水土流失的影响因素

水力侵蚀是土壤侵蚀最主要的一种形式，习惯上称为水土流失。影响水土流失的因素分为自然因素和人为因素。自然因素（主要有气候、地形、土壤、植被）是水土流失发生、发展的潜在条件。人类不合理的活动是加剧水土流失的主要原因：如毁林开荒、陡坡耕种、过量采伐林木、过度放牧，工程建设中不合理活动，水资源的不合理开发利用等，使生态环境恶化，导致发生严重的水土流失现象。

自然因素对水土流失的影响各不相同，并且互相制约，互相影响，水土流失是自然因素和人为因素综合作用的结果。

水土流失全过程，首先是土壤颗粒遭受雨滴击溅，使土壤中结构松散的大小不同的土壤颗粒被分散、分离，随水流移动产生位移，携带土壤颗粒的水流顺坡面向下逐渐汇集成大小不同的侵蚀沟。其次，由于水流速度的变化，随水流流动的土壤颗粒不断改变运动形式，可以呈悬浮状态，也可以呈跳跃状态还可以呈滚动状态。最后，当水流通过淤积部位的地形时，由于水流速度由快变慢而产生淤积，随水流流动的土壤颗粒才能固定在淤积部位的某一个位置。这个过程很复杂，受很多因素的影响。

1  降雨的影响

所有的水土流失都与气候因素有关，都从不同方面和不同程度影响水土流失的发生发展，而与降水中的降雨关系最密切。为了确定降雨特性与土壤侵蚀的关系，我们在吉林省辽源市郊区建立了2 种坡度的径流小区，进行坡面径流实验，小区面积100m²，设在坡地的中下部，直线坡，坡面完整，小区为裸露的耕地。用双环法测定土壤渗透率, 每个小区二次重复取平均值。烘干称重法测定土壤含水量；用自计雨量计和标准雨量桶测定降雨量和降雨强度，滤纸色斑法观测雨滴谱特性，DJ一500型径流泥沙测定仪测定径流量及泥沙含量。

实验结果见表。

表坡面径流实验结果

由表可知，对于坡耕地，当降雨强度大于土壤渗透率时，径流深和土壤侵蚀模数随雨量与雨强的增加而增加。

雨量与雨强对水土流失的影响，还应考虑雨量与雨强的不同导致其他水土流失影响因素的改变，例如降雨量多的地方，往往植被也比较好。所以同样数量的降雨，在不同时期和不同地区产生的土壤侵蚀模数是不相同的。雨量大在植被好的地区没有发生水土流失或发生轻微的水土流失现象，而在黄土高原会发生比较严重的水土流失。

2  地形因素的影响

   （1）坡度

地面坡度是地形因素中影响水土流失最重要的因子，是决定地表径流冲刷能力的基本因素。径流所具有的动能是径流的质量与流速的函数，而流速的大小取决于径流深度与地面坡度。在其他条件相同时，一般地面坡度愈大，径流流速愈大，土壤侵蚀量也愈大。表11.2的1号小区坡度大，地表径流的径流深和土壤侵蚀模数明显大于2号和3号小区。

地表径流的径流深和土壤侵蚀模数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，实验表明坡度对水力侵蚀作用的影响并不是无限地成正比增加，而是存在一个“侵蚀转折坡度”，在这个转折坡度以下，冲刷量与坡度成正比，超过了这个转折坡度，冲刷量反而减小。在黄土丘陵沟壑区，这个转折坡度大致在25°～28.5°。

重力侵蚀的发生也与坡度有密切关系。一般情况下，坡度越大，坡面失稳的可能性越大，越容易发生重力侵蚀。

  （2）坡长

当影响水土流失的其他因素相同时，从理论上讲，坡面越长，径流的速度越快，汇集的径流流量也越多，因而地表径流的侵蚀力也越强。这个结论得到甘肃天水和陕西绥德水土保持试验站的径流小区观测资料的有力证明。坡长与土壤侵蚀的关系还受到其他因素的影响。当土壤渗透率大于降雨强度时，坡长再长也不会产生地表径流。

  （3）坡形

从分水岭开始，随着坡长度增加，坡度也发生各种变化，当坡度由缓变陡时，地表径流流速增加产生冲刷。如果坡度和坡长同时增加，则能引起径流量和流速均增加，使土地侵蚀量随之增加。当坡度由陡变缓时，地表径流流速降低而产生淤积。

  （4）坡向

坡向与土壤水热条件有着密切的关系，对土壤侵蚀也有影响。阳坡接受的光照多，土壤空气充足，土壤水分和腐殖质的积累差，植被生长不良，覆盖率低。阴坡与阳坡环境条件相反，植被生长较好，一般来说阳坡的土壤侵蚀比阴坡严重。

 3  土壤因素的影响                                                  

土壤是侵蚀过程中被破坏的对象，土壤侵蚀首先在土壤表层进行的，然后再切入母质或基岩。因此，土壤的渗透率、抗蚀性和抗冲性对土壤侵蚀有很大影响。

   （1）土壤渗透率

土壤渗透率是由多种因素决定的，归纳起来有两方面的影响，一方面，土壤渗透率由土壤本身结构特性土粒密度﹑土壤容重﹑颗粒组成决定，并与渗透水温度﹑黏性﹑压力呈线性关系，另一方面极易受外界环境因素干扰，人畜踐踏﹑农机耕作﹑交通工具压实﹑蓄水过程形成的静水压力作用等等，使土壤渗透率大大降低，其数值达到几十倍至几万倍。影响土壤渗透率的因素都对地表径流的产生直接或间接的影响。土壤含水量可以直接改变土壤的渗透率，在土壤渗透率实验中，我们了解了土壤的稳渗渗透率由透水性最小的土层决定，当土壤含水量达到饱和时，土壤水处于稳渗状态，这时的土壤渗透率最小，降雨可以产生数量较多的地表径流。

  （2）土壤的抗蚀性或抗冲性

抗蚀性或抗冲性是指土壤抵抗径流对它们的分散和悬浮能力，其大小主要取决于土粒的表面性质。越是亲水的土粒越容易分散和悬浮，土壤结构也越容易遭到破坏而解体，引起土壤透水性变小和土壤表层形成泥浆，在这种情况下，即使径流流速很小，机械破坏力不大，也会发生水土流失。结构性好的土壤，含有一定量的胶结物质，使土壤颗粒互相胶结在一起，形成团粒结构，增加了土壤的抗蚀性。

4  植被因素的影响

植物是自然因素中防止土壤侵蚀的积极因素，在任何条件下都有防止水蚀和风蚀的作用。良好的植被，能够覆盖地面，拦蓄地表径流，减小地表径流的流速，使土壤形成团粒结构，提高土壤的抗蚀抗冲性。植物的地上部分还能拦截降雨，植物的根系可以固持土壤，植物防止和减轻水土流失的效果是明显的有效的。植被一旦遭到破坏，土壤侵蚀就会发生、发展。植被的水土保持作用集中表现在以下几方面。

   （1）拦截降雨

植物的地上部分可以拦截降雨，并能减缓雨滴的降落速度，削弱雨滴的溅蚀作用。植物的这种作用与植物种类和种群结构有关。无论何种植物，覆盖度越大，拦截的雨量就越多。特别是森林的效果最好，高大的乔木，低矮的灌木，茂密的花草，即使产生地表径流也是不含泥沙的清澈的水流，森林环境根本不产生土壤侵蚀。

  （2）植物的根系可以固持土壤

植物根系对土壤有良好的固持作用。特别是自然形成的森林，各种植物根系分布深度不同，有的垂直根系可深入土层中直达基岩，能使表土、心土、母质和基岩形成一体，极大地增强土壤的抗蚀抗冲性，避免土壤侵蚀。

  （3）植物为土壤提供有机质，形成水稳性团粒结构

植物的枯枝落叶经土壤生物分解后，使表层土壤的腐殖质大量增加，有利于土壤团粒结构的形成，提高土壤的渗透率和含水量，增强土壤的抗蚀抗冲性，从而避免或减轻地表径流和土壤侵蚀的发生发展。

   我们在吉林省大岭川小流域做“不同植被生物量调查分析”实验发现，封山育林自然形成的乔、灌、草多种植物构成的植被其生物量最大，地下根系分布也最广泛，植被下面枯枝落叶达20～750px，腐殖质层深厚。同一树种、同一时段人工造林22年生针叶林地上生物量仅次于上者，由于树冠茂盛整齐，太阳不能辐射到地面，地面干净到除掉落的针叶外，无任何其它植物，只是厚厚的黄色针叶，这种人工针叶林防止水土流失效果很好。我们选择的农耕地是8月份的玉米地测定地上部分的生物量，生物量不亚于林地，但因季节性差异较大，坡耕地在裸地和幼苗期水土流失严重。裸地和撂荒地水土流失情况同农耕地没有大的差别。我们发现成熟林地即使是在枯枝落叶期，因其地面枯枝落叶较多，腐殖质层较厚也不会发生水土流失。

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