土壤侵蚀的研究进展及展望

土壤侵蚀的研究进展及展望

谢潇,[1],2,3,4 ,王晶1,2,3,4

(1.      陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安，710075；2. 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安，710075；3. 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安，710075；4. 陕西省土地整治工程技术研究中心，西安，710075)

摘要：土壤侵蚀是土地退化的主要类型之一，土壤侵蚀给人类造成严重危害：毁坏土地资源，降低粮食产量，干扰工程建设，影响生态环境，同时会引起自然灾害的发生。在对以往土壤侵蚀的成因、危害、防治等方面研究进行综合分析的基础上，对土壤侵蚀未来的研究方向进行了展望。

关键词：土壤侵蚀，危害，防治

0 引 言

《中国大百科全书•水利卷》（1992）[1]将土壤侵蚀（Soil erosion）定义为“在风力、水力、冻融和重力等外营力的作用下，土壤及其母质被破坏、搬运及沉积的过程”。

水土流失（Soil and water loss）和土壤侵蚀是两个十分相近的概念。1981年科学出版社《简明水利水电词典》[2]提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象”。从两者的定义中可以看出，二者虽然存在着共同点，即都包括了在外营力作用下土壤、母质及浅层基岩的剥蚀、运搬和沉积，但是也有明显差别，即水土流失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产力的破坏与损失，而土壤侵蚀中则没有。土壤侵蚀是一个自然地质过程，而水土流失作为一种地质环境问题，强调的是土壤侵蚀的不良影响，即其造成的水土资源和土地生产力的破坏和损失。

1 土壤侵蚀的分类

根据土壤侵蚀的定义，土壤侵蚀的发生营力有水力、风力、冻融、重力等，由此可以将土壤侵蚀分为水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀等多种类型。其中在我国分布最广泛的为前三种类型[3,4]。

水力侵蚀是指由于降雨或径流引起的土壤侵蚀。其侵蚀形式包括面蚀、潜蚀、沟蚀和冲蚀。

在比较干旱、植被稀疏的条件下，当风力大于土壤的抗蚀能力时，土粒就被悬浮在气流中而流失。这种由风力作用引起的土壤侵蚀现象就是风力侵蚀，简称风蚀。风蚀发生的面积广泛，除一些植被良好的地方和水田外，无论是平原、高原、山地、丘陵都可以发生，只不过程度上有所差异。风蚀强度与风力大小、土壤性质、植被盖度和地形特征等密切相关。此外还受气温、降水、蒸发和人类活动状况的影响。特别是土壤水分状况是影响风蚀强度的极重要因素，土壤含水量越高，土粒间的粘结力加强，而且一般植被也较好，抗风蚀能力强。

重力侵蚀是指斜坡陡壁上的风化碎屑或不稳定的土石岩体在重力为主的作用下发生的失稳移动现象，一般可分为崩坏、滑移等类型重力侵蚀多发生在深沟大谷的高陡边坡上。

在一些松散堆积物组成的坡面上，土壤含水量大或有地下水渗出情况下冬季冻结，春季表层首先融化，而下部仍然冻结，形成了隔水层，上部被水浸润的土体成流塑状态，顺坡向下流动、蠕动或滑塌，形成泥流坡面或泥流沟。所以此种形式主要发生在一些土壤水分较多的地段，尤其是阴坡。如春末夏初在青海东部一些高寒山坡、晋北及陕北的某些阴坡，常可见到舌状泥流，但一般范围不大。

混合侵蚀是指两种或两种以上的外营力引起的土壤侵蚀作用。在水力与重力作用下引起的混合侵蚀形式有泥石流、崩岗等。在日常生产生活中其主要是以泥石流的形式来出现。

另外还有为冰川侵蚀、植物侵蚀和化学侵蚀等。

2 我国土壤侵蚀的现状及发展趋势

我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一，土壤侵蚀的分布广、面积大、类型多、成因复杂。我国土壤侵蚀的地区主要集中在黄土高原、长江中上游丘陵及东北平原地。全国每年流失的土壤为80亿～120亿吨，相当于毁坏1.6万～2.4万平方公里肥沃的土地，流失的土壤相当于在流失的耕地上刮去1cm厚的土层，严重的土壤侵蚀，是我国生态恶化的集中反映，威胁国家生态安全、饮水安全、防洪安全和粮食安全，制约山丘区经济社会发展，影响全面小康社会建设进程。

根据水利部公布的2020年度全国水土流失动态监测结果，全国水土流失面积为269.27万km2。占国土面积（未含香港、澳门特别行政区和台湾省）的28.15%，较2019年减少1.81万km2，减幅0.67%。各省水土流失面积均呈减小趋势。与80年代监测的我国水土流失面积最高值相比，全国水土流失面积减少了97.76万km2。

在全国的土壤侵蚀面积中，水力侵蚀面积为112万km2，占土壤侵蚀总面积的41.59%，较2019年减少1.47万km2，减幅1.3%；风力侵蚀面积为157.27万km2，占水土流失总面积的58.41%，较2019年减少0.34万km2，减幅0.21%。各强度等级水土流失面积中，轻度、中度、强烈及以上等级侵蚀面积分别为170.51、46.30、52.46万km

2，其中轻中度水土流失面积占水土流失总面积的比例为80.52%，较2019年提高了0.5个百分点，高强度土壤侵蚀的面积占比进一步下降。

从土壤侵蚀分布情况变化来看看，我国土壤侵蚀呈现“西高东低”格局，东、中、西部水土流失面积均有所减少。西部地区水土流失面积为225.92万km2，占其国土面积的33.04%，较2019年减少1.15万km2，减幅0.51%。中部地区水土流失面积为29.24万km2，占其国土面积的17.64%，较2019年减少0.38万km2，减幅1.3%。东部地区水土流失面积为14.11万km2，占其国土面积的13.19%，较2019年减少0.28万km2，减幅1.93%。

监测结果同时显示，全国土壤侵蚀状况继续呈现面积强度“双下降”、水蚀风蚀“双减少”态势。充分表明我国水土流失综合治理效益持续发挥，生态环境状况整体向好态势进一步稳固。

3 土壤侵蚀的成因及危害

中国是个多山国家，山地面积占国土面积的2/3，山地丘陵和黄土地区地形起伏。我国是黄土分布最广的国家。黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。我国大部分地区属于季风气候，降水量集中，雨季降水量常达年降水量的60%~80%，且多暴雨。这些气候、地质地貌、地形条件极易造成土壤侵蚀，是我国土壤侵蚀发生的自然原因，同时也是造成土壤侵蚀的主要原因。

中国人口多，对粮食、民用燃料等需求大，所以在生产力水平不高的情况下，人们对土地实行掠夺性开垦，片面强调粮食产量，忽视了因地制宜的农林牧综合发展，把只适合林，牧业利用的土地也辟为农田，破坏了生态环境。大量开垦陡坡，以至陡坡越开越贫，越贫越垦，生态系统恶性循环；滥砍滥伐森林，甚至乱挖树根、草坪，树木锐减，使地表裸露，这些都会进一步加重土壤侵蚀。另外，一些基本建设也不符合水土保持要求，例如，不合理的修筑公路、建厂、挖煤、采石等，破坏了植被，使边坡稳定性降低，引起滑坡、塌方、泥石流等严重的地质灾害。由此可以看出，我国土壤侵蚀形成的原因主要分为自然因素和人为因素两个方面。自然因素是产生土壤侵蚀的基础和潜在因素，而人为不合理的活动是造成土壤加速侵蚀的主导因素[5]。

土壤侵蚀的危害体现在土壤侵蚀对水、土资源及生存环境的破坏等方面，主要表现为破坏土地资源、制约粮食生产增长、降低土壤肥力、污染水资源环境、淤积河道、湖泊、水库等，造成灾害频发、危害城市安全。

4 土壤侵蚀的防治

目前防治土壤侵蚀的措施主要可以分为水利工程措施、生物工程措施和农业技术措施三种。水利工程措施包括坡面防护工程、沟道治理工程、山洪排导工程、小型蓄水用水工程等。生物工程措施主要是植被措施。是指通过造林种草、绿化荒山、农林牧综合经营，以增加地面植被覆盖率，提高土地生产力，保持水土、涵养水源、防风固沙，维持生态平衡。农业技术措施主要包括三个方面：（1）通过横坡耕作、沟垄种植、水平犁沟、筑埂作垄等农业技术措施，改变地面微小地形，增加地面粗糙率，拦截地表水，减少土壤冲刷。（2）通过间作套种、草田轮作、草田带状间作、宽行密植、利用秸秆杂草等措施，进行生物覆盖、免耕或少耕，增加地面覆盖，保护地面，减缓径流，增强土壤抗蚀能力。（3）通过增施有机肥、深耕改土、纳雨蓄墒、并配合耙耱、浅耕等措施，减少降水损失、增加土壤入渗，疏松土壤，改善土壤的理化性状，增加土壤抗蚀、渗透、蓄水能力。

在进行具体的土壤侵蚀防治时，应结合地区特征，采取多种措施治理土壤问题，具体情况具体分析，各种地形综合治理，治理山地与治理农田相结合，治理草原与治理林地相结合，从整体上对土壤侵蚀进行调控，以达到农业生产的高效和环境的可持续。

5 土壤侵蚀研究展望

土壤侵蚀方面的研究涉及土壤及土壤地理学、地质地貌学、水文水力学、农林工程学等多学科的交叉性特征，目前的研究已经取得了很多丰富的成果，但仍有以下方面需要加强研究：

一是土壤侵蚀的发生过程及其发生机制的研究仍需加强。主要是研究侵蚀条件下不同类型土壤条件下土壤侵蚀发生的条件和过程，明确土壤侵蚀发生的临界条件及演变过程及动力学机制。为土壤侵蚀的预防及相关灾害损失的减少奠定基础。

二是土壤侵蚀监测及评价方面的研究。对土壤侵蚀进行适时的监测和评价，有利于掌握土壤侵蚀发生的动态和机理，及时准确的评价土壤侵蚀发生的程度，是建立土地退化监测预警系统的基础。在传统的调查及监测的基础上，应充分利用GPS、探地雷达、摄影测量、遥感监测、地理信息系统、数据远程传送、模型模拟等方法与技术，使得土壤侵蚀过程的监测更加精细、准确、快速。同时应当建立完善的评价体系，以便正确的认识土壤侵蚀发生的程度及危害，为其防治提供参考。

三是在土壤侵蚀的防治方面，应当遵循自然规律, 将工程措施、植物措施、耕种措施相结合，治沟治坡相结合，同时加强一些生态友好型土壤改良剂的研究，提出适用性更广的土壤侵蚀防治方法措施，注重生态效益、社会效益和经济效益的同时提升。

参考文献

[1] 中国大百科全书总委员会《水利》委员会, 中国大百科全书出版社部. 中国大百科全书:水利[M]. 中国大百科全书出版社, 1992.

[2] 武汉水利电力学院. 简明水利水电词典[M]. 科学出版社, 1982.

[3] 解明曙,庞薇.关于中国土壤侵蚀类型与侵蚀类型区的划分[J].中国水土保持,1993(05):12-14+65.

[4] 水利部水土保持司. SL 190-2008  土壤侵蚀分类分级标准[S]. 北京: 中国水利水电出版社 2008.

[5] 王占礼.中国土壤侵蚀影响因素及其危害分析[J].农业工程学报,2000(04):32-36.

基金项目：陕西省土地工程建设集团内部科研项目（DJTD-2022-4）

作者简介：谢潇(1992-)，女，陕西西安人，硕士，工程师，从事土地工程研究。E-mail：1373669635@qq.com.