中国水土流失的原因及影响分析

中国水土流失的原因及影响分析

水土流失是中国当前最突出的生态环境问题，是国家和地方经济发展的主要障碍。目前，全国水土流失面积360万公里，占土地面积的37.5%，耕地受水土流失影响约占总耕地面积的1.3%。中国西北、西南部和华南等大部分地区水土流失十分严重。除了自然因素外，还有不利的土地利用过程，如毁林、毁草、陡坡种植等。长期以来，黄河和长江上游的陡坡造林和砍伐种植造成了世界水土流失最严重的地区之一。黄河和长江的年处理沙量分别是世界上九条河流的第一位和第四个。水土流失最严重的是洛杉矶高原，水土流失面积约为沙漠总面积的79%。每年损失土层1厘米厚，每年平均损失沉积物16.3亿t。在沉积物流失过程中，氮、磷、钾等养分和养分也大量流失，土壤肥力显著下降。水土流失将山坡耕地视为水、土、肥的“三部分”。土壤渗透性和土壤侵蚀显著降低，严重影响农业生产，减少农民负担。1社会经济原因水土流失是自然因素和社会经济因素共同作用的结果.影响水土流失的自然因素有水文、气象、地形、植被、土壤及其成土母质等,社会经济因素主要是人口过度增加产生的对土地资源的掠夺性开发利用.在自然状态下,土壤侵蚀一般比较缓慢,土壤侵蚀从土壤的自然形成过程取得补偿,土壤系统基本处于平衡状态.而人类不合理的经济活动尤其是对植被的破坏,导致自然生态系统失去平衡,加速了水土流失过程,是水土流失的根本原因.1.1自然因素对水土流失的影响1.1.1坡度较大的耕地我国是一个多山的国家,全国土地约有46.4%为山地,20%为丘陵,二者约占全国土地总面积的2/3.我国总耕地面积中,坡度大于15度的耕地占14.1%;其中,西部地区坡度大于15度的耕地比例为35.7%.西部的重庆市中低山地貌约占总面积的90%以上,坡度大于15度的山地面积占85%,坡度大于15度的耕地面积高达47.5%.这种地形和耕地条件易使降雨形成径流,随着坡度、坡长的增大,水的能量增大,对土壤的侵蚀随之增强,而山麓地带多是优良耕地区域,土壤侵蚀严重影响耕地质量.1.1.2黄土的特性黄土和黄土状岩石在我国分布广泛,除集中分布于黄土高原外,还包括新疆、青海、河西走廊、黄河下游及松辽平原等地,是较为常见的一种成土母质.黄土主要是第四纪风力搬运堆积的土状物质,颜色灰黄、棕黄或棕红,粒级以粉沙为主,粘粒及细沙少见.风成黄土具垂直节理,空隙度大,湿陷性强,抗蚀性弱,极易遭受流水侵蚀.在原生黄土和由原生黄土经残积、坡积、流水冲积等形成的次生黄土上发育的土壤,由于粘粒和腐殖质含量低,也容易遭受侵蚀.四川盆地的紫色土,华南的红壤、黄壤、砖红壤,东北的灰化土等,多土层浅薄、有机质少、持水性低,植被一旦破坏,极易产生水土流失.1.1.3陆西伯利亚冷高压控制降水强度大的雨水过程及其形成的径流是造成水土流失的动力条件.我国位于世界上最显著的季风气候区,冬季风受大陆西伯利亚冷高压控制,形成偏北气流,寒冷而干燥;夏季风则分别源自太平洋副热带高气压带和印度洋洋面,温暖湿润.受季风的影响,我国大部分地区降水季节分配不均,夏季降雨集中,降雨量大,多暴雨.正常年份,夏季降水量占全年的40%～75%.春季大部地区多干旱,土质疏松,土壤更易被侵蚀,遇到夏季的集中降水常造成严重的水土流失.1.1.4耕地生态系统升长,森林覆盖率低,成为水土流失的重灾区具有乔灌草三层结构的高植被覆盖地区,由于其保水保土效果十分明显,一般无明显水土流失现象.据四川省有关资料分析,在等雨量条件下,覆盖度95%以上的耕地,径流系数为0.23,而覆盖度为15%的农地径流系数为0.59,通常茂密的森林或具有乔灌草多层结构的地区,流失量仅为农耕地的千分之一至万分之一.但是,由于我国农耕历史悠久,人多地少,大部分的宜林地被开垦为农田,森林覆盖率很低,全国平均只有17%左右,人均森林面积也只有世界人均水平的17.2%.在西部干旱半干旱地区,生态系统极为脆弱,稀疏灌草及裸土、裸岩广泛分布,成为水土流失重灾区.1.2社会经济因素对水土流失的影响1.2.1水土流失因子及成因我国人多地少,耕地资源尤其是优质耕地资源稀缺.我国现有耕地1.3亿hm2,只占全国陆地面积的13.4%,占世界耕地总面积的8.6%(即1/12),仅次于前苏联,美国和印度,占世界第四位.但人均耕地只有0.104hm2,为世界人均耕地(0.26hm2,1997年)的1/2.4,是澳大利亚的1/27,加拿大的1/14,前苏联的1/17,美国的1/6,印度的1/2.近年来由于城市化的快速发展,大量的优质耕地被非农建设占用,使得人多地少的矛盾更加恶化.一百多年来特别是上世纪50年代以来的大规模开荒等人为因素是造成我国严重水土流失的主导因素.乱砍滥伐、放火烧山,使森林遭到破坏失去蓄水保土作用,并使地面裸露,直接遭受雨滴的击溅、流水冲刷和风力的侵蚀;陡坡开荒不仅破坏了地面植被,且又翻松了土壤,造成了产生严重土壤侵蚀的条件;过度放牧使山坡和草原植被遭到破坏;在坡地广种薄收、撩荒轮垦,使土壤性状恶化,作物覆盖率降低,加剧了水土流失.1.2.2水土流失现状随着城市化和工矿业的发展,地表扰动,植被破坏,产生了新的水土流失源.我国每年都有大量的基本建设工程,如公路、铁路建设及大规模的民用建筑施工等.某些工程由于缺乏水土保持措施,原有的少量植被又遭破坏,弃土、弃碴随处可见,加重了水土流失.特别是位于边远山区的一些非法个体矿产开采窝点,对当地生态环境的破坏更为严重.由于开发建设工程,湖南省近几年年新增水土流失面积达2万hm2,年新增入河泥沙达2500万t.1998年以来,重庆市城镇建设、道路施工、矿业开采等过程中,新增水土流失面积达4.2万hm2,新增水土流失量7700万t.2水土流失的风险水土流失不仅造成土地资源的破坏,导致农业生产环境恶化,生态平衡失调,水灾旱灾频繁,而且影响国民经济健康发展,具体表现在以下几方面.2.1地表土层厚度低,导致地表流失严重耕地是最基本的农业生产资料,水土流失导致土层变薄和土体结构劣化,使表层的腐殖质层和淋溶层逐渐变薄甚至消失,耕地质量下降.据资料统计,建国以来全国因水土流失毁掉耕地266.7多万hm2,平均每年6.67万hm2以上,土壤流失总量50多亿t,数以亿t的氮、磷、钾等养分流失.又例如重庆市涪陵县一半以上耕地土层厚度在30cm以下,坡度大于25度的坡耕地土层厚度由于水土流失年平均减薄0.72～1.5cm,平均已由1958年的50cm降至1982年的26cm.地表沃土的流失带走了大量的有机质和氮、磷、钾等养分,导致土壤肥力下降;同时有机质减少破坏了土壤结构,造成土壤板结,降低了土地生产力.水土流失严重的地区,地形支离破碎,土壤理化性质恶化,当地雨水资源大量耗于无效蒸发,加剧了干旱的发展.实测资料表明,地处黄土沟壑区的天水地区的坡耕地,在经历一次充分降雨14天后,土壤含水率将下降到10%,约20天后就下降到8%.2.2改变了运行方式水土流失使大量泥沙下泄,淤积下游河道、水库、湖泊,缩短了水利设施寿命,降低其综合利用功能.例如三门峡水库建成后,因初期泥沙淤积严重,被迫改建和改变了运作方式,其综合利用效率比原设计方案大大降低.三门峡水库运用初期,在敞泄运用的情况下(其中蓄水运用一年半),4年间淤积泥沙44亿m3,使355m高程以下库容96.4亿m3损失了45.6%,并且淤积迅速上延,扩大了淹没范围.黄河流域的许多小型蓄水库塘坝,一般建成后5～10年就被淤满,失去调蓄功能.泥沙使河床抬高,过水断面缩小,引洪能力减少.黄河下游河床由于大量泥沙下泄和淤积,已经变成地上“悬河”,成为中原心腹大患.2.3干旱灾害分析由于水土流失破坏了地面植被和土壤结构,使土壤层的蓄水能力减弱,导致干旱灾害频繁发生.据气象部门统计,四川省自1801～1975年的175年间,平均每5年出现2次旱灾.而近50年来,各年均有不同程度的旱灾发生.50年代3年一大旱,60年代2年一大旱,70年代有8次大旱.水土流失严重的地区,植被和土壤系统的蓄水能力减弱,大雨过后,很快形成径流,极易产生洪灾.以重庆市为例,上世纪50年代发生洪涝灾害3次,60年代发生5次,70年代发生6次,80年代以后洪劳灾害几乎年年发生.旱涝灾害增多、危害程度加大是水土流失及生态环境恶化的反映.2.4水土流失,贫困与水土流失水土流失是当今头号环境问题,它破坏了土壤、土地资源,使目前已十分紧张的人多地少矛盾更加严峻,水土流失强烈的地区,新开垦的陡坡耕地几年后就会失去农业利用价值.农民因此又去对现有的林地和宜林地、宜牧地进行掠夺式开发,并产生新的水土流失源.如此恶性循环,造成生态环境不断恶化,不但影响农民收入和农村发展,而且阻碍地区整体经济水平的提高和社会进步.水土流失与贫困互为因果,据统计全国87%的贫困县分布在严重水土流失的地区.水土流失还会使水土资源利用效率降低,影响航道运输,加剧风沙灾害等.黄河下游为了减少河床淤积,平均每年用于冲沙入海的水量就达293亿m3.2000年春季北京发生了12次沙尘天气,与海河流域北部及西部的水土流失有重要关系.3水土流失的预防和处理3.1建立和完善水土保持防治措施,提高全民对水土保持的认识人为活动因素对水土流失的影响既有消极的一面,又有积极的一面.不合理的经济活动(如过渡采伐森林、陡坡开垦等)是水土流失的最主要原因,科学完善的水土保持规划和管理体系以及相关法律法规建设与实施是防治措施的重要保障.要大力宣传水土保持法规,提高人们对于水土保持和生态环境建设重要性和紧迫性的认识.要认真贯彻执行水土保持法,严禁人为破坏植被,严禁乱砍滥伐森林,严禁陡坡开垦等一切不合理的经济活动,避免产生新的流失源地.工程建设要与水土保持方案同步实施,对于破坏水土保持的项目要严厉查处.把水土保持贯穿到人们的各种生产、生活活动中,形成一种依法进行水土保持,自觉从事水土保持的良好制度氛围.3.2注重发展城市化进程,缩小城乡人口规模水土流失是人口增加超过环境容量的结果,因此防治水土流失根本措施是减少水土流失区人口数量.重庆三峡库区是我国水土流失严重的地区之一,全区19个县市区平均非农业人口比重仅为13.6%,其中有8个县农业人口数超过总人口的90%.乡村人口和农业人口数量大,农业生产资源有限,造成土地资源利用过度.加快城市化进程,让城镇吸纳更多的农村剩余劳动力,大幅度减少乡村人口,缓和人口对脆弱生态环境的压力,将会对水土保持产生积极影响.要加快农业产业结构调整,适度扩大农户经营规模,让更多乡村人口从土地中解放出来.积极发展小城镇,通过改革户藉管理制度,建立城乡统一的劳动力市场,取消限制农民在城镇就业的各项不合理政策.搞好小城镇基础设施建设,吸引更多的资金集聚,加快非农产业发展.鉴于目前农村剩余劳动力在城市就业的局限,要继续大力发展乡镇企业,进行农副产品深加工,增加农产品附加值,提高农民收入.开展农村社会化服务,发展农村、农业所需的各类第三产业,减少农业从业人员,积极推动专业化生产和服务,逐步实现农村和农业的现代化.3.3生物措施的实施植被是控制水土流失的最重要的因素,植被生长茂密的地区往往是水土流失轻微的地区.要加强植被的保护与生态恢复,以保护现有植被为主,积极开展植树造林、退耕还林还草生态项目建设.生物措施的实施也要根据具体情况而定,对轻度流失的山地和丘陵地区宜实行封山育林、植树造林,使植被逐渐得到恢复;坡度大于25度的坡耕地要退耕还林、还草;在江河沿岸和平原地区要建护岸林和农田防护林,在适当的高程要种植经济果林、薪炭林;植被建设要与当地农村经济发展相协调,以市场经济为杠杆,调整产业结构,综合经营土地资源,建设生态经济林(园),在生态恢复的同时增加农民收入.3.4边坡改梯工程坡耕地是水土流失最严重的地类.每年流入长江、黄河的泥沙量达20多亿t,其中13亿t以上来自坡耕地.坡耕地已经成为长江、黄河泥沙的主要来源.对于耕作粗放的10～25度的坡耕地要采取坡地改梯田工程.坡改梯工程应根据地面坡度、土层厚度和土地利用规划来设计.土坎梯田造价低,易于推广,但易垮塌,因此有条件的地区以修石坎梯田最好.对水土流失严重,立地条件差,植被难以恢复的地段,工程措施更是必不可少.具体的工程措施主要有修筑淤泥坝、拦砂坝、梯田、蓄水沟、截流沟、水平沟、鱼鳞坑、集雨水窖等田间、坡面排灌拦蓄系统.一方面减少水土的流失,蓄水增墒;另一方面充分利用天然水资源,减少季节性干旱缺水和暴雨的危害.3.5发展农业高新技术水土流失区农业生产效率低,农民收入不高,退耕难度大.政府应加大资金和政策的扶持力度,按“科技兴农”的原则,广泛采用先进的科