黃土高原地區土壤侵蝕的成因、現狀及整治對策

劉 元

（陜西省自然資源信息中心，陜西西安 710000）

土壤侵蝕是土地退化的主要原因，同時還是引起土壤生態退化的重要原因。研究表明，土壤侵蝕已經對全球人類生存和社會發展帶來了嚴重的危害［1-2］。土壤侵蝕作為重大環境問題之一，不僅威脅糧食生產安全，還對人類健康造成了威脅。土壤侵蝕問題事關國計民生，已經成為國際土壤學、環境科學等研究領域關注的焦點。

1 黃土高原的地質環境

黃土高原是中國的四大高原之一，主要位于黃河中游，平均海拔約2 000 m。廣義上的黃土高原主要是指黃土區，包括原生黃土和次生黃土，面積分別為38.1 萬平方千米和25.4 萬平方千米，遍及省份有山西省、陜西省、甘肅省、寧夏回族自治區及內蒙古自治區，同時也包括河套平原［3-4］。狹義上的黃土高原面積約30 萬平方千米，范圍向西到達烏鞘嶺，東至太行山，南至秦嶺，北到長城［5］。黃土高原地區是典型的丘陵溝壑地貌，地形破碎度高，年均降水量少，夏秋季節多暴雨，降水較為集中，且黃土高原土質疏松，是該地區土壤侵蝕的先決條件。黃土高原的土壤侵蝕是多種原因綜合作用的結果，該地區的生態環境與生態系統均十分脆弱。

自1949 年以來，針對土壤侵蝕，我國持續開展了觀測、監測、調查及評估等科學研究工作。目前，通過科學手段建立的水土保持設施每年可實現土壤保持15億噸，增加蓄水能力250 多億立方米，使得糧食增產180 億千克，累計治理的面積超過100 萬平方千米［6］。1998 年以來，隨著退耕還林（還草）政策的實施，黃土高原植被面積顯著增加。目前，我國在土壤侵蝕治理方面的研究工作已經取得顯著成效，雖然局部地區土壤侵蝕仍然嚴重，但土壤侵蝕防治一直是生態文明建設的重要內容之一，黃土高原地區作為土壤侵蝕的典型區，是我國水土保持和生態恢復建設的重點地區［7］。

2 土壤侵蝕的機理過程

目前，對土壤侵蝕的研究主要集中于土壤侵蝕模型、土壤侵蝕成因及其綜合治理措施等。關于土壤侵蝕模型，我國已有不少研究，主要是針對黃土高原典型區的土壤侵蝕模型［8］。研究表明，根據黃土高原丘陵溝壑區的復雜地貌特征及垂直結構的分布特點，在流域尺度上的土壤侵蝕模型可以分為坡面模型、溝坡系統模型和溝道模型。

從尺度上看，國內外相關研究也逐漸從坡面小尺度過度到區域尺度上的宏觀布局（坡面—小流域—流域綜合治理—區域可持續宏觀布局）。水土保持措施的實施，應考慮生態建設和生態效益的可持續性。植被恢復要緊密結合當地的土壤水分條件，以達到合理優化植被結構的效果。相關研究表明，盲目恢復植被會產生“土壤干層”和“小老樹”等現象，因此植被的合理配置和生態系統的自然修復至關重要。同時，也要注意生態經濟的發展，在調整植被的基礎上增加糧食產量，帶動區域經濟發展，加強資源的高效合理利用，從而實現生態經濟持續向好。

2.1 自然因素

黃土高原地區的土壤侵蝕涉及的外力主要有水力、風力及重力。水力侵蝕主要是地表土受到暴雨及地表徑流沖刷，帶走地表松散的土壤；風力侵蝕是風沙對裸露地表或者植被覆蓋稀疏的地表的刮蝕作用，地表土壤被風力帶走，位置發生移動；重力侵蝕主要是松散土體塌落造成的。黃土高原的水土流失主要是由流水侵蝕造成的，水力侵蝕是最主要的侵蝕類型。降雨和徑流是流水侵蝕的主要原因，強降雨是土壤侵蝕量的決定因素。一般情況下，降雨總量、降雨強度及雨滴的大小與質量都與土壤侵蝕量呈明顯的正相關關系。

土壤本身的屬性是決定其侵蝕程度的決定性因素。土壤的透水性及抗侵蝕性都會對侵蝕程度產生很大的影響。例如，土質疏松的土壤具有一定的吸水性，容易形成相對堅實的組織結構，但這一類土壤自身條件脆弱，容易受到重力侵蝕或風力侵蝕的影響。透水性較低的土壤易產生大徑流，造成徑流的沖刷侵蝕。

地形因素也是土壤侵蝕發生的先決條件，地形因素包括坡度和坡長。坡度越大，受重力影響，流速也就越大，對地表沖刷力就越強，最終導致土壤的侵蝕量增加；而較長的坡對雨水的匯集作用更強，大量的流水會造成侵蝕加劇。此外，坡的形態特征，例如直線型坡、凸形坡、凹形坡及階梯形態的坡也會因水動力學作用產生不同程度的侵蝕影響。

合理的植被覆蓋可以有效地防治土壤侵蝕，對降雨產生截流作用，改變地表徑流及水文過程。但是，盲目種植植物亦不可取，植物的蒸騰作用會消耗水分，植物根系過長會抽取地下水，不利于黃河流域長期的生態恢復與建設。

2.2 人為因素

人為因素是指加速地表土移動和破壞的不合理的生產實踐活動。例如，毀林開荒、陡坡開荒及過度放牧，其本質是破壞地表植被，耕作時翻動土壤使得土壤變得疏松，降低土壤的強度與抗蝕性。破壞植被會使地表直接受到侵蝕，不利于恢復局地的生態環境，導致生態系統變得脆弱；在具有一定坡度的地方開墾種植，被翻松的土壤抗蝕性會降低，在暴雨期流水侵蝕的作用下會連帶作物一起發生位移。此外，過度放牧及不合理的耕作方式也會改變土壤的團粒結構，繼而改變土壤本身的屬性，降低土壤的抗蝕能力。工程上的礦渣等雜質也會加劇水流對土體的侵蝕，并對生態環境帶來嚴重危害。

2.3 土壤侵蝕帶來的危害

土壤侵蝕的危害不容忽視，尤其在黃土高原地區，土壤侵蝕帶來的大量淤積泥沙，不僅會通過加速暴雨徑流加劇洪澇災害，還會影響河道的泄洪和航運能力，阻礙交通，黃河泥沙淤積造成的“地上懸河”無疑增加了防洪的難度。土壤侵蝕會造成土壤肥力下降，降低植被生產力及糧食產量。因此，土壤侵蝕及水土流失嚴重，會加劇地區的經濟貧困程度，形成惡性循環。水土流失還會加劇地區的非點源污染情況，水流里的固體、液體物質會攜帶一些雜質，如重金屬元素、農藥等。這些會隨著徑流逐漸轉移到農田、河流等，從而給糧食生產和人類生活造成危害，且面源污染面積較大，有害的污染物會隨著食物鏈不斷富集。土壤侵蝕帶來的問題十分嚴重，包括土地資源的破壞、農業生態環境的惡化與生態環境失調，嚴重制約生態與經濟的發展，事關國計民生，因此加快土壤侵蝕區的長效治理迫在眉睫。

3 整治對策

3.1 重視土壤侵蝕類型與機理研究

土壤侵蝕與水土流失理論研究成果較多，形成了完整的土壤侵蝕研究學科體系，但是對土壤侵蝕類型和機理的研究相對較少。土壤侵蝕受土壤自身性質、外部自然環境條件及人類活動的綜合影響，其過程十分復雜。我國國土面積遼闊，南北方、東西方自然差異大，且地域文化與人類活動的方式也具有一定的差異，不同地區的土壤侵蝕過程和特征都不盡相同，在水土保持綜合治理過程中要結合當地特色，因地制宜。土壤侵蝕類型與機理的研究是有效治理土壤侵蝕的關鍵。

針對典型區域，例如黃土高原地區、長江中上游、喀斯特巖溶地貌等地區，相關學者對其涉及的土壤侵蝕問題進行了大量研究，但在侵蝕過程、侵蝕機制、泥沙運移規律、土壤漏失途徑及比例等核心問題上仍需加強。

3.2 加強綜合效益和預防修復研究

在水土流失防治的研究中要充分考慮生態、經濟和社會的綜合效益。預防修復基于所在區域經濟因素、社會效益和生態效益，側重于綜合各類措施對土壤侵蝕進行調節和控制。有關土壤侵蝕的預防與修復工作要緊緊圍繞生態系統的綜合效益，采用多種技術進行綜合治理，以生態平衡為中心，逐步促進生態實現可持續發展。

3.3 加大“3S”技術在土壤侵蝕防治中的應用

土壤侵蝕區的治理要因地制宜，不能采取“一刀切”的處理方式。相關部門要加強不同地區、不同流域土壤侵蝕治理方式與治理模式的推廣。先進的科學技術要應用到土壤侵蝕的治理中，例如利用3S 技術等手段易于進行宏觀上的大尺度空間研究，可以為水土流失與荒漠化治理提供有力的科學支撐；可以利用無人機技術考察水土流失情況，為今后在黃河流域進行科學研究提供理論依據，實現長效的生態保護。

3.4 加快土壤侵蝕防治產業化發展

產業化發展是土壤侵蝕防治的必經之路。任何治理土壤侵蝕的措施如果不能有利于產業化，土壤侵蝕防治就無從談起。治理土壤侵蝕要以市場為導向，打破“土走糧盡”的怪圈，根據該區域的土地收益分配資金。這種模式在國外已有發展，但在國內還沒有得到廣泛應用。

從經濟全球化角度進行分析，土壤侵蝕嚴重的區域要想從貧困到達小康再到富裕，就要在土壤侵蝕治理防護階段對土壤侵蝕嚴重區域或者貧瘠土地區域進行投資，形成產業規模，發展“一區一品”，形成土壤侵蝕防治產業。

4 結語

土壤侵蝕是全球范圍內廣泛關注的農業生態環境問題。土壤侵蝕會導致土地退化、土壤肥力下降，使農業種植的基礎條件變得薄弱，在造成河流淤積、水質污染等環境問題的同時，也嚴重制約社會經濟的可持續發展。整治土壤侵蝕要結合當地特色，因地制宜，綜合利用農業、生物及工程等措施，實現生態效益、社會效益和經濟效益的統一。深入研究土壤侵蝕的時空動態分異規律，對水土保持措施的優化和實施具有至關重要的作用，對于促進黃河流域的長遠發展具有深遠的意義。