土壤侵蚀原理PPT课件

1、土壤侵蚀原理土壤侵蚀原理l教学目的教学目的 掌握土壤侵蚀、水土流失、水土保持等的基本概念，掌握土壤侵蚀应力、土壤侵蚀类型及类型划分，土壤侵蚀形式、土壤侵蚀程度及强度。2.1 土壤侵蚀及其与水土流失关系土壤侵蚀及其与水土流失关系2.2 导致土壤侵蚀的营力导致土壤侵蚀的营力 2.3 土壤侵蚀类型及类型划分土壤侵蚀类型及类型划分 2.4 土壤侵蚀形式土壤侵蚀形式 2.5 土壤侵蚀程度及强度土壤侵蚀程度及强度 土壤侵蚀土壤侵蚀 中国大百科全书中国大百科全书水利卷水利卷（1992.31992.3）对土）对土壤侵蚀壤侵蚀(soil erosion)(soil erosion)的定义为：土壤及其母质的定义为

2、：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。 水土流失（水土流失（water and soil losswater and soil loss）在）在中国水利百科全书中国水利百科全书第一卷第一卷（1990.121990.12）中）中定义为在水力、重力、风力等外营力作用下，定义为在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失，亦称水土损失。地表层侵蚀及水的损失，亦称水土损失。 从土壤侵蚀和水土流失

3、的定义中可以看出，从土壤侵蚀和水土流失的定义中可以看出，二者虽然存在着共同点，即都包括了在外营力二者虽然存在着共同点，即都包括了在外营力作用下土壤、母质及浅层基岩的剥蚀、运搬和作用下土壤、母质及浅层基岩的剥蚀、运搬和沉积的全过程；但是也有明显差别，即水土流沉积的全过程；但是也有明显差别，即水土流失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产力的破坏与损失，而土壤侵蚀中则没有。力的破坏与损失，而土壤侵蚀中则没有。 水土流失与土壤侵蚀关系水土流失与土壤侵蚀关系 在在中国大百科全书中国大百科全书农业卷农业卷（1990.91990.9）中水土保持的定义为：防治水土流失

4、，保护、中水土保持的定义为：防治水土流失，保护、改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源，维改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的事业。的事业。 内营力内营力 内营力内营力作用是由地球内部能量所引起的。作用是由地球内部能量所引起的。 其主要表现是地壳运动、岩浆活动、地震等。其主要表现是地壳运动、岩浆活动、地震等。 地壳运动地壳运动使地壳发生变形和变位，改变地壳使地壳发生变形和变位，改变地壳构造形态，因此又称为构造运动构造形态，因此又称为

5、构造运动(tectonic (tectonic movement)movement)。其运动形式有垂直运动、水平运其运动形式有垂直运动、水平运动动 、褶皱运动和断裂运动四种形式。、褶皱运动和断裂运动四种形式。 岩浆活动岩浆活动是地球内部的物质运动（地幔是地球内部的物质运动（地幔物质运动）。物质运动）。 地震地震也是内营力作用的一种表现也是内营力作用的一种表现。它。它往往往是与断裂、火山现象相联系，世界主要火往是与断裂、火山现象相联系，世界主要火山带、地震带与断裂带分布的一致性是这种山带、地震带与断裂带分布的一致性是这种联系的反映。联系的反映。 地壳：厚度为535km地幔：厚度为352900km

6、地核：厚度为29005120km 地壳的上部为疏散沉积物,中部为沉积物和玄武岩，下部为硅镁层。 地幔分为上地幔和下地幔两层。上地幔由橄榄岩质的超基性岩石组成，为岩浆源地，下地幔含有更多的铁。 地核主要由铁和镍组成。地地 球球 内内 部部 构构 造造 外营力作用的主要能源来自太阳能。外营力作用的主要能源来自太阳能。包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用和堆包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用和堆积作用等形式。积作用等形式。 风化（风化（weatheringweathering）作用）作用就是指矿物、岩石在地表新的物理、就是指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化，是在大气

7、及化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化，是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。 各种外营力作用（包括风化、流水、冰川、风、波浪等）对地各种外营力作用（包括风化、流水、冰川、风、波浪等）对地表进行破坏，并把破坏后的物质搬离原地，这一过程或作用称为表进行破坏，并把破坏后的物质搬离原地，这一过程或作用称为剥剥蚀蚀(denudation)(denudation)作用作用。风力搬运风力搬运风化、剥蚀后的碎霄物质，随着各种不同的外营力作用转风化、剥蚀后的碎霄物质，随着各种不同的外营力作用转移到其它地方的过程称为移到其它地方的过程称为搬运搬运(trans

8、portation)(transportation)作用作用。水力搬运水力搬运 被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质的物理、化学条件改变，或在生物活搬运介质的物理、化学条件改变，或在生物活动参与下发生堆积或沉积，称为动参与下发生堆积或沉积，称为堆积作用堆积作用或或沉沉积积(deposition)(deposition)作用作用。土石山区河道沉积土石山区河道沉积黄土地区河道沉积黄土地区河道沉积土石山区堆积土石山区堆积 根据土壤侵蚀研究和其防治的侧重点不同，根据土壤侵蚀研究和其防治的侧重点不同，土壤侵蚀类型（土壤侵蚀类型（the type of soil

9、 erosionthe type of soil erosion）的）的划分方法也不一样。最常用的方法主要有按导致划分方法也不一样。最常用的方法主要有按导致土壤侵蚀的外营力种类来划分、按土壤侵蚀发生土壤侵蚀的外营力种类来划分、按土壤侵蚀发生的时间划分和按土壤侵蚀发生的速率划分三种。的时间划分和按土壤侵蚀发生的速率划分三种。 在我国引起土壤侵蚀的外在我国引起土壤侵蚀的外营力种类主要有水力、风力、营力种类主要有水力、风力、重力、水力和重力的综合作用重力、水力和重力的综合作用力、温度力、温度( (由冻融作用而产生的由冻融作用而产生的作用力作用力) )作用力、冰川作用力、作用力、冰川作用力、化学作用力

10、等，因此土壤侵蚀化学作用力等，因此土壤侵蚀类型就有水力侵蚀、风力侵蚀、类型就有水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵重力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀、化学侵蚀和生蚀、混合侵蚀、化学侵蚀和生物侵蚀等类型。物侵蚀等类型。水力侵蚀类型水力侵蚀类型冰川侵蚀类型冰川侵蚀类型风力侵蚀类型风力侵蚀类型冻融侵蚀类型冻融侵蚀类型重力侵蚀类型重力侵蚀类型土土壤壤侵侵蚀蚀类类型型混合侵蚀类型混合侵蚀类型化学侵蚀类型化学侵蚀类型生物侵蚀类型生物侵蚀类型 以人类在地球上出现的时间为分界点，将土以人类在地球上出现的时间为分界点，将土壤侵蚀划分为两大类，一类是人类出现在地球上壤侵蚀划分为两大类，一类是人类出现

11、在地球上以前所发生的侵蚀，称之为古代侵蚀以前所发生的侵蚀，称之为古代侵蚀(ancient (ancient erosion)erosion)； 另一类是人类出现在地球上之后所发生的侵另一类是人类出现在地球上之后所发生的侵蚀，称之为现代侵蚀蚀，称之为现代侵蚀(modern erosion)(modern erosion)。 依据土壤侵蚀发生的速率大小和是否对土依据土壤侵蚀发生的速率大小和是否对土资源造成破坏，将土壤侵蚀划分为加速侵蚀资源造成破坏，将土壤侵蚀划分为加速侵蚀(accelerated erosion)(accelerated erosion)和正常侵蚀和正常侵蚀(normal (nor

12、mal erosion)erosion)。 非人为活动影响时非人为活动影响时人类出现后人类出现后土土壤壤侵侵蚀蚀古代侵蚀古代侵蚀加速侵蚀加速侵蚀地质侵蚀地质侵蚀加速侵蚀加速侵蚀现代侵蚀现代侵蚀正常侵蚀正常侵蚀正常侵蚀正常侵蚀人类出现前人类出现前按土壤侵蚀发生时间和土壤侵蚀发生速率划分的土壤侵蚀类型关系古代正常侵蚀古代正常侵蚀-洼地洼地现代加速侵蚀现代加速侵蚀-侵蚀沟侵蚀沟 水力侵蚀形式水力侵蚀形式 水力侵蚀水力侵蚀(water erosion)(water erosion)是指在降雨雨是指在降雨雨滴击溅、地表径流冲刷和下渗水分作用下，滴击溅、地表径流冲刷和下渗水分作用下，土壤、土壤母质及其他地

13、面组成物质被破坏、土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。剥蚀、搬运和沉积的全部过程。 v雨滴击溅侵蚀雨滴击溅侵蚀 在雨滴击溅作用下土壤结构破坏和土壤颗在雨滴击溅作用下土壤结构破坏和土壤颗粒产生位移的现象称为雨滴击溅侵蚀粒产生位移的现象称为雨滴击溅侵蚀(rain drop splash erosion)，简称为，简称为溅蚀（溅蚀（splash erosion）。 分散的地表径流冲走地表土粒称之为分散的地表径流冲走地表土粒称之为面蚀面蚀(surface erosion)。 按面蚀发生的地质条件、土地利用现状和发按面蚀发生的地质条件、土地利用现状和发生程度不同，面蚀可分

14、为层状面蚀、砂砾化面蚀、生程度不同，面蚀可分为层状面蚀、砂砾化面蚀、鳞片状面蚀和细沟状面蚀。鳞片状面蚀和细沟状面蚀。 耕地层状面蚀耕地层状面蚀耕地层状面蚀耕地层状面蚀耕地砂砾化面蚀耕地砂砾化面蚀鳞片状面蚀鳞片状面蚀鳞片状面蚀鳞片状面蚀细沟状面蚀细沟状面蚀 集中的地表径流冲刷地表，切入地面带走土壤、母集中的地表径流冲刷地表，切入地面带走土壤、母质及基岩，形成沟壑的过程称之为质及基岩，形成沟壑的过程称之为沟蚀沟蚀(gully erosion)(gully erosion)。 由沟蚀形成的沟壑称作侵蚀沟。由沟蚀形成的沟壑称作侵蚀沟。 根据沟蚀发生的严重程度及侵蚀沟外貌特征，可将侵根据沟蚀发生的严重程

15、度及侵蚀沟外貌特征，可将侵蚀沟分为黄土地区的侵蚀沟（蚀沟分为黄土地区的侵蚀沟（浅沟、切沟、冲沟和河沟浅沟、切沟、冲沟和河沟）和土石山区的侵蚀沟（和土石山区的侵蚀沟（荒沟和崩岗沟荒沟和崩岗沟）。）。 第一阶段的侵蚀沟形态第一阶段的侵蚀沟形态第三阶段的侵蚀沟形态第三阶段的侵蚀沟形态第二阶段的侵蚀沟形态第二阶段的侵蚀沟形态第四阶段侵蚀沟第四阶段侵蚀沟第四阶段侵蚀沟俯视第四阶段侵蚀沟俯视土石山区荒沟土石山区荒沟 山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲刷或山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲刷或淤积过程称之为淤积过程称之为山洪侵蚀山洪侵蚀(torrential flood erosion)。 在风

16、力作用下，形成的波浪对海岸及水库岸在风力作用下，形成的波浪对海岸及水库岸库产生拍打、冲蚀作用，如果岸体为土体时，使库产生拍打、冲蚀作用，如果岸体为土体时，使海岸及库岸产生涮洗、崩塌逐渐后退，如果岸体海岸及库岸产生涮洗、崩塌逐渐后退，如果岸体为较硬的岩石时，岸体形成凹槽，波浪继续作用为较硬的岩石时，岸体形成凹槽，波浪继续作用就形成侵蚀崖。就形成侵蚀崖。 风力侵蚀风力侵蚀(wind erosion)(wind erosion)系指土壤颗粒或沙系指土壤颗粒或沙粒在气流冲击作用下脱离地表，被搬运和堆积的粒在气流冲击作用下脱离地表，被搬运和堆积的一系列过程，以及随风运动的沙粒在打击岩石表一系列过程，以及

17、随风运动的沙粒在打击岩石表面过程中，使岩石碎屑剥离出现擦痕和蜂窝的现面过程中，使岩石碎屑剥离出现擦痕和蜂窝的现象。象。 风力侵蚀包括石窝（风蚀壁龛）、风蚀蘑风力侵蚀包括石窝（风蚀壁龛）、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀垄槽（雅丹）、风蚀洼地、菇、风蚀柱、风蚀垄槽（雅丹）、风蚀洼地、风蚀谷、风蚀残丘、风蚀城堡（风城）、石漠风蚀谷、风蚀残丘、风蚀城堡（风城）、石漠与砾漠（戈壁）、沙波纹、沙丘（堆）及沙丘与砾漠（戈壁）、沙波纹、沙丘（堆）及沙丘链（新月形沙丘链、格状沙丘链）和金字塔状链（新月形沙丘链、格状沙丘链）和金字塔状沙丘等形式。沙丘等形式。风蚀柱风蚀柱沙丘沙丘沙丘链沙丘链半固定沙丘半固定沙丘 重力侵蚀重

18、力侵蚀(gravitational erosion)(gravitational erosion)是一种是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式。它是坡面以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式。它是坡面表层土石物质及中浅层基岩，由于本身所受的重表层土石物质及中浅层基岩，由于本身所受的重力作用力作用( (很多情况还受下渗水分、地下潜水或地很多情况还受下渗水分、地下潜水或地下径流的影响下径流的影响) )，失去平衡，发生位移和堆积的，失去平衡，发生位移和堆积的现象。现象。 根据土石物质破坏的特征和移动方式，一根据土石物质破坏的特征和移动方式，一般地可将重力侵蚀分为陷穴、泻留、滑坡、崩般地可将重力侵蚀分为陷穴

19、、泻留、滑坡、崩塌、地爬、崩岗、岩层蠕动、山剥皮等。塌、地爬、崩岗、岩层蠕动、山剥皮等。 陷穴陷穴泻溜泻溜土石山区崩塌土石山区崩塌黄土区崩塌黄土区崩塌滑坡滑坡地爬地爬山剥皮（土沙溜泻山腹）山剥皮（土沙溜泻山腹） 混合侵蚀（混合侵蚀（mixed erosionmixed erosion）是指在水流冲是指在水流冲力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀形式。包括力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀形式。包括石洪、泥流和泥石流三种形式。石洪、泥流和泥石流三种形式。 发生过石洪的沟道发生过石洪的沟道 冻结、融化现象频繁进行，不断使裂缝加深冻结、融化现象频繁进行，不断使裂缝加深扩大，以致岩体崩裂成岩屑，称扩大，以致

20、岩体崩裂成岩屑，称冻融侵蚀冻融侵蚀(freeze-thaw erosion)(freeze-thaw erosion)。也称冰劈作用。也称冰劈作用。 由冰川运动对地表土石体造成机械破坏作用由冰川运动对地表土石体造成机械破坏作用的一系列现象称为的一系列现象称为冰川侵蚀冰川侵蚀(glacier erosion)(glacier erosion)。 包括包括刨蚀、掘蚀刨蚀、掘蚀和和刮蚀刮蚀等形式。等形式。 土壤中的多种营养物质在下渗水分作用下发土壤中的多种营养物质在下渗水分作用下发生化学变化和溶解损失，导致土壤肥力降低的过生化学变化和溶解损失，导致土壤肥力降低的过程称为程称为化学侵蚀（化学侵蚀（ch

21、emical erosionchemical erosion）。 主要包括水的化学侵蚀和垂直侵蚀等。主要包括水的化学侵蚀和垂直侵蚀等。 土壤侵蚀量土壤侵蚀量 通常把土壤、母质及地表散松物质在外营通常把土壤、母质及地表散松物质在外营力的破坏、剥蚀作用下产生分离和位移的物质量，力的破坏、剥蚀作用下产生分离和位移的物质量，称为称为土壤侵蚀量土壤侵蚀量。 单位时间单位面积内产生的土壤侵蚀量，单位时间单位面积内产生的土壤侵蚀量，称为称为土壤侵蚀速率土壤侵蚀速率( (或速度或速度) )，或称为，或称为土壤侵蚀模土壤侵蚀模数数，量纲是，量纲是t/kmt/km2 2a a。 土壤流失量土壤流失量 土壤流失（土壤流失（soil losssoil loss）所至指的仅为在水）所至指的仅为在水力侵蚀中，由于地表径流导致的土壤面蚀部分力侵蚀中，由于地表径流导致的土壤面蚀