楊 丹
(1.西華師范大學 國土資源學院,四川 南充 637009;2.西華師范大學 嘉陵江流域研究所,四川 南充 637009)
土地整理是根據土地利用現狀,采取行政、經濟、工程、技術、法律等手段, 改變地塊物理形態和調整產權結構,配套建設基礎設施,以及改變土地利用結構和利用方式,重新分配土地資源,改善農業生產條件,以達到協調人地關系,促進社會經濟可持續發展的過程[1]。土地整理可增加可利用土地數量、提高土地質量,對實現耕地保護、提高土地資源利用率、改善農業生產條件、促進農村經濟發展的重要手段[2,3]。
邊坡是指具有一定臨空面的人為活動形成的具有一定坡度的坡面。由于邊坡遭受了強烈的人為活動干擾,其固有的穩定狀態被打破,如果缺乏有效的防治措施,邊坡會發生剝落、沖蝕、泥流、坍塌甚至滑坡等危害[4],嚴重威脅人們的生命財產安全造。
目前,國內外對邊坡侵蝕的研究主要集中在降雨、地形和土壤質地等對土壤侵蝕過程的影響及邊坡的防護措施和穩定性研究。江長通等[5]研究了黃土坡面沖刷過程規律及坡面沖刷產沙的影響因素,發現放水流量越大,坡面侵蝕溝發育越明顯,坡頂越容易坍塌。李亞蘭[6]認為黃土的滲透性、濕陷性、崩解性、抗沖蝕性以及黃土的結構和構造等是影響坡面穩定的重要因素,而邊坡穩定性與邊坡形態、坡角、坡長以及邊坡開挖形式有關。張麗[7]運用損傷力學理論、邊坡穩定性理論以及土工試驗方法,從邊坡損傷失穩的角度評價了紅土型邊坡的穩定性。康強等[8]研究了東北黑土區坡面位移和坡面應力與坡度的關系,提出了邊坡防護工程建議。
為有效防控邊坡侵蝕,國內外學者做了大量研究,特別是在公路邊坡的侵蝕防控方面取得了重要進展。如Bakr等[9]發現增加高速公路邊坡的覆蓋層厚度可有效降低邊坡土壤侵蝕、提高流域水質。De Ona等[10]研究表明廢物堆肥和淤泥覆蓋可使高速公路邊坡土壤侵蝕量減少30%以上。此外,邱榮祖等[11]、鐘立昌等[12]認為適當夯實邊坡,改變邊坡土體含水量,合理設計坡角,同時結合生物工程措施對邊坡侵蝕有較好的控制作用。
土地整理作為改善土地利用結構、提高耕地質量的有效手段之一,具有水土保持、生態恢復和農業增產的多重效益[13]。如Gardner等[14]認為梯田在減少流域產沙和土壤侵蝕方面作用顯著,修筑梯田以后可將徑流系數降低5~10倍[15]。然而,國內外大部分研究均集中在土地整理的正面效應方面,僅有少部分研究認為土地整理不具有水土保持功能[16]。近年來,隨著農業人口的大量轉移,廢棄和撂荒的土地整理臺地邊坡系統開始大量出現,已成為流域土壤侵蝕的又一重要來源[17],但相關研究鮮見報道[18]。已有的少量研究也主要集中在西班牙、意大利、捷克等地中海國家[15,18,19]。如,Nadal-Romero等[19]發現在廢棄梯地上進行輪作會導致梯地邊壁倒塌、發生面蝕、潛蝕和溝蝕。Calvo-Cases[20]發現廢棄梯地形成溝道后,其侵蝕模數可達190~374 t/( km2·a)。相對而言,國內學者對土地整理梯地系統土壤侵蝕過程的研究則幾乎沒有。已有報道中,僅Zhang[21,22]估算了梯地系統的土壤侵蝕模數,大致在2500~2700 t/( km2·a)之間。
土地整理臺地邊坡侵蝕是流域產沙的重要來源之一,但目前國內學者針對土地整理積極效應的研究相對較多,而關注土地整理負面效應尤其是加劇水土流失的研究幾乎沒有。同時,有關邊坡侵蝕的研究也多針對自然坡面和各類工程性邊坡(如公路邊坡),鮮少針對土地整理梯地(田)系統中邊坡的侵蝕過程的研究。因此,關注土地整理臺地邊坡侵蝕這一新型邊坡侵蝕的研究將成為土壤侵蝕領域的又一研究熱點。