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《土壤侵蝕學(xué)》在較為系統(tǒng)地總結(jié)了土壤侵蝕科學(xué)的研究成果、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢的基礎(chǔ)上，結(jié)合高等學(xué)校水土保持與荒漠化防治專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)編寫而成的�！锻寥狼治g學(xué)》的主要內(nèi)容包括土壤侵蝕的基本概念、土壤侵蝕類型與分布、水力侵蝕、重力侵蝕、混合侵蝕、風(fēng)力侵蝕、凍融與冰川侵蝕、化學(xué)侵蝕、人為侵蝕、土壤侵蝕區(qū)劃、土壤侵蝕監(jiān)測預(yù)報、土壤侵蝕定位觀測和土壤侵蝕調(diào)查研究等。其目的是使學(xué)生通過該課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，能夠掌握土壤侵蝕的基本理論和基本技能，為進(jìn)行水土保持與荒漠化防治的生產(chǎn)、管理和進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
《土壤侵蝕學(xué)》主要用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)，也可作為高等院校環(huán)境生態(tài)類及相鄰專業(yè)本科教學(xué)用書，同時，還可供本行業(yè)和從事土地利用、國土整治、環(huán)境保護(hù)等方面的研究、生產(chǎn)與管理人員參考。

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緒　　論
【內(nèi)容提要】　現(xiàn)代土壤侵蝕是在自然和人為因素共同作用下形成的一種災(zāi)害現(xiàn)象，已成為重要的環(huán)境問題之一。土壤侵蝕不僅是水土保持的重要理論依據(jù)，而且還是水土保持與荒漠化防治專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，在水土保持學(xué)科中具有重要的地位。經(jīng)過幾千年的觀察和一百余年的研究，土壤侵蝕的基本理論和技術(shù)框架已基本形成，隨著社會的進(jìn)步，它的科學(xué)體系將更加完善。
水是生命之源，土是生存之本。因此，水土資源的合理利用與調(diào)控是人類賴以生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。然而，由于人口劇增而導(dǎo)致的資源環(huán)境矛盾日益凸顯，水的損失、土的流失與污染等已嚴(yán)重威脅社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已引起了世界各國政府和國民的高度重視。土壤侵蝕學(xué)這門課程闡述了土壤侵蝕發(fā)生的機(jī)理、時空分布與變化、影響因素及造成的危害等，以便為水土保持規(guī)劃與各項水土保持措施的布設(shè)提供科學(xué)支撐。
一、土壤侵蝕的基本概念
（一）土壤侵蝕
土壤侵蝕（soilerosion）名詞中的“侵蝕”（erosion）一詞源于拉丁語erodere，意為吃掉、挖掉。德國地質(zhì)學(xué)家瓦爾特?彭克（WalterPenck）于1894年首次將侵蝕一詞引入地質(zhì)學(xué)中，用于描述河水作用下地表固體物質(zhì)的流失和槽谷的形成。此后，隨著土壤侵蝕研究的深入與發(fā)展，各國學(xué)者也提出了相應(yīng)的概念。
1971年，美國土壤保持學(xué)會把土壤侵蝕解釋為水、風(fēng)、冰或重力等營力對陸地表面的磨蝕，或者造成土壤、巖屑的分散與移動。英國學(xué)者N.W.哈德遜在?土壤保持?（1971）中的定義為：就其本質(zhì)而言，土壤侵蝕是一種夷平過程，使土壤和巖石顆粒在外力的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn)、滾動或流失，風(fēng)和水是使顆粒變松和破碎的主要營力。?中國水利百科全書?水土保持分冊?中認(rèn)為土壤侵蝕是土壤或其他地面組成物質(zhì)在水力、風(fēng)力、凍融、重力等外營力作用下，被剝蝕、破壞、分離、搬運(yùn)和沉積的過程。從這些定義中可以看出中外學(xué)者對被侵蝕的對象的理解和認(rèn)識是完全相同的，即既包含了土壤及母質(zhì)，也涉及了地表裸露巖石，但就侵蝕過程而論，美國、英國學(xué)者均忽略了沉積過程。
土壤侵蝕是自然景觀發(fā)展的一種正�，F(xiàn)象，只是當(dāng)人類出現(xiàn)后，其為了滿足各種需求的一些不合理活動使原本相對平衡的環(huán)境條件被打破，土壤侵蝕程度和強(qiáng)度被加劇，影響到資源?環(huán)境?社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，人們現(xiàn)在認(rèn)為的土壤侵蝕應(yīng)為土壤或其地面組成物質(zhì)在自然營力作用下或在自然營力與人類活動的綜合作用下被剝蝕、破壞、分離、搬運(yùn)和沉積的過程。
（二）水土流失
水土流失（soilerosionandwaterloss）是指在水力、重力、風(fēng)力等外營力作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力遭受破壞和損失，包括土地表層及水的損失，又稱為水土損失。最初，狹義的水土流失專指水蝕區(qū)域的土壤侵蝕，即由水力和重力造成水土資源的破壞和運(yùn)移。20世紀(jì)30年代“土壤侵蝕”一詞從歐美傳入中國，有的學(xué)者開始把“水土流失”作為“土壤侵蝕”的同義語，但也有相悖的觀點(diǎn)。廣義上講，水的損失包括了植物截留損失、地面及水面蒸發(fā)損失、植物蒸騰損失、深層滲漏損失和坡地徑流損失等。在我國水土保持界，水的損失主要是指坡地徑流的損失。

（三）水土保持
與水土流失或土壤侵蝕含義相反的詞語即為水土保持（soilandwaterconservation）或土壤保持（soilconservation）。1940年，黃河水利委員會林墾設(shè)計委員會與金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院、四川大學(xué)農(nóng)學(xué)院在成都召開了防止土壤侵蝕的科學(xué)研討會，會上首次提出“水土保持”一詞，同年8月林墾設(shè)計委員會改名為水土保持委員會，水土保持開始成為專用術(shù)語。它是指防治水土流失，保護(hù)、改良與合理利用水土資源，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水土資源的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，建立良好生態(tài)環(huán)境的事業(yè)�？梢姡帘３植粌H是土地資源的保護(hù)，而且還包括了水資源的保護(hù)。另外，保護(hù)一詞還含有改良與合理利用之意。
二、土壤侵蝕學(xué)研究的對象、內(nèi)容與方法
（一）研究對象
土壤侵蝕學(xué)是為水土保持服務(wù)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，它以陸地表面的土壤侵蝕現(xiàn)象為研究對象。其中，水、土資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)和條件，因而土壤侵蝕重點(diǎn)研究土壤及其母質(zhì)在各種外營力作用下的破壞、搬運(yùn)與堆積及坡地徑流的損失。
土壤侵蝕發(fā)生有其動力因素（又稱激勵因子），它決定侵蝕的方式、過程和變化，還有若干影響侵蝕作用的因素（又稱控制因子），它決定侵蝕的時空分布和特點(diǎn)。土壤侵蝕學(xué)的根本任務(wù)在于闡明侵蝕作用發(fā)生的機(jī)理、變化過程、影響因素及其作用特性和侵蝕的分類及地域分異規(guī)律等，以便指導(dǎo)水土保持工作的順利進(jìn)行。
（二）研究的基本內(nèi)容和方法
從土壤侵蝕學(xué)的根本任務(wù)和當(dāng)前學(xué)科發(fā)展?fàn)顩r來看，土壤侵蝕學(xué)研究的基本內(nèi)容可歸納為：研究土壤侵蝕作用營力、作用方式及其作用過程，即侵蝕發(fā)生、發(fā)展規(guī)律；研究影響土壤侵蝕的主要因素的機(jī)制、性質(zhì)和變化，提出土壤侵蝕防治的基本原理和治理效益評價；土壤侵蝕類型在空間的組合及地域分布規(guī)律；土壤侵蝕與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系；土壤侵蝕的危害和對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，以及土壤侵蝕的動態(tài)監(jiān)測、模擬及預(yù)測預(yù)報和高新技術(shù)在土壤侵蝕研究中的應(yīng)用等內(nèi)容。
土壤侵蝕學(xué)是以地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)、水力學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等方法研究土壤侵蝕的發(fā)生、發(fā)展及其變化，揭示侵蝕本質(zhì)和規(guī)律，這就決定了土壤侵蝕學(xué)的研究方法有以下幾個。
（1）野外調(diào)查研究。包括大范圍的宏觀調(diào)查和典型抽樣調(diào)查兩個方面，調(diào)查中采用遙感技術(shù)和前述基礎(chǔ)學(xué)科的研究方法，以獲取侵蝕資料，然后進(jìn)行統(tǒng)計分析，歸納總結(jié)其規(guī)律。

（2）實驗研究與人工模擬研究。長期定位測驗是分析和掌握土壤侵蝕規(guī)律的重要方法，包括小區(qū)測驗和小流域測驗兩部分。研究侵蝕的時空變化、影響因子以及采取不同治理方略

的效益變化等內(nèi)容。鑒于受自然環(huán)境因子影響，野外觀測實驗歷時長，并需要特殊處理，因而出現(xiàn)人工模擬研究法。它能在人為控制下，短期得到侵蝕現(xiàn)象的有用資料，常用作野外實驗研究的補(bǔ)充方法。

（3）室內(nèi)實驗及分析。研究侵蝕的發(fā)生、發(fā)展以及由侵蝕帶來地表形態(tài)、土壤自然屬性及植被等變化。通過室內(nèi)分析、遙感判讀、數(shù)字成像、電鏡分析等應(yīng)用技術(shù)，能深刻揭示其機(jī)理和本質(zhì)，成為現(xiàn)代侵蝕研究的重要方法。

三、土壤侵蝕學(xué)在水土保持學(xué)科中的地位
土壤侵蝕學(xué)是水土保持與荒漠化防治專業(yè)課程體系中的重要組成部分。從全國設(shè)置該專業(yè)的高等院校的教學(xué)方案中可以看出，它屬于專業(yè)基礎(chǔ)課的范疇，如圖0?1所示。從圖1中可以看出，該專業(yè)的12門骨干課程互為因果關(guān)系，且具有邏輯上的先后順序。土壤侵蝕學(xué)的學(xué)習(xí)既依靠于其他6門專業(yè)基礎(chǔ)課的相關(guān)知識，又服務(wù)于專業(yè)課。因此，該門課程在專業(yè)骨干課結(jié)構(gòu)中具有橋梁與紐帶的作用。

圖0?1　水土保持與荒漠化防治本科專業(yè)骨干課程結(jié)構(gòu)示意圖
四、土壤侵蝕造成的危害
（一）我國土壤侵蝕的概況
我國幅員遼闊，陸地面積約960萬km2，其中丘陵山地面積占70%左右，跨越不同的氣候生物帶；我國又是一個農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久的國家，許多地區(qū)的自然環(huán)境都遭到人類活動不同程度的影響，自然和人為加速侵蝕遍及全國各地，而且強(qiáng)度高、成因復(fù)雜、危害嚴(yán)重。根據(jù)全國土壤侵蝕遙感普查數(shù)據(jù)（2000~2001年），目前我國土壤侵蝕總面積356.92萬km2，占國土總面積的37.2%。其中，水力侵蝕面積161.22萬km2，占土壤侵蝕總面積的45.2%；風(fēng)力侵蝕面積195.70萬km2，占土壤侵蝕總面積的54.8%。

從各省（自治區(qū)、直轄市）水土流失的（我國把水土流失作為土壤侵蝕的習(xí)慣稱謂，下同）分布看，水力侵蝕主要集中在黃河中游地區(qū)的山西、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏和長江上游的四川、重慶、貴州和云南等�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）；風(fēng)力侵蝕主要集中在西部地區(qū)的新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅和西藏等�。ㄗ灾螀^(qū)）。
全國土壤侵蝕分布廣泛，除上海市、香港和澳門特別行政區(qū)外，其余31個�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）都存在不同程度的水土流失。新疆和內(nèi)蒙古的水土流失面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他省份，主要是因為這兩個自治區(qū)的風(fēng)力侵蝕面積較大。
從各流域水土流失的分布看，長江、黃河、淮河、海河、松遼河、珠江、太湖七大流域水土流失總面積136.42萬km2，占全國水土流失總面積的38.2%。其中，水蝕面積120.58萬km2，占全國水蝕總面積的74.8%；風(fēng)蝕面積15.84萬km2，占全國風(fēng)蝕總面積的8.1%。長江流域的水土流失面積最大，黃河流域水土流失面積次之。但黃河流域水土流失面積占流域總面積的比例最大，強(qiáng)度以上侵蝕面積及其比例居七大流域之首，是我國水土流失最嚴(yán)重的流域。
按照我國制定的水土保持目標(biāo)，到2050年全國建立起適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的良性生態(tài)系統(tǒng)，適宜治理的土壤侵蝕區(qū)基本得到整治，土壤侵蝕和沙漠化基本得到控制，坡耕地基本實現(xiàn)梯田化，宜林地全部綠化，“三化”（草地退化、沙化和鹽漬化）草地得到恢復(fù)，全國生態(tài)環(huán)境明顯改善，人為土壤侵蝕得到根治，大部分地區(qū)基本實現(xiàn)山川秀美。因此，我國土壤侵蝕研究與水土保持工作還任重而道遠(yuǎn)。
（二）土壤侵蝕危害
土壤侵蝕已成為世界環(huán)境的危害之一，也是我國最大的環(huán)境問題。其危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.耕地質(zhì)量降低，數(shù)量減少　　耕地質(zhì)量的降低主要表現(xiàn)在土壤的物理、化學(xué)和生物性狀等質(zhì)量的下降，而數(shù)量減少主要是指可利用的土地面積減少。表0?1和表0?2反映的是我國南方和陜北地區(qū)部分縣市由于土壤侵蝕造成土壤養(yǎng)分降低的情況。另據(jù)統(tǒng)計，土壤侵蝕給我國三分之一的耕地帶來土壤環(huán)境全面惡化，農(nóng)作物減產(chǎn)，造林種草也會遇到越來越多的困難。
表0?1　南方部分地區(qū)表土和養(yǎng)分年均流失量表
省、自治區(qū)或地區(qū)土壤流失量／萬t有機(jī)質(zhì)流失量／萬t氮磷鉀流失量／萬t
豫南3122.846.8449.03皖西3671.355.0757.60
鄂東北4273.564.1067.10浙6410.096.15100.70贛19000.0285.00298.30湘15000.0225.00235.50閩6800.0102.00106.80粵428.064.3067.30桂7000.0105.00109.90
合計65705.61043.461092.23
　　資料來源：中國科學(xué)院南方山區(qū)綜合科學(xué)考察隊，1994

表0?2　陜北六縣土壤耕作層養(yǎng)分含量表
縣名耕作層深度有機(jī)質(zhì)全氮速效磷速效鉀堿解氮微量元素／（mg／kg）
／cm／%／%／（mg／kg）／（mg／kg）／（mg／kg）硼鋅錳銅鐵榆林13~220.730.0427114350.390.354.240.637.06神木13~220.750.04661.6420.330.423.270.446.08府谷15~220.620.040599360.270.564.870.443.35定邊13~200.680.0454133391.090.404.610.393.45靖邊13~200.500.041592270.260.314.320.332.41橫山13~200.620.03187626
　　資料來源：郭紹禮，1996
地表遭受侵蝕后，既引起了地形（或地塊）平面的變化，又造成溝壑面積擴(kuò)張，可利用地面積減少，我國因土壤侵蝕損失耕地2.67×106hm2，平均每年損失6.67×104hm2，這種現(xiàn)象在全國各地都有不同程度的表現(xiàn)。例如，據(jù)遼寧省的12個市統(tǒng)計，自1950至1980年30年間減少耕地5.41×105hm2，平均每年減少1.80×104hm2左右；福建省每年被沖毀和沙壓的土地面積多達(dá)3.61×104hm2。長江流域每年因水土流失導(dǎo)致石化和沙化的土地6.67萬hm2以上；東北黑土地近50年來，耕作黑土層已流失1／3~1／2。在全國其他省、自治區(qū)，因土壤侵蝕損失可利用土地成為一種普遍現(xiàn)象。
2.誘發(fā)泥沙災(zāi)害　　泥沙災(zāi)害是指致災(zāi)因子是泥沙或者由泥沙誘發(fā)其他載體（風(fēng)、水）給人類的生存、生活環(huán)境和物質(zhì)文明建設(shè)帶來危害，給經(jīng)濟(jì)帶來損失，這樣的泥沙事件就構(gòu)成了泥沙災(zāi)害。它可以根據(jù)成因劃分為直接災(zāi)害和間接災(zāi)害兩類，見表0?3。
表0?3　侵蝕產(chǎn)沙災(zāi)害類型
災(zāi)害營力災(zāi)害性質(zhì)泥沙來源災(zāi)害類型災(zāi)害表現(xiàn)形式典型事例
流水間接流水侵蝕（溝蝕面蝕）洪澇滑坡泥沙長年在河床淤積，河道、湖泊和水庫萎縮誘發(fā)洪澇災(zāi)害大塊土體或巖體滑坡堵塞河道淹沒道路村莊黃河下游河道三門峽水庫洪澇、西遼河、永定河流域、洞庭湖洪澇等甘肅灑勒山滑坡、秭歸鹽關(guān)滑坡，長江三峽雞扒子滑坡
重力直接重力侵蝕泥石流崩塌（崩崗）突發(fā)性的泥沙、礫石沖壞村莊。道路和堵塞河道巖體或土體因失重在陡坡上崩塌或從巖壁上崩塌滇北小江的蔣家溝泥石流、波密古鄉(xiāng)冰川泥石流宜昌鹽池河崩塌，新灘崩塌滑坡，華南五華花崗巖崩崗
風(fēng)力直接風(fēng)力吹蝕浮沙在大風(fēng)的吹揚(yáng)下，氣流中的懸浮沙塵降落在地面上甘肅河西的黑風(fēng)暴，新疆、青海和內(nèi)蒙古的風(fēng)蝕沙地

　　資料來源：景可等，1999
我國是一個多山的國家，因滑坡、泥石流形成的泥沙災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國有泥石流溝10萬多條，受它威脅的城市70多座、縣城460多個，1949~1990年因滑坡、崩塌和泥石流使我國至少造成100多億元的直接經(jīng)濟(jì)損失，毀壞耕地130多萬畝①，鐵路、水庫、電站受到嚴(yán)重威脅，近萬人死亡，年均死亡200多人。1998年長江洪水中總共死亡3000多人，其中1200多人就是死于山洪泥石流等泥沙災(zāi)害。我國鐵路沿線分布著大、中型
①1畝≈667m2，后同。

滑坡1000多處、泥石流溝1.3萬多條。每年都因滑坡泥石流中斷交通運(yùn)輸。例如，1998年西北干旱地區(qū)的蘭新線因山洪泥石流沖毀路基，曾兩度中斷鐵路運(yùn)行。新中國成立后有千座各類型的電站及數(shù)百座不同類型水庫受滑坡、崩塌和泥石流的嚴(yán)重威脅，僅云南一省就毀壞水電站300余座。
由于侵蝕泥沙在下游沉積，河床被抬高，導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的發(fā)生。這一現(xiàn)象，在北方幾條高含沙河流中是比較普遍的現(xiàn)象，其中最為典型的是黃河下游。在新中國成立前有記錄的2000多年時間內(nèi)，黃河大堤決溢達(dá)到1500多次，大小改道26次；唐開元十四年（公元716年）黃河大堤決口淹死100多萬人；明崇禎十五年（公元1642年）黃河大堤決口，開封滿城皆水，全城37.8萬余人，幸存者僅3萬人；1933年黃河大洪水，南北兩岸大堤決口50多處，受災(zāi)面積達(dá)1.1萬km2，災(zāi)民364萬人，死亡1.8萬人。新中國成立以后黃河下游雖然沒有決口，但下游河床泥沙淤積速率并沒有減慢，每年仍以10cm的速度抬高，大堤雖經(jīng)三次加高培厚，但大堤決溢的危險性依然存在。1950年以來我國興建了大中小型水庫86000座，總庫容4000多億立方米，至今已淤積1000億多立方米，占總庫容的四分之一。大量的泥沙淤積，造成河、湖面積萎縮，過（蓄）洪能力減弱，又導(dǎo)致了新的洪水災(zāi)害。
3.威脅城鎮(zhèn)，破壞交通　　由于水土流失，我國內(nèi)河航運(yùn)由1961年的航道29條，航運(yùn)里程5141km，年貨運(yùn)量1300萬t，到1980年分別減少到14條，航運(yùn)里程3856km和貨運(yùn)量700萬t。江西省1957年調(diào)查資料顯示，當(dāng)時可通航河流259條，通航里程11275km，到20世紀(jì)70年代由于泥沙淤積縮短長期航道近1000km，至今通航里程已經(jīng)縮短近三分之一。類似現(xiàn)象在湖南、湖北和廣東、廣西都有，如廣東因水土流失河道淤積而斷航的河有919km，韓江上游梅縣地區(qū)淤積了大小河流379條，已淤高0.5~2.9m，原通航里程783.6km，現(xiàn)在只有340.5km，占原航程的43.5%。
重力侵蝕也是造成城鎮(zhèn)交通破壞的原因之一。例如，陜西省渭河北岸塬邊臥龍寺一次滑坡爆發(fā)后，不僅毀壞了坡下的一個村莊，并把隴海鐵路向南推移100余米；又如，云南東川礦區(qū)蔣家溝，1968年爆發(fā)一次泥石流，沖垮了排洪堤壩，堵塞了小江，使小江斷流，水位上漲10m，沿江的公路、鐵路及其橋梁、涵洞都被淹沒。西南地區(qū)的公路、鐵路每年雨季都要受到不同程度的泥石流和滑坡的威脅。成昆鐵路從北到南縱貫川西地區(qū)495km，對鐵路存在威脅的滑坡有80多處，1980年7月3日發(fā)生在鐵西東站的大滑坡，滑坡體積約200萬m3，將160m長的鐵西車站全部覆蓋，埋深14m，造成鐵路中斷1058h，整治工程費(fèi)用2300萬元。在西南山區(qū)20世紀(jì)60年代修建的一些廠礦，大部分都遭到滑坡泥石流不同程度的破壞，如漢中地區(qū)的工廠、略陽電廠、第二汽車制造廠、山西霍縣電廠都相繼遇到泥石流和滑坡的影響。1981年8月漢中地區(qū)連降暴雨，勉縣、寧強(qiáng)、南鄭、留壩、略陽5縣共發(fā)生滑坡、泥石流1萬多處，毀房1.6萬多間，死亡140余人。該年寶成鐵路鳳州段沿線滑坡92處，破壞路基44處，沖壞橋梁10座，壓埋車站3處，使寶成鐵路運(yùn)行中斷。1984年武都縣遭到50年一遇的暴雨襲擊，滑坡增多，全縣有537處滑坡，滑坡堵塞江河，中斷交通，破壞農(nóng)田，給生產(chǎn)建設(shè)和人民生命財產(chǎn)帶來巨大的損失。
4.水土流失與貧困惡性循環(huán)同步發(fā)展　　“越墾越窮，越窮越墾”是對坡耕地水土流失因果關(guān)系的正確描述。1949年以來，我國人口不斷增加，特別是在山丘區(qū)。人們?yōu)闈M足自身的需求，在一定條件下，只能向大自然索取，這樣就造成墾植的土地面積不斷擴(kuò)大，坡度不斷變陡，水土流失不斷加劇，糧食產(chǎn)量不斷下降，生活水平與質(zhì)量徘徊不前。因此，土壤侵蝕與貧困同步發(fā)展。如不及時扭轉(zhuǎn)，后果將不堪設(shè)想。

總體來看，土壤侵蝕與荒漠化的危害可以從三個層次上來認(rèn)識：從全球來看，土壤侵蝕和荒漠化對生態(tài)系統(tǒng)中的氣候因素造成不利影響，破壞生態(tài)平衡，引起生物物種的損失并導(dǎo)致政治上的不穩(wěn)定；從一個國家來看，它造成國家經(jīng)濟(jì)損失，破壞能源及糧食生產(chǎn)，加劇貧困，引起社會的不安定；對一個局部地區(qū)來說它破壞土地資源及其他自然資源，使土地退化，妨礙經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展。
五、土壤侵蝕科學(xué)的形成與發(fā)展
土壤侵蝕學(xué)屬應(yīng)用基礎(chǔ)理論學(xué)科，它源于生產(chǎn)又服務(wù)于生產(chǎn)，是伴隨著生產(chǎn)實踐和社會的發(fā)展而誕生和發(fā)展起來的。可從以下兩個方面來窺探其形成與發(fā)展過程。
（一）國外土壤侵蝕科學(xué)的形成與發(fā)展
德國土壤學(xué)家Wollny（1877~1895）建立了世界上第一個徑流小區(qū)，觀測植被覆蓋對侵蝕和土壤板結(jié)的影響，以及坡度對侵蝕的作用，Kozmenko（1909，1910）則對片狀侵蝕和細(xì)溝侵蝕率先進(jìn)行了研究。美國密蘇里大學(xué)Miller及其同事于1917年在密蘇里農(nóng)業(yè)實驗站（MissouriAgriculturalExperimentStation）布設(shè)了如今的徑流小區(qū)，開展農(nóng)作物及輪作對侵蝕和徑流的影響研究，并于1923年第一次撰寫出版了野外試驗小區(qū)成果的著作。20世紀(jì)20年代，美國土壤侵蝕學(xué)科的奠基人Bennett博士根據(jù)前人對侵蝕的理解及經(jīng)驗方法在全美不同自然地理區(qū)建立了10個代表不同土壤和氣候條件的土壤侵蝕試驗站網(wǎng)，開展土壤侵蝕的試驗研究，為土壤侵蝕研究的發(fā)展奠定了初步基礎(chǔ)。
在歐洲，19世紀(jì)后期Surell和Demontzey等科學(xué)家對山洪和雪崩發(fā)生過程及防治原理進(jìn)行了研究，1860年編寫出版了?山區(qū)土壤保持和山洪防治手冊?；1884年頒布奧地利?匈牙利177號議案。此后，土壤侵蝕研究工作除繼續(xù)研究減少河流泥沙輸移和河槽沉積外，對土壤侵蝕特征和土壤侵蝕防治工作也給予了極大關(guān)注。早期從事水文學(xué)、冰川學(xué)、農(nóng)學(xué)、森林學(xué)、植物地理學(xué)的研究者也從不同的方向?qū)ν寥狼治g現(xiàn)象和過程進(jìn)行了觀測描述。
1934年美國西部大平原發(fā)生了有史以來第一次沙塵暴，造成了巨大損失，使美國政府和國民深刻認(rèn)識到土壤侵蝕的危害。隨之美國成立了土壤保持局（后改為自然資源保持局），并將原來的10個土壤侵蝕試驗站網(wǎng)擴(kuò)大到44個，遍及26個州；同時有關(guān)高等院校也紛紛建立了一批土壤侵蝕試驗站。由于這些試驗觀測站在試驗設(shè)計、觀測方法、資料處理上的一致性和規(guī)范化，為后來美國土壤侵蝕研究和重大創(chuàng)新性成果的產(chǎn)生（如著名的土壤流失預(yù)報方程―――USLE）積累了大量的科學(xué)資料�？梢哉f，20世紀(jì)40年代以前美國土壤侵蝕研究主要是確定了美國土壤侵蝕研究的大體輪廓，分辨出了影響侵蝕的主要因素，并進(jìn)行了單因子及多因子的定量分析。此階段最有代表性的著作是Bennett于1939年編寫出版的?土壤保持?。
從20世紀(jì)40年代開始，土壤侵蝕科學(xué)研究從對侵蝕現(xiàn)象的一般描述和對影響因子的試驗研究步入到對土壤侵蝕過程及其機(jī)理的定量化研究。1935年后Neal、Zingg、Smith等開始雨滴濺蝕機(jī)制研究。1940年Laws完成降雨過程的濺蝕研究。1944年Ellison通過實驗揭示出降雨擊濺是水蝕過程中的一種主要營力。這些成果促進(jìn)了降雨物理特性及其濺蝕的研究得到迅速發(fā)展，并進(jìn)一步促進(jìn)了人工模擬裝置的研發(fā)與應(yīng)用，極大地加快了研究工作的進(jìn)度。在土壤本身抵抗侵蝕的能力方面，對土壤可蝕性進(jìn)行了大量研究，取得了重要進(jìn)展。與此同時，Ellison也對侵蝕過程進(jìn)行了深層次研究，并將侵蝕過程劃分為雨滴擊濺過程、徑流侵蝕過程、雨滴搬運(yùn)過程和徑流搬運(yùn)過程4個子過程。1969年，Meyer和Wischmeier對Ellison劃分的土壤侵蝕的4個亞過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬，應(yīng)用“受分散限制的”和“受搬運(yùn)限制的”的概念，計算了單元產(chǎn)沙量。后來，F(xiàn)oster和Meyer等基于Ellison的研究結(jié)果，提出了侵蝕率受輸沙率和輸沙能力的制約和細(xì)溝間侵蝕以降雨侵蝕為主、細(xì)溝侵蝕以徑流侵蝕為主的侵蝕概念模型。與此同時，土壤侵蝕預(yù)報研究也取得了重要進(jìn)展。1954年，美國農(nóng)業(yè)部在美國中西部印第安納州西拉法葉建立了國家徑流泥沙數(shù)據(jù)研究中心，組織全美力量匯總?cè)珖鴱搅髂嗌秤^測資料，由Wischmeier組織有關(guān)部門和科研、教學(xué)和生產(chǎn)單位聯(lián)合攻關(guān)，建立了著名的通用土壤流失方程（USLE―universalsoillossequation），于1965年以農(nóng)業(yè)手冊282號出版第一個官方版，1978年以農(nóng)業(yè)手冊537號出版第二版。

20世紀(jì)80年代以來，由于現(xiàn)代新技術(shù)新方法的引入，人們以預(yù)測預(yù)報模型研究帶動侵蝕機(jī)理、過程研究，并重視土壤侵蝕和水土保持的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。主要研究進(jìn)展有：修正完善通用土壤流失方程式（RUSLE2.0）；深化風(fēng)蝕和水蝕過程研究，強(qiáng)化研究成果的集成，研發(fā)水蝕預(yù)報的物理模型，如WEPP、EUROSEM、LISEM和風(fēng)蝕預(yù)報模型RWEQ和WEPS；強(qiáng)化土壤侵蝕環(huán)境效應(yīng)評價研究，建立評價模型，包括土壤侵蝕與土壤生產(chǎn)力模型，如EPIC、SWAT和非點(diǎn)源污染模型AGNPS、ANSWER、CREAMS；坡面水土保持措施研究注重水土保持措施與現(xiàn)代機(jī)械化耕作相結(jié)合，深化研究少耕、免耕、殘茬覆蓋等水土保持措施的作用機(jī)理，強(qiáng)化植物根系層提高土壤抗侵蝕能力的研究；重視民眾參與和提高公眾環(huán)境意識，水土保持措施研究與農(nóng)場主需求相結(jié)合；學(xué)科內(nèi)和學(xué)科間的交叉研究也日趨活躍。
有關(guān)風(fēng)力侵蝕的研究在很長一段時期內(nèi)沒有引起足夠的重視。20世紀(jì)30年代，美國和前蘇聯(lián)中亞地區(qū)的黑風(fēng)暴才引起人們對風(fēng)蝕的關(guān)注。關(guān)于風(fēng)蝕的研究可以劃分為三個階段：30~60年代，風(fēng)蝕研究開始有了較大進(jìn)展，實現(xiàn)了定性描述到定量研究的飛躍，如拜格諾進(jìn)行了一系列風(fēng)沙運(yùn)動的實驗研究，創(chuàng)立了“風(fēng)沙物理學(xué)”。此階段風(fēng)蝕研究的主要內(nèi)容有風(fēng)蝕物理機(jī)制，如土壤顆粒在風(fēng)力作用下的運(yùn)動性質(zhì)、顆粒起動風(fēng)速、氣流輸沙通量，風(fēng)沙流的磨蝕作用、風(fēng)沙流的累積強(qiáng)度和風(fēng)力作用下土壤物質(zhì)的分選等。同時，也開始了風(fēng)蝕影響因子的系統(tǒng)研究，建立了風(fēng)蝕預(yù)報方程（WEQ）。60年代中期，風(fēng)蝕研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向土壤風(fēng)蝕防治原理及風(fēng)沙工程、風(fēng)蝕防護(hù)措施的配置及防護(hù)效益評價。這一時期風(fēng)蝕方程的應(yīng)用，數(shù)理分析方法，計算機(jī)處理技術(shù)等被引入土壤風(fēng)蝕研究。在學(xué)科間相互滲透作用的推動下，土壤風(fēng)蝕研究取得較大進(jìn)展，如區(qū)域土壤風(fēng)蝕的宏觀評價。70年代以后，全球土地荒漠化擴(kuò)展，引起了各方面的關(guān)注，風(fēng)蝕研究進(jìn)入全新階段，研究的方法和技術(shù)也有了新的發(fā)展，研究的重點(diǎn)由野外定位觀測轉(zhuǎn)向室內(nèi)風(fēng)洞模擬實驗，側(cè)重風(fēng)蝕動力機(jī)制和各風(fēng)蝕影響因子相互作用過程研究，風(fēng)蝕預(yù)報研究取得較大的進(jìn)展，研發(fā)了RWEQ和WEPS等風(fēng)蝕預(yù)報模型。
（二）中國土壤侵蝕科學(xué)的形成與發(fā)展
早在三千年前，我國勞動人民對水土流失的現(xiàn)象就有所認(rèn)識，但將它視為一門科學(xué)而展開研究，則是從20世紀(jì)20年代開始的。當(dāng)時金陵大學(xué)森林系的部分教師在晉、魯、豫進(jìn)行了水土流失調(diào)查及徑流觀測；30年代在該校開設(shè)土壤侵蝕及其防治方法課程。1933年原黃河水利委員會成立并設(shè)置林墾組，從事防治土壤沖刷工作。40年代黃瑞采等學(xué)者對陜甘黃土分布、特性與土壤侵蝕的關(guān)系等進(jìn)行了深入的考察研究。隨后，相繼在天水（1941年）、西安、平?jīng)龊吞m州（1942年）、西江和東江（1943年）、南京和福建（1945年）建立了水土保持實驗站�？梢哉f這個時期是我國土壤侵蝕科學(xué)發(fā)展的初期階段。

我國大規(guī)模開展土壤侵蝕研究并取得重要成果則是從20世紀(jì)50年代開始的。1957年成立了全國水土保持委員會，1958年原北京林學(xué)院成立了水土保持本科專業(yè)。特別是1955~1958年的黃河中游水土保持綜合考察，取得了一批寶貴的基礎(chǔ)資料、圖件和成果。黃秉維、朱顯謨、席承藩等對黃土高原土壤侵蝕分類和分區(qū)等做了大量開創(chuàng)性的工作，為我國的土壤侵蝕科學(xué)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
20世紀(jì)70年代末，國家科學(xué)技術(shù)委員會組織開展了第二次黃土高原地區(qū)綜合考察和進(jìn)行了連續(xù)數(shù)個五年計劃的黃土高原典型地區(qū)綜合治理試驗示范研究，并將研究尺度由小流域擴(kuò)大到區(qū)域，進(jìn)行了長江流域和全國土壤侵蝕區(qū)劃。建立了土壤侵蝕國家重點(diǎn)實驗室及與其配套的世界第二大人工模擬降雨實驗大廳。各研究機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校和各級水利水保部門布設(shè)了一系列水土流失觀測站進(jìn)行觀測，并研制了不同的室內(nèi)外人工模擬降雨裝置開展系統(tǒng)研究，編制了全國水土流失技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測規(guī)程。各大江河流域和各行政部門相繼建立了水土保持與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)，國家自然科學(xué)基金委員會、水利部和黃河水利委員會等聯(lián)合或單獨(dú)設(shè)立了水土保持研究基金資助開展研究。三峽工程的建設(shè)促使其上游地區(qū)的水土流失研究受到關(guān)注，“3S”等技術(shù)在土壤侵蝕調(diào)查研究和空間評價中得到廣泛使用。?水土保持法?的頒布、西部大開發(fā)對生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需求及國家將實施的經(jīng)濟(jì)與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略正在推動土壤侵蝕科學(xué)研究向定量化的方向發(fā)展。
1.土壤侵蝕分類和分區(qū)　　建立了較為合理、完善的土壤侵蝕分類系統(tǒng)，按照侵蝕營力的不同，將土壤侵蝕主要劃分為水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和人為侵蝕，在每一侵蝕類型中又進(jìn)一步根據(jù)侵蝕過程的發(fā)展階段劃分侵蝕方式。20世紀(jì)90年代又增加了水蝕風(fēng)蝕復(fù)合侵蝕類型。近年來各類開發(fā)建設(shè)項目造成的水土流失也引起了政府部門的高度重視。新近又認(rèn)識到了耕作形成的侵蝕，并開展了相應(yīng)研究。
20世紀(jì)50年代黃秉維采用3級分區(qū)方案編制的黃河中游土壤侵蝕分區(qū)圖，既簡明扼要，又突出了重點(diǎn)，沿用至今，對黃土高原水土保持工作起到了重要的指導(dǎo)作用。朱顯謨根據(jù)黃河中游不同區(qū)域尺度的要求，提出了土壤侵蝕5級分區(qū)方案，即地帶、區(qū)帶、復(fù)區(qū)、區(qū)和分區(qū)。80年代辛樹幟將全國土壤侵蝕類型劃分為水力、風(fēng)力和凍融3個一級區(qū)，并將水蝕區(qū)分為6個二級區(qū)。1984年開展了應(yīng)用遙感技術(shù)編制全國和各大流域土壤侵蝕圖（1∶250萬和1∶50萬）的工作。近期完成了全國土壤侵蝕遙感調(diào)查，分析研究1990年與2000年前后兩時段全國土壤侵蝕動態(tài)變化。
2.土壤侵蝕影響因素與機(jī)理　　降雨是影響侵蝕的主要動力因素之一。在天然降雨雨滴特性、降雨動能、侵蝕性暴雨的研究方面取得明顯進(jìn)展。提出了全國不同侵蝕區(qū)的侵蝕性暴雨標(biāo)準(zhǔn)，建立了適合全國不同侵蝕區(qū)的降雨侵蝕力指標(biāo)。
朱顯謨將土壤抗侵蝕性分為抗蝕性和抗沖性，并根據(jù)黃土的物理特性和抗沖性提出了“全部降水就地入滲攔蓄”這一水土保持方略。20世紀(jì)80年代以來關(guān)于植被根系對土壤抗沖性的研究取得了重要進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)反映土壤抗蝕的重要指標(biāo)為風(fēng)干土的水穩(wěn)性團(tuán)粒含量，而土壤腐殖質(zhì)和物理性粘粒含量是影響土壤風(fēng)干土水穩(wěn)性團(tuán)粒含量的主要指標(biāo)。
地形因子與土壤侵蝕關(guān)系的研究結(jié)果表明，存在影響土壤侵蝕的臨界坡長及臨界坡度，唐克麗等根據(jù)淺溝侵蝕發(fā)生的臨界坡度論證了黃土高原地區(qū)的退耕坡度，建立了全國不同水蝕區(qū)坡面土壤流失量與坡度、坡長的關(guān)系式。

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