影響水土流失的因素

楊才敏

(山西省水土保持科學研究所)

影響水土流失的因素，不外乎兩個方面:一是自然因素，二是人為因素。自然因素是引發水土流失的基礎動因，人為因素造成水土流失加劇，并形成程度不同的危害。

一、自然因素

(一)地質因素

早在遠古時代，由于地質構造、造山運動和海陸變遷的影響，形成了形態各異的侵蝕地貌。所以，地質因素是造成水土流失最為基礎的自然因素之一。再者，巖石的種類與巖性差異，直接影響著透水性、風化強弱、成土速度和抗蝕性能。

(二)地形因素

水土流失與地形因素密切相關。影響水土流失的地形因素主要表現在三個方面:一是坡度，二是坡長，三是坡面的不均勻性。一般來說，坡度越大，造成的水土流失也越嚴重;坡長越長，造成的水土流失亦也越嚴重;由于坡面的不均勻性，凹凸不平，容易造成水流匯集，形成嚴重沖刷。據山西省水保所的觀測資料:1°－5°坡耕地，年徑流量102.0 m3/hm2，年沖刷量3.75 t/hm2;而6°－20°坡耕地，年徑流量124.5 m3/hm2，年沖刷量28.2 t/hm2;前者與后者相比，徑流量與沖刷量分別增大22.1%和652.0%。12°－29°坡耕地，坡長 7 m的年土壤侵蝕量52.5 t/hm2，坡 長 14 m 的 年 土 壤 侵 蝕 量149.4 t/hm2，后者比前者提高297%。

(三)土壤因素

土壤是水土流失的主要對象。不同土壤，由于其質地、結構、肥力等的差異，造成的水土流失量懸殊很大。據山西省水保所的觀測資料:黃土荒坡年均徑流量260.0 m3/hm2，年均沖刷量248.0 t/hm2;紅土荒坡年均徑流量422.0 m3/hm2，年均沖刷量165.0 t/hm2;前者與后者相比，徑流量小而沖刷量大，主要原因就是因為土壤類型不同所致。

(四)降水因素

降水是引發水土流失最為重要的基礎動因。降水對水土流失的影響，主要表現在兩個方面:一是雨型，二是雨量。我省屬半濕潤半干旱區，年降水量500 mm左右，且高度集中在5－9月，雨型多屬短歷時高強度暴雨，這是造成水土流失嚴重的主要原因。從雨量上看，由于土壤水庫蓄水量的有限性，若超過其最大蓄水容量，即使雨強不大但降雨歷時長時也會造成一定的水土流失。為較準確地說明降水對水土流失的作用，我們把能產生徑流，造成水土流失的降雨叫做侵蝕性降雨。據山西省水保所20世紀50－60年代在離石羊道溝的多年觀測資料，每年平均產生侵蝕性降雨8次，降雨量177.5 mm，占年均降水量的35%。侵蝕性降雨的特征為:歷時短(4－6 h)，屬中到大雨量(40－100 mm)，高雨強(5－20 mm/h)。據研究資料，坡耕地產生侵蝕的基本雨量標準為8.1 mm。暴雨產生的侵蝕量占總侵蝕量的90%以上。1 a中，土壤侵蝕量主要是由汛期的1－2次暴雨造成的。據山西省水保所對羊道溝15 a的觀測資料分析，一次暴雨產生的土壤侵蝕量占年侵蝕總量45%以上的有12 a。

(五)風力因素

大風是是造成嚴重風蝕的主要動力。山西由于地勢較高，起伏較大，受山脈走向影響，當氣流經過時易使風速加大，形成大風天氣。大風天氣多發生在10月中旬到翌年4－5月間，風力一般可達6－8級，有時達10級以上。1 a中，以春季(3－5月)風速最大，8級以上大風(風速≥17 m/s)日數40% －50%出現在春季。晉西北是我省的主要風蝕區，年6級以上大風日數40－60 d。據大同市水保所在右玉縣的定位觀測資料，風速與風蝕量高度相關:當風速為6 m/s時，農地出現揚沙現象;風速為10 m/s時，風蝕量為6 m/s時的6.5倍;風速為17 m/s時，風蝕量為10 m/s時的43倍。1 a中，3－5月風蝕量占年風蝕量的84.3%。年風蝕量主要是由少數幾次大風引起的。1983年3月15日一次8級大風，風蝕量占年風蝕總量的50%;1984－1985年3－4月間的5次8級以上大風，風蝕量占年風蝕總量的70%。

(六)溫度因素

溫度雖然不是造成水土流失的直接氣象因子，但溫度變化可影響巖石風化，為水蝕和風蝕提供基礎物質。溫度上升融化雪水，可形成地表徑流，產生一定的沖刷。溫度對土壤侵蝕的主要作用是參與重力侵蝕，當土體和巖石中含有一定水分，溫度驟冷驟熱突變時，作用更加明顯。春季冷暖變化劇烈，常因地表的凍融作用而誘發坡面的瀉溜、崩塌等重力侵蝕嚴重發生。在我省第三紀紅土出露地區，由于“秋濕”、“冬凍”和“春融”的冷凍濕熱變化，往往以瀉溜形式在溝道中形成大量堆積物，為“夏沖”準備了豐富的物質，致使黃土地區每年的第一、二次洪水的侵蝕量占到年侵蝕量的70%－80%。

(七)植被因素

天然植被其枝葉可截持并改變一部分降雨的形式，使地面免遭雨滴直接打擊，增加土壤入滲量。同時，枯枝落葉覆蓋地面，可保護土壤，攔蓄降水，減少徑流沖刷。植被對水土流失的影響主要與覆蓋率密切相關。據山西省水保所1989年在方山縣馬坊鄉的試驗資料，天然沙棘林地郁閉度85%，地面坡度19°，地表枯落物量 9 945 kg/hm2，人工模擬降雨45 min降雨73 mm，林地比裸地減少徑流量85.2%，減少沖刷量98.4%。另據山西省水保所多年的試驗資料，植被覆蓋度在60%以上時，減水減沙效益顯著且穩定，60%植被覆蓋度可作為植物防治水土流失的臨界值。

二、人為因素

人為因素對水土流失的影響，主要表現在不合理地利用土地和工礦企業與開發建設項目在建設和生產運行過程中隨意棄土棄渣、破壞植被上，可簡單概括為“四亂一過一鏟”。

(一)亂砍濫伐

主要對森林植被而言。據資料，全國每年消耗森林資源總量約6億m3，相當于每年材積量的3倍，超計劃消耗量9倍。據山西省林業部門的估計，夏商以前全省森林覆蓋率高達70%以上，西周至春秋戰國時期在50%－70%之間，秦漢魏晉至南北朝時期為40% －50%，唐宋遼金元時期為30% －40%，明初為30%左右，明中葉驟降到15%，明末清初又降至約10%，1949年僅為2.4%。森林殘遭破壞，致使地表裸露，失去保護，氣候惡化，風沙成災，造成嚴重水土流失。

(二)亂開濫墾

由于廣種薄收的傳統陋習，陡坡開荒擴種現象屢禁不止，局部地區呈愈演愈烈之勢。因為毀林毀草開荒，地表植被慘遭破壞，導致水土流失加劇，結果造成越墾越窮，越窮越墾，陷入惡性循環。

(三)亂挖濫采

由于眼前利益的驅駛，不少地方不經報批，隨意開山采石，亂開小煤窯，私開礦藏。因缺乏合理布局，不僅造成資源的驚人浪費，而且大多不采取任何防護措施，造成嚴重的人為水土流失，既惡化了生態環境，又抑制了鄉鎮企業與個體私營企業的發展。

(四)亂堆亂放

電力、交通、冶金、煤炭、建材等部門，在山區、丘陵區興建工程或進行生產時，對其產生的棄土、廢石、廢渣等固體廢棄物，不按指定地點堆放，隨意就近傾倒于河流、溝道之中，既污染水源，影響行洪，又增加了河道輸沙，加劇了水土流失。

(五)過度放牧

主要指草原而言。由于保護不力，加之牧區牲畜增長過快，致使草地超載放牧，使我國草原資源嚴重退化，草質變劣，產草量下降，部分已嚴重沙化，形成嚴重的土壤侵蝕。

(六)鏟除草皮

我國北方與西北地區屬燃料缺乏區，不少農民常常鏟草皮燒水煮飯。加之干旱缺水，地表植被難以恢復，導致水土流失加劇。

上述幾種情況，除鏟除草皮外，其他在我省均嚴重存在。據調查，全省平均每年采石破壞地表植被5 000多hm2，毀壞森林3.34萬hm2，開荒擴種與輪荒13.3萬hm2。每年因生產建設占地3 497 hm2，棄土棄渣1.3億t，其中城市垃圾500多萬t，煤矸石1 200多萬t，鋼鐵生產棄渣2 200萬t，有色金屬行業排放尾礦尾渣450萬t，建材生產棄土棄渣6 279萬t，山區修路與農民住宅建設傾倒土石廢渣1 800萬t，火力發電排放粉煤灰 308萬 t，其他棄渣250萬t。平均每年增加河道泥沙6 000萬t，大部分屬全流失量，占全省總輸沙量的13.2%。嚴重的人為水土流失如不加以防治，將會給工農業生產、居民生活和生態環境帶來日益嚴重的危害。