水土保持學電子教案

第一章緒論[教學目的與要求]：通過對本章內(nèi)容的學習，使學生了解水土流失的現(xiàn)狀、趨勢和危害；國內(nèi)外水土保持的狀況和趨勢；水土保持與其他學科的聯(lián)系。掌握水土保持的含義。

[教學重點]：水土保持的含義。

一、水土保持的定義

北京林學院森林改進土壤教研組編著的我國第一部《水土保持學》〔農(nóng)業(yè)出版社，1961〕中指出：“水土保持學是研究水土流失原因和開展過程，以及運用綜合性技術(shù)措施，防治水土流失等自然災(zāi)害從而保障生產(chǎn)開展的一門新的自然科學”。

辛樹幟與蔣德麒主編的《中國水土保持概論》〔農(nóng)業(yè)出版社，1982〕中，水土保持學的定義為：“水土保持學是在勞動人民防治水土流失災(zāi)害，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生和開展起來的一門科學，它的主要任務(wù)是研究地表水土流失的形式、發(fā)生和開展規(guī)律與控制水土的根本原理、治理規(guī)劃、技術(shù)措施及其效益等，以到達合理利用水土資源，為開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、治理江河與風沙，保護生態(tài)環(huán)境效勞”。該書還特別強調(diào)了“水土流失”和“土壤侵蝕”的區(qū)別?！吨袊蟀倏迫珪?水利》水土保持分支中明確指出：水土保持學是一門研究水土流失規(guī)律和水土保持綜合措施，防治水土流失，保護、改進與合理利用山丘區(qū)和風沙區(qū)水土資源，維護和提高土地生產(chǎn)力以利于充分發(fā)揮水土資源生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的應(yīng)用技術(shù)科學。

從這個定義可以看出以下幾個方面的含義：

1.水土保持是對水及土兩種自然資源的保護、改進與合理利用，水土保持不等同于土壤保持。2.保持的含義不僅限于保護，而是保護、改進與合理利用。

3.水土保持的目的在于充分發(fā)揮山丘區(qū)和風沙區(qū)水土資源的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，改善當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)效勞。

4.水土保持學是近年來才形成的一門綜合性很強的應(yīng)用技術(shù)科學。

二、水土流失現(xiàn)狀、趨勢、危害

1.水土流失現(xiàn)狀

我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一，土壤侵蝕遍布全國，而且成因復(fù)雜，強度高，尤其以西北的黃土、南方的紅壤和東北的黑土水土流失最為強烈。據(jù)水利部遙感中心1990年調(diào)查統(tǒng)計，全國土壤侵蝕面積達492萬km2,占國土面積的51%，其中輕度以上的水蝕面積179萬km2,風蝕面積188萬km2,凍融侵蝕125萬km2。

2.水土流失的開展趨勢

水土流失，除自然因素外，主要原因是人類不合理的活動造成的。經(jīng)過幾十年綜合治理，取得了一定的成效，但由于人口膨脹，糧食和能源危機導(dǎo)致的毀林開荒等難以有效制止，加上一些經(jīng)濟建設(shè)部門開礦、修路和根本建設(shè)不注意水土保持，使得現(xiàn)有的土地資源遭受到嚴重破壞。因此，我國的水土流失程度在局部近期有加劇的趨勢。

3.水土流失的危害

水土流失損壞了大量的水土資源，破壞了生態(tài)平衡，惡化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活環(huán)境，影響了社會經(jīng)濟的開展和人民生活水平的提高。具體來說表達在以下幾個方面：

〔1〕破壞土地資源，吞食農(nóng)田，威脅群眾生存

〔2〕削弱地力，加劇干旱開展

〔3〕泥沙淤積河床，加劇洪澇災(zāi)害

〔4〕泥沙淤積水庫湖泊，降低其綜合利用功能

〔5〕影響航運，破壞交通平安

〔6〕土地沙化

〔7〕水土流失與貧困惡性循環(huán)，同步開展水土保持的原那么

〔1〕把防止與調(diào)節(jié)地表徑流放在首位

〔2〕提高土壤抗蝕能力〔3〕重視植被的環(huán)境保護作用〔4〕把保護土地與改進土地結(jié)合起來〔5〕采用綜合措施防治水土流失〔6〕因地制宜〔7〕生態(tài)—經(jīng)濟效益兼優(yōu)的原那么〔8〕以“持續(xù)開展”的理論指導(dǎo)區(qū)域的綜合整治與經(jīng)營

四、水土保持的措施體系

〔1〕規(guī)劃經(jīng)營措施

〔2〕水土保持林草措施

〔3〕工程措施

〔4〕水土保持農(nóng)牧業(yè)技術(shù)措施

〔5〕水土保持法律性措施五、國外水土保持的開展狀況與趨勢

1.歐洲

由于歐洲阿爾睥斯山區(qū)各國山地森林覆蓋率大，植被好，農(nóng)業(yè)利用主要是牧業(yè)，土壤面蝕作用較輕微，而山洪、泥石流、滑坡侵蝕作用強烈，危害作用大。

在歐洲，水土保持工作與防治山洪、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害聯(lián)系在一起，稱為荒溪治理。歐洲文藝復(fù)興以后，圍繞因濫砍亂伐而引起的山地荒廢，歐洲阿爾睥斯山區(qū)各國開展了以恢復(fù)森林為中心的森林恢復(fù)工程。奧地利在15世紀就出現(xiàn)了以防治山洪為目的的攔沙壩。

歐洲各國的山區(qū)水土保持工作與山區(qū)流域綜合治理是緊密結(jié)合的。各國政府農(nóng)林部林業(yè)司下設(shè)荒溪治理處或山區(qū)流域治理處主管全國山區(qū)水土保持工作。政府每年撥款資助各州具有山洪、泥石流發(fā)生危險的流域開展綜合工作。

2.美國

美國從中央到地方有一套完整實施水土保持的機構(gòu)，而且有專門的經(jīng)費渠道。美國農(nóng)業(yè)部中設(shè)有土壤保持局，它有三個方面的任務(wù)：水土保持；自然資源調(diào)查；鄉(xiāng)鎮(zhèn)資源普查的保護與開發(fā)。

由于美國國家掌握了相當數(shù)額的水土保持經(jīng)費，所以國家可以通過國會每隔幾年列一專項，進行一些小流域的治理。美國的水土保持措施分為坡面治理與溝壑治理措施兩大類，其中坡面治理措施主要有：水土保持農(nóng)業(yè)耕作措施、田間工程措施、造林草措施；溝壑治理措施主要有：草皮排水道、封溝育林草、溝頭防護、削坡填溝、壩庫工程等。美國水土保持十分重視技術(shù)推廣工作，包括：提供設(shè)備、技術(shù)標準、技術(shù)資料、信息；幫助水土保持規(guī)劃與實施；組織參觀先進治理樣板或技術(shù)；出版技術(shù)手冊、標準；舉辦培訓(xùn)班或講座。

3.日本

日本的水土保護事業(yè)主要是作為社會公益事業(yè)而實施的，農(nóng)林部和建設(shè)部負責主持水土保持工作。在日本，水土保持的目的是控制山地侵蝕、搬運，并防治山區(qū)流域荒廢，發(fā)生泥沙災(zāi)害，水土保持措施包括山腹工程、溪流工程、滑坡防止工程等。

六、水土保持與其他學科的聯(lián)系

1.與氣象學、水文學的關(guān)系

各種氣候因素和不同的氣候類型對水土保持都有直接或間接的影響，并形成不同的水文特征；另一方面，通過綜合治理，改變大氣層下墊面形狀，對局部地區(qū)的小氣候及水文特征加以調(diào)節(jié)與改善。

2.與地貌學的關(guān)系

地形是影響水土流失的重要因素之一，而水土流失過程又對地形進行在塑造。

3.與地質(zhì)學的關(guān)系

許多水土流失的形式的發(fā)生與地質(zhì)條件有關(guān)，水土保持工程的設(shè)計與施工涉及地基、地下水等方面的問題，需要運用水文地質(zhì)學及工程地質(zhì)學的知識。

4.與土壤學的關(guān)系

土壤是水蝕和風蝕的主要對象，土壤的物理性狀與水土流失有密切的關(guān)系。

5.與應(yīng)用力學的關(guān)系第二章水土保持理論根底第一節(jié)生態(tài)經(jīng)濟學理論[教學重點]：流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。

一、生態(tài)經(jīng)濟學的觀念

生態(tài)經(jīng)濟學以生態(tài)學原理為根底，經(jīng)濟學理論為主導(dǎo)，以人類活動為中心，圍繞著人類經(jīng)濟活動與自然生態(tài)之間相互開展關(guān)系這個主題，研究生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)相互作用所形成的生態(tài)經(jīng)濟符合系統(tǒng)，研究其矛盾運動中發(fā)生的生態(tài)經(jīng)濟問題，說明它們產(chǎn)生的生態(tài)經(jīng)濟原因及解決的理論原那么，從而揭示生態(tài)經(jīng)濟運動的開展的客觀規(guī)律。將流域作為一個開放的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)進行分析、評價、調(diào)控和經(jīng)營管理，是生態(tài)經(jīng)濟學理論在流域整治與管理中的具體運用。二、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的概念和組成

1.概念

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)是由流域生態(tài)系統(tǒng)和流域經(jīng)濟系統(tǒng)相互交織而成的復(fù)合系統(tǒng)。它具有獨立的特征和結(jié)構(gòu)，有其自身運動的規(guī)律性，與系統(tǒng)外部有著千絲萬縷的聯(lián)系，是一個能夠經(jīng)過調(diào)控，優(yōu)化利用流域內(nèi)各種資源，形成生態(tài)經(jīng)濟合力，產(chǎn)生生態(tài)經(jīng)濟功能和效益的開放系統(tǒng)。

2.組成要素

〔1〕人口〔2〕環(huán)境〔3〕資源〔4〕物資〔5〕資金〔6〕科學技術(shù)

3.組成要素的結(jié)合

〔1〕結(jié)合的動力—人類的需求

人類的要求大體經(jīng)歷了三個階段：即單純生存需求階段、物質(zhì)需求階段和包括優(yōu)美環(huán)境在內(nèi)的全面需求階段。

〔2〕結(jié)合渠道

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部各要素的相互結(jié)合，不但要有需求作動力，而且還必須通過生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)投入產(chǎn)出渠道，才能完成各要素之間的相互結(jié)合。

〔3〕結(jié)合的手段

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部各要素經(jīng)過投入產(chǎn)出渠道相互結(jié)合，并不是自發(fā)進行的，而是運用一定的科學技術(shù)手段交織連接的結(jié)果。三、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.有序的耗散結(jié)構(gòu)

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)是一個遠離平衡狀態(tài)的開放系統(tǒng)，由于遠離平衡狀態(tài)，系統(tǒng)就需要不停的物質(zhì)、能量、信息的交換來趨于或維持一定的動態(tài)平衡，在這一復(fù)雜的運動變化中，系統(tǒng)內(nèi)部不同元素之間存在著非線形的機制。因此，流域生態(tài)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是一種典型的有序的組織結(jié)構(gòu)—耗散結(jié)構(gòu)。

2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)各要素之間的相互結(jié)合，不僅是點的結(jié)合和單鏈條上的結(jié)合，而且是縱橫交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合。

3.立體結(jié)構(gòu)

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有明顯的三維空間特征。如：云南的茶膠人工森林。

四、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的功能

1.物質(zhì)循環(huán)

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是流域自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與流域社會經(jīng)濟系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的有機結(jié)合和統(tǒng)一，是流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)中自然物質(zhì)與經(jīng)濟物質(zhì)相互滲透、互相轉(zhuǎn)化、不斷循環(huán)的運動過程。

2.能量流動

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的能量是指做功的能力，包括正在做功的能量和未做功但具有潛在做功能力的能量。生態(tài)系統(tǒng)的太陽能、生物能、礦化能和各種潛能稱為自然能量。自然能量投入經(jīng)濟系統(tǒng)中，按照人類經(jīng)濟活動的意圖，沿著人們的經(jīng)濟行為、技術(shù)行為所規(guī)定的方向傳遞和變換，成為經(jīng)濟系統(tǒng)中經(jīng)濟能量。

3.價值增殖

在物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程中，勞動者在勞動過程中消費著活勞動和物化勞動，在創(chuàng)造出新的使用價值的同時，不但轉(zhuǎn)移了舊價值，而且創(chuàng)造了一定數(shù)量的新價值，實現(xiàn)了價值的增殖。

4.信息傳遞

人類控制生態(tài)系統(tǒng)，是通過獲得信息流控制能流和物流來實現(xiàn)的，生態(tài)經(jīng)濟管理就是科學地調(diào)節(jié)物流、能流和價值流。

五、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的平衡

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的平衡，是保持生態(tài)平衡條件下的經(jīng)濟平衡，是生態(tài)平衡與經(jīng)濟平衡有機結(jié)合、相互矛盾的統(tǒng)一體，是在“自然選擇”與“人工選擇”的化過程中，流域綜合治理的生態(tài)目標和經(jīng)濟目標統(tǒng)一的平衡狀態(tài)。

1.根本特性

流域生態(tài)經(jīng)濟平衡是客觀存在的，具體表現(xiàn)在流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡、機制平衡和功能平衡三個方面。流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的平衡是具有客觀性、相對性和動態(tài)性。

2.平衡的模式

由于流域所處的地理位置、自然環(huán)境、社會經(jīng)濟等方面的差異，使不同類型的流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)或同類系統(tǒng)在不同的時序上呈現(xiàn)出不同的流域生態(tài)經(jīng)濟平衡狀態(tài)。根據(jù)生態(tài)目標和經(jīng)濟目標的不同組合，可歸納為3種典型的生態(tài)經(jīng)濟平衡模式。

〔1〕穩(wěn)定的生態(tài)經(jīng)濟平衡模式

在這種平衡狀態(tài)下，系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)力因抵償外部不當?shù)母深A(yù)力而減弱，但能勉強維持系統(tǒng)原來的功能和結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)處于保持原有水平和規(guī)模的在生產(chǎn)運動，在運動中不出現(xiàn)非正常的異變。

〔2〕自控的生態(tài)經(jīng)濟平衡模式

在這種模式下，由于各種內(nèi)外因的激發(fā)使生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)出現(xiàn)各種異變時，系統(tǒng)可憑借自身的自我調(diào)節(jié)機制，迅速恢復(fù)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，保證生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的正常運行和生態(tài)經(jīng)濟功能的正常發(fā)揮，保持原來的生態(tài)經(jīng)濟平衡狀態(tài)。

〔3〕優(yōu)化的生態(tài)經(jīng)濟平衡模式

在這種平衡狀態(tài)下，系統(tǒng)中各要素以及結(jié)構(gòu)與功能之間都處于融洽協(xié)調(diào)的關(guān)系中，生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)在自控、穩(wěn)定的同時，不斷完善和進化。第二節(jié)大系統(tǒng)控制原理[教學重點]：大系統(tǒng)控制論在流域生態(tài)系統(tǒng)控制中的應(yīng)用。一、概念

大系統(tǒng)控制論是控制論的一個新的學科分支，它研究各種不同領(lǐng)域〔生物生態(tài)、社會經(jīng)濟、工程技術(shù)〕中，大系統(tǒng)的控制過程的共同規(guī)律和方法。大系統(tǒng)控制論是在系統(tǒng)科學與計算機科學等有關(guān)學科相結(jié)合的根底上，形成的一門橫向交叉學科，是關(guān)于大系統(tǒng)分析與綜合，大系統(tǒng)控制、管理和決策的方法學。

所謂“分析”，是對已有的大系統(tǒng)，進行定性、定量與靜態(tài)、動態(tài)的分析，對系統(tǒng)現(xiàn)有運行狀態(tài)進行評價，對系統(tǒng)未來開展趨勢進行預(yù)測，從而為改善系統(tǒng)的品質(zhì)和性狀，提供科學的依據(jù)。

所謂“綜合”，是對待建的大系統(tǒng)，進行結(jié)構(gòu)和參數(shù)綜合，包括總體方案設(shè)計、控制方法優(yōu)選、管理決策制訂、控制作用實施等。實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化、穩(wěn)定化、協(xié)調(diào)化與智能化。從控制論觀點來看，許多系統(tǒng)都可以認為是由“控制者”與“被控制對象”所組成的閉環(huán)系統(tǒng)。二、大系統(tǒng)控制論在流域生態(tài)系統(tǒng)控制中的應(yīng)用

1.“人—流域”系統(tǒng)的可控性

“可控性”是指系統(tǒng)是否具有從現(xiàn)有的初始狀態(tài)控制到預(yù)期的目標狀態(tài)的可能性?！翱煽匦浴崩碚撗芯靠煽叵到y(tǒng)應(yīng)當滿足的結(jié)構(gòu)和參數(shù)條件，以及系統(tǒng)的可控性程度問題。

應(yīng)用“可控性”理論來研究“人—流域”系統(tǒng)，有助于確定為控制污染、改善環(huán)境所需要的控制和治理手段。

2.“人—流域”系統(tǒng)的最經(jīng)濟控制

“最經(jīng)濟控制”是指在給定的技術(shù)約束條件下，如何設(shè)計控制系統(tǒng)，使所需付出的經(jīng)濟代價最小，而所獲得的經(jīng)濟效益最大。如：環(huán)境污染的控制。

3.“人—流域”系統(tǒng)的可觀測性

“可觀測性”是指能否利用物理上可測的輸出量，對系統(tǒng)的全部對象進行觀測的可能性。它研究可觀測系統(tǒng)應(yīng)滿足的結(jié)構(gòu)和參數(shù)條件及系統(tǒng)的可觀測程度問題。

4.“人—流域”系統(tǒng)的最經(jīng)濟觀測

“最經(jīng)濟觀測”是指在給定的技術(shù)約束條件下，如何設(shè)計狀態(tài)觀測系統(tǒng)，使所付出的經(jīng)濟代價最小,而所獲得的經(jīng)濟效益最大。如：設(shè)計最經(jīng)濟的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。

5.“人—流域”系統(tǒng)的穩(wěn)定化

“穩(wěn)定化”是使失去穩(wěn)定平衡的系統(tǒng)，恢復(fù)穩(wěn)定平衡。為此，要對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析，找出失去穩(wěn)定的原因，尋求恢復(fù)穩(wěn)定的方法。

6.“人—流域”系統(tǒng)的協(xié)調(diào)化

“協(xié)調(diào)化”是指通過“協(xié)調(diào)控制”過程，使系統(tǒng)維持協(xié)調(diào)平衡狀態(tài)，在各子系統(tǒng)局部優(yōu)化的根底上，實現(xiàn)打系統(tǒng)的全局優(yōu)化。如：在局部系統(tǒng)環(huán)境改善與生態(tài)平衡的根底上，實現(xiàn)全局系統(tǒng)的環(huán)境改善與生態(tài)平衡。

7.“人—流域”系統(tǒng)的智能化

人是“主動的”控制者，不同于通常的機器—“被動的”控制者。

第三節(jié)景觀生態(tài)學原理

[教學重點]：景觀生態(tài)學的屬性。

一、概念

景觀生態(tài)學是由生態(tài)學和地理學相互滲透，交叉而形成的，它是用生態(tài)學的概念、理論和方法去研究景觀，景觀是景觀生態(tài)學的研究對象。

景觀生態(tài)學是一門應(yīng)用性很強的學科。它不僅包括自然景觀，還包括有人文景觀。

二、景觀生態(tài)學的屬性

景觀是一個整體，一定具有特有的屬性，有比生態(tài)系統(tǒng)更高層次上的概括。

1.景觀的異質(zhì)性

〔1〕景觀異質(zhì)性的來源

景觀異質(zhì)性的來源，除了本身的基質(zhì)地球化學背景外主要來自自然的干擾、人類的活動、植被的內(nèi)源演替以及所有這3個來源在特定景觀里的開展歷史，也表現(xiàn)在時間上的動態(tài)變化，也就是已經(jīng)被廣泛研究的演替。

〔2〕景觀異質(zhì)性的內(nèi)容

A.空間組成該區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的類型、種類、數(shù)量及其面積的比例。

B.空間的構(gòu)型各生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、斑塊的形狀、斑塊的大小以及景觀比照度和連接度。C.空間相關(guān)各生態(tài)系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)程度、整體或參數(shù)的關(guān)聯(lián)程度、空間的剃度和趨勢度以及空間尺度。

2.景觀的格局

〔1〕景觀格局的定義

景觀的格局是指大小或形狀不同的斑塊，在景觀空間上的排列。它是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，同時又是包括干擾在內(nèi)的各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果。

〔2〕景觀空間格局的分類

A.點格局B.線格局C.網(wǎng)格局D.平面格局E.立體格局

3.干擾

干擾在景觀生態(tài)學中具有特殊的重要性。

〔1〕一般認為干擾造成景觀異質(zhì)性和改變景觀格局的重要原因。

〔2〕干擾在異質(zhì)的景觀上如何擴散？

4.尺度

景觀的結(jié)構(gòu)、功能和變化都受尺度所制約，空間格局和異質(zhì)性的測量勢取決于測量的尺度。尺度可分為空間尺度和時間尺度。一個景觀在一個尺度上是同質(zhì)的，在另外一個尺度是異質(zhì)的，在一個尺度上是穩(wěn)定的，在另外一個尺度是動態(tài)的。

三、景觀生態(tài)學的一般原理

1.景觀的結(jié)構(gòu)和功能原理

每一個獨立的生態(tài)系統(tǒng)可看作一個寬廣的鑲嵌體、狹窄的走廊或背景基質(zhì)

2.生物多樣性原理

生物多樣性、景觀異質(zhì)性和鑲嵌體的情況

3.物種流原理

不同生境之間的異質(zhì)性，是引起物種移動和其他流動的根本原因。

4.養(yǎng)分再分配原理

5.能量流動原理

6.景觀的變化原理

7.景觀的穩(wěn)定性原理第四節(jié)可持續(xù)開展理論[教學重點]：可持續(xù)開展評價的原那么。

一、可持續(xù)開展的概念

可持續(xù)開展是指滿足當代人的需求，不以犧牲后代人的需求為代價。它強調(diào)公平性、公正性和持續(xù)性三個原那么。

二、可持續(xù)開展評價的內(nèi)容

1.區(qū)域空間的準確劃分2.區(qū)域可持續(xù)開展的戰(zhàn)略目標3.制定區(qū)域可持續(xù)開展評價的指標體系4.進行區(qū)域可持續(xù)開展?jié)摿Φ脑u估5.各類利益集團之間的協(xié)調(diào)與互補6.區(qū)域內(nèi)外重大自然改造工程的專門評估7.估計區(qū)域內(nèi)可持續(xù)開展的綜合效益8.進行區(qū)域細部的結(jié)構(gòu)設(shè)計9.建立區(qū)域可持續(xù)開展管理的監(jiān)控系統(tǒng)

三、評價的原那么

1.區(qū)域系統(tǒng)的整體性原那么2.要素奉獻的最小限制原那么

3.系統(tǒng)在空間分布上的連續(xù)過度原那么4.區(qū)域的相似性與差異性互補的原那么

5.區(qū)域系統(tǒng)的演進趨勢的趨穩(wěn)性原那么6.區(qū)域過度的振蕩節(jié)律原那么

7.要素功能的遞減原那么第三章土壤侵蝕原理第一節(jié)土壤侵蝕的概念及導(dǎo)致土壤侵蝕的根本營力[教學重點]：土壤侵蝕、土壤侵蝕量、土壤流失量、土壤侵蝕模數(shù)的概念。

一、土壤侵蝕的概念

美國土壤保持學會〔1971〕關(guān)于土壤侵蝕的解釋是：土壤侵蝕是水、風、冰或重力等營力對陸地外表的磨損，或者造成土壤、巖屑的分散與移動。

在《中國大百科全書·水利卷》對土壤侵蝕所下的定義是：土壤及其母質(zhì)在水力、風力、凍融、重力等外營力的作用下，被破壞、剝蝕、搬運和沉積的過程。

按照土壤侵蝕發(fā)生的速度，可分為正常侵蝕和加速侵蝕；

按土壤侵蝕發(fā)生的時間，可分為古代侵蝕和現(xiàn)代侵蝕。

土壤侵蝕量：土壤在外營力作用下產(chǎn)生位移的物質(zhì)量。

土壤流失量：土壤侵蝕量中被輸移出特定地段的泥沙量。

流域產(chǎn)沙量：在特定時段內(nèi)，通過小流域出口某一觀測斷面的泥沙總量。

土壤的侵蝕模數(shù)：單位時間單位面積上的土壤侵蝕量。

二、導(dǎo)致土壤侵蝕的根本營力

1.內(nèi)營力作用

內(nèi)營力作用是由地球內(nèi)部能量所引起的，它的主要表現(xiàn)是地殼運動、巖漿活動和地震等。

地殼運動使地殼發(fā)生變形和變位，改變地殼構(gòu)造形態(tài)，因此又稱為構(gòu)造運動。

根據(jù)地殼運動的方向，可分為垂直運動和水平運動。

〔1〕垂直運動:隆起和下沉等

〔2〕水平運動：褶皺運動；斷裂運動；

〔3〕巖漿活動

〔4〕地震

2.外營力作用

外營力作用的主要能源來自于太陽能，它的作用形式很多，如：流水、地下水、冰川、風沙等等。外營力作用總的趨勢是通過風化、剝蝕、搬運和堆積對地形進行再塑造。第二節(jié)土壤侵蝕的分類、形式[教學重點]：水力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕、冰川侵蝕、混合侵蝕、風力侵蝕、植物侵蝕的主要形式和特點。根據(jù)土壤侵蝕產(chǎn)生的主要外營力種類，可以將土壤侵蝕劃分為多種類型，在每種土壤侵蝕類型種，根據(jù)不同的外部形態(tài)，又分為不同的形式。

一、土壤侵蝕的分類

外營力的種類土壤侵蝕的類型以水的損失為主空氣干旱和旱風坡地干旱坡地土壤滲漏損失垂直侵蝕以降雨為主營力肥力侵蝕土壤結(jié)構(gòu)的破壞土壤養(yǎng)分的流失以坡面徑流為主層狀面蝕細溝狀面蝕沙礫化面蝕鱗片狀面蝕以集中股流為主溝蝕山洪侵蝕以重力為主墜石滑坡崩塌等以水力和重力為主石洪泥流以空氣流動為主害風風蝕沙塵暴我國現(xiàn)在通用的分類，在以外營力作為主要依據(jù)的同時，還考慮侵蝕的形式和防治的特點。

二、土壤侵蝕形式

1.水力侵蝕：由于大氣降水，尤其是降雨所導(dǎo)致的侵蝕過程及其一系列土壤侵蝕形式稱為水力侵蝕。

〔1〕濺蝕

濺蝕是指裸露的坡地受到雨滴的擊濺而引起的土壤侵蝕現(xiàn)象。它是一次降雨中最先導(dǎo)致的土壤侵蝕。它產(chǎn)生的危害有：破壞土壤表層結(jié)構(gòu)；堵塞土壤孔隙；阻止雨水下滲；為產(chǎn)生坡面徑流和層狀侵蝕創(chuàng)造條件。

〔2〕面蝕

面蝕是指由于分散的地表徑流沖走坡面表層土粒的一種侵蝕現(xiàn)象。根據(jù)面蝕發(fā)生的地質(zhì)條件、土地利用現(xiàn)狀的不同及其表現(xiàn)的形態(tài)差異，又可以分為以下四種：A.層狀面蝕B.沙礫化面蝕C.鱗片狀面蝕D.細溝狀面蝕〔3〕溝蝕

溝蝕是指由聚集在一起的地表徑流沖刷破壞土壤及母質(zhì)，形成切入地表以下溝壑的土壤侵蝕形式。面蝕產(chǎn)生的細溝，在集中的地表徑流侵蝕下繼續(xù)加深、加寬、加長，當溝壑開展到不能為耕作所平復(fù)時，變成溝蝕，形成侵蝕溝。根據(jù)溝蝕程度及表現(xiàn)形式，可分為以下三種類型：

A.淺溝侵蝕：在細溝面蝕的根底上，地表徑流進一步集中，由小股徑流聚集成較大的徑流，既沖刷表土又下切底土，形成橫斷面為寬淺槽形的淺溝。特點是：沒有形成明顯的溝頭跌水，正常的耕翻已不能復(fù)平，不阻礙耕犁通過，但已感到不便，由于耕犁作用，溝壁斜坡與坡面無明顯界面。

B.切溝侵蝕：淺溝侵蝕繼續(xù)開展，沖刷力量和下切力量增大，溝深切入母質(zhì)中，有明顯的溝頭，并形成一定高度的跌水。

其特點是：橫斷面呈“V”字形，溝頭有一定高度的跌水，長寬深三方面的侵蝕同時不同程度地進行，加之重力作用，溝岸不斷坍塌。這種侵蝕在質(zhì)地疏松、透水性好和具有垂直節(jié)理的地區(qū)，開展非常迅速。

C.沖溝侵蝕

切溝侵蝕進一步開展，水流更加集中，下切深度越來越大，溝壁向兩側(cè)擴展，橫斷面呈“U”形并逐漸定型，溝底縱斷面與原坡面有明顯的差異，上部較陡，下部已日漸接近平衡斷面。沖溝侵蝕形成的侵蝕溝是侵蝕溝發(fā)育的末期，但沒有到達相對穩(wěn)定的程度，這時溝底下切雖已緩和，但溝頭的溯源侵蝕和溝坡溝岸的崩塌還在發(fā)生。

〔4〕山洪侵蝕

山洪侵蝕是指山區(qū)河流洪水對溝道堤岸的沖淘、對河床的沖刷或淤積過程。具有流速高、沖刷力大和暴漲暴落的特點，破壞力很大，能搬運和沉積泥沙石塊。受山洪沖刷的河床稱為正侵蝕，被淤積的稱為負侵蝕。

自然陡坡的存在，其穩(wěn)定性是由土體內(nèi)的內(nèi)摩擦力和凝聚力以及其生長的自然植被的固持作用來維持的。當受到外營力的作用時，其穩(wěn)定被打破。

2.重力侵蝕

重力侵蝕是一種以重力作用為主引起的土壤侵蝕形式。以重力為主要外營力的侵蝕形式主要有：A.陷穴B.瀉溜C.崩塌D.滑坡

滑坡和崩塌的區(qū)別：

〔1〕崩塌主要出現(xiàn)在地勢高差大，有臨空面高山地區(qū)，特別是河流侵蝕地帶，滑坡一般發(fā)生在12—32度范圍內(nèi)。

〔2〕滑坡發(fā)生后，可以看見明顯的滑動面，滑坡體的層次未大亂，而崩塌沒有明顯的滑動面，層次被打亂。

〔3〕滑坡的堆積物有明顯的分選性，而崩塌的堆積物那么沒有。

3.凍融侵蝕

凍融侵蝕

凍融侵蝕在我國北方寒溫帶較為廣泛。其特點是：

〔1〕凍融使邊坡上的土體含水量增大，加重了土體的不穩(wěn)定性。

〔2〕凍融使土體發(fā)生機械變化，破壞了土壤內(nèi)部的凝聚力。

〔3〕土壤解凍的時空差異性，形成不透水層。

4.冰川侵蝕

由于現(xiàn)代冰川的活動對地表造成的機械破壞作用稱為冰川侵蝕?？煞譃閯兾g和拔蝕兩種。

5.混合侵蝕

混合侵蝕是指在水流沖力和重力共同作用下的一種特殊侵蝕形式，在生產(chǎn)上常稱混合侵蝕為泥石流。根據(jù)其所含固體物質(zhì)的比例，可分為泥石流、石洪和泥流。

6.風力侵蝕

主要包括空氣干旱和害風，風沙流、沙塵暴等。

7.植物侵蝕

土壤理化性質(zhì)的惡化、肥力下降和土壤干化。

土壤干化的嚴重后果：土壤退化(土壤的化學性質(zhì)和物理性質(zhì))；植被生長衰退；使天然植被發(fā)生逆向演替。

土壤干化的原因：

〔1〕植被類型選擇失當

在干旱少雨的山西北部，大面積的栽植喜水濕的楊樹，在民勤地區(qū)營造但面積人工喬木林和耗水性較大的灌木林都是明顯的植被選擇不當?shù)碾x子。此外在降水量400mmm以下地區(qū)大規(guī)模營造喬木林也是植被類型選擇。有寫地區(qū)出于經(jīng)濟效益的考慮，在適合灌木生長的地區(qū)栽種喬木林，在只適宜栽植耐旱喬木樹種的地段栽植耗水性強的速生樹種。

〔2〕為能適當控制群落生產(chǎn)力

在黃土高原一些地區(qū)大面積種植沙打旺。

〔3〕群落密度過大第三節(jié)土壤侵蝕類型分區(qū)根據(jù)我國的地形特點和自然界某一外營力在一較大的區(qū)域里起主導(dǎo)作用的原那么，水利水電部頒發(fā)了《關(guān)于土壤侵蝕類型區(qū)劃分和強度分級標準的規(guī)定》，把全國區(qū)分為三大土壤侵蝕類型區(qū)。

一、水力侵蝕為主的類型區(qū)

這一類型區(qū)大體分布在我國大興安嶺—陰山—賀蘭山—青藏高原東緣一線以東，包括西北黃土高原、東北的低山丘陵和漫崗丘陵、北方山地丘陵、南方山地丘陵、四川盆地及周圍山地丘陵、云貴高原六個二級類型區(qū)。

1.西北黃土高原

這一高原區(qū)主要是指青海日月山以東，山西太行山以西，陜北長城以南，陜、甘秦嶺以北的廣闊地區(qū)。絕大局部屬黃河中游，是我國土壤侵蝕最嚴重的地區(qū)。

土壤條件：黃土在本區(qū)內(nèi)分布很廣、厚度很大的第四紀粉沙物質(zhì)。分為新黃土和老黃土兩種。前者覆蓋在后者之上，總厚度由幾十米至100多米，最厚處達200多米。黃土質(zhì)地勻細，組織疏松，具有大孔隙構(gòu)造，垂直節(jié)理發(fā)育，濕陷性和滲透性都較大。顆粒粒徑0.05-0.002mm的占50%，滲透速度一般在0.8-1.3mm/min。黃土具有迅速分散的特性，在清水中1—4min即可全局部散。

地貌條件：按形態(tài)、結(jié)構(gòu)分，除大局部為丘陵溝壑、高原溝壑，還有風沙丘陵、澗地、河谷川地和土石山地?？偟膩砜?，溝壑縱橫，地形破碎，溝深陡坡是黃土地貌的主要特征。

氣候條件：屬大陸型季風氣候，冬寒夏熱，氣溫變化劇烈，年平均降雨量在300—600mm,分布集中，7、8、9三個月，降雨量占全年的70%；多以暴雨形式出現(xiàn)，暴雨強度每分鐘可達1mm，甚至2mm以上，瞬時暴雨強度更大。一次大暴雨產(chǎn)沙量可占全年總產(chǎn)沙量的40%-86%。

植被條件：黃土高原自東南向西北大致可分為：山地森林、森林草原、草原和干旱草原四個帶。山地植被帶的植被以針、闊葉混交林和灌叢為主，開墾指數(shù)低，一般在10%以下，土壤侵蝕輕微；森林草原帶植被類型以夏綠闊葉林及禾本科、菊科植物群落為主，開墾指數(shù)一般在40%-50%，局部人多地少地區(qū)高達60—70%，土壤侵蝕嚴重；干旱草原帶的植被以藜科及旱生多刺的植物群落為主，開墾指數(shù)為10%—20%，土壤侵蝕嚴重，同時有較強烈的風蝕發(fā)生。

水土流失狀況：除了濺蝕和層狀面蝕普遍發(fā)生外，2度以上的坡耕地有細溝侵蝕發(fā)生；5度以上，那么細溝侵蝕較強，并開始發(fā)生淺溝侵蝕。25度以上有切溝出現(xiàn)；35以上土壤瀉溜；45度-75度陡坡地可發(fā)生滑坡；75度以上陡崖和岸壁可發(fā)生崩塌。年平均侵蝕模數(shù)一般為5000—10000t/km2，高的可達20000t/km2以上，黃河下游泥沙絕大局部來自于本區(qū)。

2.東北的低山丘陵和漫崗丘陵區(qū)

本類型區(qū)南界為吉林省南部，西、北、東三面為大、小興安嶺和長白山所圍繞。在該區(qū)域內(nèi)，除了大、小興安嶺林區(qū)以及三江平原外，其余地方都有不同程度的土壤侵蝕?？煞譃榈蜕角鹆旰吐徢鹆?。這一類型區(qū)又可分為低山丘陵和漫崗丘陵。

〔1〕低山丘陵

主要分布在小興安嶺南部的湯旺河、完達山西側(cè)的倭肯河上游、牡丹江、張廣才嶺西部的螞蟻河、阿什河、拉林河等流域，吉林東部和中部的低山丘陵也屬于本區(qū)范圍。墾植指數(shù)在20%左右，大于10度的坡地也有開墾。加之降雨量較大，有很大的侵蝕危險性，但這些地區(qū)天然次生林較多，植被覆蓋率也較高，就當前的土壤侵蝕情況來看，尚屬于輕度和中度的面蝕和溝蝕。

〔2〕漫崗丘陵

為小興安嶺山前沖積洪積臺地，具有較緩的波狀起伏地形。這一帶原來有繁茂的草甸草原，近五六十年來進行開墾，墾植指數(shù)達70%以上，土壤侵蝕面積大，分布于20多個縣，

是我國東北黑土侵蝕代表類型。坡度一般在7度以下，并以2—4度面積居多，但坡面較長，多為1000—2000米，最長的可達4000米，匯水面積很大，往往使流量和流速增大，從而增加了徑流的沖刷能力。土壤侵蝕的形式主要有面蝕、溝蝕和風蝕，由于長期的面蝕、溝蝕和風蝕的影響，黑土層逐漸變薄，有的地方已經(jīng)露出了心土，出現(xiàn)了黑黃土、黃黑土、“破皮黃”等肥力較低的土壤。

3.北方山地丘陵區(qū)

本類型區(qū)是指漫崗丘陵以南，黃土高原以東，淮河以北，包括東北南部，河北、山西、內(nèi)蒙古、河南、山東等省、自治區(qū)范圍內(nèi)有土壤侵蝕現(xiàn)象的山地、丘陵。

從地形上講，這一類型區(qū)的特點是〔1〕山地丘陵都以居高臨下之勢環(huán)抱平原?！?〕從高山到低山到丘陵到谷地到平原呈梯級狀分布。

這兩個特點說明山區(qū)土壤侵蝕和平原的水患之間的密切關(guān)系，對于安排一個較大區(qū)域范圍內(nèi)治理措施的配置，這種地形特點要作為關(guān)鍵因子加以考慮。

本區(qū)一些淺山的下部和丘陵的上部也廣泛覆蓋著黃土，但土層沒有黃土高原那么厚，凡覆蓋有黃土的低山、丘陵，棉蝕、溝蝕的情況與黃土高原地區(qū)很類似。

4.南方的山地丘陵

本區(qū)的范圍大致以大別山為北屏，巴山、巫山為西障，西南以云貴高原為界，東南直抵海域，并包括臺灣、海南島及南海諸島。土壤侵蝕主要集中在長江和珠江中游，以及東南沿海的各河流的中、上游山地丘陵。

南方山地、丘陵區(qū)溫暖多雨，有利于植物生長，植被恢復(fù)較容易，一般地面植被覆蓋好。但雨量充分，年雨量通常達1000-2000mm，且多暴雨，最大日雨量超過150mm。因地面徑流較大，年徑流深在500mm以上，最大打1800mm，加之高溫炎熱，風化作用強烈，植被遭到破壞的地方，土壤侵蝕相當嚴重。

5.四川盆地及周圍的山地丘陵區(qū)

四川盆地，大致在北以廣元，南以敘永、西以雅安，東以奉節(jié)為四個頂點連成的一個菱形地區(qū)內(nèi)，盆地西部為成都平原，其余局部為丘陵。

整個四川盆地，平壩僅為7%，丘陵約占52%，低山約占41%。四川盆地氣候溫和，雨量豐富，大局部地區(qū)年平均降雨量在1000mm左右，但季節(jié)分配不均勻，夏季降雨集中，徑流充分，徑流系數(shù)為40%—50%，因此侵蝕強烈。

6.云貴高原區(qū)

本區(qū)包括云南、貴州及湖南西部、廣西西部的高原、山地和丘陵。高原西部橫斷山脈最顯著的特點是：高山和峽谷相間，相對高差達千米以上和由此造成的自然地帶的錯綜配置和垂直分布。幽谷底部是熱帶，山嶺頂部是寒溫帶以至寒帶。

氣候：熱帶雨林氣候，高溫多雨，雨量一般在1000mm上下，最多達2000mm，雨量集中，5—10月份降于占到全年的80%，徑流量大，徑流系數(shù)為40%-50%。

水土流失形式：滑坡、泥石流。

云南東川地區(qū)是我國泥石流最發(fā)育、危害最嚴重的地區(qū)之一。例如：流經(jīng)東川市的小江流域，泥石流溝成群分布，其中的蔣家溝流域面積為47.1km2，是東川地區(qū)最大的一條泥石流溝，這條泥石流溝活動十分頻繁，1965年爆發(fā)28次，1966年爆發(fā)17次，根據(jù)觀測，這條溝每年排出的泥石流總量為300——500萬m3，造成了很大的危害。

云貴高原山區(qū)滑坡也很發(fā)育。貴州西部的水城、六枝、盤縣等地是滑坡較多，危害較大的一個地區(qū)，云南的滑坡分布是和泥石流的分布交錯在一起的，而前者又為后者提供了大量的土沙石塊。

二、風力侵蝕為主的類型區(qū)

風力侵蝕主要分布于西北、華北、東北西部，包括新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西等省、自治區(qū)的沙漠及沙漠周邊地區(qū)?？偯娣e為109.5萬KM2，約占全國總面積的11.4%。我國沙漠地區(qū)氣候干旱，雨量稀少，大局部年降水量在200MM以下，最少有在10MM以下的。熱量豐富，氣溫變化劇烈，蒸發(fā)量大，一般在1400—3000MM。氣候異?？菰?，風力強勁。風速經(jīng)常到達5—6級以上。再加上植被稀疏低矮，絕大局部為系草本和灌木，河流沖積或湖積的沙質(zhì)沉積物質(zhì)深厚廣泛，就使得沙漠地區(qū)風沙頻繁而強烈，風沙日一般每年為20—100天左右，最多可達150天，造成強烈的風蝕和風沙遷移、堆積，并形成多種風蝕地貌和廣泛分布的沙丘，沙丘高度一般為10-25M，高大者可達100-300M

三、凍融侵蝕為主的類型區(qū)

凍融侵蝕主要分布在我國西部青藏高原、新疆天山等一些高山地區(qū)和黑龍江流域、大小興安嶺等一些高寒地區(qū)。第四節(jié)土壤侵蝕規(guī)律

[教學重點]：水流挾沙能力的概念；滑坡的力學機制。

土石體受外營力作用時，假設(shè)外營力大于土壤或巖石的結(jié)合力，其結(jié)構(gòu)即發(fā)生破碎和松散現(xiàn)象，假設(shè)外營力繼續(xù)增加，超過土壤或巖石的重量和摩擦力時，土壤或巖石可發(fā)生移動現(xiàn)象。

一、雨滴擊濺引起的土壤侵蝕

1.雨滴的特性與土壤侵蝕

雨滴特性包括雨滴形態(tài)、大小、降落速度、接地時的沖擊力、降雨量、降雨強度和降雨歷時等。

雨滴的大小與濺蝕成正相關(guān)；

雨滴降落的速度與濺蝕成正相關(guān)；

2.濺蝕形成過程

〔1〕雨滴勢能轉(zhuǎn)化為動能

〔2〕降雨動能的經(jīng)驗公式

Wischmeier和Smith建立的經(jīng)驗公式

3.濺蝕結(jié)果

〔1〕干土濺散階段

降雨初期，由于地表土壤水分含量較低，雨滴首先濺起的是枯燥的土壤顆粒。

〔2〕濕土濺散階段二、地表徑流侵蝕作用

1.水流的根本特性

〔1〕層流與紊流

層流沒有垂直于水流方向上分力作用，一般不能卷起泥沙；紊流的水質(zhì)點呈不規(guī)那么的運動，并互相干擾，在水層與水層之間夾雜了大小不一的旋渦運動，易卷起泥沙。

〔2〕坡面水流

水流在向下流動的過程中，由于雨水和雪水的補充，一般順坡流量會逐漸增大。當流量增大到一定值后，成層的流動便不再能夠保持，變成紊流。

〔3〕溝槽水流

溝槽水流均屬紊流。

2.水流的侵蝕作用

水流侵蝕也就是地表泥沙為水流帶走，因此，是否發(fā)生侵蝕可以根據(jù)泥沙啟動條件來判斷。

3.水流的搬運作用

泥沙的搬運形式可分為推移和懸移兩大類。

〔1〕泥沙的搬運方式

推移質(zhì)搬運方式:它的運動行程是間歇的，它被水流搬運一段距離后，便在床面上靜止下來，轉(zhuǎn)化為床沙的一局部，然后等待適宜時機，再一次開始第二個行程。

懸移質(zhì)搬運方式：懸浮于水中，隨水流動，泥沙分布比擬均勻。

交換作用：推移質(zhì)和懸移質(zhì)之間，以及它們與河床上的泥沙之間存在著不斷交換現(xiàn)象。各局部泥沙之間的交換作用，使含沙量在垂線上分布成為一條連續(xù)曲線。

〔2〕水流的挾沙能力

在一定的水流條件下，能夠挾運泥沙的數(shù)量，稱為挾沙力。它包括推移質(zhì)和懸移質(zhì)的全部沙量，如果上游來水的含沙量小于該水流的挾沙力，水流就有可能從本段河床上獲得更多的泥沙，造成床面的沖刷。反之，將發(fā)生沉積。

在水流挾沙能力條件下，水中的泥沙既不會對河床造成沖刷，也不會造成淤積。

4.水流的堆積作用

〔1〕泥沙的沉速

在下沉的開始，球體的運動速度較小，重力大于阻力，這時圓球以加速度前進，球體所承受的阻力在行進中不斷加大。經(jīng)過一定距離以后，阻力大到和重力相等，此后球體即以等速運動向下沉降。一般所謂物體的沉速，都是到達等速運動以后的下沉速度。

〔2〕泥沙的堆積

當泥沙的來量大于水流的挾沙力時，多余的泥沙就要沉積下來。

三、重力侵蝕作用過程

坡面上的風化碎屑或不穩(wěn)定巖體、土體在重力作用下導(dǎo)致崩塌、錯落、滑坡及蠕動。這些重力侵蝕形式的發(fā)生，其主要外營力是由地心引力而產(chǎn)生的重力作用，但是土體下滲水分、土體性質(zhì)、巖石結(jié)構(gòu)、地形條件等也不可無視。

1.塊體運動力學分析

坡地上的風化碎屑或不穩(wěn)定的巖體、土體在重力為主的作用下，以單個落石、碎屑或整塊巖體、土體的向下運動稱為塊體運動。

摩擦阻力：F=N·tga

平衡條件是：?≤a

以上關(guān)系說明，要使坡面上的物質(zhì)穩(wěn)定，需要下滑力小于抗滑強度；而要使下滑力小于抗滑強度，坡角必須小于坡面物質(zhì)的內(nèi)摩擦角。

內(nèi)摩擦角反映了塊體沿坡面下滑剛好起動時的坡角，代表松散物質(zhì)的休止角。對于松散的砂和巖屑來說，內(nèi)摩擦角和休止角是一致的，但凡坡度小于內(nèi)摩擦角時，不管坡高有多大，坡面總是較穩(wěn)定的。

巖屑和砂、土的內(nèi)摩擦角隨顆粒大小、形狀和密度而異。粗大并呈棱角狀而密實的顆粒，休止角大。一般情況下，隨風化碎屑離源地愈遠，其顆粒隨著變小，棱角被磨蝕，圓度增大，摩擦力減小，休止角變緩，因此，愈向坡角，坡度愈趨緩和。

土的內(nèi)摩擦角還隨含水量多寡而異。土粒間的孔隙被水充填后增加滑潤性，減少摩擦力，因而休止角也相應(yīng)變緩，在同一斜坡上，坡頂遠離地下水面較枯燥，而坡腳接近地下水較潤濕，因此，坡度有向坡腳變緩的趨勢。

2.滑坡的力學機制

由于斜坡土體、巖體特性不同，滑動面的性質(zhì)也不一樣，力學分解和計算方法也不相同。但大量實際觀察、試驗與理論上計算，均質(zhì)土體典型滑坡面大多是一個圓弧面。

根據(jù)其受力情況，需要求得土坡得穩(wěn)定系數(shù)K=總抗滑力矩/滑動力矩

當K＞1時，抗滑力大于滑動力，斜坡穩(wěn)定；

當K＜I時，滑動力大于抗滑力，發(fā)生滑動

當K=1時，滑動力與抗滑力相等，斜坡處于極限平衡狀態(tài)。

四、凍融及冰川侵蝕作用過程

1.凍土作用

凡處于零溫或負溫，并含有冰的各種土，稱為凍土；溫度狀況相同但不含冰的那么稱為寒土。凍土按凍結(jié)時間的長短，又可分為季節(jié)凍土和多年凍土兩類。

凍融作用：由于溫度周期性地發(fā)生正負變化，凍土層中的地下冰和地下水不斷發(fā)生相變和位移，使土層產(chǎn)生凍漲、融沉、流變等一系列應(yīng)力變形。這一復(fù)雜過程稱為凍融作用。它使巖石遭受破壞，松散沉積物受到分選和干擾，凍土層發(fā)生變形，從而塑造出各種類型的凍土地表類型。

2.熱融作用

熱融作用可分為熱融滑塌和熱融沉陷兩種。

熱融滑塌：由于斜坡上的地下冰融化，土體在重力作用下沿凍融界面移動就形成熱融滑塌。熱融沉陷：平坦的地表因地下冰的融化而產(chǎn)生各種負地貌。

由熱融沉陷形成的地貌有沉陷漏斗，淺洼地；沉陷盆地等。當這些負地貌積水時，就形成了熱融湖塘。我國青藏高原多年凍土區(qū)，熱融湖塘分布很廣泛。

3.冰川作用

重要有拔蝕作用和剝蝕作用。

冰川是一種巨大的侵蝕力量。冰島的冰源河流含沙量為非冰川河流的5倍，侵蝕力可能超過一般河流的10—20倍，冰川主要是依靠冰內(nèi)尤其是冰川底部所含的巖石碎塊對地表進行侵蝕。

在冰川滑動過程中，它們不斷銼磨冰川床，這種作用通常稱為刨蝕作用。另外，冰川下因節(jié)理發(fā)育而松動了的巖塊的突出局部，可能和冰凍結(jié)在一起，冰川移動時把巖塊拔出帶走，這是拔蝕作用。

冰川的搬運能力是驚人的。大陸冰川可以把大片基巖從原地搬走，波羅的海南部平原上就有冰川從另一岸搬運來的大巖塊。山岳冰川的搬運能力也不小，喜馬拉雅山中即有直徑達28m，重量超過萬噸的大漂礫。第五節(jié)影響土壤侵蝕的因素[教學重點]：土壤因素、植被因素及人為活動對土壤侵蝕的影響。

影響土壤侵蝕的因素可以分為兩大類：自然因素和人為因素。其中自然因素是土壤侵蝕發(fā)生、開展的潛在條件，包括氣候、地形、土壤、地質(zhì)和植被等，它們對土壤侵蝕的影響各不相同，但又是相互制約、相互影響的。

人為因素是土壤侵蝕的主導(dǎo)因素，對土壤侵蝕有積極的和消極的影響。

一、氣候因素對土壤侵蝕的影響

氣候因素對土壤侵蝕的影響有直接的間接的影響。

一般來說，大風、暴雨等造成的影響是直接的，而溫度、濕度、日照等因素對植物的生長、植被類型、巖石風化等都有一定影響，對土壤侵蝕是間接的影響。

1.降雨

降雨的要素包括降雨強度、降雨量、降雨類型、降雨歷時、雨滴大小等?！?〕降雨強度

單位時間內(nèi)的降雨量稱為降雨強度。常用mm/h表示，根據(jù)其強度的大小，降雨可分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨等，一般暴雨以上就能造成嚴重的水力侵蝕，而且降雨強度是降雨因素中對土壤侵蝕影響最大的因子。

〔2〕雨滴的質(zhì)量

大質(zhì)量的雨滴具有較大的落地終點速度，對土壤造成影響也較大。

〔3〕降雨總量

一般來說，隨著降雨總量的增大，土壤侵蝕也增大，但實際中并不完全是這樣，據(jù)觀測，低于10—30mm/h的降雨不至于導(dǎo)致土壤侵蝕的發(fā)生，如果一個地區(qū)多以低強度形式出現(xiàn)，即使其年降雨量較大，也不會導(dǎo)致土壤侵蝕量的增加。但這種情況會為下一步的土壤侵蝕創(chuàng)造條件：具體來說有以下幾個方面：入滲的水分消除了顆粒之間的吸附力；溶解了顆粒之間的膠結(jié)物；增加了單位體積的重量；使?jié)撍嫔撸核罅窟M入斜坡內(nèi)，將使?jié)撍嫔?，因而增加孔隙水壓力，孔隙水壓力對潛在破裂面以上的土石體起著浮托作用。

軟化巖石：如有節(jié)理裂隙發(fā)育的比擬透水的巖層位于富含粘土的相對隔水的巖層之上，大量雨水沿節(jié)理裂隙下滲使后者軟化，促使前者下滑。

2.降雪

降雪過程本身并不直接引起土壤侵蝕的發(fā)生。但一方面降雪后形成冰川冰和冰川；另一方面由于積雪融化產(chǎn)生地表徑流導(dǎo)致土壤侵蝕。

3.溫度

溫度的變化可以引起含有一定土體水分的土體及巖石體凍結(jié)和解凍。而液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，其體積將增大約9%，在水分凍結(jié)的過程中，會對裂隙兩側(cè)的巖石體產(chǎn)生壓力。此外，溫度變化加快巖石的風化。

4.風力

風是土壤侵蝕和風沙流動的動力。風蝕的強弱首先取決于風風速。受地面摩擦阻力的影響，距地面越近，風速越小，紊流和渦動作用越強；距離地面越高，風速越大，氣流也較穩(wěn)定。地面上與人類活動關(guān)系密切的一層稱為地面空氣層，也叫空氣下墊面。

二、地形因素對土壤侵蝕的影響

1.坡度

坡度是決定徑流沖刷能力的根本因素之一，坡度越大，徑流的流速越大，土壤的侵蝕量越較大。但在陜西綏德的試驗研究發(fā)現(xiàn)，在徑流量一定的條件下，隨坡度的增加，沖刷量增加，當增加大一定的坡度后，隨著坡度的增加，沖刷量減少，在黃土溝壑丘陵區(qū)，這個轉(zhuǎn)折坡度大致是25°—28.5°。

2.坡長

一般來說，坡長與徑流量、沖刷量成正比，但應(yīng)結(jié)合降雨條件進行考慮：

〔1〕在特大和較大暴雨情況下，坡長與徑流量、沖刷量均成正相關(guān)；

〔2〕在降雨強度較小，或降雨強度大，但持續(xù)時間短的情況下，坡長與徑流量成反比，與沖刷量成正比。

〔3〕強度很小，歷時也很短的情況下，坡長與徑流量、沖刷量均成負相關(guān)；

3.坡形

坡形一般來說，可以分為四種：直線型、凸形坡、凹形坡、階梯形坡。

直線型坡：在整個坡面上，由于坡度上下一致，所以土壤侵蝕在整個坡面上是一致的。

凹形坡：上部陡，下部緩，中部土壤侵蝕強烈，下部侵蝕減小，有堆積現(xiàn)象。

凸形坡：上部緩，下部陡，土壤侵蝕較直線形坡強烈。

階梯形坡：階梯形坡在臺階上，土壤侵蝕輕微，在臺階邊緣上，容易發(fā)生溝蝕。

三、地質(zhì)因素對土壤侵蝕的影響

1.巖性

巖石本身的特性，對風化過程、風化產(chǎn)物、土壤類型及抗蝕能力都有重要影響。

〔1〕巖石的風化性〔與抗蝕性的關(guān)系〕；〔2〕巖石的堅硬性〔尤其是與溝蝕的關(guān)系〕；

〔3〕巖石的透水性

2.巖石的新構(gòu)造運動地震、震動。

四、土壤因素對土壤侵蝕的影響

1.土壤的透水性

土壤的透水性直接關(guān)系到地表徑流的數(shù)量，和土壤的入滲能力，土壤的透水性主要取決于土壤的機械組成、結(jié)構(gòu)性、孔隙度、土壤特性以及土壤剖面的構(gòu)造、土壤濕度等因素。

〔1〕土壤的機械組成

土壤的機械組成是指土壤中各粒級所占的重量百分比。沙性土壤透水性好，不易產(chǎn)生徑流，粘性土壤那么相反。

〔2〕土壤的結(jié)構(gòu)性

土壤的結(jié)構(gòu)是指土壤顆粒的空間排列方式及其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和通連狀況。土壤的結(jié)構(gòu)性越好，其透水性與持水量越高，研究說明，團粒結(jié)構(gòu)的增大，能大大增加土壤的透水性。〔3〕土壤的孔隙率

土壤的孔隙分為毛管孔隙和非毛管孔隙，水在這兩種孔隙中所受到的力是不一樣的，一般來說，總孔隙度在50%，非毛管孔隙度在20—40%，比擬利益水土保持。

〔4〕土壤的剖面構(gòu)造

尤其注意與滑坡的緊密聯(lián)系。

〔5〕土壤的濕度

土壤濕度，也就是土壤的前期含水量，它影響到下次降雨的入滲量。

2.土壤的抗蝕性

抗蝕性是指土壤抵抗徑流對它的懸浮和分散能力。其大小取決于土粒和水的親和力。用土壤分散率、土壤侵蝕率、土壤的分散系數(shù)來表示。

3.土壤的抗沖性

抗沖性是指土壤抵抗流水和風等侵蝕力的機械破壞作用的能力。一般用土體在靜水中的崩解情況作為它的指標。

五、植被因素對土壤侵蝕的影響破壞植被帶來的后果植被的水土保持作用

植被因素是防治土壤侵蝕最積極的因素，幾乎在任何條件下都有阻緩水蝕和風蝕的作用，具體表達在以下幾個方面：

1.攔截雨滴

植被通過林冠截留和枯枝落葉截留，在減少雨量的同時，能大大削減降雨的動能，減少濺蝕及集中股流量。

2.調(diào)節(jié)地表徑流

植被中的枯枝落葉層，保護地表，吸收地表徑流，增加地表粗糙度，分散、滯緩徑流，過濾泥沙。對到達地表的降雨進行再分配。

3.固持土壤

植被的根系象鉚釘一樣，對土壤起到一定的網(wǎng)絡(luò)固持作用，大大增加了土壤的穩(wěn)定性。

4.改進土壤性狀

枯枝落葉腐爛后，可以增加土壤的團粒結(jié)構(gòu)，植被根系在土壤中存在又增加了土壤的孔隙度，尤其是非毛管孔隙度。

5.減低風速，防止風害

植被存在對減低風速，防止風害有積極的作用，但植被不同的結(jié)構(gòu)起到的防護效果，應(yīng)用的條件是不一樣的。植被的結(jié)構(gòu)一般分為緊密結(jié)構(gòu)、疏透結(jié)構(gòu)、通風結(jié)構(gòu)。

六、人為活動對土壤侵蝕的影響

人為活動對土壤侵蝕的影響具有雙重效益：

1.消極的效益2.積極的效益

第四章小流域綜合治理規(guī)劃第一節(jié)小流域治理規(guī)劃的概念、內(nèi)容和作用一、流域治理規(guī)劃的概念

1.小流域

小流域是指由完整的分水線構(gòu)成的一個閉合區(qū)域，降落在分水線兩邊的降雨分別落在不同的流域。根據(jù)地面和地下分水線是否重合，分為閉合流域和不閉合流域。

2.流域治理規(guī)劃

流域治理規(guī)劃是以流域為地域單元的水土保持規(guī)劃。具體來講，就是根據(jù)區(qū)域規(guī)劃提出的方向和要求，結(jié)合流域的自然環(huán)境、資源和社會經(jīng)濟條件，合理安排、確定流域的農(nóng)林牧各業(yè)用地的比例和位置，布設(shè)各項水土保持措施，安排各項治理工作所需的勞力、物資、經(jīng)費和進度，制定技術(shù)經(jīng)濟指標，提出各項措施的要求。

二、流域治理規(guī)劃的作用

流域治理規(guī)劃是山區(qū)水土流失治理的核心內(nèi)容，它使水土流失治理和水土保持工作按照客觀自然規(guī)劃和社會經(jīng)濟規(guī)律進行，防止盲目性，到達多快好省的目的，其作用主要表達在以下幾個方面：

1.通過制定規(guī)劃，明確生產(chǎn)開展方向，恰當?shù)匕才呸r(nóng)林牧各業(yè)生產(chǎn)用地比例，合理利用水土資源。

2.通過規(guī)劃，可以確定必須采取的各項水土保持治理措施，做到采用綜合措施治理，到達溝坡兼治，上、下游相結(jié)合。

3.通過規(guī)劃，能明確改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的實施方法和有效途徑。

4.通過規(guī)劃，深入研究實施各項治理措施所需的人才、物資、經(jīng)費和時間，并做出合理安排。

5.通過規(guī)劃，可以實事求是地分析和估算流域治理的效益。

三、流域治理規(guī)劃的內(nèi)容和工作程序

1.流域治理規(guī)劃的內(nèi)容

〔1〕土地利用規(guī)劃

土地利用規(guī)劃是流域治理的根底，其主要內(nèi)容是確定農(nóng)林牧各業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)和位置，劃分工礦、村鎮(zhèn)、水利、交通等用地的范圍。

〔2〕水資源利用規(guī)劃

水資源利用規(guī)劃主要根據(jù)流域的具體情況來決定其是否進行，實現(xiàn)供水和需水之間的平衡和水資源的有效利用。

〔3〕農(nóng)、林、牧、副、特業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃

主要指具體到農(nóng)林牧副特各業(yè)本身，它一方面為水土資源規(guī)劃提供依據(jù)，同時又受水土資源規(guī)劃的控制和限制。它主要保證農(nóng)林牧副特各業(yè)本身內(nèi)部比例合理、資源利用和轉(zhuǎn)化效率高。

〔4〕水土流失綜合防止體系規(guī)劃設(shè)計

按照因地制宜、因害設(shè)防、綜合治理、突出效益的原那么，根據(jù)流域水土流失的空間分布特征，在土地利用規(guī)劃的根底上，從分水嶺至坡腳，從芝溝到平溝，從溝頭到溝口，選擇不同地貌部位、不同地類的流域治理措施，提出一套由各種流域治理措施組成的具有較高經(jīng)濟效益的，系統(tǒng)完整的、科學的流域水土流失防治措施體系規(guī)劃。

〔5〕流域治理規(guī)劃的投資和效益

流域治理規(guī)劃的好與壞，優(yōu)與劣，最終是通過投資和效益來表達的。投資的多少，效益的上下，說明了流域治理規(guī)劃方案的優(yōu)劣。在投資計算中，一般包括生產(chǎn)費用，即投資費用和運行費用。效益一般指經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。

〔6〕流域治理規(guī)劃的進度

根據(jù)規(guī)劃期內(nèi)的物資、資金、勞力等情況綜合平衡合理安排各年度內(nèi)實施的治理措施及其面積、施工季節(jié)等，并提出實施規(guī)劃的措施。

2.流域治理規(guī)劃的工作程序

〔1〕.準備工作

①組織綜合性規(guī)劃小組：由于流域治理規(guī)劃工作涉及面廣，綜合性強，需要組織一個具有農(nóng)林牧水等業(yè)務(wù)部門的技術(shù)人員技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)參加的規(guī)劃小組。

②工作細那么的制定和物質(zhì)準備：明確規(guī)劃的任務(wù)、工作量、要求；制定規(guī)劃工作進度、方法、步驟，人員的組成和分工；做好物質(zhì)準備、經(jīng)費預(yù)算和規(guī)章制度的制定。

③制定規(guī)劃提綱：根據(jù)規(guī)劃的任務(wù)、要求，制訂規(guī)劃提綱。一般應(yīng)包括：

前言：說明規(guī)劃任務(wù)來源、目的、要求等；

根本情況：包括自然條件、自然資源和社會經(jīng)濟等

水土流失：現(xiàn)狀、危害及成因等

流域治理的現(xiàn)狀：治理的過程、效益、經(jīng)驗、問題和教訓(xùn)

流域系統(tǒng)分析：資源的分析和評價，社會經(jīng)濟系統(tǒng)的分析評價。

流域治理規(guī)劃：指導(dǎo)思想、土地利用規(guī)劃、治理措施規(guī)劃與設(shè)計、其他規(guī)劃等

實施方案：進度安排、實施措施保障

投資和效益估算：勞力、資金、物質(zhì)的投入；可能獲得的效益。

培訓(xùn)技術(shù)人員：在規(guī)劃之前，應(yīng)進行培訓(xùn)和學習。

〔2〕調(diào)查、規(guī)劃工作

①資料的收集、整理：根底圖件，及自然條件、資源、社會經(jīng)濟和水土保持等相關(guān)資料，明確需補充局部；

②流域綜合調(diào)查：在資料收集和整理的根底上，確定需要調(diào)查的工作內(nèi)容、方法和步驟，并進行調(diào)查工作。主要包括：自然條件調(diào)查，土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、水土流失和水土保持調(diào)查、其他資源利用調(diào)查；

③流域的系統(tǒng)分析與評價：環(huán)境分析、資源評價、水土流失分析評價、社會經(jīng)濟分析與評價；

④流域治理的目標：經(jīng)濟開展目標、社會開展目標、生態(tài)治理和保護目標；

⑤流域治理的綜合規(guī)劃：水土資源利用優(yōu)化、人口優(yōu)化、水土流失控制優(yōu)化；

⑥投資和效益估算。

3.規(guī)劃的實施管理①規(guī)劃方案的評審和決策；②實施的方案、進度；③實施中的管理；④驗收和評價。第二節(jié)流域綜合調(diào)查一、調(diào)查的內(nèi)容

1.自然環(huán)境條件

〔1〕地質(zhì)巖石

包括地質(zhì)構(gòu)造，地層，巖石種類，分布面積、范圍，風化程度，風化層厚度以及突發(fā)性和災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象等。

〔2〕地理、地貌

流域的地理位置、面積，高程高差，流域長度、寬度，溝道平均比降，流域形狀，地貌類型，坡面坡度，溝壑密度等。

〔3〕土壤和地表物質(zhì)

土壤的種類、質(zhì)地，土層厚度，土壤的沙礫含量，孔隙度，土壤容重，土壤肥力，PH值。

〔4〕水土流失

土壤侵蝕的類型、分布、潛在危險。

〔5〕水土保持

各項流域治理水土保持措施的數(shù)量、質(zhì)量及其分布，投入定額與效益。

2.自然資源

〔1〕土地資源

土地利用的現(xiàn)狀、不同土地利用類型的土地利用方式、面積，土地的質(zhì)量等。

〔2〕水資源

地表水：年徑流量，暴雨量，洪峰流量，洪水過程線，可利用的容水量等。

地下水：地下水資源類型，儲量，分布，可開發(fā)利用量等。

水質(zhì)：地表水和地下水資源的水質(zhì)，是否符合生活飲用水質(zhì)標準或農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標準。〔3〕氣候資源

光能：主要包括太陽輻射和日照時數(shù)。

熱量：農(nóng)業(yè)界限溫度穩(wěn)定通過的初、終日期，積溫，無霜期，最熱月和最冷月的平均溫度等。降水：多年平均降水量及其分配情況；

風：平均和最大風速，風向，風季等，年均及最大、最小蒸發(fā)量，枯燥度等。

氣象災(zāi)害：澇災(zāi)、旱災(zāi)、風災(zāi)，凍災(zāi)及病蟲害等災(zāi)害天氣出現(xiàn)的時間、頻率及危害程度等?！?〕生物資源

①植物資源

森林：森林的起源、結(jié)構(gòu)、類型，樹種，年齡，平均樹高，平均胸徑，林冠郁閉度；灌草的覆蓋度；生長勢，枯枝落葉層等。

草地：草地的起源、類型，覆蓋度，草種，生長勢，高度，草場利用方式和利用程度，輪牧輪作周期等。

農(nóng)作物：作物的種類、品種，播種面積，作物產(chǎn)量。

②動物資源

野生動物：物種，數(shù)量等。

人工飼養(yǎng)動物：種類，數(shù)量等。

〔5〕礦產(chǎn)資源

礦產(chǎn)資源的類別，儲量。品種，質(zhì)量，分布、開發(fā)利用條件等。

〔6〕旅游資源

旅游資源的類型，數(shù)量，質(zhì)量，特點，開發(fā)利用條件及其價值等。

3.社會經(jīng)濟

〔1〕人口和勞動力

戶數(shù)：總戶數(shù)，農(nóng)業(yè)戶數(shù)，非農(nóng)戶數(shù)。

人口：總?cè)丝?，男女人口，人口年齡結(jié)構(gòu)，人口密度，出生率、死亡率和人口自然增長率，平均年齡，老齡化指數(shù)，撫養(yǎng)指數(shù)等。

勞動力：總勞力，勞動力結(jié)構(gòu)，勞動力使用情況等。

人口質(zhì)量：人口的智力，人口體力等。

〔2〕生產(chǎn)情況

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：農(nóng)林牧副漁工商業(yè)的產(chǎn)值結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，土地利用結(jié)構(gòu)等。

生產(chǎn)水平和技術(shù)：種植業(yè)；林果業(yè)；畜牧業(yè)；副業(yè)；漁業(yè)；其他產(chǎn)業(yè)；

〔3〕群眾生活水平：收入水平；消費水平；

〔4〕社會經(jīng)濟環(huán)境

政策環(huán)境；交通條件；市場條件。

二、調(diào)查的程序和方法

1.調(diào)查的根本程序

〔1〕準備階段

思想準備：要向廣闊基層干部、群眾和參加調(diào)查工作的人員宣傳這項工作的重要性和意義，消除不必要的顧慮，增強工作責任心。

組織準備：抽調(diào)人員，建立相應(yīng)的工作組織，制定方案和有關(guān)制度。

業(yè)務(wù)準備：資料的收集和整理；調(diào)查儀器和用具；技術(shù)培訓(xùn)；

〔2〕外業(yè)階段

外業(yè)工作所要調(diào)查的內(nèi)容主要包括土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，水土流失和水土保持現(xiàn)狀調(diào)查，土壤調(diào)查，地貌調(diào)查，植被調(diào)查等，農(nóng)戶抽樣調(diào)查作為資料補充。

分配任務(wù)、劃分小組：根據(jù)規(guī)劃流域的范圍和人員情況，將調(diào)查人員分成假設(shè)干個小組，按所要調(diào)查的內(nèi)容和任務(wù)，分配任務(wù)、分片包干。

調(diào)查：根據(jù)地貌特征和土地利用現(xiàn)狀劃分地塊，填寫因子，完成地塊圖。農(nóng)戶調(diào)查主要是補充完善社會經(jīng)濟方面的內(nèi)容。

〔3〕內(nèi)業(yè)階段

面積的統(tǒng)計、量算；資料的整理歸納；完成調(diào)查的圖件、表和報告。

2.外業(yè)調(diào)查的方法

〔1〕常規(guī)調(diào)查方法：一般采用路線控制調(diào)查的方法。

調(diào)查路線的選擇：要在不產(chǎn)生遺漏的前提下，選擇路線最短，時間最省，穿過類型最多，工作量最小的調(diào)查線路。

野外填圖填表：按地形底圖的編排，分幅作調(diào)查填圖工作，沿預(yù)定線路邊調(diào)查、邊觀察，勾劃行政界和地塊界，并著手編號；地塊內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀，自然地理特征應(yīng)根本相同，地塊圖斑面積不小于1cm2。

在地塊內(nèi)作水土保持綜合因子調(diào)查，并將調(diào)查情況填入有關(guān)調(diào)查表格中去；

填圖填表時，可使用規(guī)定的圖例、表格、符號、編號等。底圖上的地形、地物有過失的要修正，缺少的要補測。

〔2〕航片調(diào)查方法預(yù)處理

①航片的檢查、整理；

②劃分航片使用面積：每張航片的每側(cè)航向重疊局部的中線和旁向重疊局部的中線所包圍的航片面積為使用面積。

③繪制流域航片接合草圖

野外概查，制訂航片判讀標志；室內(nèi)目視判讀；野外驗證；

航片轉(zhuǎn)繪：經(jīng)過驗證，祥判修改后的航片，將單張航片使用面積范圍內(nèi)所勾劃的地塊，逐塊轉(zhuǎn)繪到地形底圖或以照片略圖所覆蓋的透明模紙上，一般以1：25000—1：5000地形圖作為轉(zhuǎn)繪根底，轉(zhuǎn)繪方法以目視轉(zhuǎn)繪為主，以明顯的地形、地物為轉(zhuǎn)繪點。

〔3〕樣方調(diào)查方法

樣方選擇：隨機抽樣或系統(tǒng)取樣。

樣方形狀：方形或長方形

樣方面積：草本群落1—4m2，灌木林10—20m2，喬木林大于400m2。

土壤剖面調(diào)查：

野外坡面的侵蝕量調(diào)查：土壤剖面比照法；標志法；坡面細溝體積測量法。

抽樣調(diào)查法：根據(jù)需要與可能，可選用簡單隨機抽樣或分層隨機抽樣的方法。

三、調(diào)查成果

1.調(diào)查報告

主要內(nèi)容包括以下幾種：

〔1〕前言：調(diào)查的目的與要求，調(diào)查時間，流域的地理位置、范圍和面積；調(diào)查人員的情況等；

〔2〕自然條件：地質(zhì)、巖石、土壤、地貌特征、氣象、植被等。

〔3〕自然資源：土地資源和水資源的數(shù)量和質(zhì)量。

〔4〕社會經(jīng)濟：人口和勞動力，農(nóng)林牧副漁等各業(yè)生產(chǎn)及其結(jié)構(gòu)情況，群眾的經(jīng)濟收入和生活狀況等?！?〕水土流失和水土保持：土壤侵蝕類型、強度和潛在危險程度的分布狀況與面積，水土流失的危害，流域治理情況、措施、成績、經(jīng)驗和問題等。

2.調(diào)查表

3.調(diào)查成果圖

〔1〕土地利用現(xiàn)狀圖；

〔2〕土壤侵蝕現(xiàn)狀圖；

〔3〕各類專業(yè)圖：人口密度圖；土壤圖；植被圖；水土保持措施現(xiàn)狀圖等。第三節(jié)流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)分析與評價一、流域生態(tài)系統(tǒng)分析

流域系統(tǒng)的環(huán)境特征對系統(tǒng)的開展有很大影響，在某種程度上決定著流域自然、社會經(jīng)濟開展的方向和利用途徑。

1.自然地理環(huán)境因素分析

流域所處的自然地理特征環(huán)境代表了流域所在區(qū)域空間位置及宏觀、微觀地理特征。如流域的經(jīng)緯度代表了流域在地球的空間范圍，所處的氣候帶是熱帶、溫帶還是暖溫帶等；巖石、地貌、坡度坡向等。

2.社會環(huán)境分析

〔1〕政策環(huán)境

對于流域系統(tǒng)而言，國家政策，包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策、價格政策、環(huán)境保護政策等等，都會給流域治理、措施搭配等起指導(dǎo)作用；流域治理本身到達的目標，土地利用的變化，要為區(qū)域經(jīng)濟開展，當?shù)厝罕姷拿撠氈赂黄鸬湫褪痉蹲饔?；流域治理的生產(chǎn)方向要代表區(qū)域經(jīng)濟開展方向。

〔2〕經(jīng)濟環(huán)境

流域經(jīng)濟環(huán)境如何，直接影響到流域經(jīng)濟的開展規(guī)模和開展速度。對于流域治理而言，主要考察流域的交通環(huán)境和市場環(huán)境。

〔3〕科技文化環(huán)境

流域科技文化條件如何，對流域科學技術(shù)的引進，生產(chǎn)力的提高將起至關(guān)重要的作用，科技能否真正發(fā)揮第一生產(chǎn)力的作用，是與流域的文化環(huán)境密不可分的，科學技術(shù)的傳播，流域勞動力文化環(huán)境素質(zhì)的提高，有賴于流域的文化環(huán)境因素。

二、水土流失系統(tǒng)分析

1.水土流失環(huán)境系統(tǒng)

〔1〕地貌環(huán)境

〔2〕氣候環(huán)境：氣候類型、氣候特征及氣候的空間分布規(guī)律。

〔3〕植被環(huán)境

〔4〕土壤環(huán)境

〔5〕物質(zhì)文化環(huán)境：人口、聚落、土地利用和交通、礦區(qū)。

2.水土流失動力系統(tǒng)

水土流失動力系統(tǒng)主要由水力、風力、凍融作用力、重力以及人類活動作用力組成。

三、自然資源系統(tǒng)分析評價

1.氣候資源的分析

〔1〕光照

光照主要考慮兩個指標：太陽輻射和日照。

〔2〕熱量

溫度，日平均溫度，最熱月平均溫度，最冷月平均溫度和極端最低溫度，無霜期的長短等。

〔3〕降水

降水量、降水強度；

〔4〕風能

衡量風能資源的指標有風速、風速的頻率及風速的變幅等。

2.水資源

水資源是指具有經(jīng)濟利用價值的自然水，主要是可以恢復(fù)和更新的淡水。對于小流域而言，水資源是指小流域的地表徑流量，主要指標有年徑流總量、洪峰流量、徑流系數(shù)、地表水、地下水等。

3.生物資源

〔1〕林草資源

從生產(chǎn)性方面和環(huán)境保護方面、生態(tài)平衡和生物多樣性保護等方面分析。

〔2〕動物資源

包括家養(yǎng)和野生動物，對家養(yǎng)動物的分析主要包括分析其經(jīng)濟價值、飼養(yǎng)方式的難易、加工利用方式、市場需求等，對野生動物的分析一方面對其經(jīng)濟價值、人工飼養(yǎng)可能性分析，另一方面從生物多樣性的角度加以考慮。

〔3〕作物資源

從品種上考慮，經(jīng)濟利用價值如何，產(chǎn)量如何，栽培經(jīng)營管理方式，從加工利用方面考慮是否能夠增值，成為流域經(jīng)濟開展的拳頭產(chǎn)品。

除此之外，考慮其他生物資源的引進和繁育。

4.礦產(chǎn)和景觀資源

〔1〕礦產(chǎn)資源：類型、儲量、質(zhì)量、開采條件

〔2〕旅游資源

旅游資源的地位、價值和意義；旅游資源的歷史文化價值；景象的地域組合、地理位置與可進入性；旅游功能和環(huán)境容量；旅游資源的開發(fā)利用條件、包括建設(shè)的施工量的大小、投資、施工技術(shù)和物品供給狀況。

四、土地資源評價

1.評價的目的、任務(wù)、原那么

〔1〕評價的目的和任務(wù)

土地評價是土地資源調(diào)查的組成局部；是土地利用劃分的依據(jù)；可以為土地管理效勞〔揭示土地的生產(chǎn)潛力和適宜性，指出土地改進和變更土地利用的后果〕；

〔2〕評價的原那么

比擬原那么:比擬土地利用的需求和質(zhì)量；比擬土地的投入和產(chǎn)出效益；比擬土地的多宜性；

針對性：土地評價要針對特定的土地利用方式來進行；

區(qū)域性和綜合性原那么：土地評價必須結(jié)合區(qū)域的自然、經(jīng)濟和社會條件，不同區(qū)域的土地評價應(yīng)該有不同的評價依據(jù)和指標體系；

〔3〕土地評價的類型

根據(jù)土地評價的目的、對象、方法和手段，土地評價有不同的類型：

按用地類型和評價對象：耕地評價、林地評價、牧地評價、水面評價、非農(nóng)業(yè)用地評價

按評價的方法和手段：定性評價、定量評價、直接評價、間接評價

按評價的目的和任務(wù)：土地潛力評價、土地適宜評價、土地經(jīng)濟評價

其中主要按評價的目的和任務(wù)分。

土地潛力評價：是對土地固有生產(chǎn)力的評價，從氣候、土壤等主要環(huán)境因子和自然地理要素相互表現(xiàn)出來的綜合特征，揭示土地生物生產(chǎn)力的上下和土地的潛在生產(chǎn)力。

土地適宜性評價：土地在一定條件下，對不同用途的適宜程度，土地適宜性評價是指對土地為農(nóng)作物、牧草、林木正常生長所提供的生態(tài)環(huán)境條件的綜合鑒定，是按照土地對指定用途的適宜性，將特定地區(qū)的土地進行評價和歸類。土地按照其適宜用途分為多宜性、雙宜性、單宜性和不宜性。

土地經(jīng)濟評價：對土地在某種規(guī)定用途的條件下取得的經(jīng)濟效益的綜合鑒定，它依據(jù)土地上獲得的效益與相應(yīng)投入的人力、物力和資源兩者之間的比照關(guān)系，以土地凈收益作為評價標準，對土地的投入—產(chǎn)出效果進行評定。

〔4〕土地評價的因子

土地評價的因子是指影響和構(gòu)成土地生產(chǎn)力的各種因素。在土地評價中一般選取影響當?shù)赝恋厣a(chǎn)力的主導(dǎo)因素和限制性因素。在具體的選擇當中，還應(yīng)根據(jù)評價的目的和要求，確定主要因子。

①氣候：日照時數(shù)、降雨量、枯燥度、溫度、積溫、無霜期等。

②地質(zhì)地貌：地貌類型、巖石類型、沉積物質(zhì)、海拔高度、坡度、坡向、侵蝕或切割程度等。③土壤：類型、質(zhì)地、PH值、有機質(zhì)、N，P，K、鹽堿度、土層厚度、障礙土層等。

④植被：組成、類型、覆蓋度、產(chǎn)量等。

⑤水文：水源保證率、地下水、地表積水、沼澤化程度、灌排能力等。

⑥經(jīng)濟：產(chǎn)量、生產(chǎn)管理條件、交通條件、地理位置以及其他等。

〔5〕土地評價的程序

土地評價的程序，一般可分為準備工作、野外調(diào)查和成果整理三個階段。

2.我國土地標準

一級地：土地質(zhì)量好，在土地利用方面根本沒有限制，適用性廣，可作農(nóng)林牧等多種利用。地勢平緩，坡度小于3—5度，土層深厚，有效土層大于50cm，質(zhì)地適中，土壤肥力較高，根本無水蝕和風蝕現(xiàn)象，土壤酸堿度6.0—7.5，保肥保水性能好，一年二熟或三熟，旱澇保收，在一般管理措施下，可獲良好收成。

二級地：土地質(zhì)量較好，適宜性較廣，在土地利用方面有限制因素但不大，或至少有一個主要限制因素，其強度對種植業(yè)有影響，對林、牧也那么影響不大，一年二熟或二年三熟。

三級地：一般土地質(zhì)量中等，在土地利用中限制較大，對農(nóng)作物選擇性較強，至少具有一個主要限制因素的強度較嚴重，影響到農(nóng)業(yè)利用，一年兩熟，二年三熟或一年一熟。

四級地：土地質(zhì)量較差，適宜性不好，對農(nóng)業(yè)有很大限制，至少有一個主要限制性因素嚴重影響農(nóng)業(yè)利用。一般適宜林業(yè)、牧業(yè)利用。

五級地：土地質(zhì)量差，不適宜農(nóng)業(yè)，主要用于牧業(yè)和林業(yè)。

六級地：只能用于牧業(yè)和林業(yè)，適宜樹種少，開展林、牧業(yè)也受到一定限制。

七級地：僅能短期生長野生牧草，勉強作牧業(yè)用，造林困難。

八級地：不適宜于生產(chǎn)性利用，限制因素多、強度大，在目前科學技術(shù)條件下，尚難于改造。如戈壁、沙漠、冰川等。

3.土地評價的方法

評價的方法可分為直接方法和間接方法兩大類。

〔1〕直接方法，是通過試驗手段直接探測，了解土地質(zhì)量對某種用途的影響大小，從而確定其適應(yīng)性和適應(yīng)程度。

〔2〕間接評價性，是根據(jù)對影響土地生產(chǎn)力的因子作出診斷，由此推出土地的質(zhì)量和適宜性。間接法又分為兩大類，一類為定性評價法或分等法，又稱為歸類法。另一類定量評價方法，它是先將評價因素的指標數(shù)量化，然后按一定的數(shù)學公式計算數(shù)量指標，把計算結(jié)果作為土地評價單元的定級依據(jù)。代表性的定量評價方法有以下幾種：

指數(shù)法：指數(shù)法是一種綜合定量的比擬方法，又可稱為多目標決策方法。它可以將定性比擬轉(zhuǎn)化為定量比擬。具體說，應(yīng)用指數(shù)法就是先對每個評價工程打分，再把每個評價單元的各個評價工程的分數(shù)，采用加法、減法、乘法、除法和最小二乘法加以處理，以求得綜合評價分數(shù)，最后據(jù)以評價土地質(zhì)量。

聚類分析法：是將性質(zhì)相近的事物進行歸類的一種方法。在土地評價中，假設(shè)把單元看作聚類分析中的樣本，把反映每個評價單元根本特性的土地因素指標看作樣本的指標或變量，那么就可以依據(jù)m個指標的接近程度，把n個評價單元劃分K類的聚類分析問題。

模糊綜合評價方法：模糊綜合評價方法，是首先對各評價因素進行單項評價，然后再進行綜合評價。

五、土地生產(chǎn)潛力與土地資源承載能力

1.土地生產(chǎn)潛力

土地生產(chǎn)潛力是指土地具有生產(chǎn)某種生物產(chǎn)品的能力，一般用單位面積產(chǎn)量的上限來表征。

形成綠色植物生產(chǎn)潛力的影響因素一般分為三類：

生物因子—主要指植物的生物學特征；

環(huán)境因子—包括氣候和土壤因素等；

人為因子—主要指農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，包括植物生產(chǎn)力、環(huán)境因子、農(nóng)業(yè)技術(shù)。

2.土地資源承載能力

〔1〕概念

在未來不同時間尺度上，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟和社會開展及與此相適應(yīng)的物質(zhì)生活水準為依據(jù)，一個國家或地區(qū)利用其自身的土地資源所能持續(xù)穩(wěn)定供養(yǎng)的人口數(shù)量。

〔2〕研究方法

直接計算法：資源承載能力=土地生產(chǎn)能力/人的需求量六、流域經(jīng)濟系統(tǒng)的分析和評價

1.經(jīng)濟系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與評價

〔1〕人口結(jié)構(gòu)分析與評價

人口數(shù)量結(jié)構(gòu)分析、人口的質(zhì)量結(jié)構(gòu)分析；

〔2〕產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

產(chǎn)出結(jié)構(gòu)：以價值指標表示，即以貨幣量作為產(chǎn)出的度量基準。投入結(jié)構(gòu)：依投入要素的不同來分別計算，主要有勞動就業(yè)結(jié)構(gòu)、土地利用結(jié)構(gòu)和資金分配結(jié)構(gòu)

〔3〕消費結(jié)構(gòu)分析

消費結(jié)構(gòu)分析的根底是消費分類，主要消費形式可分為吃、穿、住、用、燒等。一般用恩格爾系數(shù)來分析。

2.經(jīng)濟系統(tǒng)功能分析

流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的功能的表現(xiàn)為物質(zhì)、能量、價值和信息的流動、循環(huán)、交換和傳遞。分析的重點在于以土地為中心的流域農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)分析。第四節(jié)流域治理規(guī)劃的方法一、流域治理規(guī)劃的指導(dǎo)思想

1.貫徹“預(yù)防為主、全面規(guī)劃、綜合防治，因地制宜、加強管理、注重效益”的方針。

2.將水土流失治理與水土資源開發(fā)、利用相結(jié)合，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益相結(jié)合，以建立持續(xù)、穩(wěn)定、高效的流域自然——社會——經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)為目的。

3.使治理工作具有鮮明的科學性、典型性和效益性，起到示范推廣作用。

4.使流域綜合治理的勞動消耗最少，生態(tài)、經(jīng)濟效益最好。

5.采用綜合措施進行治理。

6.以科技為先導(dǎo)，實行科學種田，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效。

7.建立一套完整的監(jiān)督、管理體系。

8.建立流域治理的資源、環(huán)境與社會經(jīng)濟的動態(tài)監(jiān)測體系，為預(yù)防新的水土流失的發(fā)生、穩(wěn)固流域治理的效益，保護生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。

二、流域治理的目標

在確定流域治理與開展目標時，應(yīng)考慮以下幾個方面：

〔1〕目前流域治理與社會經(jīng)濟開展的絕對水平和相對水平，今后開展的資源、社會環(huán)境優(yōu)勢與限制因素。

〔2〕流域治理與經(jīng)濟開展中急需解決的問題與生產(chǎn)開展、群眾脫貧致富的突破口。

〔3〕同一時段內(nèi)，流域治理的目標要和該區(qū)域社會經(jīng)濟和水土保持的目標相結(jié)合，要代表區(qū)域的特點。

治理目標一般包括以下幾個局部內(nèi)容；

1.流域治理經(jīng)濟開展目標

土地生產(chǎn)力目標：單位面積土地的產(chǎn)量和產(chǎn)值；土地利用率