黃土高原坡耕地地表粗糙度對入滲、產流及養分流失的影響研究

呂廷鋒

摘 要：黃土高原是我國坡耕地重要區域之一，由于黃土高原的降水集中、坡度較大，人們在坡地上的耕種作業行為等因素導致水土流失嚴重，致使該地區的土壤營養貧瘠，從而降低了土壤的生產力，流失的礦物質構成河流富含養分較多。由于坡地的耕種經過耕作管理后造成了較大的地勢差、地表高低不齊的微地形，專家把這種景象稱之為地表粗糙度，此特點與此區域的水土流失息息相干，對于該地區水土流失的防治帶來了重要的信息。

關鍵詞：地表粗糙度；入滲；養分流失

1 研究的意義

中國黃土高原的面積為62.4萬平方公里，其中的水土流失到達43萬平方公里，水土流失程度重大的面積到達38萬平方公里。該地區能夠耕種的面積為12.95萬平方公里，其中坡度大于3°的耕種面積為6.18萬平方公里，占能夠耕種土地面積的總面積為47.7%。該地區耕種土壤的損失量占該地區全部損失量的50%～65%。因此，該地區成為土壤損失的主要地區。重大的土壤損失不僅致使該地區的生產能力降低，也導致了該地區的生產數量的不穩定，還致使該地區經濟發展落后。再有流失的泥沙堆積在水域，提升了水域高度，導致治理水域的壓力增大。近些年來中國專家指出該地區每種植1公斤糧食，土壤的損失量到達40～60公斤。因而，該區域的水土流失的管理是我國生態環境整治、生態系統發展的備受關注問題之一，研究該地區水土治理刻不容緩。

2 國內外研究現狀

2.1 地表粗糙度概念

地表粗糙度是指地表的沒有規律的下陷，造成地表坑洼不平，反映地表在最大程度上高低不平以及阻礙力大的特點。在地表風力和水力的作用下，地表粗糙度對研究起到重要意義。

2.2 地表粗糙度與土壤侵蝕

該地區的平均海拔為2000米左右，屬于溫帶季風性氣候，因此夏季多暴雨。土壤在缺少植被的情況下，無法阻擋大量的降水，土壤隨著水流的沖刷，漸漸形成高低不平的地勢。長此以往，該地區的耕地面積在逐年遞減。

2.3 地表粗糙度與滲入

在高低不平的土壤表面，凸起的土壤將降水匯聚，地勢低的區域常常是雨水囤積的地方，雨水從地勢高的區域流向地勢低的區域，漸漸形成徑流并且滲入到地下。通過觀察降水，分析不同地區的滲水情況，根據觀察和分析得知，農作物的種植能夠有效地阻止雨水的徑流，從而改善雨水的滲入。在通過在積水的情況下將無農作物種植和有農作物種植的區域進行比較，后者雨水滲入地下的速率明顯低于前者的雨水滲入速率。

2.4 坡耕地土壤養分流失

水土流失是指降水與土壤相互作用，從而形成地面徑流的過程，在長期與天然溝谷或人工堆積地中，由于水流沖刷作用和侵蝕影響而產生一定范圍內的泥沙沉積，隨著黃土高坡面開采程度加深以及地下水礦床不斷開發利用破壞著原來地形地貌。因此水土流失現象是一種由淺層地表徑流區引起、由表層下深部到深層等不連續發生地流運動所導致的結果。在水土流失的過程當中，附著于土壤上的礦物質也隨之流失。通過試驗研究得出，土壤礦物質的流失主要是前期雨水的徑流，地表的坑洼程度有效地減緩了坡面徑流和侵蝕的過程。這些研究結果對人們坡度粗糙程度與土壤侵蝕之間有了更清楚的認識。

3 解決辦法

通過對該地區的觀察分析得出，地表的粗糙程度會影響雨水的走向進而有效地減緩土壤流失。對于上述問題，解決該地區土壤流失最有效的辦法就是增加耕地面積。在保證耕地面積的前提下，多引進抗澇的植物，在植被缺少的地區種植。同時在不破壞該地自然環境的前提下，改善該地區缺少營養成分的問題，保障抗澇植物在缺少營養的地區能夠存活下來。

4 總結

近年來，黃土高原地區的水土流失治理已經有了很大的改善。黃河輸沙量降低到歷史最低水平，植被覆蓋率急劇增加。希望未來通過人類不懈的努力，將黃土高原地區水土流失量減少到前所未有的高度。