自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

　

2008年8月6(4):77284中国水土保持科学ScienceofSoilandWaterConservation

Vol.6　No.4Aug.

2008

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

焦菊英1,贾燕锋1,景可2,王万忠1

(1.西北农林科技大学中国科学院水利部水土保持研究所,712100,陕西杨凌;

2.中国科学院地理科学与资源研究所,100101,北京)

摘要　在总结分析国内有关自然侵蚀量、容许土壤流失量研究成果的基础上,探讨自然侵蚀量与容许土壤流失量的关系,讨论制订水土流失治理标准的思路。认为水土流失治理标准的确定有3个参考值:1)标准值,即一定条件下的容许土壤流失量,是水土流失治理至少要达到的目标,且随着对不同土地利用类型的功能需求与可实施的最佳水土保持措施、以及所在水土流失类型区的侵蚀危害与治理约束条件的不同而不同;2)理想值,即正常自然侵蚀状态下的土壤流失量;3)极端值,即土壤流失量为0,不发生水土流失。水土流失治理应是先控制到现时生态环境与社会经济条件下的容许土壤流失量范围内,逐步达到自然正常侵蚀量或制止水土流失的发生;还应引入环境伦理、环境美学及景观设计等理念,最终实现土地的可持续利用、区域生态系统的健康稳定及人与自然的和谐友好发展。

关键词　自然侵蚀;加速侵蚀;容许土壤流失量;水土流失治理标准

Naturalsoilerosion,soillosstoleranceandfconservation

JiaoJuying1,1e2,1

(1.InstituteofSoilandCAS,A&FUniversity,712100,Yangling,Shaanxi;

2.ResourcesResearch,CAS,100101,Beijing:China)

Abstract　Basedsummarizingofdomesticresearchesonnaturalsoilerosionamountandsoillosstolerance,therelationshipbetweenthemandthecriterionofsoilandwaterconservationwerediscussed.Thereare3referencevaluesforascertainingthecriterionofsoilandwaterconservation:1)standardvalue,i.e.soillosstolerance,itisthegoalthatsoilandwaterconservationatleastneedtoachieve,anditisdissimilarwiththefunctiondemandandenforceableoptimalcontrolmeasuresofdifferentlanduse,alongwiththeriskofsoil

erosionandrestrictionforsoilandwaterconservationindifferentregions;2)idealvalue,i.e.thesoillossamountinwell2balancednaturalcondition;3)extremevalue,i.e.nolossofsoilandwater.Thesoilandwaterlossshouldbefirstlycontrolledwithintherangecorrespondingtotheecologicalenvironmentandsocialeconomyofthetime,thengraduallydowntonaturalsoilerosion,oreventonooflossofsoilandwaterloss;theideaofenvironmentethnics,environmentesthetics,andlandscapedesignalsoshouldbeintroducedintheimplementationofsoilandwaterconservation,toultimatelyactualizingthesustainablelanduse,healthyandstableregionalecosystem,andharmonioushuman2naturedevelopment.

Keywords　naturalerosion;acceleratederosion;soillosstolerance;criterionofsoilandwaterconservation

收稿日期:2007212229　修回日期:2008204218项目名称:国家重点基础研究发展计划项目“中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究”课题“区域水土流失过程与趋势分

(2007CB407203);国家科技支撑计划项目课题(2006BAD09B10);中国科析”“黄土高原水土流失综合防治技术研究”学院知识创新工程重要方向项目“中国水土流失现状、趋势与对策研究”课题“水土流失治理标准与效益评价”(KZCX22YW-40123);西北农林科技大学创新团队建设计划项目“黄土高原土壤侵蚀及其治理环境效应评价研究”(01140202)

),女,博士,研究员。主要研究方向:植被恢复与水土保持环境效应评价。E2mail:jyjiao@ms.第一作者简介:焦菊英(1965—

iswc.ac.cn

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中国水土保持科学2008年

　　水土流失已被公认为区域土地生态安全与可持续利用的最大障碍和基本制约因素。水土流失所造成的危害不仅表现在水土资源破坏、生态环境退化等方面,而且已成为区域贫困的主要根源,形成了“贫困—人口压力—水土流失—生态恶化—贫困加剧”的恶性循环,成为水土流失区的头号生态环境问题,严重影响与制约着区域经济发展。目前国家对区域水土流失治理高度重视,自20世纪90年代以来,已推出一系列防治水土流失的举措,如“再造一个山川秀美的西北”“退耕还林(草),绿化荒山,个体承包,以粮代赈”,近年来大幅度增加了生态环境建设的投入力度,先后启动了生态环境建设工程、天然林保护工程、水土保持生态环境建设“十百千”示范工程、八七扶贫工程等。这些工程的实施,可以有效地抑制水土流失,保护水土资源。水土资源不仅是生存的基础,而且是发展的基础。这就存在一个开发与保护的关系问题。在水土流失区要做到既不影响生存环境又不影响土地的合理利用,就需要找到一个控制水土流失的标准,即既能促使环境与经济协调发展,标准过高,资金、人力等资源,,但达,水土保持的标准与土壤的自然侵蚀速率和容许土壤流失量是分不开的,因此,笔者围绕自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准进行讨论分析,为制订科学的水土流失治理标准提供决策参考。

1116亿t之间[425],若以土壤侵蚀面积4513万km2

计算,侵蚀模数为143419～256017t/(km2・a);陆中臣等[6]采用侵蚀积分值确定的黄土丘陵沟壑区和黄土高原沟壑区的自然侵蚀量为350t/(km2・a),与前者相差411～713倍,而贾绍风[7]根据植被的水土保持规律和有无人类破坏情况下的植被对比情况,计算黄土高原安塞县无人类破坏情况下的自然侵蚀量为16918～140017t/(km2・a);郑粉莉等[8]则认为目前子午岭的稍林景观基本上代表了现代自然生态平衡下的自然侵蚀过程,子午岭林区与有林流域的自然侵蚀量小于20t/(km2・a);另外,梁亮等[9]根据河谷地貌的结构和考古学文化分布的规律性,估算河南孟津渡河流域10000～4000a的平均土壤侵蚀模数为928t/(km2・a)。近年来,景可等[10]、张信宝等[11]在长江流域也开展了较为细致的研究,得到长江中上游的自然侵蚀量为100～350t/(km2・a),并认为以川西未采伐的、70%以上的天然林,。可见,不、不同地表形态、不同的生物气候,一般干旱半干旱地区的自然侵蚀量要大于半湿润地区,更大于湿润地区[10]。

总之,我国有关自然侵蚀量的研究较为薄弱,且自然侵蚀量的确定时间界限与环境背景条件尚不是非常清晰,再加上地质时期的久远与侵蚀痕迹的模糊,造成了同一地区不同的研究结果,如黄土高原地区。目前还没有一个确定自然侵蚀量的有效方法。

1　自然侵蚀量

自然侵蚀又称正常侵蚀或地质侵蚀,是在不受人为影响条件下,自然营力对地表物质的分离、破坏和移动,是一切具有足够发生侵蚀的地形能量地区的正常现象,尤其是塑造和雕刻山区与丘陵地区地貌形态的主要过程[1]。自然侵蚀作为一种在纯自然力作用下进行的地貌演化过程,其自然侵蚀速率受到了水土保持界的关注;自然侵蚀速率可定量描述人类活动对土壤侵蚀的影响[2],并能正确认识人类对正在侵蚀土地能够达到的治理程度[3]。

国内自20世纪80年代以来相关学者先后开展了不同区域自然侵蚀速率的研究(表1),如80—90年代初在黄河流域进行了自然和人为侵蚀的宏观研究,主要是采用侵蚀2沉积相关原理,利用黄河河口三角洲或黄河冲积扇泥沙淤积推算黄土高原不同地质历史时期的自然侵蚀量,其值变化在615亿～

2　容许土壤流失量

容许土壤流失量(也称允许土壤流失量,简称T值)是在人为加速侵蚀发生后出现的又一新的土壤侵蚀概念。什么是容许土壤流失量

,各家的理解不完全相同,概括起来有两方面的认识:一是从土壤中有机质和养分对作物生长是否产生影响的角度出发来确定容许流失量,如1997年水利部参考美国的标准,定义容许土壤流失量为“在长时期内能保持土壤的肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量”;二是从土壤发生学角度出发,通过侵蚀速率与岩石或其他母质的风化物在生物作用下土壤生成速率的对比关系确定容许土壤流失量,也就是侵蚀速率等于成土速率时的侵蚀量为容许土壤流失量。由于除了一些特殊母质(如黄土)成土速率较快外,岩石母质的成土速率是一个极其缓慢的过程,同时还

　第4期

焦菊英等:自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

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要受到下垫面和周围环境的影响,成土速率是很难获取的。当今世界上更多的是以土壤养分的损失与作物生产量的对比关系来确定容许土壤流失量,我

国在这方面也做了大量的研究,相关学者结合各地区的具体情况,研究确定了相应地区的容许土壤流失量,如表2所示。

表1　不同地区的自然侵蚀量/速率

Tab.1　Naturalsoilerosionamount/rateinthedifferentareas

流域/地区

自然侵蚀量和速率

计算依据

　根据黄河冲积扇形成模式、下游河道淤积特

9175亿t(距今6000～3000a);

资料来源

性、河口地区泥沙沉积比等资料,对不同时期冲积扇的面积、沉积物平均厚度、泥沙体积质量和河徙的时间等参数进行分析,初步得出冲积扇、陆上三角洲、水下三角洲、外海和整个下游河道堆积量

　由古黄河口泥沙淤积量推算

　根据由黄河冲积扇的堆积量和古黄河口泥沙淤积量推估　侵蚀积分值

李元芳[4]吴祥定[5]景可等[4]

黄土高原1116亿t(公元前1020—公元194

年)

黄土高原黄河中游黄土高原沟壑区黄土丘陵沟壑区

黄河流域

洛川黄土塬区沟谷

615亿t(西汉时期)

6.5亿～10亿t(先秦至西汉时

期)

350t/(km2・a)(7万a前)350t/(km・a)(31万a)9451624t/a(33万～25万a前)672151t/a(25万～14万a前)541173t/a(14万～10万a)2535198t/a(1a前)

1、17(km2・a)

2

陆中臣等[6]

14白占国[12]

　根据植被的水土保持规律和有无人类破坏

贾绍风[7]

无人类破坏情况下的自然侵蚀量

　目前的梢林景观基本上代表了现代自然生态平衡下的自然侵蚀过程

　根据河谷地貌的结构和考古学文化分布的规律性

郑粉莉等[8]

(平均、情况下的植被对比情况,计算黄土高原安塞县

低值)

子午岭林地子午岭有林流域河南孟津渡河流域

110～1414t/(km2・a)0104～1618t/(km・a)

928t/(km2・a)(10000～4000a)1573t/(km2・a)(4000a以来)26412t/(km2・a)(全新世以来)31215t/(km2・a)(全新世以来)29710t/(km2・a)(全新世以来)34210t/(km2・a)(现代)7510～27010t/(km2・a)(现代)26410～34210t/(km2・a)(现代)216t/(km2・a)(017Ma)378t/(km・a)(014Ma)200t/(km2・a)(第四纪)130～160t/(km・a)(第四纪)41716t/(km2・a)(自然侵蚀速率

2

2

2

梁亮等[9]

洞庭湖流域鄱阳湖流域古云梦泽流域川西三峡地区

长江流域

长江上中游区域以小河沟流域为代表的内江一带川中丘陵区四川盆地琼江流域重庆地区

黄河下游与淮河流域淮河流域海南

山东鲁中南山地山东沂河流域上中游山东沭河流域海南岛尖峰岭

　依据侵蚀沉积相关原理,利用沉积物的厚度、面积和沉积时段计算

景可等[10]

　采用DEM法测算沟谷的盆腔体积,并根据阶地绝对年龄计算流域的自然侵蚀速率

张信宝等[11]

秦大河[13]

约为0117mm/a)(第四纪)

509～611t/(km2・a)(临城期)603～724t/(km・a)(临城期)24t/(km2・a)

2

　地貌演化、高程2面积分析法姜鲁光等[14]

　地貌侵蚀循环学说、高程2面积分析法孙希华等[15]文献[16]

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中国水土保持科学

表2　不同地区的容许土壤流失量

Tab.2　Soillosstoleranceindifferentarea

地　　区

容许土壤流失量

t・km-2・a-1104～2552000

2008年

考虑的主要因素

　与成土速度相平衡

　坡耕地粮食产量长期稳定的径

流损失应接近于零　坡耕地表土养分平衡　黄河河道泥沙冲淤平衡　黄土成土速度、水土流失对作物产量的影响、表土养分平衡、黄河河道容许来沙量

　根据水土流失治理措施的减沙效益

资料来源

黄土丘陵区坡耕地

　黄河下游河道不可能存在较稳定的输沙能力和容许来沙量值

陈奇伯等[17]

200

黄土坡面渭北高原农坡地黄土区黄土高原

砒砂岩为主小流域黄土为主小流域风沙土为主小流域

200

孙立达等[18]刘秉正等[19]

　无明显侵蚀

,为植被盖度达到60%时的侵蚀量为容许侵蚀量　土层厚度　土壤肥力平衡　土壤肥力平衡

　以土壤更新与流失保持平衡为标准　成土速率

　剥蚀沉积相关原理、恢复古地理环境及时代　碳酸盐岩溶蚀速度

　养分平衡、岩石成土速率、防蚀作用

　碳酸盐岩溶蚀速度

　碳酸盐岩风化溶蚀速率、碳酸盐岩不同岩石组合类型的成土速率

唐克丽等[20]陆中臣等[6]

皇甫川流域赵焕勋[21]郭志民等[22]袁正科等[23]水建国等[24]张燕等[25]阮伏水等[26]张丽萍等[27]柴宗新[28]陈廉杰[29]韦启蹯[30]李阳兵等[31]

南方水蚀区土层厚度

Q2太湖流域福建省花岗岩地区

长江三峡黄陵背斜段风化花岗岩土壤西南岩溶地区长江上游乌江流域喀斯特地区

贵州省连续性碳酸盐岩组合地区贵州省碳酸盐夹碎屑岩组合地区

贵州省碳酸盐岩与碎屑岩互层组合地区

　大兴安岭北部中低山、台地森林局部冻融侵蚀区兴久小流域

　大小兴安岭、长白山(大黑山)漫川漫岗水蚀区通双小流域

东北黑土区

　长白山(完达山、张广才岭)低山丘陵中度水蚀区胜丰小流域及小兴安岭低山丘陵轻度水蚀区前头小流域

　大兴安岭东坡丘陵沟壑水蚀区西胜小流域　松嫩平原中部轻度风蚀区和松嫩平原西部、辽河平原北部轻、中度风蚀区

晋西北地区

非碳酸盐岩发育的森林地碳酸盐岩发育的林地

10050506.8445.53103.46500

550

[1**********]0

　成土速率、水土流失类型与强度、土层厚度、水土保持实践中可能达到的限制土壤侵蚀的极限

范昊明等[32]

　风力侵蚀秦作栋[33]

　第4期

焦菊英等:

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

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　　在西北黄土高原地区,有3个T值,即陈奇伯等[17]和孙立达等[18]确定的黄土坡面的T值为200t/(km2・a),刘秉正等[19]提出的渭北高原农坡地的T值应小于500t/(km2・a),以及唐克丽等[20]与水利部颁布[34]的黄土区小于1000t/(km2・a)。另外,赵焕勋[21]认为从半干旱典型草原的自然地带看,原始群落植被盖度达到60%时就与水热环境趋于平衡,植被盖度达到60%时的侵蚀量为允许侵蚀量,植被盖度60%也就成为全流域覆盖度临界值,据此估算得出黄甫川流域以砒砂岩为主的小流域容许侵蚀量为7000～10000t/(km2・a),以黄土为主小流域容许侵蚀量为2800～5100t/(km2・a),以风沙土为主小流域容许侵蚀量为1400～2000t/(km2・a),而远远大于以上的3个T值。

在南方水蚀地区,因土壤条件和研究方法与目标的不同,确定的容许土壤流失量在170～300t/(km2・a)之间变化:郭志民等[22]在对福建省南安市土壤侵蚀潜在危险性评价的基础上,建议土层厚度小于50cm地区的容许土壤流失量为200t/(km2・a);袁正科等[23]容许侵蚀量小于170t/(km2・a);]300t/(km2・a);张燕等[25太湖流域园地的T210～260t/(km2・a)之间;阮伏水等[26]确定200t/(km2・a)为福建省花岗岩地区的土壤容许流失量。这些研究结果均小于水利部颁布值500t/(km2・a)。张丽萍等[27]的研究结果也说明了这一点,以长江三峡黄陵背斜段风化花岗岩土壤为研究对象,根据剥蚀沉积相关原理,计算出新生代以来本区花岗岩的风化剥蚀速率平均为16197mm/ka,最大为49156mm/ka,若以土壤流失量为200t/(km2・a)折合,则为7619mm/ka。在西南碳酸盐地区,不同岩性组合的土壤容许流失量为6184～103146t/(km2・a),远远小于水利部颁布值500t/(km2・a):柴宗新[28]确定广西岩溶区的土壤允许流失量为68t/(km2・a);陈廉杰[29]确定碳酸盐岩发育土壤林地土壤允许流失量上限为50t/(km2・a),非碳酸盐岩发育土壤的林地上限为100t/(km2・a);韦启　[30]计算出喀斯特地区石灰土的土壤容许流失量为01522～11285t/(km2・a),如不考虑成土过程中的淋溶作用和常态侵蚀则为3124～8110t/(km2・a),而尚有部分泥质灰岩等非纯质碳酸盐岩,土壤允许流失量则可提高到1612～4015t/(km2・a),并认为喀斯特区最大土壤容许流失量也不超过

50t/(km2・a);李阳兵等[31]得出连续性碳酸盐岩组

合地区土壤容许流失量小于6184t/(km2・a),碳酸盐岩夹碎屑岩组合地区小于45153t/(km2・a),碳酸盐岩与碎屑岩互层组合地区小于1031461t/(km2・a)。

在东北黑土区,范昊明等[32]确定的土壤容许流失量为500～600t/(km2・a),高于水利部颁布值200t/(km2・a)。对于风沙区的研究相对非常薄弱,秦作栋[33]将晋西北地区风蚀T值定在340t/(km2・a)。可见,由于研究对象、考虑因素和研究方法的不同,各地的研究结果存在较大差异,主要类型区的结果与水利部颁布值也存在较大距离,且在北方土石山区、冻融侵蚀区、风蚀侵蚀区的研究还很少涉及。

3　容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系

土壤侵蚀是陆地地貌演化系统过程的重要组成部分,在维持地貌演化与生态系统中发挥着作用,是一种自然现象;然而,加,,,进而影响因此,在目前人类加速侵蚀占很大,就需要合理进行水土流失治理,而且治理土壤侵蚀既要顺应自然,又要以尽可能小的代价来减少侵蚀造成的损失,于是就有了容许土壤流失量这个概念[26]。一般情况下,容许侵蚀量的最小值应该是自然环境下受人为影响极小或不受人为影响的自然侵蚀量;然而,在地貌的演化过程中,不免会有一些突发事件诸如泥石流、滑坡、崩岗等的发生,这些事件在无人类的地质时期,则为正常的地貌塑造过程,促进了地貌的演化与夷平,及多样化地貌的形成,若发生在当代,则可能会对人类的生存造成威胁,属于有害侵蚀。可见,容许侵蚀量的最小值不一定是自然侵蚀量,在无害侵蚀条件下为自然侵蚀量,而在有害侵蚀的情况下则应该小于自然侵蚀量。容许土壤流失量是区域、尺度与时间的函数,与水土流失危险性程度、水土保持效益、可恢复的程度、社会经济发展水平及对环境质量的要求等紧密相关,并随着水土流失治理水平的提高与环境的恢复而不断减小;因此,容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系有以下3种情况。

1)容许土壤流失量大于自然侵蚀量。在土壤侵蚀强度大且恢复速度缓慢或社会经济水平较低的情况下,要治理到自然侵蚀状态需要一定的时间,T值可大于自然侵蚀量,在治理过程中不断缩小二者的差距,具体由所处环境的优劣、治理水平及土地利

82

中国水土保持科学2008年

用类型而定。

2)容许土壤流失量等于自然侵蚀量。自然生态环境处于健康稳定状态、人为干扰破坏程度很低或者水土流失的治理已经取得了明显的成效,在这种情况下采取适当的保护措施就能使土壤侵蚀保持在自然侵蚀状态。

3)容许土壤流失量小于自然侵蚀量。在自然有害侵蚀条件下,T值则要小于自然侵蚀量,需要发挥人类改造自然的能力,采取相应的治理措施来控制有害侵蚀的发生。

对目前我国自然侵蚀量与容许土壤流失量研究结果的对比分析表明,由于研究方法、选择地质发育阶段等的不同,多数情况下容许土壤流失量比自然侵蚀量小,特别是黄土高原地区(黄甫川流域除外),在长江流域二者的差异相对要小一些。可见,目前我国有关自然侵蚀量与容许土壤流失量的研究方法还没有明确的界定与规范,研究成果的可比性不强,不能作为确定水土流失治理标准的可靠依据。

可持续发展[35];因此,水土流失的治理应从单一维护土壤生产力转向维持土壤生产力与保护侵蚀源区周围生态环境和减少非侵蚀源区的损失等多目标并重,不仅要确定由风化决定的土壤自然更新或由土壤肥力及土壤生产力决定以维护当地土地可持续利用的治理标准,还要确定反映区域生态环境健康如水质标准及河流合理水沙比等决定的以保持区域环境健康的治理标准,而且二者要相互协调、相互约束,才能达到整个区域生态环境的稳定与健康发展。

由于水土流失治理措施具体落实在不同利用的地块上,不同的土地利用类型对水土流失有着不同的影响,而且具有不同的生态与社会服务功能,也就是有着不同的治理要求;同时,水土流失所造成的区域危害后果在不同的水土流失类型区各有侧重,确定不同土地利用治理标准的区域性主导因子与约束条件也就不同,就需针对不同区域的主要矛盾来确(表3):因此,治理、可实施。

水土流失的治理应是先控制到现时生态环境与社会经济条件下的容许土壤流失量范围内,逐步达到自然正常侵蚀量或制止水土流失的发生,最终实现土地的可持续利用与生态系统的健康稳定;因此,

4　水土流失治理标准探讨

水土流失区的治理,失降至最低,,控制,表3　不同类型区确定水土流失标准的约束条件

Tab.3　Restrictionforcriterionofsoilandwaterconservationindifferentareas

类型区东北黑土区北方土石山区

水土流失的主要危险性表现

　有效土层损失对我国商品粮基地造成的巨大威胁　土壤粗骨化与石漠化,易形成山洪和泥石流灾害,水质污染等

　沟蚀对当地土地资源的损失和侵蚀泥沙对下游河道的严重淤积

　土层消失与石漠化,岩溶区的干旱与内涝　土地生产力降低,河流水库泥沙淤积,旱涝与泥石流等灾害,面源污染造成的“水质性缺水”等　土地退化,河床、水库塘堰等的淤积,水资源污染,滑坡和泥石流的频繁活动

标准确定的约束条件

　治理标准是由土壤肥力与土壤生产力决定的,是土层厚度的函数　治理标准应以水质要求和下游河道的水沙平衡与健康发展约束条件下并维持土地生产力来进行确定

　治理标准则要依据不形成沟蚀与维持下游河道合理的水沙比来进行确定

　确定治理标准必须参考母岩风化剥蚀速率,维持土壤的正常发育　治理标准确定必须针对不同的地区,以健康水质或河道合理水沙比约束下并维持土地生产力来进行

　治理标准确定必须针对不同地区,以健康水质或河道合理水沙比约束下的维持土地生产力来进行;对于大量滑坡和泥石流的频繁活动的区域,标准要高,小于自然侵蚀量

　处于半干旱和一部分半湿润地区的自然条件相对较好且人类活动也比较频繁风蚀区、干旱风蚀区的绿洲和沙漠边缘这些人类活动

风蚀地区

　沙漠化与沙尘暴危害等

相对比较频繁的地区则是治理标准确定的重点区,且相对要高;对于沙漠内部,由于蕴涵着丰富的资源,随着人类对其干预的逐渐加强,随之治理的标准也亟待制定,以防止人为造成新的水土流失

黄土高原地区西南土石山区南方红壤区长江上游及西南诸河区

　第4期

焦菊英等:

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

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水土流失治理标准的确定首先是以容许土壤流失量为基础,制订不同土地利用类型的现实治理标准。治理标准的确定有以下3个参考值:

1)水土流失治理的标准值,即在一定条件下可容许的土壤流失量,是水土流失治理至少要达到的目标;

2)水土流失治理的理想值,也就是正常自然侵蚀状态下的土壤流失量;

3)水土流失治理的极端值,即土壤流失量为零,不发生水土流失。

然而,水土流失的治理区域一般均为水土流失严重的地区,因受自然环境与治理条件等的限制,要达到理想值和极端值是极其困难的,但治理目标至少是达到治理标准值。制订不同治理阶段水土流失的现实治理标准,可大于容许土壤流失量理想值,并随着水土流失治理水平的提高与自然环境的恢复而不断减小,逐步达到容许土壤流失量。

河流合理水沙比等决定的以保持区域环境健康的治理标准,二者相互协调、相互约束,才能达到整个区域生态环境的健康发展。也就是说,治理标准将随对不同土地利用类型的功能需求、可实施的最佳水土保持措施以及不同水土流失类型区治理约束条件的不同而不同。

4)水土流失治理需要针对不同地区水土流失危险性和治理要求,并考虑特定区域土地的主要利用类型、周围环境的特殊性等因素,制订适宜的阶段性现实治理目标,系统建立我国各水土流失类型区不同治理级别下的治理标准体系,同时,在治理措施的具体实施过程中,还需引入环境伦理、环境美学及景观设计等理念,以促进人与自然和谐友好的发展。

6　参考文献

[1]　陈永宗,景可,蔡国强.黄土高原县代侵蚀与治理.北

京:科学出版社,1988:110

[2]王飞,,5　结论与讨论

1).(5:74280

],,.土壤侵蚀研究中有关的人地关系

件不是非常清晰、模糊,因素的不同,流失量的研究成果,可比性不强,还不足以作为确定水土流失的治理标准的可靠依据;因此,还需要对二者的内涵与研究方法进一步加以界定与规范,全面系统地研究不同水土流失类型区的自然侵蚀量与容许土壤流失量。

2)容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系有3种情况:在土壤侵蚀强度大且恢复速度缓慢,或社会经济水平较低等情况下,要治理到自然侵蚀状态需要一定的时间,容许土壤流失量可大于自然侵蚀量;在自然生态环境处于健康稳定状态、人为干扰破坏程度很低或者水土流失的治理已经取得了明显的成效的情况下,容许土壤流失量等于自然侵蚀量;在自然有害侵蚀条件下,容许土壤流失量则要小于自然侵蚀量,需要发挥人类改造自然的能力,采取相应的治理措施来控制有害侵蚀的发生。

3)水土流失的治理应从单一维护土壤生产力转向维持土壤生产力、保护侵蚀源区周围生态环境与减少非侵蚀源区的损失等多目标并重。既要确定由风化决定的土壤自然更新,或由土壤肥力及土壤生产力决定以维护当地土地可持续发展的治理标准,又要确定反映区域生态环境健康如水质标准及

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(责任编辑:程　云)

　

2008年8月6(4):77284中国水土保持科学ScienceofSoilandWaterConservation

Vol.6　No.4Aug.

2008

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

焦菊英1,贾燕锋1,景可2,王万忠1

(1.西北农林科技大学中国科学院水利部水土保持研究所,712100,陕西杨凌;

2.中国科学院地理科学与资源研究所,100101,北京)

摘要　在总结分析国内有关自然侵蚀量、容许土壤流失量研究成果的基础上,探讨自然侵蚀量与容许土壤流失量的关系,讨论制订水土流失治理标准的思路。认为水土流失治理标准的确定有3个参考值:1)标准值,即一定条件下的容许土壤流失量,是水土流失治理至少要达到的目标,且随着对不同土地利用类型的功能需求与可实施的最佳水土保持措施、以及所在水土流失类型区的侵蚀危害与治理约束条件的不同而不同;2)理想值,即正常自然侵蚀状态下的土壤流失量;3)极端值,即土壤流失量为0,不发生水土流失。水土流失治理应是先控制到现时生态环境与社会经济条件下的容许土壤流失量范围内,逐步达到自然正常侵蚀量或制止水土流失的发生;还应引入环境伦理、环境美学及景观设计等理念,最终实现土地的可持续利用、区域生态系统的健康稳定及人与自然的和谐友好发展。

关键词　自然侵蚀;加速侵蚀;容许土壤流失量;水土流失治理标准

Naturalsoilerosion,soillosstoleranceandfconservation

JiaoJuying1,1e2,1

(1.InstituteofSoilandCAS,A&FUniversity,712100,Yangling,Shaanxi;

2.ResourcesResearch,CAS,100101,Beijing:China)

Abstract　Basedsummarizingofdomesticresearchesonnaturalsoilerosionamountandsoillosstolerance,therelationshipbetweenthemandthecriterionofsoilandwaterconservationwerediscussed.Thereare3referencevaluesforascertainingthecriterionofsoilandwaterconservation:1)standardvalue,i.e.soillosstolerance,itisthegoalthatsoilandwaterconservationatleastneedtoachieve,anditisdissimilarwiththefunctiondemandandenforceableoptimalcontrolmeasuresofdifferentlanduse,alongwiththeriskofsoil

erosionandrestrictionforsoilandwaterconservationindifferentregions;2)idealvalue,i.e.thesoillossamountinwell2balancednaturalcondition;3)extremevalue,i.e.nolossofsoilandwater.Thesoilandwaterlossshouldbefirstlycontrolledwithintherangecorrespondingtotheecologicalenvironmentandsocialeconomyofthetime,thengraduallydowntonaturalsoilerosion,oreventonooflossofsoilandwaterloss;theideaofenvironmentethnics,environmentesthetics,andlandscapedesignalsoshouldbeintroducedintheimplementationofsoilandwaterconservation,toultimatelyactualizingthesustainablelanduse,healthyandstableregionalecosystem,andharmonioushuman2naturedevelopment.

Keywords　naturalerosion;acceleratederosion;soillosstolerance;criterionofsoilandwaterconservation

收稿日期:2007212229　修回日期:2008204218项目名称:国家重点基础研究发展计划项目“中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究”课题“区域水土流失过程与趋势分

(2007CB407203);国家科技支撑计划项目课题(2006BAD09B10);中国科析”“黄土高原水土流失综合防治技术研究”学院知识创新工程重要方向项目“中国水土流失现状、趋势与对策研究”课题“水土流失治理标准与效益评价”(KZCX22YW-40123);西北农林科技大学创新团队建设计划项目“黄土高原土壤侵蚀及其治理环境效应评价研究”(01140202)

),女,博士,研究员。主要研究方向:植被恢复与水土保持环境效应评价。E2mail:jyjiao@ms.第一作者简介:焦菊英(1965—

iswc.ac.cn

　78

中国水土保持科学2008年

　　水土流失已被公认为区域土地生态安全与可持续利用的最大障碍和基本制约因素。水土流失所造成的危害不仅表现在水土资源破坏、生态环境退化等方面,而且已成为区域贫困的主要根源,形成了“贫困—人口压力—水土流失—生态恶化—贫困加剧”的恶性循环,成为水土流失区的头号生态环境问题,严重影响与制约着区域经济发展。目前国家对区域水土流失治理高度重视,自20世纪90年代以来,已推出一系列防治水土流失的举措,如“再造一个山川秀美的西北”“退耕还林(草),绿化荒山,个体承包,以粮代赈”,近年来大幅度增加了生态环境建设的投入力度,先后启动了生态环境建设工程、天然林保护工程、水土保持生态环境建设“十百千”示范工程、八七扶贫工程等。这些工程的实施,可以有效地抑制水土流失,保护水土资源。水土资源不仅是生存的基础,而且是发展的基础。这就存在一个开发与保护的关系问题。在水土流失区要做到既不影响生存环境又不影响土地的合理利用,就需要找到一个控制水土流失的标准,即既能促使环境与经济协调发展,标准过高,资金、人力等资源,,但达,水土保持的标准与土壤的自然侵蚀速率和容许土壤流失量是分不开的,因此,笔者围绕自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准进行讨论分析,为制订科学的水土流失治理标准提供决策参考。

1116亿t之间[425],若以土壤侵蚀面积4513万km2

计算,侵蚀模数为143419～256017t/(km2・a);陆中臣等[6]采用侵蚀积分值确定的黄土丘陵沟壑区和黄土高原沟壑区的自然侵蚀量为350t/(km2・a),与前者相差411～713倍,而贾绍风[7]根据植被的水土保持规律和有无人类破坏情况下的植被对比情况,计算黄土高原安塞县无人类破坏情况下的自然侵蚀量为16918～140017t/(km2・a);郑粉莉等[8]则认为目前子午岭的稍林景观基本上代表了现代自然生态平衡下的自然侵蚀过程,子午岭林区与有林流域的自然侵蚀量小于20t/(km2・a);另外,梁亮等[9]根据河谷地貌的结构和考古学文化分布的规律性,估算河南孟津渡河流域10000～4000a的平均土壤侵蚀模数为928t/(km2・a)。近年来,景可等[10]、张信宝等[11]在长江流域也开展了较为细致的研究,得到长江中上游的自然侵蚀量为100～350t/(km2・a),并认为以川西未采伐的、70%以上的天然林,。可见,不、不同地表形态、不同的生物气候,一般干旱半干旱地区的自然侵蚀量要大于半湿润地区,更大于湿润地区[10]。

总之,我国有关自然侵蚀量的研究较为薄弱,且自然侵蚀量的确定时间界限与环境背景条件尚不是非常清晰,再加上地质时期的久远与侵蚀痕迹的模糊,造成了同一地区不同的研究结果,如黄土高原地区。目前还没有一个确定自然侵蚀量的有效方法。

1　自然侵蚀量

自然侵蚀又称正常侵蚀或地质侵蚀,是在不受人为影响条件下,自然营力对地表物质的分离、破坏和移动,是一切具有足够发生侵蚀的地形能量地区的正常现象,尤其是塑造和雕刻山区与丘陵地区地貌形态的主要过程[1]。自然侵蚀作为一种在纯自然力作用下进行的地貌演化过程,其自然侵蚀速率受到了水土保持界的关注;自然侵蚀速率可定量描述人类活动对土壤侵蚀的影响[2],并能正确认识人类对正在侵蚀土地能够达到的治理程度[3]。

国内自20世纪80年代以来相关学者先后开展了不同区域自然侵蚀速率的研究(表1),如80—90年代初在黄河流域进行了自然和人为侵蚀的宏观研究,主要是采用侵蚀2沉积相关原理,利用黄河河口三角洲或黄河冲积扇泥沙淤积推算黄土高原不同地质历史时期的自然侵蚀量,其值变化在615亿～

2　容许土壤流失量

容许土壤流失量(也称允许土壤流失量,简称T值)是在人为加速侵蚀发生后出现的又一新的土壤侵蚀概念。什么是容许土壤流失量

,各家的理解不完全相同,概括起来有两方面的认识:一是从土壤中有机质和养分对作物生长是否产生影响的角度出发来确定容许流失量,如1997年水利部参考美国的标准,定义容许土壤流失量为“在长时期内能保持土壤的肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量”;二是从土壤发生学角度出发,通过侵蚀速率与岩石或其他母质的风化物在生物作用下土壤生成速率的对比关系确定容许土壤流失量,也就是侵蚀速率等于成土速率时的侵蚀量为容许土壤流失量。由于除了一些特殊母质(如黄土)成土速率较快外,岩石母质的成土速率是一个极其缓慢的过程,同时还

　第4期

焦菊英等:自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

79

要受到下垫面和周围环境的影响,成土速率是很难获取的。当今世界上更多的是以土壤养分的损失与作物生产量的对比关系来确定容许土壤流失量,我

国在这方面也做了大量的研究,相关学者结合各地区的具体情况,研究确定了相应地区的容许土壤流失量,如表2所示。

表1　不同地区的自然侵蚀量/速率

Tab.1　Naturalsoilerosionamount/rateinthedifferentareas

流域/地区

自然侵蚀量和速率

计算依据

　根据黄河冲积扇形成模式、下游河道淤积特

9175亿t(距今6000～3000a);

资料来源

性、河口地区泥沙沉积比等资料,对不同时期冲积扇的面积、沉积物平均厚度、泥沙体积质量和河徙的时间等参数进行分析,初步得出冲积扇、陆上三角洲、水下三角洲、外海和整个下游河道堆积量

　由古黄河口泥沙淤积量推算

　根据由黄河冲积扇的堆积量和古黄河口泥沙淤积量推估　侵蚀积分值

李元芳[4]吴祥定[5]景可等[4]

黄土高原1116亿t(公元前1020—公元194

年)

黄土高原黄河中游黄土高原沟壑区黄土丘陵沟壑区

黄河流域

洛川黄土塬区沟谷

615亿t(西汉时期)

6.5亿～10亿t(先秦至西汉时

期)

350t/(km2・a)(7万a前)350t/(km・a)(31万a)9451624t/a(33万～25万a前)672151t/a(25万～14万a前)541173t/a(14万～10万a)2535198t/a(1a前)

1、17(km2・a)

2

陆中臣等[6]

14白占国[12]

　根据植被的水土保持规律和有无人类破坏

贾绍风[7]

无人类破坏情况下的自然侵蚀量

　目前的梢林景观基本上代表了现代自然生态平衡下的自然侵蚀过程

　根据河谷地貌的结构和考古学文化分布的规律性

郑粉莉等[8]

(平均、情况下的植被对比情况,计算黄土高原安塞县

低值)

子午岭林地子午岭有林流域河南孟津渡河流域

110～1414t/(km2・a)0104～1618t/(km・a)

928t/(km2・a)(10000～4000a)1573t/(km2・a)(4000a以来)26412t/(km2・a)(全新世以来)31215t/(km2・a)(全新世以来)29710t/(km2・a)(全新世以来)34210t/(km2・a)(现代)7510～27010t/(km2・a)(现代)26410～34210t/(km2・a)(现代)216t/(km2・a)(017Ma)378t/(km・a)(014Ma)200t/(km2・a)(第四纪)130～160t/(km・a)(第四纪)41716t/(km2・a)(自然侵蚀速率

2

2

2

梁亮等[9]

洞庭湖流域鄱阳湖流域古云梦泽流域川西三峡地区

长江流域

长江上中游区域以小河沟流域为代表的内江一带川中丘陵区四川盆地琼江流域重庆地区

黄河下游与淮河流域淮河流域海南

山东鲁中南山地山东沂河流域上中游山东沭河流域海南岛尖峰岭

　依据侵蚀沉积相关原理,利用沉积物的厚度、面积和沉积时段计算

景可等[10]

　采用DEM法测算沟谷的盆腔体积,并根据阶地绝对年龄计算流域的自然侵蚀速率

张信宝等[11]

秦大河[13]

约为0117mm/a)(第四纪)

509～611t/(km2・a)(临城期)603～724t/(km・a)(临城期)24t/(km2・a)

2

　地貌演化、高程2面积分析法姜鲁光等[14]

　地貌侵蚀循环学说、高程2面积分析法孙希华等[15]文献[16]

80

中国水土保持科学

表2　不同地区的容许土壤流失量

Tab.2　Soillosstoleranceindifferentarea

地　　区

容许土壤流失量

t・km-2・a-1104～2552000

2008年

考虑的主要因素

　与成土速度相平衡

　坡耕地粮食产量长期稳定的径

流损失应接近于零　坡耕地表土养分平衡　黄河河道泥沙冲淤平衡　黄土成土速度、水土流失对作物产量的影响、表土养分平衡、黄河河道容许来沙量

　根据水土流失治理措施的减沙效益

资料来源

黄土丘陵区坡耕地

　黄河下游河道不可能存在较稳定的输沙能力和容许来沙量值

陈奇伯等[17]

200

黄土坡面渭北高原农坡地黄土区黄土高原

砒砂岩为主小流域黄土为主小流域风沙土为主小流域

200

孙立达等[18]刘秉正等[19]

　无明显侵蚀

,为植被盖度达到60%时的侵蚀量为容许侵蚀量　土层厚度　土壤肥力平衡　土壤肥力平衡

　以土壤更新与流失保持平衡为标准　成土速率

　剥蚀沉积相关原理、恢复古地理环境及时代　碳酸盐岩溶蚀速度

　养分平衡、岩石成土速率、防蚀作用

　碳酸盐岩溶蚀速度

　碳酸盐岩风化溶蚀速率、碳酸盐岩不同岩石组合类型的成土速率

唐克丽等[20]陆中臣等[6]

皇甫川流域赵焕勋[21]郭志民等[22]袁正科等[23]水建国等[24]张燕等[25]阮伏水等[26]张丽萍等[27]柴宗新[28]陈廉杰[29]韦启蹯[30]李阳兵等[31]

南方水蚀区土层厚度

Q2太湖流域福建省花岗岩地区

长江三峡黄陵背斜段风化花岗岩土壤西南岩溶地区长江上游乌江流域喀斯特地区

贵州省连续性碳酸盐岩组合地区贵州省碳酸盐夹碎屑岩组合地区

贵州省碳酸盐岩与碎屑岩互层组合地区

　大兴安岭北部中低山、台地森林局部冻融侵蚀区兴久小流域

　大小兴安岭、长白山(大黑山)漫川漫岗水蚀区通双小流域

东北黑土区

　长白山(完达山、张广才岭)低山丘陵中度水蚀区胜丰小流域及小兴安岭低山丘陵轻度水蚀区前头小流域

　大兴安岭东坡丘陵沟壑水蚀区西胜小流域　松嫩平原中部轻度风蚀区和松嫩平原西部、辽河平原北部轻、中度风蚀区

晋西北地区

非碳酸盐岩发育的森林地碳酸盐岩发育的林地

10050506.8445.53103.46500

550

[1**********]0

　成土速率、水土流失类型与强度、土层厚度、水土保持实践中可能达到的限制土壤侵蚀的极限

范昊明等[32]

　风力侵蚀秦作栋[33]

　第4期

焦菊英等:

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

81

　　在西北黄土高原地区,有3个T值,即陈奇伯等[17]和孙立达等[18]确定的黄土坡面的T值为200t/(km2・a),刘秉正等[19]提出的渭北高原农坡地的T值应小于500t/(km2・a),以及唐克丽等[20]与水利部颁布[34]的黄土区小于1000t/(km2・a)。另外,赵焕勋[21]认为从半干旱典型草原的自然地带看,原始群落植被盖度达到60%时就与水热环境趋于平衡,植被盖度达到60%时的侵蚀量为允许侵蚀量,植被盖度60%也就成为全流域覆盖度临界值,据此估算得出黄甫川流域以砒砂岩为主的小流域容许侵蚀量为7000～10000t/(km2・a),以黄土为主小流域容许侵蚀量为2800～5100t/(km2・a),以风沙土为主小流域容许侵蚀量为1400～2000t/(km2・a),而远远大于以上的3个T值。

在南方水蚀地区,因土壤条件和研究方法与目标的不同,确定的容许土壤流失量在170～300t/(km2・a)之间变化:郭志民等[22]在对福建省南安市土壤侵蚀潜在危险性评价的基础上,建议土层厚度小于50cm地区的容许土壤流失量为200t/(km2・a);袁正科等[23]容许侵蚀量小于170t/(km2・a);]300t/(km2・a);张燕等[25太湖流域园地的T210～260t/(km2・a)之间;阮伏水等[26]确定200t/(km2・a)为福建省花岗岩地区的土壤容许流失量。这些研究结果均小于水利部颁布值500t/(km2・a)。张丽萍等[27]的研究结果也说明了这一点,以长江三峡黄陵背斜段风化花岗岩土壤为研究对象,根据剥蚀沉积相关原理,计算出新生代以来本区花岗岩的风化剥蚀速率平均为16197mm/ka,最大为49156mm/ka,若以土壤流失量为200t/(km2・a)折合,则为7619mm/ka。在西南碳酸盐地区,不同岩性组合的土壤容许流失量为6184～103146t/(km2・a),远远小于水利部颁布值500t/(km2・a):柴宗新[28]确定广西岩溶区的土壤允许流失量为68t/(km2・a);陈廉杰[29]确定碳酸盐岩发育土壤林地土壤允许流失量上限为50t/(km2・a),非碳酸盐岩发育土壤的林地上限为100t/(km2・a);韦启　[30]计算出喀斯特地区石灰土的土壤容许流失量为01522～11285t/(km2・a),如不考虑成土过程中的淋溶作用和常态侵蚀则为3124～8110t/(km2・a),而尚有部分泥质灰岩等非纯质碳酸盐岩,土壤允许流失量则可提高到1612～4015t/(km2・a),并认为喀斯特区最大土壤容许流失量也不超过

50t/(km2・a);李阳兵等[31]得出连续性碳酸盐岩组

合地区土壤容许流失量小于6184t/(km2・a),碳酸盐岩夹碎屑岩组合地区小于45153t/(km2・a),碳酸盐岩与碎屑岩互层组合地区小于1031461t/(km2・a)。

在东北黑土区,范昊明等[32]确定的土壤容许流失量为500～600t/(km2・a),高于水利部颁布值200t/(km2・a)。对于风沙区的研究相对非常薄弱,秦作栋[33]将晋西北地区风蚀T值定在340t/(km2・a)。可见,由于研究对象、考虑因素和研究方法的不同,各地的研究结果存在较大差异,主要类型区的结果与水利部颁布值也存在较大距离,且在北方土石山区、冻融侵蚀区、风蚀侵蚀区的研究还很少涉及。

3　容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系

土壤侵蚀是陆地地貌演化系统过程的重要组成部分,在维持地貌演化与生态系统中发挥着作用,是一种自然现象;然而,加,,,进而影响因此,在目前人类加速侵蚀占很大,就需要合理进行水土流失治理,而且治理土壤侵蚀既要顺应自然,又要以尽可能小的代价来减少侵蚀造成的损失,于是就有了容许土壤流失量这个概念[26]。一般情况下,容许侵蚀量的最小值应该是自然环境下受人为影响极小或不受人为影响的自然侵蚀量;然而,在地貌的演化过程中,不免会有一些突发事件诸如泥石流、滑坡、崩岗等的发生,这些事件在无人类的地质时期,则为正常的地貌塑造过程,促进了地貌的演化与夷平,及多样化地貌的形成,若发生在当代,则可能会对人类的生存造成威胁,属于有害侵蚀。可见,容许侵蚀量的最小值不一定是自然侵蚀量,在无害侵蚀条件下为自然侵蚀量,而在有害侵蚀的情况下则应该小于自然侵蚀量。容许土壤流失量是区域、尺度与时间的函数,与水土流失危险性程度、水土保持效益、可恢复的程度、社会经济发展水平及对环境质量的要求等紧密相关,并随着水土流失治理水平的提高与环境的恢复而不断减小;因此,容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系有以下3种情况。

1)容许土壤流失量大于自然侵蚀量。在土壤侵蚀强度大且恢复速度缓慢或社会经济水平较低的情况下,要治理到自然侵蚀状态需要一定的时间,T值可大于自然侵蚀量,在治理过程中不断缩小二者的差距,具体由所处环境的优劣、治理水平及土地利

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中国水土保持科学2008年

用类型而定。

2)容许土壤流失量等于自然侵蚀量。自然生态环境处于健康稳定状态、人为干扰破坏程度很低或者水土流失的治理已经取得了明显的成效,在这种情况下采取适当的保护措施就能使土壤侵蚀保持在自然侵蚀状态。

3)容许土壤流失量小于自然侵蚀量。在自然有害侵蚀条件下,T值则要小于自然侵蚀量,需要发挥人类改造自然的能力,采取相应的治理措施来控制有害侵蚀的发生。

对目前我国自然侵蚀量与容许土壤流失量研究结果的对比分析表明,由于研究方法、选择地质发育阶段等的不同,多数情况下容许土壤流失量比自然侵蚀量小,特别是黄土高原地区(黄甫川流域除外),在长江流域二者的差异相对要小一些。可见,目前我国有关自然侵蚀量与容许土壤流失量的研究方法还没有明确的界定与规范,研究成果的可比性不强,不能作为确定水土流失治理标准的可靠依据。

可持续发展[35];因此,水土流失的治理应从单一维护土壤生产力转向维持土壤生产力与保护侵蚀源区周围生态环境和减少非侵蚀源区的损失等多目标并重,不仅要确定由风化决定的土壤自然更新或由土壤肥力及土壤生产力决定以维护当地土地可持续利用的治理标准,还要确定反映区域生态环境健康如水质标准及河流合理水沙比等决定的以保持区域环境健康的治理标准,而且二者要相互协调、相互约束,才能达到整个区域生态环境的稳定与健康发展。

由于水土流失治理措施具体落实在不同利用的地块上,不同的土地利用类型对水土流失有着不同的影响,而且具有不同的生态与社会服务功能,也就是有着不同的治理要求;同时,水土流失所造成的区域危害后果在不同的水土流失类型区各有侧重,确定不同土地利用治理标准的区域性主导因子与约束条件也就不同,就需针对不同区域的主要矛盾来确(表3):因此,治理、可实施。

水土流失的治理应是先控制到现时生态环境与社会经济条件下的容许土壤流失量范围内,逐步达到自然正常侵蚀量或制止水土流失的发生,最终实现土地的可持续利用与生态系统的健康稳定;因此,

4　水土流失治理标准探讨

水土流失区的治理,失降至最低,,控制,表3　不同类型区确定水土流失标准的约束条件

Tab.3　Restrictionforcriterionofsoilandwaterconservationindifferentareas

类型区东北黑土区北方土石山区

水土流失的主要危险性表现

　有效土层损失对我国商品粮基地造成的巨大威胁　土壤粗骨化与石漠化,易形成山洪和泥石流灾害,水质污染等

　沟蚀对当地土地资源的损失和侵蚀泥沙对下游河道的严重淤积

　土层消失与石漠化,岩溶区的干旱与内涝　土地生产力降低,河流水库泥沙淤积,旱涝与泥石流等灾害,面源污染造成的“水质性缺水”等　土地退化,河床、水库塘堰等的淤积,水资源污染,滑坡和泥石流的频繁活动

标准确定的约束条件

　治理标准是由土壤肥力与土壤生产力决定的,是土层厚度的函数　治理标准应以水质要求和下游河道的水沙平衡与健康发展约束条件下并维持土地生产力来进行确定

　治理标准则要依据不形成沟蚀与维持下游河道合理的水沙比来进行确定

　确定治理标准必须参考母岩风化剥蚀速率,维持土壤的正常发育　治理标准确定必须针对不同的地区,以健康水质或河道合理水沙比约束下并维持土地生产力来进行

　治理标准确定必须针对不同地区,以健康水质或河道合理水沙比约束下的维持土地生产力来进行;对于大量滑坡和泥石流的频繁活动的区域,标准要高,小于自然侵蚀量

　处于半干旱和一部分半湿润地区的自然条件相对较好且人类活动也比较频繁风蚀区、干旱风蚀区的绿洲和沙漠边缘这些人类活动

风蚀地区

　沙漠化与沙尘暴危害等

相对比较频繁的地区则是治理标准确定的重点区,且相对要高;对于沙漠内部,由于蕴涵着丰富的资源,随着人类对其干预的逐渐加强,随之治理的标准也亟待制定,以防止人为造成新的水土流失

黄土高原地区西南土石山区南方红壤区长江上游及西南诸河区

　第4期

焦菊英等:

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

83

水土流失治理标准的确定首先是以容许土壤流失量为基础,制订不同土地利用类型的现实治理标准。治理标准的确定有以下3个参考值:

1)水土流失治理的标准值,即在一定条件下可容许的土壤流失量,是水土流失治理至少要达到的目标;

2)水土流失治理的理想值,也就是正常自然侵蚀状态下的土壤流失量;

3)水土流失治理的极端值,即土壤流失量为零,不发生水土流失。

然而,水土流失的治理区域一般均为水土流失严重的地区,因受自然环境与治理条件等的限制,要达到理想值和极端值是极其困难的,但治理目标至少是达到治理标准值。制订不同治理阶段水土流失的现实治理标准,可大于容许土壤流失量理想值,并随着水土流失治理水平的提高与自然环境的恢复而不断减小,逐步达到容许土壤流失量。

河流合理水沙比等决定的以保持区域环境健康的治理标准,二者相互协调、相互约束,才能达到整个区域生态环境的健康发展。也就是说,治理标准将随对不同土地利用类型的功能需求、可实施的最佳水土保持措施以及不同水土流失类型区治理约束条件的不同而不同。

4)水土流失治理需要针对不同地区水土流失危险性和治理要求,并考虑特定区域土地的主要利用类型、周围环境的特殊性等因素,制订适宜的阶段性现实治理目标,系统建立我国各水土流失类型区不同治理级别下的治理标准体系,同时,在治理措施的具体实施过程中,还需引入环境伦理、环境美学及景观设计等理念,以促进人与自然和谐友好的发展。

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件不是非常清晰、模糊,因素的不同,流失量的研究成果,可比性不强,还不足以作为确定水土流失的治理标准的可靠依据;因此,还需要对二者的内涵与研究方法进一步加以界定与规范,全面系统地研究不同水土流失类型区的自然侵蚀量与容许土壤流失量。

2)容许土壤流失量与自然侵蚀量的关系有3种情况:在土壤侵蚀强度大且恢复速度缓慢,或社会经济水平较低等情况下,要治理到自然侵蚀状态需要一定的时间,容许土壤流失量可大于自然侵蚀量;在自然生态环境处于健康稳定状态、人为干扰破坏程度很低或者水土流失的治理已经取得了明显的成效的情况下,容许土壤流失量等于自然侵蚀量;在自然有害侵蚀条件下,容许土壤流失量则要小于自然侵蚀量,需要发挥人类改造自然的能力,采取相应的治理措施来控制有害侵蚀的发生。

3)水土流失的治理应从单一维护土壤生产力转向维持土壤生产力、保护侵蚀源区周围生态环境与减少非侵蚀源区的损失等多目标并重。既要确定由风化决定的土壤自然更新,或由土壤肥力及土壤生产力决定以维护当地土地可持续发展的治理标准,又要确定反映区域生态环境健康如水质标准及

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(责任编辑:程　云)