流失严重：据统计，中国每年流失的土壤总量达到50*108t。3、水土流失的危害水土流失的危害在我国主要表现在：（1）破坏土地资源，耕地减少，土地退化严重，肥力下降（2）泥沙淤积水库，阻塞江河，水体污染，破坏交通，洪涝灾害加剧（3）影响水资源的有效利用，加剧了干旱的发展（4）生态恶化，加剧了贫困程度4、水土保持的作用（粮食安全、生态安全和经济安全）。-①保护土地资源，维护土地生产力。-②充分利用降水资源，提高抗旱能力。-③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。第二章水土保持理论基础（了解）第三章土壤侵蚀原理1、土壤侵蚀土壤侵蚀是在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，土壤、土壤母质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全部过程。2、影响土壤侵蚀的主要外营力及作用外营力作用的主要能源来自于太阳能，外营力作用的形式很多，但是从过程实质来看，都经历了风化、剥蚀、搬运和堆积（沉积）几个环节。影响土壤侵蚀的主要外营力有：（1）水力：水力对土壤的侵蚀称为水力侵蚀，包括在降雨过程中，由于雨滴击溅地表作功而对土壤结构造成的破坏，地表径流冲刷表层土壤、母质及破碎基岩等固项物质所产生的一系列破坏地表的现象。水力对地表破坏力的大小主要取决于降雨强度、降雨量、降雨历时等因素。（2）风力：对土壤的侵蚀作用称为风力侵蚀和风化，风化指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化，是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。（3）重力：重力侵蚀是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式。重力侵蚀的发生，是与其他外营力，特别是在水力侵蚀及下渗水分的共同作用下，以重力为其直接原因所导致的地表物质移动。（4）热力：温度的影响导致的侵蚀主要指温度在0°C左右及其以下变化时，对土体所造成的机械破坏作用。由于现代冰川的活动对地表造成的机械破坏作用称为冰川侵蚀。（5）混合侵蚀力：混合侵蚀是指在水流冲力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀形式，在生产上常称混合侵蚀为泥石流。3、我国土壤侵蚀的主要类型我国土壤侵蚀可分为水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀和植物侵蚀，具体见下表。土壤侵蚀类型土壤侵蚀形式详尽的土壤侵蚀形式击溅侵蚀（溅蚀）一层状面蚀表面侵蚀（面蚀）砂砾化面蚀鳞片状面蚀水力侵蚀细沟状面蚀浅沟侵蚀沟状侵蚀（沟蚀）切沟侵蚀冲沟侵蚀山洪侵蚀风力侵蚀风蚀形式风积形式重力侵蚀陷穴泻溜崩塌滑坡冻融侵蚀冻拔、劈裂等冰川侵蚀刮蚀、掘蚀、刨蚀等泥流混合侵蚀石洪泥石流植物侵蚀4、水力侵蚀的主要形式由于土壤、地质、地形、植被和水流作用的大小等差异，导致水力侵蚀产生多种不同的形式。（1）溅蚀：溅蚀是指裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象。它是在一次降雨中最先导致的土壤侵蚀。（2）面蚀：面蚀是指由于分散的地表径流冲走坡面表层土粒的一种侵蚀现象，它是土壤侵蚀中最常见的一种形式。凡是裸露的坡地表面，都有不同程度的面蚀存在。根据面蚀发生的地质条件、土地利用现状的不同及其表现的形态差异，又可以分为层状面蚀、鳞片状面蚀、砂砾化面蚀和细沟状面蚀4种。（3）沟蚀：沟蚀是指由汇集在一起的地表径流冲刷、破坏土壤及母质，形成切入地表以下沟壑的土壤侵蚀形式。面蚀产生的细沟，在集中的地表径流侵蚀下继续加深、加宽、加长，当沟壑发展到不能为耕作所平复时，即变为沟蚀。沟蚀形成的沟壑称为侵蚀沟。根据沟蚀强度及表现的形态，沟蚀可以分为浅沟蚀、切沟蚀和冲沟蚀等不同类型。5、重力侵蚀的类型及成因以重力为主要外营力的侵蚀形式主要有陷穴、泻溜、崩塌和滑坡等。（1）陷穴：陷穴是黄土地区存在的一种侵蚀形式。地表径流沿黄河的垂直缝隙渗流到地下，由于可溶性矿物质和细粒土体被淋溶至深层，土体内形成空洞，上部的土体失去顶托而发生陷落，呈垂直洞穴，这种侵蚀现象称为陷穴。是先水力作用后为重力作用。（2）泻溜：陡坡上的土石岩体，受冷热、干湿和冻融的交替作用，造成土石表面松散和内聚力降低，形成于母岩体接触不稳定的碎屑物质。这种碎屑物质断续地顺着坡面向下泻落，在坡麓逐渐形成锥形堆积体。由黏土、页岩、粉砂和风化的砂页岩、片岩、千枚岩、花岗岩等构成的35°以上的裸露陡坡易发生泻溜。（3）崩塌：边坡上部岩土体被裂隙分开或拉裂后，突然向外倾倒、翻滚、坠落的破坏现象称为崩塌。有岩崩、土崩和山崩三类。崩塌主要出现在地势高差较大，斜坡陡峻的高山地区，特别是河流强烈侵蚀的地带。（4）滑坡：发生的坡度一般在12°-32°，在此范围内坡度越大，重力超过运动阻力的可能性也越大。在凹形的山坡上部最易产生滑动，在凸形坡相反。土壤的物理性质、矿物成分及胶体化学性质，均对滑塌产生影响。6、风力侵蚀及发生风蚀必具备的条件风力侵蚀是指由于风的作用，使土粒脱离地表及其搬运和沉积的现象。在陆地上，发生风蚀必须具备两个基本条件：一是干燥的土壤，尤其是年降水量低于200-300mm的干旱地区的土壤；二是大风，只有在那些上至高空、下至地面的整个空间都有占主导地位风存在的地区，才能发生大规模的风蚀。7、风力侵蚀中泥沙颗粒的运动方式表现为：悬移，跃移，蠕移。8、沟谷流水的侵蚀的作用，按其侵蚀方向，可分为：深向侵蚀，侧向侵蚀，向源侵蚀。9、影响土壤侵蚀发生的主要因素气候、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。（1）气候因素：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，这种影响有直接的和间接的。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。（2）地形因素：地形是影响土壤侵蚀的重要因素之一。地面坡度的大小、坡长、坡形、分水岭与谷底及河面的相对高差以及沟壑密度等都对土壤侵蚀有很大的影响。径流所具有的能量是径流质量与流速的函数，而流速的大小主要取决于径流深度与地面坡度，冲刷量随坡度的加大而增加，但径流量在一定条件下随坡度的加大有减少的趋势；当其他条件相同时，水力侵蚀强度依坡面的长度来决定。坡面越长，径流速度就越大，汇聚的流量也愈大，因而其侵蚀力就越强；坡向不同，所接受的太阳辐射不同，从而影响土壤湿度、温度、植被状况等环境因子的不同，侵蚀过程也有明显差异，一般阳坡的侵蚀量大于阴坡。（3）地质因素：地质因素中主要是岩性和构造运动对土壤侵蚀影响较大。岩性就是岩石的基本特性，包括岩石的风化性、坚硬性和透水性；新构造运动是引起侵蚀基准变化的根本原因。（4）土壤因素：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。（5）森林植被因素：水土保持林对地表径流和流量都有明显的降低作用，从而降低地表径流的侵蚀力合对泥沙的搬运能力;水土保持林通过对土壤理化性质的影响而改变了土壤的抗蚀性。林地土壤可以形成大量的比较大的稳定性团聚体，增强土壤的抗蚀能力……（6）人为活动因素：自然因素是土壤侵蚀发生、发展的潜在条件，人类活动才是土壤侵蚀发生、发展以及得到防治的主导因素。人类可以加剧土壤侵蚀的活动，也可以在控制土壤侵蚀上起到积极作用。10、山洪及泥石流概念及形成原因。山洪是发生在山区溪流中快速、强大的地表径流现象，是特指发生在山区流域面积较小的溪沟或周期性流水的荒溪中，为历时较短，暴涨暴落的地表径流。形成因素地质地貌因素：山洪灾害易发地区的地形往往山高、坡陡、谷深，切割深度大，侵蚀沟谷发育，其地质大部分是渗透强度不大的土壤，如泥质岩、板页岩发育而成的抗蚀性较弱的土壤，遇水易软化、易崩解，极有利于强降雨后地表径流迅速汇集，一遇到较强的地表径流冲击时，从而形成山洪灾害。气象水文因素：山丘区不稳定的气候系统，往往造成持续或集中的高强度降雨。据统计，发生山洪灾害主要是由于受灾地区前期降雨持续偏多，使土壤水分饱和，地表松动，遇局地短时强降雨后，降雨迅速汇集成地表径流而引发溪沟水位暴涨、泥石流、崩塌、山体滑坡。从整体发生、发展的物理过程可知，发生山洪灾害主要还是持续的降雨和短时强降雨而引发的。人类活动因素：山丘地区过度开发土地，或者陡坡开荒，或工程建设对山体造成破坏，改变地形、地貌、破坏天然植被，乱砍滥伐森林，失去水源涵养作用，均易发生山洪。-泥石流是沿途碎屑和水的固液两相混合呈饱和的、高浓度非均质流体沿侵蚀陡坡和陡峻沟床流动的现象。长江上游及西南诸河是我国泥石流、滑坡山地灾害多发区，已经造成灾害并有考察资料的泥石流沟就有4738条，占全国目前已掌握泥石流沟数量8500余条的55・74%。-泥石流的形成具备三个基本条件：（1）大量松散固体物质来源；（2）强大和集中的2、泥石流形成条件-（1）地形条件：多发生在150〜350陡坡上，一般可分为形成区、流通区和堆积区。形成区是固体物质补给区，崩塌侵蚀强烈；流通区是在形成区下游的泥石流通道；-（2）松散的固体物质：-（3）水体供给：与1min和1h的雨强关系密切。其他水体的补给有：冰雪融水、地下水和溃决水。-（4）人为因素：不合理的人类活动、植被破坏、陡坡开荒、工程建设处置不当（开矿、修路等）增加径流，破坏山体稳定。-水源；（3）高差大、坡度陡的地形条件。11、侵蚀基准面、侵蚀基准面与土壤侵蚀的关系、侵蚀基准面在水土保持工程措施中的运用。侵蚀基准面：河流或沟谷下切到接近某一水平面以后，逐渐失去侵蚀能力，不能下切到该面以下，这种水平面称为河流或沟谷的侵蚀基准面。（一）谷坊的作用：/固定与抬高侵蚀基面，防止沟床下切/抬高沟床，稳定山坡山脚/减缓沟道纵坡，减小山洪流速/使沟道逐渐淤平，形成坝阶地12、土壤侵蚀的预测预报模型（USLE）通用土壤流失方程为：ARKLSCP式中，A为单位面积年土壤流失量，R为降雨侵蚀力因子，K为土壤侵蚀因子，LS为地形因子，L为坡长，S为坡度，C为作物管理措施因子，P为水土保持工程措施因子。第四章水土保持工程措施1、水土保持工程措施包括：坡面治理工程、沟床固定工程、淤地坝工程、小型水库工程和护岸治滩造田工程2、坡面治理工程包括的类型：斜坡固定工程、山坡截流沟、梯田工程和沟头防护工程3、泄水式沟头防护工程有：悬臂跌水式、陡坡式沟头防护和台阶式跌水三种类型。4、坡面治理工程措施的主要目的：消除或减缓地面坡度，截短径流流线，消减径流冲刷动力，强化降水就地入渗与拦蓄，保持水土，改善坡耕地生产条件，为作物的稳产、高产和生态环境建设创造条件。包括斜坡固定工程、山坡截流沟、梯田工程和沟头防护工程等。5、梯田的作用和类型：作用：梯田是基本的水土保持工程措施，对于改变地形，减沙、改良土壤，增加产量，改善生产条件和生态环境等都有很大作用。梯田能够拦蓄水土流失，并且年年发挥作用，效益非常显著。梯田能够很好地拦截天然降水，以增加了土壤的蓄水供水能力，比坡耕地的墙情显著提高。修建梯田，对培肥土壤，提高粮食、经济作物产量，具有明显的效果。分类：梯田按修筑的断面形式可分为水平梯田、坡式梯田、反坡梯田、隔坡梯田和波浪式梯田等几种类型。按田坎建筑材料分类，可分为土坎梯田、石坎梯田和植物田坎梯田。按利用方向分类，有农用梯田、果园梯田和林木梯田等按施工方法分类，有人工梯田和机修梯田。6、谷坊位置的选择的条件：谷坊的主要目的是固定沟床，防止下切冲刷。因此选择坝址时应考虑以下条件：谷口狭窄；沟床基岩外露；上游有宽阔平坦的贮沙地方；在有支流汇合的情形下，应在汇合点的下游修建谷坊；谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游，但可设在有崩塌为先的山脚下。判断基岩埋藏深度，是选择谷坊坝址的重要依据之一。可根据以下初步估计：两岸或沟底的一部分有基岩外露时，则可估计沙砾层较薄。两岸及附近的沟底基岩外露，坝址处沟底虽被沙砾覆盖，仍可估计砾层较薄。沟底有大石堆积，基岩埋深一般较浅；沟底无大石堆积，基岩一般较深。沟底特别狭窄，成V字形的地方，沙砾层多较厚。坡度大的沟道上游部分，一般基岩埋深不大。第五章水土保持林业措施1水土保持林业措施：又称水土保持林草措施、水土保持植物措施或水土保持生物措施，是在水土流失地区人工造林或飞播造林种草、封山育林育草等，为涵养水源、保持水土、防风固沙、改善生态环境、开展多种经营、增加经济与社会效益而采取的技术方法。2水土保持林在山地丘陵区水土保持中的地位水土保持林在水土保持工作中，不仅是一项以水土保持林特有的防护效益为理论依据的，其他任何措施不可取代的水土保持措施；同时，又是一项具有巨大生产意义的重要的生产措施，因此，在山区和丘陵区不论从林地占有面积和空间，从发挥其调节河川径流，控制水土流失，减免水旱灾害，以及最终改善生产条件方面，还是为开发山区经济、发展多种经营提供物质基础等方面水土保持林均占有极其重要的地位水土保持林对山丘区、特别是无林少林的水体流失地区，林业发展一是要发挥林业特有的生态屏障功能，二是要把林业作为山丘区一项骨干产业为当地提供多种林业产品，包括木材、燃料、饲料、干鲜果品及其他林特产品，显示其应有的社会经济功能。山区建设特点其所具有的自然历史条件和生产传统规定了山丘林业的屏障和林业产业两项重要功能。3水土保持林体系在小流域内的总体配置原则在小流域范围内，水土保持林体系的合理配置，要体现各个林种具有生物学的稳定性，显示其最佳的生态经济效益，从而达到流域治理持续、稳定、高效人工生态系统建设目标和主要作用。水土保持林体系配置的组成和内涵，其主要基础是做好各个林种在流域内的水平配置和立体配置。所谓水平配置是指水土保持林体系内各个林种在流域范围内的坡面布局和合理规划。所谓的立体配置是指某一林种组成的树种或植物种的选择和林分立体结构的配合形成。根据林种的经营目的，要确定林种内树种、其他植物种及其混交搭配、形成林分合理结构，以加强林分生物学稳定和形成开发利用其短、中、长期经济效益的条件。林种立体配置应强调的问题一是针对放在需要和所处立地条件而合理选择树种或植物种；二是根据选定的树种或植物种依其生物学特性、生态学特性处理好植物种间的关系；三是林分密度的确定，除应考虑一般确定林分密度的原则外，还要注意林分将要防护灾害的需要以及所应用树种和植物种的特性。水土保持林体系在小流域范围内的总体配置原则，就是通过山丘区防护林体系各林种的水平配置、布局和各林种组成树种或植物种的立体配置，体现林种合理的林分结构，达到林分的生物学稳定性，获取在该立地条件下较高的生物产量，从而达到预期的生态经济效益。4山地丘陵区水土保持林营造技术措施在山地丘陵的水土流失地区进行水土保持林建设，所面临的主要问题是立地条件恶劣，北方的主要是干旱缺水；南方则是土壤瘠薄，部分地区也存在干旱。我国各地造林经验证明，适地适树、良种壮苗、细致整地、合理密度、精细栽植、抚育管理等项基本措施是水土保持造林的基本技术措施。在干旱半干旱地区，关键是保证林木成活和提高其生长量的抗旱技术。适地适树，选择抗性强的树种。水土流失地区选择树种适合当地的立地条件，最关键的是抗性强，只有抗性强才能确保造林的成活率，造林成活后才能谈生长量问题。细致整地，改善立地条件。1）细致整地是保证造林成活和幼树成活的关键性技术措施。包括解决旱期土壤水分不足，改善以土壤水分为中心的生境条件；提高土壤肥力；为提高造林质量创造条件。2）采用科学的整地方法，蓄水保墙和防止水土流失。应用抗旱造林方法，采取科学栽植技术。水土保持林的造林方法，应当突出其抗旱技术措施。一般应以植苗造林为主。但是，一些先锋灌木树种可以采用直播造林方法，在阴坡土壤水分条件较好地带，一些针阔叶乔木树种也可以直播造林。水土保持造林还应当采取一系列其他抗旱造林配套技术。加强抚育与保护，保证良好生长环境。幼林抚育包括除草松土、培土雍根、正苗、踏实、除萌、除藤蔓植物，以及对分蘖性强的树种进行平茬等，但重点是除草松土。营造混交林，提高生态经济功能。营造水土保持林，要以混交林为主。良好的混交林分，其生长量也较纯林高。第六章水土保持农业措施1水土保持耕作措施：是指以保土、保水、保肥为主要目的的提高农业生产的耕作措施。等高耕作：又称横坡耕作，是指在平面上沿等高线方向所实施的耕犁、作畦及栽培等作业。其特点是沿等高线垂直于坡度走向，进行横向耕作。2水土保持耕作措施的种类水土保持耕作措施按其作用的性质分为1）以改变微地形为主，包括等高耕作、沟垄种植、坑田耕作、半旱式耕作等。2）以增加地面覆盖为主，包括留茬覆盖、秸秆覆盖、砂田覆盖、地膜覆盖等。3）以改变土壤物理性状为主包括少耕、免耕等。3水土保持栽培技术的种类主要有：轮作技术措施；间作、套种和混播技术措施；等高带状间作；等高带状间轮作。4节水灌溉新技术包括：地下灌溉、喷灌、滴灌、微喷灌。5沟垄耕作：这是在等高耕作的基础上进行的一种耕作措施，即在坡面上沿等高线开犁，形成沟和垄，在沟内和垄上种植作物或牧草，用以蓄水拦泥、保水、保土和增产。6免耕法：也称零式耕法，是指不耕不耙，也不中耕，它是依靠生物的作用进行土壤耕作，用化学除草代替机械除草的一种保土耕作法。残茬与除草剂是形成免耕法的两个主要的，也是唯一的作业环节。7间作：两种作物同时在一块地上间隔种植的一种栽培方法。8套种：在同一块地上，不同时间播种两种以上的不同作物，当前作物未成熟收获时，就把后作物播种在前作物的行间。9等高带状间作：就是沿着等高线将坡地划分成若干条地带，在各条带上交互或者轮流地种植密生作物与疏生作物，或牧草与农作物的一种坡地保持水土的种植方法。10径流农业：从岗坡地汇集降水径流并用于农业生产，这就是径流农业。其基本要求是集水区来供应种植区足够的水量。11水土保持农业措施的概念及其意义水土保持农业措施是农地普遍应用的水土保持方法，功能在于加强土壤抗蚀条件，增强水分渗入土壤的能力，为作物蓄水。包括水土保持耕作措施、水土保持栽培技术措施、土壤培肥技术、旱作农业技术和符合农林业技术等。意义：第七章水土保持规划1根据水土保持工程项目的工作程序，水土保持规划包括：规划、项目建议书、可行性研究报告和初步设计4个阶段。2在《水土保持效益计算》的国家标准中，可供分析计算的水土保持效益指标体系包括：水土保持的基础效益、水土保持生态效益、水土保持的社会效益、水土保持的经济效益。第八章荒漠化防治、荒漠化及其主要成因荒漠化：是指包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱区及亚湿润区的土地退化。荒漠化的自然原因包括：干旱（基本条件）、地表物质松散（物质基础）风力强劲（动力因素）干旱松散强风的环境特征下，物理风化和风力成为塑造地貌的主要外力，长期的外力风化、侵蚀、搬运，形成了今日西北地区广袤的荒漠。形成荒漠化的主要人为原因-来自于人口