第一章概論
　　由于獨(dú)特的自然環(huán)境特征和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，黃土高原水土流失問(wèn)題十分突出。嚴(yán)重的水土流失導(dǎo)致地帶性土壤基本流失殆盡和土地生產(chǎn)力降低。同時(shí)，大量入河泥沙也會(huì)引起河床淤積抬升，加劇洪澇災(zāi)害的威脅。自然環(huán)境的獨(dú)特性表現(xiàn)為地形崎嶇陡峻，土質(zhì)疏松多孔，降雨集中且多暴雨。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的獨(dú)特性在于天然植被受破壞，陡坡普遍開(kāi)墾，以及廣種薄收的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣。在自然因素和人類活動(dòng)的共同影響下，不論從發(fā)生機(jī)制、發(fā)展過(guò)程及分布規(guī)律，還是危害程度、社會(huì)影響和影響范圍等考慮，黃土高原的土壤侵蝕在中國(guó)土壤侵蝕研究中都具有不可替代的地位。在黃土高原發(fā)生的土壤侵蝕，猶如一本完整的土壤侵蝕教科書(shū)，研究黃土高原土壤侵蝕不僅有助于系統(tǒng)理解侵蝕基本原理，而且還對(duì)全國(guó)其他地區(qū)土壤侵蝕和水土流失防治研究具有示范作用。另外，相對(duì)于我國(guó)其他土壤侵蝕類型區(qū)，黃土高原土壤侵蝕研究歷史悠久、過(guò)程機(jī)制清楚、資料積累豐富。因此，在黃土高原進(jìn)行土壤侵蝕定量化評(píng)價(jià)，具有研究基礎(chǔ)豐富和區(qū)域特征典型的優(yōu)勢(shì)。
　　一、 土壤侵蝕概述
　　“侵蝕”一詞源于拉丁語(yǔ)動(dòng)詞“erodere”，是剝掉、移走的意思，*早在19世紀(jì)末被Penck（1894）用于描述水流的形成以及河水流動(dòng)過(guò)程中對(duì)固體物質(zhì)的沖刷，而地表徑流和降雨的侵蝕被稱為沖刷或剝蝕（ablation），來(lái)自拉丁語(yǔ)“ablation”的“攜走”之意。“土壤侵蝕”一詞直到20世紀(jì)初才出現(xiàn)，而廣泛使用始于20~30年代，美國(guó)學(xué)者Bennett、Fuller、Lowdermilk和Middleton，蘇聯(lián)學(xué)者Kozmenko、Pankov、Gussak、Sobolev和Zaslavskii，德國(guó)學(xué)者Kuron、Schultze、Glander和Flegel，法國(guó)學(xué)者Bauling等，先后在其文獻(xiàn)中使用并給出了土壤侵蝕的定義，一般是指水力和風(fēng)力作用下對(duì)土壤的破壞（Zacher，1982）。
　　不同學(xué)者給出的具體定義會(huì)有所不同。中美聯(lián)合編審委員會(huì)（1986）指出，土壤侵蝕是通過(guò)各種自然作用，其中*重要的是水的作用，塑造地殼并使之磨損的過(guò)程。該定義更側(cè)重于地貌�！兜乩韺W(xué)詞典》編制委員會(huì)（1983）指出，土壤侵蝕是土壤或土體在外營(yíng)力（水力、風(fēng)力、凍融或重力）作用下，發(fā)生沖刷、剝蝕和吹蝕的現(xiàn)象。該定義較前一個(gè)定義更為具體和有針對(duì)性，目前被我國(guó)學(xué)者普遍所接受。Bennett（1939）指出土壤侵蝕是水和風(fēng)力將土壤顆粒沖起或吹起并移走。1979年美國(guó)科學(xué)教育部農(nóng)業(yè)局指出，土壤侵蝕是風(fēng)和流水在地表對(duì)土壤的分離和移動(dòng)。這兩個(gè)定義一致，主要強(qiáng)調(diào)的是風(fēng)和水的作用，并細(xì)化了土壤侵蝕的兩個(gè)重要過(guò)程：分離和移動(dòng)。Kirkby和Morgan（1980）給出的定義是：土壤侵蝕是雨滴和徑流對(duì)土壤移動(dòng)的總量，沒(méi)有包括其他營(yíng)力的作用。Lal（1994）與之類似指出，土壤侵蝕是土壤顆粒被濺離或被挾移。陳永宗等（1988）在其《黃土高原現(xiàn)代侵蝕與治理》一書(shū)中，對(duì)土壤侵蝕含義作過(guò)系統(tǒng)評(píng)述與論證，認(rèn)為侵蝕是指地表物質(zhì)（巖石和土壤）在外營(yíng)力作用下的分離、破壞和移動(dòng)，外營(yíng)力包括各種自然營(yíng)力（如水、風(fēng)、重力等）和人為作用。明確強(qiáng)調(diào)了人類活動(dòng)在現(xiàn)代侵蝕中的作用。同時(shí)，他還特別將土壤侵蝕概念區(qū)分為狹義土壤侵蝕和廣義土壤侵蝕。廣義土壤侵蝕包括土壤和成土母質(zhì)在外營(yíng)力作用下的分離、破壞和移動(dòng)過(guò)程，而狹義土壤侵蝕是指土壤被外營(yíng)力分離、破壞和移動(dòng)。我國(guó)水利部在其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有對(duì)土壤侵蝕作特別定義，而是分別給出了不同營(yíng)力形成的各種土壤侵蝕的定義，包括水蝕、風(fēng)蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕、人為侵蝕等。
　　綜合前人上述定義或論述，我們認(rèn)為侵蝕應(yīng)該是指地表組成物質(zhì)（包括巖石、風(fēng)化物和土壤等）在內(nèi)外營(yíng)力作用下被分離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。外營(yíng)力包括自然營(yíng)力（如水、風(fēng)、凍融、重力等）和人為作用，內(nèi)營(yíng)力主要是指新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。因?yàn)閺拈L(zhǎng)期而言，一個(gè)地區(qū)侵蝕強(qiáng)度與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有一定關(guān)系，在構(gòu)造抬升區(qū)，總體侵蝕強(qiáng)度要大，相反在沉降區(qū)，總體侵蝕強(qiáng)度相對(duì)要弱。在侵蝕分區(qū)或強(qiáng)度圖編制時(shí)，都要考慮新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。流水侵蝕沖刷塑造了各種溝谷地貌形態(tài)，風(fēng)蝕作用造就了不同的風(fēng)沙地貌類型。重力侵蝕發(fā)生則導(dǎo)致了滑坡、塌陷等。因此，侵蝕過(guò)程也是地貌過(guò)程的一種，是地貌塑造過(guò)程中的物質(zhì)破壞、搬運(yùn)和沉積過(guò)程。
　　土壤侵蝕是指在自然因子和人類活動(dòng)共同作用下，地表土壤被分離、搬運(yùn)和沉積，并導(dǎo)致土壤性狀或生產(chǎn)力發(fā)生改變的過(guò)程。鑒于侵蝕嚴(yán)重區(qū)地帶性土壤已經(jīng)遭受強(qiáng)烈破壞，切溝等溝道侵蝕均在土壤母質(zhì)中發(fā)生的事實(shí)，我們認(rèn)為土壤侵蝕應(yīng)該是指在自然因子和人類活動(dòng)共同作用下，地表土壤或成土母質(zhì)被分離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。與陳永宗等（1988）的定義比較，強(qiáng)調(diào)了沉積過(guò)程。因?yàn)樵谕寥狼治g發(fā)生過(guò)程中，表層土壤結(jié)構(gòu)被破壞，遭受分離、搬運(yùn)和沉積過(guò)程是同時(shí)存在，交替發(fā)生。土壤侵蝕含義更多體現(xiàn)的是土壤遭受破壞后，自然生產(chǎn)力逐漸降低的過(guò)程。
　　與土壤侵蝕密切相關(guān)的概念還有兩個(gè)，土壤流失和水土流失。雖然3個(gè)概念本身有其自明性，但在實(shí)際應(yīng)用中，人們的理解和使用會(huì)有所不同。從概念本身而言，土壤侵蝕是指外來(lái)作用對(duì)土壤進(jìn)行的破壞并發(fā)生移動(dòng)，而土壤流失是指相對(duì)于某個(gè)范圍而言，土壤組成物質(zhì)的損失數(shù)量，即土壤遭受侵蝕后，從某個(gè)特定空間上流失的數(shù)量，對(duì)應(yīng)的英文詞為soil loss，在使用上更具有專業(yè)性和世界通用性。水土流失是指相對(duì)于某空間而言水和土的同時(shí)損失，是我國(guó)土壤侵蝕研究者和水土保持工作者鑒于我國(guó)土壤侵蝕特點(diǎn)所使用的詞匯，對(duì)應(yīng)的英文也應(yīng)是soil loss。因?yàn)樗�資源問(wèn)題在黃土高原與土的問(wèn)題同樣重要，一直沿用水土流失來(lái)描述土壤侵蝕問(wèn)題。盡管水土流失隱含著水的流失，但在實(shí)際使用時(shí)仍然是指土壤流失。關(guān)于水的問(wèn)題，用徑流一詞來(lái)描述。水土流失在使用上有我國(guó)特色，在一定程度上更具有社會(huì)性。從這個(gè)意義上說(shuō)，只要土壤遭受外力的作用發(fā)生分離和移動(dòng)，就發(fā)生了土壤侵蝕，但如果沒(méi)有從要研究的特定地塊范圍內(nèi)流出去，就沒(méi)有土壤流失或水土流失的發(fā)生。對(duì)于土壤流失而言，必須有外營(yíng)力的作用，如風(fēng)力和水力，否則不會(huì)流失。因此，國(guó)外多用土壤流失，不用水土流失。目前水土流失的含義，是對(duì)所有營(yíng)力導(dǎo)致的土壤流失的統(tǒng)稱，包括水蝕、風(fēng)蝕、凍融侵蝕和重力侵蝕等引起的土壤流失量。 有些學(xué)者認(rèn)為水土流失僅是指水蝕過(guò)程中水分和土壤的損失，不包含風(fēng)蝕；有些學(xué)者認(rèn)為同時(shí)包括水蝕和風(fēng)蝕造成的損失。已有學(xué)者建議不采用水土流失，但考慮到被普遍使用多年的習(xí)慣傳承，可將其看做是與土壤侵蝕相同的概念。
　　在土壤侵蝕和水土保持領(lǐng)域還有使用泥沙和產(chǎn)沙等詞匯，泥沙和產(chǎn)沙多為水利界同行使用，泥沙或產(chǎn)沙主要是從河流著眼來(lái)探討土壤侵蝕問(wèn)題。泥沙量或產(chǎn)沙量與土壤流失量或水土流失量在概念內(nèi)涵上有某些重疊，也有一定差別。泥沙量是對(duì)某個(gè)流域系統(tǒng)河流中固體物質(zhì)多少的描述，具體可用含沙量、輸沙量等來(lái)表示。產(chǎn)沙量則指某個(gè)時(shí)間段來(lái)自某個(gè)空間范圍的泥沙量，如坡面產(chǎn)沙量、溝道產(chǎn)沙量和流域產(chǎn)沙量等。
　　Kirkby和Morgan（1980）以及Lal（1994）給出了它們的區(qū)別。Kirkby和Morgan（1980）認(rèn)為，土壤侵蝕量是指雨滴和徑流對(duì)土壤移動(dòng)的總量；土壤流失量是指土壤被移出一個(gè)具體的坡面或田塊的數(shù)量；產(chǎn)沙量是指泥沙被輸送到一個(gè)特定點(diǎn)（斷面）的數(shù)量，一般是指進(jìn)入河道的侵蝕物質(zhì)多少。Lal（1994）認(rèn)為，土壤侵蝕是指土壤顆粒被擊濺和分離移動(dòng)的量，不同于淤積或沉積，以及泥沙輸移；土壤流失量是用單位面積和時(shí)間表示的量，常用于小區(qū)；產(chǎn)沙量是通過(guò)小區(qū)、田塊、溝槽或流域集水區(qū)一定地點(diǎn)流出的侵蝕物質(zhì)的數(shù)量。從這些表述中不難看出，3個(gè)概念是有區(qū)別的，但在很小的面積內(nèi)，三者基本一致。而在一般情況下，如進(jìn)行坡面、流域等的研究，侵蝕量減去沉積量即為產(chǎn)沙量或流失量。在實(shí)際應(yīng)用中，土壤侵蝕量是一個(gè)理論值，一般不可能測(cè)量得到。更有應(yīng)用意義的指標(biāo)是土壤流失量和產(chǎn)沙量。在計(jì)算流域的總侵蝕量時(shí)，必須考慮泥沙輸移比。如果用流域產(chǎn)沙量推算流域侵蝕量，也要通過(guò)泥沙輸移比計(jì)算。泥沙輸移比是指流域某一斷面產(chǎn)沙量與該斷面以上流域總侵蝕量的比值，它是0~1的無(wú)量綱變量。其值越小，表明流域侵蝕量多沉積在流域內(nèi)；其值越大，表明侵蝕量多流出流域斷面。例如，黃土高原丘陵區(qū)的許多河流泥沙輸移比接近1（龔時(shí)旸和熊貴樞，1979；牟金澤和孟慶枚，1982）。
　　盡管土壤侵蝕量、流失量和產(chǎn)沙量在概念及其內(nèi)在含義上有一定區(qū)別，但在目前土壤侵蝕研究和水土保持實(shí)踐中，在沒(méi)有指明的情況下三者實(shí)際含義相同，常常被混用，如對(duì)于坡面而言，坡面土壤侵蝕量就等于坡面土壤流失量，也等于坡面產(chǎn)沙量。在流域尺度上更是如此。不管是侵蝕量、流失量還是產(chǎn)沙量實(shí)際上都是侵蝕物質(zhì)在運(yùn)移過(guò)程中在不同面積尺度和不同輸移距離上的表述，在計(jì)算流域泥沙平衡時(shí)需要加以嚴(yán)格區(qū)分。為了定量描述土壤侵蝕，并便于調(diào)查計(jì)算和科學(xué)評(píng)價(jià)，我們建議一般情況下，使用土壤流失量概念更具有通用性。進(jìn)入河道后，用輸沙量的概念則更為恰切。統(tǒng)一用坡面土壤流失量、小流域土壤流失量等用語(yǔ)取代坡面產(chǎn)沙量和小流域產(chǎn)沙量、坡面侵蝕量和小流域侵蝕量等稱謂。針對(duì)中大尺度流域，用輸沙量較為適宜，如延河流域輸沙量、黃河流域輸沙量，而不用延河流域土壤流失量和黃河流域土壤流失量。因?yàn)樵诖蟪叨认�，下墊面情況變化很大，使用土壤流失量時(shí)指意不明。
　　侵蝕是一個(gè)自然過(guò)程。只要地表出露，必然要始終處于不斷地被風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、堆積過(guò)程中，由此形成了各具特色的地貌。由于人類活動(dòng)介入以后，改變了地表自然生態(tài)系統(tǒng)，毀林毀草開(kāi)荒，使地表物質(zhì)自然的移動(dòng)過(guò)程改變，原有的自然平衡被打破，地表物質(zhì)運(yùn)移過(guò)程加劇，導(dǎo)致土壤資源破壞，形成水土流失災(zāi)害。因此，許多研究者將侵蝕分為地質(zhì)（自然或常態(tài)）侵蝕和加速侵蝕。**代表性的是Bennett（1939）提出的自然侵蝕（normal erosion）和加速侵蝕（accelerated erosion），他認(rèn)為自然侵蝕是指不受人類活動(dòng)干擾時(shí)，地表在自然環(huán)境下的侵蝕過(guò)程。加速侵蝕或非自然侵蝕（abnormal erosion）是指由于人類活動(dòng)干擾，打破了土壤形成與侵蝕過(guò)程的平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致土壤被移動(dòng)的速度大大加快。只有在進(jìn)行人類活動(dòng)影響評(píng)價(jià)或長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境演變等方面研究時(shí)，才需要對(duì)自然侵蝕和加速侵蝕予以區(qū)分，現(xiàn)在所說(shuō)的土壤侵蝕都是指加速侵蝕，不必再特別指明加速侵蝕。本書(shū)中對(duì)土壤侵蝕的論述和評(píng)價(jià)，統(tǒng)一使用土壤流失量，并主要針對(duì)坡面農(nóng)耕地的土壤流失量估算問(wèn)題。
　　二、 土壤侵蝕類型
　　受地理位置和環(huán)境特征的決定，黃土高原土壤侵蝕不僅程度強(qiáng)烈，而且表現(xiàn)形式十分復(fù)雜。在不同侵蝕營(yíng)力作用下，土壤遭受破壞及被運(yùn)移的方式和過(guò)程不同，結(jié)果形成了不同的形態(tài)，同時(shí)，對(duì)流失量也有不同的貢獻(xiàn)。因此，對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，一方面有助于理清土壤侵蝕發(fā)生機(jī)理，也是進(jìn)行流失量準(zhǔn)確估算的基礎(chǔ)。關(guān)于黃土高原土壤侵蝕分類，從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，前人已經(jīng)有過(guò)較為系統(tǒng)的研究。黃秉維（1955）、朱顯謨（1956）、羅來(lái)興（1956）、陳永宗等（1988）和唐克麗（2005）等從不同角度論述了黃土高原地區(qū)的土壤侵蝕類型劃分及原則。這些成果為后來(lái)土壤侵蝕研究及相關(guān)圖件的繪制奠定了重要的理論基礎(chǔ)。但由于當(dāng)時(shí)對(duì)土壤侵蝕過(guò)程機(jī)理方面研究成果和試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的匱乏，上述分類中或過(guò)分依據(jù)地貌形態(tài)，或過(guò)于關(guān)注類型區(qū)的劃分，而對(duì)不同類型的發(fā)生機(jī)制及其對(duì)總體流失量的貢獻(xiàn)考慮顯得不足。為了適應(yīng)土壤侵蝕預(yù)報(bào)研究，以及指導(dǎo)對(duì)土壤侵蝕機(jī)理深入研究，有必要對(duì)土壤侵蝕分類再作系統(tǒng)討論。
　　（一） 分類目的及原則
　　進(jìn)行土壤侵蝕分類是為了深入理解土壤侵蝕發(fā)生過(guò)程及控制機(jī)制，明確侵蝕泥沙來(lái)源及其產(chǎn)生方式，從理論和實(shí)踐兩方面為土壤流失量估算奠定基礎(chǔ)。*終，針對(duì)性明確地服務(wù)于水土流失的有效防治工作。因此，不論從理論研究層面，還是生產(chǎn)實(shí)踐層面，進(jìn)行土壤侵蝕分類工作都十分必要。關(guān)于土壤侵蝕的分類原則，陳永宗等（1988）在20世紀(jì)80年代就明確指出，侵蝕分類與地貌分類一樣，應(yīng)以成因和形態(tài)相結(jié)合為原則。形態(tài)是指幾何圖形，可以用面積、長(zhǎng)寬、高度、坡度和形狀等要素進(jìn)行表示。成因

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