水土流失的地質與土壤原因研討

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本文作者：張樹山 單位：吉林省通榆縣勝利水庫工程管理所

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

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象。所以，土壤的特征，特別是土壤結構中的透氣性、透水性和土壤結構的抗蝕性、抗沖性等，這種條件下的土壤狀況對于土壤的水土流失現(xiàn)狀會有很大的影響。

1.1土壤結構的透水性狀

土壤的地表徑流遇到損害是土壤受到水力侵蝕的一個主要的動力。分析研究表明，在土壤其他條件都相同時，地表徑流相對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，與土壤結構當中的的土壤透水性能的關系十分密切。所以土壤結構對土壤中水分的滲透能力大小是影響水土流失主要的因素。土壤結構之中的透水性能主要決定于土壤中的下列因素：

1.1.1土壤結構的機械組成

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)流量小；相反，壤質或粘質土壤其透水性差，易產(chǎn)生徑流。

1.1.2土壤結構的結構性

土壤的結構性越好，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)大學在西北黃土高原上的調查，黑盧土的團粒含量在40%左右時的透水能力。

1.1.3土壤結構的孔隙度

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

1.1.4土壤剖面的構造

土壤剖面如果上下各層的透水性能不同時，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。因而在暴雨時易產(chǎn)生比較強烈的水土流失。

1.1.5土壤的濕度

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

1.2土壤的抗蝕性

土壤結構中抗蝕性的大小主要取決于土壤當中土粒和水的親和力。一般認為土壤結構中的抗蝕性主要是指土壤當中的抵抗徑流對于土壤結構分散和土壤結構懸浮的能力。實踐證明，土壤結構中土壤的土粒愈分散，土壤當中的團粒結構也極其容易受到其破壞而造成解體情況。土壤結構當中形成的比較穩(wěn)固的土壤結構團聚體，這就要求土壤結構當中要具有一定數(shù)量的土壤膠體物質，使其在土壤當中含水后就不再分散，這時土壤結構的抗性就會越大。許多資料證明：土壤結構中吸收性的土壤復合體如果被土壤當中的鈉離子所飽和，土壤就容易被水分散；如果土壤被其中的鈣離子所飽和，則會使土壤結構當中的抗分散性的離子就高。因為土壤中的鈣能促使其形成較大的和穩(wěn)定的土壤團聚體。

1.3土壤的抗沖擊性狀

土壤的抗沖擊性狀是指土壤結構抵抗地表流水時對土壤結構的機械破壞作用。當土壤中吸水和水分進入土壤之中的孔隙之后，如果能夠很快崩散破碎成細小的土粒，土壤就可能被地表徑流推動而進行下移，從而產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象。科學研究表明，土壤結構當中的膨脹系數(shù)越大，土壤結構崩解的就越快，土壤的抗沖擊性就越弱；如果有根系纏繞情況出現(xiàn)，將土壤結構固結，就可以使土壤的抗沖擊性增強。土壤抗沖性指標，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；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因素

在影響水土流失的諸多地質因素之中，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。土壤結構中巖石的巖性對形成土壤的風化過程、風化產(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，也有十分密切的關系，所以一個地區(qū)土壤地表的侵蝕情況，時常會受到巖性的制約。

2.1.1巖石的風化性

容易風化的巖石，常遭受強烈的侵蝕。如花崗巖、花崗片麻巖等。

2.1.2巖石的堅硬性

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

2.1.3巖石的透水性

這一特性對降水的滲透、地表徑流和地下潛水的形成有明顯的影響。