中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊 土壤侵蝕是土壤及其母質(zhì)在外營(yíng)力作用下，被破壞、分離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。土壤侵蝕不僅導(dǎo)致土壤退化、土地生產(chǎn)力降低，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全，且隨徑流泥沙遷移的污染物質(zhì)對(duì)侵蝕區(qū)的相鄰地區(qū)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來(lái)嚴(yán)重影響，造成侵蝕下游地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化、動(dòng)植物生境破壞、旱澇災(zāi)害加劇等。同時(shí)，侵蝕泥沙的搬運(yùn)使土壤碳、氮、磷的含量與組分產(chǎn)生變化，進(jìn)而影響全球生源要素循環(huán)，乃至成為重要的全球氣候變化驅(qū)動(dòng)要素之一。因此，防治土壤侵蝕與改善生態(tài)環(huán)境已成為全球普遍關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題和人類(lèi)生存發(fā)展的重要問(wèn)題。水土保持指對(duì)自然因素和人為活動(dòng)造成土壤侵蝕所采取的預(yù)防和治理措施，是防治土壤侵蝕，保護(hù)與合理利用山地丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源、維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，建立良好生態(tài)環(huán)境的綜合性科學(xué)技術(shù)。在當(dāng)今生態(tài)安全已納入國(guó)家安全體系的新形勢(shì)下，土壤侵蝕防治或水土保持作為生態(tài)安全建設(shè)的重要內(nèi)容，必須以全球視野、長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光、系統(tǒng)思維看待土壤侵蝕問(wèn)題，切實(shí)保護(hù)水土資源，緩解生態(tài)安全威脅，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文總結(jié)分析了土壤侵蝕及其阻控研究進(jìn)展，并針對(duì)我國(guó)土壤侵蝕情況提出亟待深入研究的科學(xué)問(wèn)題，可為政府管理部門(mén)制定土壤侵蝕治理策略、實(shí)施科學(xué)綜合決策提供支持，推動(dòng)踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。 

土壤侵蝕及其阻控研究進(jìn)展

我國(guó)對(duì)土壤侵蝕的防治可追溯到數(shù)千年前，當(dāng)時(shí)圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)初步孕育了治山治水的理念，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，發(fā)展了系列土壤侵蝕阻控技術(shù)。15?世紀(jì)以來(lái)，歐洲各國(guó)圍繞因?yàn)E伐引起的山地荒廢，陸續(xù)開(kāi)展了以防治山洪、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害為主的水土保持工作，總結(jié)出一套綜合的防治荒溪流域水土流失的森林工程措施體系。盡管土壤侵蝕防治歷史悠久，但土壤侵蝕的理論研究普遍滯后于水土保持實(shí)踐，其研究歷程可分為?3?個(gè)階段：第一階段主要是對(duì)侵蝕現(xiàn)象的描述和相關(guān)影響因子試驗(yàn)，初步辨識(shí)了影響侵蝕的關(guān)鍵因素，建立了因素與侵蝕之間的簡(jiǎn)單定量關(guān)系；第二階段的研究主要關(guān)注土壤侵蝕過(guò)程和侵蝕預(yù)報(bào)模型的建立，對(duì)侵蝕過(guò)程及其機(jī)理深入剖析并開(kāi)發(fā)建立了一系列土壤侵蝕模型；第三階段的發(fā)展建立在認(rèn)識(shí)土壤侵蝕過(guò)程與機(jī)理的基礎(chǔ)上，采取了諸多有效的水土保持措施，并取得了顯著的成果。

土壤侵蝕機(jī)理方面

土壤侵蝕過(guò)程有其發(fā)生的特征尺度和研究尺度。坡面是侵蝕發(fā)生的基本單元，而流域是侵蝕產(chǎn)沙相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，因此，坡面和流域是揭示土壤侵蝕本質(zhì)與侵蝕阻控的兩個(gè)重要尺度。土壤侵蝕過(guò)程在兩個(gè)尺度上的表現(xiàn)形式與發(fā)生發(fā)展機(jī)理不同，但它們相伴而生、相互作用。

坡面尺度上，Ellison將侵蝕過(guò)程分為?4?個(gè)子過(guò)程：雨滴侵蝕過(guò)程、徑流侵蝕過(guò)程、雨滴搬運(yùn)過(guò)程和徑流搬運(yùn)過(guò)程。基于?4?個(gè)侵蝕子過(guò)程，提出了輸沙量受產(chǎn)沙量和輸沙能力的制約，細(xì)溝間侵蝕以降雨侵蝕為主、細(xì)溝侵蝕以徑流侵蝕為主的侵蝕概念模型，并成為?WEPP?模型的物理基礎(chǔ)。Rose?等將坡面侵蝕過(guò)程分為降雨分離、徑流分離與搬運(yùn)、泥沙沉積?3?個(gè)過(guò)程，認(rèn)為坡面侵蝕和沉積過(guò)程以不同的速率同時(shí)同地連續(xù)發(fā)生，當(dāng)侵蝕速率大于沉積速率時(shí)，坡面以侵蝕過(guò)程為主，相反，則以沉積過(guò)程為主。目前在坡面薄層水流水動(dòng)力學(xué)特性與泥沙搬運(yùn)、侵蝕形態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生的臨界條件、水流剝蝕率與挾沙能力、雨滴打擊與徑流沖刷耦合機(jī)理等方面的研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

流域尺度上，系統(tǒng)研究了氣候（如降雨、溫度等）、流域下墊面特征（如流域大小、土地利用/覆被、地形地貌等）和人類(lèi)活動(dòng)（如耕作、放牧等）等因子及其相互作用對(duì)土壤侵蝕-輸移-堆積過(guò)程的影響，并在不同時(shí)空尺度上進(jìn)行了定量化表達(dá)。目前，基本辨識(shí)了不同尺度上影響土壤侵蝕的關(guān)鍵因子，初步揭示了侵蝕產(chǎn)沙機(jī)理，為發(fā)展侵蝕模擬與揭示水土保持措施防治機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

模型模擬方面

土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型是研究侵蝕過(guò)程與環(huán)境因子耦合機(jī)制的有效手段，克服了觀測(cè)實(shí)驗(yàn)在數(shù)據(jù)獲取性、重復(fù)性、連續(xù)性等方面的缺陷，并可有效揭示內(nèi)在機(jī)制、發(fā)現(xiàn)研究薄弱環(huán)節(jié)。20?世紀(jì)?60?年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型研究成果豐富。以通用土壤流失方程（Universal Soil Loss Equation，USLE）為核心的一系列經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗬^建立，迄今為止，世界各地仍有許多研究關(guān)注模型因子在不同地區(qū)的修正和應(yīng)用。Liu等針對(duì)中國(guó)的實(shí)際情況，將?USLE?中的覆蓋與管理因子變?yōu)樯铩⒐こ毯透魅笏帘３执胧┮蜃樱⒘诉m用于中國(guó)的土壤流失方程（Chinese Soil Loss Equation，CLSE）。隨著對(duì)土壤侵蝕機(jī)理認(rèn)識(shí)的深入，以侵蝕產(chǎn)沙過(guò)程為基礎(chǔ)的物理模型相繼問(wèn)世，其中以?EPIC，WEPP和?SWAT等模型最具代表性。物理過(guò)程模型綜合考慮多種影響因子、注重水沙匯流過(guò)程，采用流域泥沙輸移比模型，或水流挾沙力公式、泥沙連續(xù)方程等計(jì)算流域侵蝕產(chǎn)沙量。模型的建立與應(yīng)用，整合了眾多的侵蝕影響因子，是在土壤侵蝕機(jī)理認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的深化，極大推進(jìn)了土壤侵蝕預(yù)報(bào)的發(fā)展，為土壤侵蝕防治、水土保持規(guī)劃及效益評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)。

土壤侵蝕阻控方面

由于各國(guó)所處的自然環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況不同，土壤侵蝕防治措施各具特點(diǎn)。

美國(guó)的人地矛盾相對(duì)緩和，多以小于?10o?緩坡地利用為主，建立了以少耕、免耕、殘茬覆蓋等耕作措施為主的防治技術(shù)體系；同時(shí)為適應(yīng)農(nóng)業(yè)大型機(jī)具應(yīng)用，對(duì)原有梯田、地埂、渠道等水土保持設(shè)施進(jìn)行改造，從流失地塊的治理向以流域治理為中心過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)整體改善農(nóng)村、城市及各種工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境。

歐洲各國(guó)水土保持注重生態(tài)系統(tǒng)的完整性，水土保持措施以生態(tài)恢復(fù)為主導(dǎo)，重視植被重建和河道整治，形成了完善的流域管理體制，并將生態(tài)治理與產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)（如葡萄及其葡萄酒產(chǎn)業(yè)）有機(jī)結(jié)合，成為生態(tài)治理與資源高效利用的典范^[27]。我國(guó)人地矛盾尖銳，陡坡地廣泛開(kāi)墾利用，高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致景觀破碎復(fù)雜，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，研發(fā)了休耕、坡改梯、土地利用優(yōu)化等土壤侵蝕阻控關(guān)鍵技術(shù)，充分發(fā)揮了水土保持的保水保肥、減蝕減沙效益，并實(shí)現(xiàn)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。 

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