水土流失的地質(zhì)與土壤原因研討

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本文作者：張樹山 單位：吉林省通榆縣勝利水庫(kù)工程管理所

從水土流失的規(guī)律看，當(dāng)水的破壞力大于土體的抵抗力時(shí)，就會(huì)引起水土流失。而影響水土流失的因素有很多，其自然因素有氣象因素、土壤及地質(zhì)因素、地形因素、以及生理因素等，對(duì)此，本文分析了土壤及地質(zhì)因素對(duì)水土流失的影響。

1影響水土流失的土壤因素

侵蝕作用的發(fā)生多數(shù)情況下是在土壤狀況下，這是它被侵蝕的主要對(duì)象。所以，土壤的特征，特別是土壤結(jié)構(gòu)中的透氣性、透水性和土壤結(jié)構(gòu)的抗蝕性、抗沖性等，這種條件下的土壤狀況對(duì)于土壤的水土流失現(xiàn)狀會(huì)有很大的影響。

1.1土壤結(jié)構(gòu)的透水性狀

土壤的地表徑流遇到損害是土壤受到水力侵蝕的一個(gè)主要的動(dòng)力。分析研究表明，在土壤其他條件都相同時(shí)，地表徑流相對(duì)于土壤的破壞能力的大小主要取決于土壤的地表徑流量。而土壤中地表徑流量的大小，與土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中的的土壤透水性能的關(guān)系十分密切。所以土壤結(jié)構(gòu)對(duì)土壤中水分的滲透能力大小是影響水土流失主要的因素。土壤結(jié)構(gòu)之中的透水性能主要決定于土壤中的下列因素：

1.1.1土壤結(jié)構(gòu)的機(jī)械組成

一般沙性土壤顆粒較粗，土壤孔隙度大，其透水性較好，不容易產(chǎn)生徑流或產(chǎn)流量??；相反，壤質(zhì)或粘質(zhì)土壤其透水性差，易產(chǎn)生徑流。

1.1.2土壤結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性

土壤的結(jié)構(gòu)性越好，其透水性與持水量越大。在相同降雨量情況下，產(chǎn)生的徑流量就小，水土流失較輕。根據(jù)北京林業(yè)大學(xué)在西北黃土高原上的調(diào)查，黑盧土的團(tuán)粒含量在40%左右時(shí)的透水能力。

1.1.3土壤結(jié)構(gòu)的孔隙度

土壤當(dāng)中一般的持水量的大小對(duì)于土壤的地表徑流形成和大小具有一定的影響作用。一般而言，當(dāng)土壤當(dāng)中的持水量比較低時(shí)，土壤的滲透性不十分大，但是如果是在下大暴雨的情況時(shí)，就容易產(chǎn)生較大的地表徑流和嚴(yán)重的水土流失。而土壤的持水量，主要取決于土壤的孔隙率，同時(shí)這也與土壤孔隙的大小具有一定的關(guān)系。當(dāng)土壤當(dāng)中的孔隙率變得十分小時(shí)，土壤結(jié)構(gòu)中的持水量也會(huì)很大，但由于滲透性差，吸收地表徑流較慢；如果土壤孔隙率大，同時(shí)孔隙也大，土壤吸收雨水及徑流的能力就強(qiáng)，形成的徑流量就小，因而水土流失量也小。

1.1.4土壤剖面的構(gòu)造

土壤剖面如果上下各層的透水性能不同時(shí)，則土壤的透水性常由透水性最小的一層決定，透水性較小的一層距離地面越近，這種作用就越大。因而在暴雨時(shí)易產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的水土流失。

1.1.5土壤的濕度

土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中的土壤濕度增加時(shí)，一方面會(huì)造成土壤吸水量的減少；另一方面也會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)中的顆粒在土壤長(zhǎng)期濕潤(rùn)的情況下變得使土壤會(huì)吸收膨脹，這樣的結(jié)果會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)中的孔隙減縮，尤其是土壤膠體當(dāng)中含量比較大的土壤團(tuán)粒則更為顯著。所以在暴雨時(shí)，濕潤(rùn)的土壤其徑流系數(shù)比干燥的土壤大得多。但土壤的流失量有時(shí)不一定完全和徑流量一致。

1.2土壤的抗蝕性

土壤結(jié)構(gòu)中抗蝕性的大小主要取決于土壤當(dāng)中土粒和水的親和力。一般認(rèn)為土壤結(jié)構(gòu)中的抗蝕性主要是指土壤當(dāng)中的抵抗徑流對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)分散和土壤結(jié)構(gòu)懸浮的能力。實(shí)踐證明，土壤結(jié)構(gòu)中土壤的土粒愈分散，土壤當(dāng)中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)也極其容易受到其破壞而造成解體情況。土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中形成的比較穩(wěn)固的土壤結(jié)構(gòu)團(tuán)聚體，這就要求土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中要具有一定數(shù)量的土壤膠體物質(zhì)，使其在土壤當(dāng)中含水后就不再分散，這時(shí)土壤結(jié)構(gòu)的抗性就會(huì)越大。許多資料證明：土壤結(jié)構(gòu)中吸收性的土壤復(fù)合體如果被土壤當(dāng)中的鈉離子所飽和，土壤就容易被水分散；如果土壤被其中的鈣離子所飽和，則會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中的抗分散性的離子就高。因?yàn)橥寥乐械拟}能促使其形成較大的和穩(wěn)定的土壤團(tuán)聚體。

1.3土壤的抗沖擊性狀

土壤的抗沖擊性狀是指土壤結(jié)構(gòu)抵抗地表流水時(shí)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的機(jī)械破壞作用。當(dāng)土壤中吸水和水分進(jìn)入土壤之中的孔隙之后，如果能夠很快崩散破碎成細(xì)小的土粒，土壤就可能被地表徑流推動(dòng)而進(jìn)行下移，從而產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象?？茖W(xué)研究表明，土壤結(jié)構(gòu)當(dāng)中的膨脹系數(shù)越大，土壤結(jié)構(gòu)崩解的就越快，土壤的抗沖擊性就越弱；如果有根系纏繞情況出現(xiàn)，將土壤結(jié)構(gòu)固結(jié)，就可以使土壤的抗沖擊性增強(qiáng)。土壤抗沖性指標(biāo)，可用單位水量的沖刷值表示，其值越大，抗沖性就越小。經(jīng)研究表明，土壤的抗沖性隨著土壤中的根系數(shù)量和土壤的硬度減小而減弱。土地的利用情況不同，其抗沖性也有差異。其中以林地最強(qiáng)；草地次之；農(nóng)地最弱，而農(nóng)地的表層更弱。

2影響水土流失的地質(zhì)因素

在影響水土流失的諸多地質(zhì)因素之中，最主要的因素就是發(fā)生巖性。

2.1巖性

所謂巖性就是指巖石的基本特性。土壤結(jié)構(gòu)中巖石的巖性對(duì)形成土壤的風(fēng)化過程、風(fēng)化產(chǎn)物、土壤類型及其抗蝕能力，都有十分重要的影響作用。對(duì)土壤溝蝕情況的產(chǎn)生和發(fā)展、土壤的崩塌、滑坡、泄流以及泥石流等一些侵蝕的活動(dòng)，也有十分密切的關(guān)系，所以一個(gè)地區(qū)土壤地表的侵蝕情況，時(shí)常會(huì)受到巖性的制約。

2.1.1巖石的風(fēng)化性

容易風(fēng)化的巖石，常遭受強(qiáng)烈的侵蝕。如花崗巖、花崗片麻巖等。

2.1.2巖石的堅(jiān)硬性

塊狀堅(jiān)硬的巖石可以抵抗很大的沖刷作用。但巖石的大塊堅(jiān)硬性也是有限制的，層次和節(jié)理就是制約其大塊堅(jiān)硬的限制因子。

2.1.3巖石的透水性

這一特性對(duì)降水的滲透、地表徑流和地下潛水的形成有明顯的影響。