水土保持学电子教案

第一章绪论[教学目的与要求]：通过对本章内容的学习，使学生了解水土流失的现状、趋势和危害；国内外水土保持的状况和趋势；水土保持与其他学科的联系。掌握水土保持的含义。

[教学重点]：水土保持的含义。

一、水土保持的定义

北京林学院森林改进土壤教研组编著的我国第一部《水土保持学》〔农业出版社，1961〕中指出：“水土保持学是研究水土流失原因和开展过程，以及运用综合性技术措施，防治水土流失等自然灾害从而保障生产开展的一门新的自然科学”。

辛树帜与蒋德麒主编的《中国水土保持概论》〔农业出版社，1982〕中，水土保持学的定义为：“水土保持学是在劳动人民防治水土流失灾害，开展农业生产实践中产生和开展起来的一门科学，它的主要任务是研究地表水土流失的形式、发生和开展规律与控制水土的根本原理、治理规划、技术措施及其效益等，以到达合理利用水土资源，为开展农业生产、治理江河与风沙，保护生态环境效劳”。该书还特别强调了“水土流失”和“土壤侵蚀”的区别。《中国大百科全书•水利》水土保持分支中明确指出：水土保持学是一门研究水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改进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源生态效益、经济效益和社会效益的应用技术科学。

从这个定义可以看出以下几个方面的含义：

1.水土保持是对水及土两种自然资源的保护、改进与合理利用，水土保持不等同于土壤保持。2.保持的含义不仅限于保护，而是保护、改进与合理利用。

3.水土保持的目的在于充分发挥山丘区和风沙区水土资源的生态效益、经济效益和社会效益，改善当地农业生态环境，为农业生产和建设效劳。

4.水土保持学是近年来才形成的一门综合性很强的应用技术科学。

二、水土流失现状、趋势、危害

1.水土流失现状

我国是世界上水土流失最严重的国家之一，土壤侵蚀遍布全国，而且成因复杂，强度高，尤其以西北的黄土、南方的红壤和东北的黑土水土流失最为强烈。据水利部遥感中心1990年调查统计，全国土壤侵蚀面积达492万km2,占国土面积的51%，其中轻度以上的水蚀面积179万km2,风蚀面积188万km2,冻融侵蚀125万km2。

2.水土流失的开展趋势

水土流失，除自然因素外，主要原因是人类不合理的活动造成的。经过几十年综合治理，取得了一定的成效，但由于人口膨胀，粮食和能源危机导致的毁林开荒等难以有效制止，加上一些经济建设部门开矿、修路和根本建设不注意水土保持，使得现有的土地资源遭受到严重破坏。因此，我国的水土流失程度在局部近期有加剧的趋势。

3.水土流失的危害

水土流失损坏了大量的水土资源，破坏了生态平衡，恶化了农业生产和人类生活环境，影响了社会经济的开展和人民生活水平的提高。具体来说表达在以下几个方面：

〔1〕破坏土地资源，吞食农田，威胁群众生存

〔2〕削弱地力，加剧干旱开展

〔3〕泥沙淤积河床，加剧洪涝灾害

〔4〕泥沙淤积水库湖泊，降低其综合利用功能

〔5〕影响航运，破坏交通平安

〔6〕土地沙化

〔7〕水土流失与贫困恶性循环，同步开展水土保持的原那么

〔1〕把防止与调节地表径流放在首位

〔2〕提高土壤抗蚀能力〔3〕重视植被的环境保护作用〔4〕把保护土地与改进土地结合起来〔5〕采用综合措施防治水土流失〔6〕因地制宜〔7〕生态—经济效益兼优的原那么〔8〕以“持续开展”的理论指导区域的综合整治与经营

四、水土保持的措施体系

〔1〕规划经营措施

〔2〕水土保持林草措施

〔3〕工程措施

〔4〕水土保持农牧业技术措施

〔5〕水土保持法律性措施五、国外水土保持的开展状况与趋势

1.欧洲

由于欧洲阿尔睥斯山区各国山地森林覆盖率大，植被好，农业利用主要是牧业，土壤面蚀作用较轻微，而山洪、泥石流、滑坡侵蚀作用强烈，危害作用大。

在欧洲，水土保持工作与防治山洪、泥石流、滑坡等自然灾害联系在一起，称为荒溪治理。欧洲文艺复兴以后，围绕因滥砍乱伐而引起的山地荒废，欧洲阿尔睥斯山区各国开展了以恢复森林为中心的森林恢复工程。奥地利在15世纪就出现了以防治山洪为目的的拦沙坝。

欧洲各国的山区水土保持工作与山区流域综合治理是紧密结合的。各国政府农林部林业司下设荒溪治理处或山区流域治理处主管全国山区水土保持工作。政府每年拨款资助各州具有山洪、泥石流发生危险的流域开展综合工作。

2.美国

美国从中央到地方有一套完整实施水土保持的机构，而且有专门的经费渠道。美国农业部中设有土壤保持局，它有三个方面的任务：水土保持；自然资源调查；乡镇资源普查的保护与开发。

由于美国国家掌握了相当数额的水土保持经费，所以国家可以通过国会每隔几年列一专项，进行一些小流域的治理。美国的水土保持措施分为坡面治理与沟壑治理措施两大类，其中坡面治理措施主要有：水土保持农业耕作措施、田间工程措施、造林草措施；沟壑治理措施主要有：草皮排水道、封沟育林草、沟头防护、削坡填沟、坝库工程等。美国水土保持十分重视技术推广工作，包括：提供设备、技术标准、技术资料、信息；帮助水土保持规划与实施；组织参观先进治理样板或技术；出版技术手册、标准；举办培训班或讲座。

3.日本

日本的水土保护事业主要是作为社会公益事业而实施的，农林部和建设部负责主持水土保持工作。在日本，水土保持的目的是控制山地侵蚀、搬运，并防治山区流域荒废，发生泥沙灾害，水土保持措施包括山腹工程、溪流工程、滑坡防止工程等。

六、水土保持与其他学科的联系

1.与气象学、水文学的关系

各种气候因素和不同的气候类型对水土保持都有直接或间接的影响，并形成不同的水文特征；另一方面，通过综合治理，改变大气层下垫面形状，对局部地区的小气候及水文特征加以调节与改善。

2.与地貌学的关系

地形是影响水土流失的重要因素之一，而水土流失过程又对地形进行在塑造。

3.与地质学的关系

许多水土流失的形式的发生与地质条件有关，水土保持工程的设计与施工涉及地基、地下水等方面的问题，需要运用水文地质学及工程地质学的知识。

4.与土壤学的关系

土壤是水蚀和风蚀的主要对象，土壤的物理性状与水土流失有密切的关系。

5.与应用力学的关系第二章水土保持理论根底第一节生态经济学理论[教学重点]：流域生态经济系统的结构和功能。

一、生态经济学的观念

生态经济学以生态学原理为根底，经济学理论为主导，以人类活动为中心，围绕着人类经济活动与自然生态之间相互开展关系这个主题，研究生态系统和经济系统相互作用所形成的生态经济符合系统，研究其矛盾运动中发生的生态经济问题，说明它们产生的生态经济原因及解决的理论原那么，从而揭示生态经济运动的开展的客观规律。将流域作为一个开放的生态经济系统进行分析、评价、调控和经营管理，是生态经济学理论在流域整治与管理中的具体运用。二、流域生态经济系统的概念和组成

1.概念

流域生态经济系统是由流域生态系统和流域经济系统相互交织而成的复合系统。它具有独立的特征和结构，有其自身运动的规律性，与系统外部有着千丝万缕的联系，是一个能够经过调控，优化利用流域内各种资源，形成生态经济合力，产生生态经济功能和效益的开放系统。

2.组成要素

〔1〕人口〔2〕环境〔3〕资源〔4〕物资〔5〕资金〔6〕科学技术

3.组成要素的结合

〔1〕结合的动力—人类的需求

人类的要求大体经历了三个阶段：即单纯生存需求阶段、物质需求阶段和包括优美环境在内的全面需求阶段。

〔2〕结合渠道

流域生态经济系统内部各要素的相互结合，不但要有需求作动力，而且还必须通过生态经济系统投入产出渠道，才能完成各要素之间的相互结合。

〔3〕结合的手段

流域生态经济系统内部各要素经过投入产出渠道相互结合，并不是自发进行的，而是运用一定的科学技术手段交织连接的结果。三、流域生态经济系统的结构

1.有序的耗散结构

流域生态经济系统是一个远离平衡状态的开放系统，由于远离平衡状态，系统就需要不停的物质、能量、信息的交换来趋于或维持一定的动态平衡，在这一复杂的运动变化中，系统内部不同元素之间存在着非线形的机制。因此，流域生态经济结构是一种典型的有序的组织结构—耗散结构。

2.网络结构

流域生态经济系统各要素之间的相互结合，不仅是点的结合和单链条上的结合，而且是纵横交织的网络结合。

3.立体结构

流域生态经济系统的结构，有明显的三维空间特征。如：云南的茶胶人工森林。

四、流域生态经济系统的功能

1.物质循环

流域生态经济系统的物质循环是流域自然生态系统的物质循环与流域社会经济系统的物质循环的有机结合和统一，是流域生态经济系统中自然物质与经济物质相互渗透、互相转化、不断循环的运动过程。

2.能量流动

流域生态经济系统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潜在做功能力的能量。生态系统的太阳能、生物能、矿化能和各种潜能称为自然能量。自然能量投入经济系统中，按照人类经济活动的意图，沿着人们的经济行为、技术行为所规定的方向传递和变换，成为经济系统中经济能量。

3.价值增殖

在物质循环和能量流动过程中，劳动者在劳动过程中消费着活劳动和物化劳动，在创造出新的使用价值的同时，不但转移了旧价值，而且创造了一定数量的新价值，实现了价值的增殖。

4.信息传递

人类控制生态系统，是通过获得信息流控制能流和物流来实现的，生态经济管理就是科学地调节物流、能流和价值流。

五、流域生态经济系统的平衡

流域生态经济系统的平衡，是保持生态平衡条件下的经济平衡，是生态平衡与经济平衡有机结合、相互矛盾的统一体，是在“自然选择”与“人工选择”的化过程中，流域综合治理的生态目标和经济目标统一的平衡状态。

1.根本特性

流域生态经济平衡是客观存在的，具体表现在流域生态经济系统的结构平衡、机制平衡和功能平衡三个方面。流域生态经济系统的平衡是具有客观性、相对性和动态性。

2.平衡的模式

由于流域所处的地理位置、自然环境、社会经济等方面的差异，使不同类型的流域生态经济系统或同类系统在不同的时序上呈现出不同的流域生态经济平衡状态。根据生态目标和经济目标的不同组合，可归纳为3种典型的生态经济平衡模式。

〔1〕稳定的生态经济平衡模式

在这种平衡状态下，系统自我调节力因抵偿外部不当的干预力而减弱，但能勉强维持系统原来的功能和结构，生态系统和经济系统处于保持原有水平和规模的在生产运动，在运动中不出现非正常的异变。

〔2〕自控的生态经济平衡模式

在这种模式下，由于各种内外因的激发使生态经济系统出现各种异变时，系统可凭借自身的自我调节机制，迅速恢复生态经济系统的稳定状态，保证生态经济系统的正常运行和生态经济功能的正常发挥，保持原来的生态经济平衡状态。

〔3〕优化的生态经济平衡模式

在这种平衡状态下，系统中各要素以及结构与功能之间都处于融洽协调的关系中，生态经济系统在自控、稳定的同时，不断完善和进化。第二节大系统控制原理[教学重点]：大系统控制论在流域生态系统控制中的应用。一、概念

大系统控制论是控制论的一个新的学科分支，它研究各种不同领域〔生物生态、社会经济、工程技术〕中，大系统的控制过程的共同规律和方法。大系统控制论是在系统科学与计算机科学等有关学科相结合的根底上，形成的一门横向交叉学科，是关于大系统分析与综合，大系统控制、管理和决策的方法学。

所谓“分析”，是对已有的大系统，进行定性、定量与静态、动态的分析，对系统现有运行状态进行评价，对系统未来开展趋势进行预测，从而为改善系统的品质和性状，提供科学的依据。

所谓“综合”，是对待建的大系统，进行结构和参数综合，包括总体方案设计、控制方法优选、管理决策制订、控制作用实施等。实现系统的最优化、稳定化、协调化与智能化。从控制论观点来看，许多系统都可以认为是由“控制者”与“被控制对象”所组成的闭环系统。二、大系统控制论在流域生态系统控制中的应用

1.“人—流域”系统的可控性

“可控性”是指系统是否具有从现有的初始状态控制到预期的目标状态的可能性。“可控性”理论研究可控系统应当满足的结构和参数条件，以及系统的可控性程度问题。

应用“可控性”理论来研究“人—流域”系统，有助于确定为控制污染、改善环境所需要的控制和治理手段。

2.“人—流域”系统的最经济控制

“最经济控制”是指在给定的技术约束条件下，如何设计控制系统，使所需付出的经济代价最小，而所获得的经济效益最大。如：环境污染的控制。

3.“人—流域”系统的可观测性

“可观测性”是指能否利用物理上可测的输出量，对系统的全部对象进行观测的可能性。它研究可观测系统应满足的结构和参数条件及系统的可观测程度问题。

4.“人—流域”系统的最经济观测

“最经济观测”是指在给定的技术约束条件下，如何设计状态观测系统，使所付出的经济代价最小,而所获得的经济效益最大。如：设计最经济的环境监测网。

5.“人—流域”系统的稳定化

“稳定化”是使失去稳定平衡的系统，恢复稳定平衡。为此，要对系统的稳定性进行分析，找出失去稳定的原因，寻求恢复稳定的方法。

6.“人—流域”系统的协调化

“协调化”是指通过“协调控制”过程，使系统维持协调平衡状态，在各子系统局部优化的根底上，实现打系统的全局优化。如：在局部系统环境改善与生态平衡的根底上，实现全局系统的环境改善与生态平衡。

7.“人—流域”系统的智能化

人是“主动的”控制者，不同于通常的机器—“被动的”控制者。

第三节景观生态学原理

[教学重点]：景观生态学的属性。

一、概念

景观生态学是由生态学和地理学相互渗透，交叉而形成的，它是用生态学的概念、理论和方法去研究景观，景观是景观生态学的研究对象。

景观生态学是一门应用性很强的学科。它不仅包括自然景观，还包括有人文景观。

二、景观生态学的属性

景观是一个整体，一定具有特有的属性，有比生态系统更高层次上的概括。

1.景观的异质性

〔1〕景观异质性的来源

景观异质性的来源，除了本身的基质地球化学背景外主要来自自然的干扰、人类的活动、植被的内源演替以及所有这3个来源在特定景观里的开展历史，也表现在时间上的动态变化，也就是已经被广泛研究的演替。

〔2〕景观异质性的内容

A.空间组成该区域内生态系统的类型、种类、数量及其面积的比例。

B.空间的构型各生态系统的空间分布、斑块的形状、斑块的大小以及景观比照度和连接度。C.空间相关各生态系统的空间关联程度、整体或参数的关联程度、空间的剃度和趋势度以及空间尺度。

2.景观的格局

〔1〕景观格局的定义

景观的格局是指大小或形状不同的斑块，在景观空间上的排列。它是景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。

〔2〕景观空间格局的分类

A.点格局B.线格局C.网格局D.平面格局E.立体格局

3.干扰

干扰在景观生态学中具有特殊的重要性。

〔1〕一般认为干扰造成景观异质性和改变景观格局的重要原因。

〔2〕干扰在异质的景观上如何扩散？

4.尺度

景观的结构、功能和变化都受尺度所制约，空间格局和异质性的测量势取决于测量的尺度。尺度可分为空间尺度和时间尺度。一个景观在一个尺度上是同质的，在另外一个尺度是异质的，在一个尺度上是稳定的，在另外一个尺度是动态的。

三、景观生态学的一般原理

1.景观的结构和功能原理

每一个独立的生态系统可看作一个宽广的镶嵌体、狭窄的走廊或背景基质

2.生物多样性原理

生物多样性、景观异质性和镶嵌体的情况

3.物种流原理

不同生境之间的异质性，是引起物种移动和其他流动的根本原因。

4.养分再分配原理

5.能量流动原理

6.景观的变化原理

7.景观的稳定性原理第四节可持续开展理论[教学重点]：可持续开展评价的原那么。

一、可持续开展的概念

可持续开展是指满足当代人的需求，不以牺牲后代人的需求为代价。它强调公平性、公正性和持续性三个原那么。

二、可持续开展评价的内容

1.区域空间的准确划分2.区域可持续开展的战略目标3.制定区域可持续开展评价的指标体系4.进行区域可持续开展潜力的评估5.各类利益集团之间的协调与互补6.区域内外重大自然改造工程的专门评估7.估计区域内可持续开展的综合效益8.进行区域细部的结构设计9.建立区域可持续开展管理的监控系统

三、评价的原那么

1.区域系统的整体性原那么2.要素奉献的最小限制原那么

3.系统在空间分布上的连续过度原那么4.区域的相似性与差异性互补的原那么

5.区域系统的演进趋势的趋稳性原那么6.区域过度的振荡节律原那么

7.要素功能的递减原那么第三章土壤侵蚀原理第一节土壤侵蚀的概念及导致土壤侵蚀的根本营力[教学重点]：土壤侵蚀、土壤侵蚀量、土壤流失量、土壤侵蚀模数的概念。

一、土壤侵蚀的概念

美国土壤保持学会〔1971〕关于土壤侵蚀的解释是：土壤侵蚀是水、风、冰或重力等营力对陆地外表的磨损，或者造成土壤、岩屑的分散与移动。

在《中国大百科全书·水利卷》对土壤侵蚀所下的定义是：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力的作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。

按照土壤侵蚀发生的速度，可分为正常侵蚀和加速侵蚀；

按土壤侵蚀发生的时间，可分为古代侵蚀和现代侵蚀。

土壤侵蚀量：土壤在外营力作用下产生位移的物质量。

土壤流失量：土壤侵蚀量中被输移出特定地段的泥沙量。

流域产沙量：在特定时段内，通过小流域出口某一观测断面的泥沙总量。

土壤的侵蚀模数：单位时间单位面积上的土壤侵蚀量。

二、导致土壤侵蚀的根本营力

1.内营力作用

内营力作用是由地球内部能量所引起的，它的主要表现是地壳运动、岩浆活动和地震等。

地壳运动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。

根据地壳运动的方向，可分为垂直运动和水平运动。

〔1〕垂直运动:隆起和下沉等

〔2〕水平运动：褶皱运动；断裂运动；

〔3〕岩浆活动

〔4〕地震

2.外营力作用

外营力作用的主要能源来自于太阳能，它的作用形式很多，如：流水、地下水、冰川、风沙等等。外营力作用总的趋势是通过风化、剥蚀、搬运和堆积对地形进行再塑造。第二节土壤侵蚀的分类、形式[教学重点]：水力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀、风力侵蚀、植物侵蚀的主要形式和特点。根据土壤侵蚀产生的主要外营力种类，可以将土壤侵蚀划分为多种类型，在每种土壤侵蚀类型种，根据不同的外部形态，又分为不同的形式。

一、土壤侵蚀的分类

外营力的种类土壤侵蚀的类型以水的损失为主空气干旱和旱风坡地干旱坡地土壤渗漏损失垂直侵蚀以降雨为主营力肥力侵蚀土壤结构的破坏土壤养分的流失以坡面径流为主层状面蚀细沟状面蚀沙砾化面蚀鳞片状面蚀以集中股流为主沟蚀山洪侵蚀以重力为主坠石滑坡崩塌等以水力和重力为主石洪泥流以空气流动为主害风风蚀沙尘暴我国现在通用的分类，在以外营力作为主要依据的同时，还考虑侵蚀的形式和防治的特点。

二、土壤侵蚀形式

1.水力侵蚀：由于大气降水，尤其是降雨所导致的侵蚀过程及其一系列土壤侵蚀形式称为水力侵蚀。

〔1〕溅蚀

溅蚀是指裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象。它是一次降雨中最先导致的土壤侵蚀。它产生的危害有：破坏土壤表层结构；堵塞土壤孔隙；阻止雨水下渗；为产生坡面径流和层状侵蚀创造条件。

〔2〕面蚀

面蚀是指由于分散的地表径流冲走坡面表层土粒的一种侵蚀现象。根据面蚀发生的地质条件、土地利用现状的不同及其表现的形态差异，又可以分为以下四种：A.层状面蚀B.沙砾化面蚀C.鳞片状面蚀D.细沟状面蚀〔3〕沟蚀

沟蚀是指由聚集在一起的地表径流冲刷破坏土壤及母质，形成切入地表以下沟壑的土壤侵蚀形式。面蚀产生的细沟，在集中的地表径流侵蚀下继续加深、加宽、加长，当沟壑开展到不能为耕作所平复时，变成沟蚀，形成侵蚀沟。根据沟蚀程度及表现形式，可分为以下三种类型：

A.浅沟侵蚀：在细沟面蚀的根底上，地表径流进一步集中，由小股径流聚集成较大的径流，既冲刷表土又下切底土，形成横断面为宽浅槽形的浅沟。特点是：没有形成明显的沟头跌水，正常的耕翻已不能复平，不阻碍耕犁通过，但已感到不便，由于耕犁作用，沟壁斜坡与坡面无明显界面。

B.切沟侵蚀：浅沟侵蚀继续开展，冲刷力量和下切力量增大，沟深切入母质中，有明显的沟头，并形成一定高度的跌水。

其特点是：横断面呈“V”字形，沟头有一定高度的跌水，长宽深三方面的侵蚀同时不同程度地进行，加之重力作用，沟岸不断坍塌。这种侵蚀在质地疏松、透水性好和具有垂直节理的地区，开展非常迅速。

C.冲沟侵蚀

切沟侵蚀进一步开展，水流更加集中，下切深度越来越大，沟壁向两侧扩展，横断面呈“U”形并逐渐定型，沟底纵断面与原坡面有明显的差异，上部较陡，下部已日渐接近平衡断面。冲沟侵蚀形成的侵蚀沟是侵蚀沟发育的末期，但没有到达相对稳定的程度，这时沟底下切虽已缓和，但沟头的溯源侵蚀和沟坡沟岸的崩塌还在发生。

〔4〕山洪侵蚀

山洪侵蚀是指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。具有流速高、冲刷力大和暴涨暴落的特点，破坏力很大，能搬运和沉积泥沙石块。受山洪冲刷的河床称为正侵蚀，被淤积的称为负侵蚀。

自然陡坡的存在，其稳定性是由土体内的内摩擦力和凝聚力以及其生长的自然植被的固持作用来维持的。当受到外营力的作用时，其稳定被打破。

2.重力侵蚀

重力侵蚀是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式。以重力为主要外营力的侵蚀形式主要有：A.陷穴B.泻溜C.崩塌D.滑坡

滑坡和崩塌的区别：

〔1〕崩塌主要出现在地势高差大，有临空面高山地区，特别是河流侵蚀地带，滑坡一般发生在12—32度范围内。

〔2〕滑坡发生后，可以看见明显的滑动面，滑坡体的层次未大乱，而崩塌没有明显的滑动面，层次被打乱。

〔3〕滑坡的堆积物有明显的分选性，而崩塌的堆积物那么没有。

3.冻融侵蚀

冻融侵蚀

冻融侵蚀在我国北方寒温带较为广泛。其特点是：

〔1〕冻融使边坡上的土体含水量增大，加重了土体的不稳定性。

〔2〕冻融使土体发生机械变化，破坏了土壤内部的凝聚力。

〔3〕土壤解冻的时空差异性，形成不透水层。

4.冰川侵蚀

由于现代冰川的活动对地表造成的机械破坏作用称为冰川侵蚀。可分为剥蚀和拔蚀两种。

5.混合侵蚀

混合侵蚀是指在水流冲力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀形式，在生产上常称混合侵蚀为泥石流。根据其所含固体物质的比例，可分为泥石流、石洪和泥流。

6.风力侵蚀

主要包括空气干旱和害风，风沙流、沙尘暴等。

7.植物侵蚀

土壤理化性质的恶化、肥力下降和土壤干化。

土壤干化的严重后果：土壤退化(土壤的化学性质和物理性质)；植被生长衰退；使天然植被发生逆向演替。

土壤干化的原因：

〔1〕植被类型选择失当

在干旱少雨的山西北部，大面积的栽植喜水湿的杨树，在民勤地区营造但面积人工乔木林和耗水性较大的灌木林都是明显的植被选择不当的离子。此外在降水量400mmm以下地区大规模营造乔木林也是植被类型选择。有写地区出于经济效益的考虑，在适合灌木生长的地区栽种乔木林，在只适宜栽植耐旱乔木树种的地段栽植耗水性强的速生树种。

〔2〕为能适当控制群落生产力

在黄土高原一些地区大面积种植沙打旺。

〔3〕群落密度过大第三节土壤侵蚀类型分区根据我国的地形特点和自然界某一外营力在一较大的区域里起主导作用的原那么，水利水电部颁发了《关于土壤侵蚀类型区划分和强度分级标准的规定》，把全国区分为三大土壤侵蚀类型区。

一、水力侵蚀为主的类型区

这一类型区大体分布在我国大兴安岭—阴山—贺兰山—青藏高原东缘一线以东，包括西北黄土高原、东北的低山丘陵和漫岗丘陵、北方山地丘陵、南方山地丘陵、四川盆地及周围山地丘陵、云贵高原六个二级类型区。

1.西北黄土高原

这一高原区主要是指青海日月山以东，山西太行山以西，陕北长城以南，陕、甘秦岭以北的广阔地区。绝大局部属黄河中游，是我国土壤侵蚀最严重的地区。

土壤条件：黄土在本区内分布很广、厚度很大的第四纪粉沙物质。分为新黄土和老黄土两种。前者覆盖在后者之上，总厚度由几十米至100多米，最厚处达200多米。黄土质地匀细，组织疏松，具有大孔隙构造，垂直节理发育，湿陷性和渗透性都较大。颗粒粒径0.05-0.002mm的占50%，渗透速度一般在0.8-1.3mm/min。黄土具有迅速分散的特性，在清水中1—4min即可全局部散。

地貌条件：按形态、结构分，除大局部为丘陵沟壑、高原沟壑，还有风沙丘陵、涧地、河谷川地和土石山地。总的来看，沟壑纵横，地形破碎，沟深陡坡是黄土地貌的主要特征。

气候条件：属大陆型季风气候，冬寒夏热，气温变化剧烈，年平均降雨量在300—600mm,分布集中，7、8、9三个月，降雨量占全年的70%；多以暴雨形式出现，暴雨强度每分钟可达1mm，甚至2mm以上，瞬时暴雨强度更大。一次大暴雨产沙量可占全年总产沙量的40%-86%。

植被条件：黄土高原自东南向西北大致可分为：山地森林、森林草原、草原和干旱草原四个带。山地植被带的植被以针、阔叶混交林和灌丛为主，开垦指数低，一般在10%以下，土壤侵蚀轻微；森林草原带植被类型以夏绿阔叶林及禾本科、菊科植物群落为主，开垦指数一般在40%-50%，局部人多地少地区高达60—70%，土壤侵蚀严重；干旱草原带的植被以藜科及旱生多刺的植物群落为主，开垦指数为10%—20%，土壤侵蚀严重，同时有较强烈的风蚀发生。

水土流失状况：除了溅蚀和层状面蚀普遍发生外，2度以上的坡耕地有细沟侵蚀发生；5度以上，那么细沟侵蚀较强，并开始发生浅沟侵蚀。25度以上有切沟出现；35以上土壤泻溜；45度-75度陡坡地可发生滑坡；75度以上陡崖和岸壁可发生崩塌。年平均侵蚀模数一般为5000—10000t/km2，高的可达20000t/km2以上，黄河下游泥沙绝大局部来自于本区。

2.东北的低山丘陵和漫岗丘陵区

本类型区南界为吉林省南部，西、北、东三面为大、小兴安岭和长白山所围绕。在该区域内，除了大、小兴安岭林区以及三江平原外，其余地方都有不同程度的土壤侵蚀。可分为低山丘陵和漫岗丘陵。这一类型区又可分为低山丘陵和漫岗丘陵。

〔1〕低山丘陵

主要分布在小兴安岭南部的汤旺河、完达山西侧的倭肯河上游、牡丹江、张广才岭西部的蚂蚁河、阿什河、拉林河等流域，吉林东部和中部的低山丘陵也属于本区范围。垦植指数在20%左右，大于10度的坡地也有开垦。加之降雨量较大，有很大的侵蚀危险性，但这些地区天然次生林较多，植被覆盖率也较高，就当前的土壤侵蚀情况来看，尚属于轻度和中度的面蚀和沟蚀。

〔2〕漫岗丘陵

为小兴安岭山前冲积洪积台地，具有较缓的波状起伏地形。这一带原来有繁茂的草甸草原，近五六十年来进行开垦，垦植指数达70%以上，土壤侵蚀面积大，分布于20多个县，

是我国东北黑土侵蚀代表类型。坡度一般在7度以下，并以2—4度面积居多，但坡面较长，多为1000—2000米，最长的可达4000米，汇水面积很大，往往使流量和流速增大，从而增加了径流的冲刷能力。土壤侵蚀的形式主要有面蚀、沟蚀和风蚀，由于长期的面蚀、沟蚀和风蚀的影响，黑土层逐渐变薄，有的地方已经露出了心土，出现了黑黄土、黄黑土、“破皮黄”等肥力较低的土壤。

3.北方山地丘陵区

本类型区是指漫岗丘陵以南，黄土高原以东，淮河以北，包括东北南部，河北、山西、内蒙古、河南、山东等省、自治区范围内有土壤侵蚀现象的山地、丘陵。

从地形上讲，这一类型区的特点是〔1〕山地丘陵都以居高临下之势环抱平原。〔2〕从高山到低山到丘陵到谷地到平原呈梯级状分布。

这两个特点说明山区土壤侵蚀和平原的水患之间的密切关系，对于安排一个较大区域范围内治理措施的配置，这种地形特点要作为关键因子加以考虑。

本区一些浅山的下部和丘陵的上部也广泛覆盖着黄土，但土层没有黄土高原那么厚，凡覆盖有黄土的低山、丘陵，棉蚀、沟蚀的情况与黄土高原地区很类似。

4.南方的山地丘陵

本区的范围大致以大别山为北屏，巴山、巫山为西障，西南以云贵高原为界，东南直抵海域，并包括台湾、海南岛及南海诸岛。土壤侵蚀主要集中在长江和珠江中游，以及东南沿海的各河流的中、上游山地丘陵。

南方山地、丘陵区温暖多雨，有利于植物生长，植被恢复较容易，一般地面植被覆盖好。但雨量充分，年雨量通常达1000-2000mm，且多暴雨，最大日雨量超过150mm。因地面径流较大，年径流深在500mm以上，最大打1800mm，加之高温炎热，风化作用强烈，植被遭到破坏的地方，土壤侵蚀相当严重。

5.四川盆地及周围的山地丘陵区

四川盆地，大致在北以广元，南以叙永、西以雅安，东以奉节为四个顶点连成的一个菱形地区内，盆地西部为成都平原，其余局部为丘陵。

整个四川盆地，平坝仅为7%，丘陵约占52%，低山约占41%。四川盆地气候温和，雨量丰富，大局部地区年平均降雨量在1000mm左右，但季节分配不均匀，夏季降雨集中，径流充分，径流系数为40%—50%，因此侵蚀强烈。

6.云贵高原区

本区包括云南、贵州及湖南西部、广西西部的高原、山地和丘陵。高原西部横断山脉最显著的特点是：高山和峡谷相间，相对高差达千米以上和由此造成的自然地带的错综配置和垂直分布。幽谷底部是热带，山岭顶部是寒温带以至寒带。

气候：热带雨林气候，高温多雨，雨量一般在1000mm上下，最多达2000mm，雨量集中，5—10月份降于占到全年的80%，径流量大，径流系数为40%-50%。

水土流失形式：滑坡、泥石流。

云南东川地区是我国泥石流最发育、危害最严重的地区之一。例如：流经东川市的小江流域，泥石流沟成群分布，其中的蒋家沟流域面积为47.1km2，是东川地区最大的一条泥石流沟，这条泥石流沟活动十分频繁，1965年爆发28次，1966年爆发17次，根据观测，这条沟每年排出的泥石流总量为300——500万m3，造成了很大的危害。

云贵高原山区滑坡也很发育。贵州西部的水城、六枝、盘县等地是滑坡较多，危害较大的一个地区，云南的滑坡分布是和泥石流的分布交错在一起的，而前者又为后者提供了大量的土沙石块。

二、风力侵蚀为主的类型区

风力侵蚀主要分布于西北、华北、东北西部，包括新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西等省、自治区的沙漠及沙漠周边地区。总面积为109.5万KM2，约占全国总面积的11.4%。我国沙漠地区气候干旱，雨量稀少，大局部年降水量在200MM以下，最少有在10MM以下的。热量丰富，气温变化剧烈，蒸发量大，一般在1400—3000MM。气候异常枯燥，风力强劲。风速经常到达5—6级以上。再加上植被稀疏低矮，绝大局部为系草本和灌木，河流冲积或湖积的沙质沉积物质深厚广泛，就使得沙漠地区风沙频繁而强烈，风沙日一般每年为20—100天左右，最多可达150天，造成强烈的风蚀和风沙迁移、堆积，并形成多种风蚀地貌和广泛分布的沙丘，沙丘高度一般为10-25M，高大者可达100-300M

三、冻融侵蚀为主的类型区

冻融侵蚀主要分布在我国西部青藏高原、新疆天山等一些高山地区和黑龙江流域、大小兴安岭等一些高寒地区。第四节土壤侵蚀规律

[教学重点]：水流挟沙能力的概念；滑坡的力学机制。

土石体受外营力作用时，假设外营力大于土壤或岩石的结合力，其结构即发生破碎和松散现象，假设外营力继续增加，超过土壤或岩石的重量和摩擦力时，土壤或岩石可发生移动现象。

一、雨滴击溅引起的土壤侵蚀

1.雨滴的特性与土壤侵蚀

雨滴特性包括雨滴形态、大小、降落速度、接地时的冲击力、降雨量、降雨强度和降雨历时等。

雨滴的大小与溅蚀成正相关；

雨滴降落的速度与溅蚀成正相关；

2.溅蚀形成过程

〔1〕雨滴势能转化为动能

〔2〕降雨动能的经验公式

Wischmeier和Smith建立的经验公式

3.溅蚀结果

〔1〕干土溅散阶段

降雨初期，由于地表土壤水分含量较低，雨滴首先溅起的是枯燥的土壤颗粒。

〔2〕湿土溅散阶段二、地表径流侵蚀作用

1.水流的根本特性

〔1〕层流与紊流

层流没有垂直于水流方向上分力作用，一般不能卷起泥沙；紊流的水质点呈不规那么的运动，并互相干扰，在水层与水层之间夹杂了大小不一的旋涡运动，易卷起泥沙。

〔2〕坡面水流

水流在向下流动的过程中，由于雨水和雪水的补充，一般顺坡流量会逐渐增大。当流量增大到一定值后，成层的流动便不再能够保持，变成紊流。

〔3〕沟槽水流

沟槽水流均属紊流。

2.水流的侵蚀作用

水流侵蚀也就是地表泥沙为水流带走，因此，是否发生侵蚀可以根据泥沙启动条件来判断。

3.水流的搬运作用

泥沙的搬运形式可分为推移和悬移两大类。

〔1〕泥沙的搬运方式

推移质搬运方式:它的运动行程是间歇的，它被水流搬运一段距离后，便在床面上静止下来，转化为床沙的一局部，然后等待适宜时机，再一次开始第二个行程。

悬移质搬运方式：悬浮于水中，随水流动，泥沙分布比拟均匀。

交换作用：推移质和悬移质之间，以及它们与河床上的泥沙之间存在着不断交换现象。各局部泥沙之间的交换作用，使含沙量在垂线上分布成为一条连续曲线。

〔2〕水流的挟沙能力

在一定的水流条件下，能够挟运泥沙的数量，称为挟沙力。它包括推移质和悬移质的全部沙量，如果上游来水的含沙量小于该水流的挟沙力，水流就有可能从本段河床上获得更多的泥沙，造成床面的冲刷。反之，将发生沉积。

在水流挟沙能力条件下，水中的泥沙既不会对河床造成冲刷，也不会造成淤积。

4.水流的堆积作用

〔1〕泥沙的沉速

在下沉的开始，球体的运动速度较小，重力大于阻力，这时圆球以加速度前进，球体所承受的阻力在行进中不断加大。经过一定距离以后，阻力大到和重力相等，此后球体即以等速运动向下沉降。一般所谓物体的沉速，都是到达等速运动以后的下沉速度。

〔2〕泥沙的堆积

当泥沙的来量大于水流的挟沙力时，多余的泥沙就要沉积下来。

三、重力侵蚀作用过程

坡面上的风化碎屑或不稳定岩体、土体在重力作用下导致崩塌、错落、滑坡及蠕动。这些重力侵蚀形式的发生，其主要外营力是由地心引力而产生的重力作用，但是土体下渗水分、土体性质、岩石结构、地形条件等也不可无视。

1.块体运动力学分析

坡地上的风化碎屑或不稳定的岩体、土体在重力为主的作用下，以单个落石、碎屑或整块岩体、土体的向下运动称为块体运动。

摩擦阻力：F=N·tga

平衡条件是：ø≤a

以上关系说明，要使坡面上的物质稳定，需要下滑力小于抗滑强度；而要使下滑力小于抗滑强度，坡角必须小于坡面物质的内摩擦角。

内摩擦角反映了块体沿坡面下滑刚好起动时的坡角，代表松散物质的休止角。对于松散的砂和岩屑来说，内摩擦角和休止角是一致的，但凡坡度小于内摩擦角时，不管坡高有多大，坡面总是较稳定的。

岩屑和砂、土的内摩擦角随颗粒大小、形状和密度而异。粗大并呈棱角状而密实的颗粒，休止角大。一般情况下，随风化碎屑离源地愈远，其颗粒随着变小，棱角被磨蚀，圆度增大，摩擦力减小，休止角变缓，因此，愈向坡角，坡度愈趋缓和。

土的内摩擦角还随含水量多寡而异。土粒间的孔隙被水充填后增加滑润性，减少摩擦力，因而休止角也相应变缓，在同一斜坡上，坡顶远离地下水面较枯燥，而坡脚接近地下水较润湿，因此，坡度有向坡脚变缓的趋势。

2.滑坡的力学机制

由于斜坡土体、岩体特性不同，滑动面的性质也不一样，力学分解和计算方法也不相同。但大量实际观察、试验与理论上计算，均质土体典型滑坡面大多是一个圆弧面。

根据其受力情况，需要求得土坡得稳定系数K=总抗滑力矩/滑动力矩

当K＞1时，抗滑力大于滑动力，斜坡稳定；

当K＜I时，滑动力大于抗滑力，发生滑动

当K=1时，滑动力与抗滑力相等，斜坡处于极限平衡状态。

四、冻融及冰川侵蚀作用过程

1.冻土作用

凡处于零温或负温，并含有冰的各种土，称为冻土；温度状况相同但不含冰的那么称为寒土。冻土按冻结时间的长短，又可分为季节冻土和多年冻土两类。

冻融作用：由于温度周期性地发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使土层产生冻涨、融沉、流变等一系列应力变形。这一复杂过程称为冻融作用。它使岩石遭受破坏，松散沉积物受到分选和干扰，冻土层发生变形，从而塑造出各种类型的冻土地表类型。

2.热融作用

热融作用可分为热融滑塌和热融沉陷两种。

热融滑塌：由于斜坡上的地下冰融化，土体在重力作用下沿冻融界面移动就形成热融滑塌。热融沉陷：平坦的地表因地下冰的融化而产生各种负地貌。

由热融沉陷形成的地貌有沉陷漏斗，浅洼地；沉陷盆地等。当这些负地貌积水时，就形成了热融湖塘。我国青藏高原多年冻土区，热融湖塘分布很广泛。

3.冰川作用

重要有拔蚀作用和剥蚀作用。

冰川是一种巨大的侵蚀力量。冰岛的冰源河流含沙量为非冰川河流的5倍，侵蚀力可能超过一般河流的10—20倍，冰川主要是依靠冰内尤其是冰川底部所含的岩石碎块对地表进行侵蚀。

在冰川滑动过程中，它们不断锉磨冰川床，这种作用通常称为刨蚀作用。另外，冰川下因节理发育而松动了的岩块的突出局部，可能和冰冻结在一起，冰川移动时把岩块拔出带走，这是拔蚀作用。

冰川的搬运能力是惊人的。大陆冰川可以把大片基岩从原地搬走，波罗的海南部平原上就有冰川从另一岸搬运来的大岩块。山岳冰川的搬运能力也不小，喜马拉雅山中即有直径达28m，重量超过万吨的大漂砾。第五节影响土壤侵蚀的因素[教学重点]：土壤因素、植被因素及人为活动对土壤侵蚀的影响。

影响土壤侵蚀的因素可以分为两大类：自然因素和人为因素。其中自然因素是土壤侵蚀发生、开展的潜在条件，包括气候、地形、土壤、地质和植被等，它们对土壤侵蚀的影响各不相同，但又是相互制约、相互影响的。

人为因素是土壤侵蚀的主导因素，对土壤侵蚀有积极的和消极的影响。

一、气候因素对土壤侵蚀的影响

气候因素对土壤侵蚀的影响有直接的间接的影响。

一般来说，大风、暴雨等造成的影响是直接的，而温度、湿度、日照等因素对植物的生长、植被类型、岩石风化等都有一定影响，对土壤侵蚀是间接的影响。

1.降雨

降雨的要素包括降雨强度、降雨量、降雨类型、降雨历时、雨滴大小等。〔1〕降雨强度

单位时间内的降雨量称为降雨强度。常用mm/h表示，根据其强度的大小，降雨可分为小雨、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严重的水力侵蚀，而且降雨强度是降雨因素中对土壤侵蚀影响最大的因子。

〔2〕雨滴的质量

大质量的雨滴具有较大的落地终点速度，对土壤造成影响也较大。

〔3〕降雨总量

一般来说，随着降雨总量的增大，土壤侵蚀也增大，但实际中并不完全是这样，据观测，低于10—30mm/h的降雨不至于导致土壤侵蚀的发生，如果一个地区多以低强度形式出现，即使其年降雨量较大，也不会导致土壤侵蚀量的增加。但这种情况会为下一步的土壤侵蚀创造条件：具体来说有以下几个方面：入渗的水分消除了颗粒之间的吸附力；溶解了颗粒之间的胶结物；增加了单位体积的重量；使潜水面升高：水大量进入斜坡内，将使潜水面升高，因而增加孔隙水压力，孔隙水压力对潜在破裂面以上的土石体起着浮托作用。

软化岩石：如有节理裂隙发育的比拟透水的岩层位于富含粘土的相对隔水的岩层之上，大量雨水沿节理裂隙下渗使后者软化，促使前者下滑。

2.降雪

降雪过程本身并不直接引起土壤侵蚀的发生。但一方面降雪后形成冰川冰和冰川；另一方面由于积雪融化产生地表径流导致土壤侵蚀。

3.温度

温度的变化可以引起含有一定土体水分的土体及岩石体冻结和解冻。而液态变为固态，其体积将增大约9%，在水分冻结的过程中，会对裂隙两侧的岩石体产生压力。此外，温度变化加快岩石的风化。

4.风力

风是土壤侵蚀和风沙流动的动力。风蚀的强弱首先取决于风风速。受地面摩擦阻力的影响，距地面越近，风速越小，紊流和涡动作用越强；距离地面越高，风速越大，气流也较稳定。地面上与人类活动关系密切的一层称为地面空气层，也叫空气下垫面。

二、地形因素对土壤侵蚀的影响

1.坡度

坡度是决定径流冲刷能力的根本因素之一，坡度越大，径流的流速越大，土壤的侵蚀量越较大。但在陕西绥德的试验研究发现，在径流量一定的条件下，随坡度的增加，冲刷量增加，当增加大一定的坡度后，随着坡度的增加，冲刷量减少，在黄土沟壑丘陵区，这个转折坡度大致是25°—28.5°。

2.坡长

一般来说，坡长与径流量、冲刷量成正比，但应结合降雨条件进行考虑：

〔1〕在特大和较大暴雨情况下，坡长与径流量、冲刷量均成正相关；

〔2〕在降雨强度较小，或降雨强度大，但持续时间短的情况下，坡长与径流量成反比，与冲刷量成正比。

〔3〕强度很小，历时也很短的情况下，坡长与径流量、冲刷量均成负相关；

3.坡形

坡形一般来说，可以分为四种：直线型、凸形坡、凹形坡、阶梯形坡。

直线型坡：在整个坡面上，由于坡度上下一致，所以土壤侵蚀在整个坡面上是一致的。

凹形坡：上部陡，下部缓，中部土壤侵蚀强烈，下部侵蚀减小，有堆积现象。

凸形坡：上部缓，下部陡，土壤侵蚀较直线形坡强烈。

阶梯形坡：阶梯形坡在台阶上，土壤侵蚀轻微，在台阶边缘上，容易发生沟蚀。

三、地质因素对土壤侵蚀的影响

1.岩性

岩石本身的特性，对风化过程、风化产物、土壤类型及抗蚀能力都有重要影响。

〔1〕岩石的风化性〔与抗蚀性的关系〕；〔2〕岩石的坚硬性〔尤其是与沟蚀的关系〕；

〔3〕岩石的透水性

2.岩石的新构造运动地震、震动。

四、土壤因素对土壤侵蚀的影响

1.土壤的透水性

土壤的透水性直接关系到地表径流的数量，和土壤的入渗能力，土壤的透水性主要取决于土壤的机械组成、结构性、孔隙度、土壤特性以及土壤剖面的构造、土壤湿度等因素。

〔1〕土壤的机械组成

土壤的机械组成是指土壤中各粒级所占的重量百分比。沙性土壤透水性好，不易产生径流，粘性土壤那么相反。

〔2〕土壤的结构性

土壤的结构是指土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和通连状况。土壤的结构性越好，其透水性与持水量越高，研究说明，团粒结构的增大，能大大增加土壤的透水性。〔3〕土壤的孔隙率

土壤的孔隙分为毛管孔隙和非毛管孔隙，水在这两种孔隙中所受到的力是不一样的，一般来说，总孔隙度在50%，非毛管孔隙度在20—40%，比拟利益水土保持。

〔4〕土壤的剖面构造

尤其注意与滑坡的紧密联系。

〔5〕土壤的湿度

土壤湿度，也就是土壤的前期含水量，它影响到下次降雨的入渗量。

2.土壤的抗蚀性

抗蚀性是指土壤抵抗径流对它的悬浮和分散能力。其大小取决于土粒和水的亲和力。用土壤分散率、土壤侵蚀率、土壤的分散系数来表示。

3.土壤的抗冲性

抗冲性是指土壤抵抗流水和风等侵蚀力的机械破坏作用的能力。一般用土体在静水中的崩解情况作为它的指标。

五、植被因素对土壤侵蚀的影响破坏植被带来的后果植被的水土保持作用

植被因素是防治土壤侵蚀最积极的因素，几乎在任何条件下都有阻缓水蚀和风蚀的作用，具体表达在以下几个方面：

1.拦截雨滴

植被通过林冠截留和枯枝落叶截留，在减少雨量的同时，能大大削减降雨的动能，减少溅蚀及集中股流量。

2.调节地表径流

植被中的枯枝落叶层，保护地表，吸收地表径流，增加地表粗糙度，分散、滞缓径流，过滤泥沙。对到达地表的降雨进行再分配。

3.固持土壤

植被的根系象铆钉一样，对土壤起到一定的网络固持作用，大大增加了土壤的稳定性。

4.改进土壤性状

枯枝落叶腐烂后，可以增加土壤的团粒结构，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.减低风速，防止风害

植被存在对减低风速，防止风害有积极的作用，但植被不同的结构起到的防护效果，应用的条件是不一样的。植被的结构一般分为紧密结构、疏透结构、通风结构。

六、人为活动对土壤侵蚀的影响

人为活动对土壤侵蚀的影响具有双重效益：

1.消极的效益2.积极的效益

第四章小流域综合治理规划第一节小流域治理规划的概念、内容和作用一、流域治理规划的概念

1.小流域

小流域是指由完整的分水线构成的一个闭合区域，降落在分水线两边的降雨分别落在不同的流域。根据地面和地下分水线是否重合，分为闭合流域和不闭合流域。

2.流域治理规划

流域治理规划是以流域为地域单元的水土保持规划。具体来讲，就是根据区域规划提出的方向和要求，结合流域的自然环境、资源和社会经济条件，合理安排、确定流域的农林牧各业用地的比例和位置，布设各项水土保持措施，安排各项治理工作所需的劳力、物资、经费和进度，制定技术经济指标，提出各项措施的要求。

二、流域治理规划的作用

流域治理规划是山区水土流失治理的核心内容，它使水土流失治理和水土保持工作按照客观自然规划和社会经济规律进行，防止盲目性，到达多快好省的目的，其作用主要表达在以下几个方面：

1.通过制定规划，明确生产开展方向，恰当地安排农林牧各业生产用地比例，合理利用水土资源。

2.通过规划，可以确定必须采取的各项水土保持治理措施，做到采用综合措施治理，到达沟坡兼治，上、下游相结合。

3.通过规划，能明确改变农业生产结构的实施方法和有效途径。

4.通过规划，深入研究实施各项治理措施所需的人才、物资、经费和时间，并做出合理安排。

5.通过规划，可以实事求是地分析和估算流域治理的效益。

三、流域治理规划的内容和工作程序

1.流域治理规划的内容

〔1〕土地利用规划

土地利用规划是流域治理的根底，其主要内容是确定农林牧各业土地利用结构和位置，划分工矿、村镇、水利、交通等用地的范围。

〔2〕水资源利用规划

水资源利用规划主要根据流域的具体情况来决定其是否进行，实现供水和需水之间的平衡和水资源的有效利用。

〔3〕农、林、牧、副、特业生产规划

主要指具体到农林牧副特各业本身，它一方面为水土资源规划提供依据，同时又受水土资源规划的控制和限制。它主要保证农林牧副特各业本身内部比例合理、资源利用和转化效率高。

〔4〕水土流失综合防止体系规划设计

按照因地制宜、因害设防、综合治理、突出效益的原那么，根据流域水土流失的空间分布特征，在土地利用规划的根底上，从分水岭至坡脚，从芝沟到平沟，从沟头到沟口，选择不同地貌部位、不同地类的流域治理措施，提出一套由各种流域治理措施组成的具有较高经济效益的，系统完整的、科学的流域水土流失防治措施体系规划。

〔5〕流域治理规划的投资和效益

流域治理规划的好与坏，优与劣，最终是通过投资和效益来表达的。投资的多少，效益的上下，说明了流域治理规划方案的优劣。在投资计算中，一般包括生产费用，即投资费用和运行费用。效益一般指经济效益、生态效益和社会效益。

〔6〕流域治理规划的进度

根据规划期内的物资、资金、劳力等情况综合平衡合理安排各年度内实施的治理措施及其面积、施工季节等，并提出实施规划的措施。

2.流域治理规划的工作程序

〔1〕.准备工作

①组织综合性规划小组：由于流域治理规划工作涉及面广，综合性强，需要组织一个具有农林牧水等业务部门的技术人员技术人员和领导参加的规划小组。

②工作细那么的制定和物质准备：明确规划的任务、工作量、要求；制定规划工作进度、方法、步骤，人员的组成和分工；做好物质准备、经费预算和规章制度的制定。

③制定规划提纲：根据规划的任务、要求，制订规划提纲。一般应包括：

前言：说明规划任务来源、目的、要求等；

根本情况：包括自然条件、自然资源和社会经济等

水土流失：现状、危害及成因等

流域治理的现状：治理的过程、效益、经验、问题和教训

流域系统分析：资源的分析和评价，社会经济系统的分析评价。

流域治理规划：指导思想、土地利用规划、治理措施规划与设计、其他规划等

实施方案：进度安排、实施措施保障

投资和效益估算：劳力、资金、物质的投入；可能获得的效益。

培训技术人员：在规划之前，应进行培训和学习。

〔2〕调查、规划工作

①资料的收集、整理：根底图件，及自然条件、资源、社会经济和水土保持等相关资料，明确需补充局部；

②流域综合调查：在资料收集和整理的根底上，确定需要调查的工作内容、方法和步骤，并进行调查工作。主要包括：自然条件调查，土地利用现状调查、水土流失和水土保持调查、其他资源利用调查；

③流域的系统分析与评价：环境分析、资源评价、水土流失分析评价、社会经济分析与评价；

④流域治理的目标：经济开展目标、社会开展目标、生态治理和保护目标；

⑤流域治理的综合规划：水土资源利用优化、人口优化、水土流失控制优化；

⑥投资和效益估算。

3.规划的实施管理①规划方案的评审和决策；②实施的方案、进度；③实施中的管理；④验收和评价。第二节流域综合调查一、调查的内容

1.自然环境条件

〔1〕地质岩石

包括地质构造，地层，岩石种类，分布面积、范围，风化程度，风化层厚度以及突发性和灾害性地质现象等。

〔2〕地理、地貌

流域的地理位置、面积，高程高差，流域长度、宽度，沟道平均比降，流域形状，地貌类型，坡面坡度，沟壑密度等。

〔3〕土壤和地表物质

土壤的种类、质地，土层厚度，土壤的沙砾含量，孔隙度，土壤容重，土壤肥力，PH值。

〔4〕水土流失

土壤侵蚀的类型、分布、潜在危险。

〔5〕水土保持

各项流域治理水土保持措施的数量、质量及其分布，投入定额与效益。

2.自然资源

〔1〕土地资源

土地利用的现状、不同土地利用类型的土地利用方式、面积，土地的质量等。

〔2〕水资源

地表水：年径流量，暴雨量，洪峰流量，洪水过程线，可利用的容水量等。

地下水：地下水资源类型，储量，分布，可开发利用量等。

水质：地表水和地下水资源的水质，是否符合生活饮用水质标准或农田灌溉用水水质标准。〔3〕气候资源

光能：主要包括太阳辐射和日照时数。

热量：农业界限温度稳定通过的初、终日期，积温，无霜期，最热月和最冷月的平均温度等。降水：多年平均降水量及其分配情况；

风：平均和最大风速，风向，风季等，年均及最大、最小蒸发量，枯燥度等。

气象灾害：涝灾、旱灾、风灾，冻灾及病虫害等灾害天气出现的时间、频率及危害程度等。〔4〕生物资源

①植物资源

森林：森林的起源、结构、类型，树种，年龄，平均树高，平均胸径，林冠郁闭度；灌草的覆盖度；生长势，枯枝落叶层等。

草地：草地的起源、类型，覆盖度，草种，生长势，高度，草场利用方式和利用程度，轮牧轮作周期等。

农作物：作物的种类、品种，播种面积，作物产量。

②动物资源

野生动物：物种，数量等。

人工饲养动物：种类，数量等。

〔5〕矿产资源

矿产资源的类别，储量。品种，质量，分布、开发利用条件等。

〔6〕旅游资源

旅游资源的类型，数量，质量，特点，开发利用条件及其价值等。

3.社会经济

〔1〕人口和劳动力

户数：总户数，农业户数，非农户数。

人口：总人口，男女人口，人口年龄结构，人口密度，出生率、死亡率和人口自然增长率，平均年龄，老龄化指数，抚养指数等。

劳动力：总劳力，劳动力结构，劳动力使用情况等。

人口质量：人口的智力，人口体力等。

〔2〕生产情况

产业结构：农林牧副渔工商业的产值结构，产品结构，土地利用结构等。

生产水平和技术：种植业；林果业；畜牧业；副业；渔业；其他产业；

〔3〕群众生活水平：收入水平；消费水平；

〔4〕社会经济环境

政策环境；交通条件；市场条件。

二、调查的程序和方法

1.调查的根本程序

〔1〕准备阶段

思想准备：要向广阔基层干部、群众和参加调查工作的人员宣传这项工作的重要性和意义，消除不必要的顾虑，增强工作责任心。

组织准备：抽调人员，建立相应的工作组织，制定方案和有关制度。

业务准备：资料的收集和整理；调查仪器和用具；技术培训；

〔2〕外业阶段

外业工作所要调查的内容主要包括土地利用现状调查，水土流失和水土保持现状调查，土壤调查，地貌调查，植被调查等，农户抽样调查作为资料补充。

分配任务、划分小组：根据规划流域的范围和人员情况，将调查人员分成假设干个小组，按所要调查的内容和任务，分配任务、分片包干。

调查：根据地貌特征和土地利用现状划分地块，填写因子，完成地块图。农户调查主要是补充完善社会经济方面的内容。

〔3〕内业阶段

面积的统计、量算；资料的整理归纳；完成调查的图件、表和报告。

2.外业调查的方法

〔1〕常规调查方法：一般采用路线控制调查的方法。

调查路线的选择：要在不产生遗漏的前提下，选择路线最短，时间最省，穿过类型最多，工作量最小的调查线路。

野外填图填表：按地形底图的编排，分幅作调查填图工作，沿预定线路边调查、边观察，勾划行政界和地块界，并着手编号；地块内的土地利用现状，自然地理特征应根本相同，地块图斑面积不小于1cm2。

在地块内作水土保持综合因子调查，并将调查情况填入有关调查表格中去；

填图填表时，可使用规定的图例、表格、符号、编号等。底图上的地形、地物有过失的要修正，缺少的要补测。

〔2〕航片调查方法预处理

①航片的检查、整理；

②划分航片使用面积：每张航片的每侧航向重叠局部的中线和旁向重叠局部的中线所包围的航片面积为使用面积。

③绘制流域航片接合草图

野外概查，制订航片判读标志；室内目视判读；野外验证；

航片转绘：经过验证，祥判修改后的航片，将单张航片使用面积范围内所勾划的地块，逐块转绘到地形底图或以照片略图所覆盖的透明模纸上，一般以1：25000—1：5000地形图作为转绘根底，转绘方法以目视转绘为主，以明显的地形、地物为转绘点。

〔3〕样方调查方法

样方选择：随机抽样或系统取样。

样方形状：方形或长方形

样方面积：草本群落1—4m2，灌木林10—20m2，乔木林大于400m2。

土壤剖面调查：

野外坡面的侵蚀量调查：土壤剖面比照法；标志法；坡面细沟体积测量法。

抽样调查法：根据需要与可能，可选用简单随机抽样或分层随机抽样的方法。

三、调查成果

1.调查报告

主要内容包括以下几种：

〔1〕前言：调查的目的与要求，调查时间，流域的地理位置、范围和面积；调查人员的情况等；

〔2〕自然条件：地质、岩石、土壤、地貌特征、气象、植被等。

〔3〕自然资源：土地资源和水资源的数量和质量。

〔4〕社会经济：人口和劳动力，农林牧副渔等各业生产及其结构情况，群众的经济收入和生活状况等。〔5〕水土流失和水土保持：土壤侵蚀类型、强度和潜在危险程度的分布状况与面积，水土流失的危害，流域治理情况、措施、成绩、经验和问题等。

2.调查表

3.调查成果图

〔1〕土地利用现状图；

〔2〕土壤侵蚀现状图；

〔3〕各类专业图：人口密度图；土壤图；植被图；水土保持措施现状图等。第三节流域生态经济系统分析与评价一、流域生态系统分析

流域系统的环境特征对系统的开展有很大影响，在某种程度上决定着流域自然、社会经济开展的方向和利用途径。

1.自然地理环境因素分析

流域所处的自然地理特征环境代表了流域所在区域空间位置及宏观、微观地理特征。如流域的经纬度代表了流域在地球的空间范围，所处的气候带是热带、温带还是暖温带等；岩石、地貌、坡度坡向等。

2.社会环境分析

〔1〕政策环境

对于流域系统而言，国家政策，包括产业结构政策、价格政策、环境保护政策等等，都会给流域治理、措施搭配等起指导作用；流域治理本身到达的目标，土地利用的变化，要为区域经济开展，当地群众的脱贫致富起典型示范作用；流域治理的生产方向要代表区域经济开展方向。

〔2〕经济环境

流域经济环境如何，直接影响到流域经济的开展规模和开展速度。对于流域治理而言，主要考察流域的交通环境和市场环境。

〔3〕科技文化环境

流域科技文化条件如何，对流域科学技术的引进，生产力的提高将起至关重要的作用，科技能否真正发挥第一生产力的作用，是与流域的文化环境密不可分的，科学技术的传播，流域劳动力文化环境素质的提高，有赖于流域的文化环境因素。

二、水土流失系统分析

1.水土流失环境系统

〔1〕地貌环境

〔2〕气候环境：气候类型、气候特征及气候的空间分布规律。

〔3〕植被环境

〔4〕土壤环境

〔5〕物质文化环境：人口、聚落、土地利用和交通、矿区。

2.水土流失动力系统

水土流失动力系统主要由水力、风力、冻融作用力、重力以及人类活动作用力组成。

三、自然资源系统分析评价

1.气候资源的分析

〔1〕光照

光照主要考虑两个指标：太阳辐射和日照。

〔2〕热量

温度，日平均温度，最热月平均温度，最冷月平均温度和极端最低温度，无霜期的长短等。

〔3〕降水

降水量、降水强度；

〔4〕风能

衡量风能资源的指标有风速、风速的频率及风速的变幅等。

2.水资源

水资源是指具有经济利用价值的自然水，主要是可以恢复和更新的淡水。对于小流域而言，水资源是指小流域的地表径流量，主要指标有年径流总量、洪峰流量、径流系数、地表水、地下水等。

3.生物资源

〔1〕林草资源

从生产性方面和环境保护方面、生态平衡和生物多样性保护等方面分析。

〔2〕动物资源

包括家养和野生动物，对家养动物的分析主要包括分析其经济价值、饲养方式的难易、加工利用方式、市场需求等，对野生动物的分析一方面对其经济价值、人工饲养可能性分析，另一方面从生物多样性的角度加以考虑。

〔3〕作物资源

从品种上考虑，经济利用价值如何，产量如何，栽培经营管理方式，从加工利用方面考虑是否能够增值，成为流域经济开展的拳头产品。

除此之外，考虑其他生物资源的引进和繁育。

4.矿产和景观资源

〔1〕矿产资源：类型、储量、质量、开采条件

〔2〕旅游资源

旅游资源的地位、价值和意义；旅游资源的历史文化价值；景象的地域组合、地理位置与可进入性；旅游功能和环境容量；旅游资源的开发利用条件、包括建设的施工量的大小、投资、施工技术和物品供给状况。

四、土地资源评价

1.评价的目的、任务、原那么

〔1〕评价的目的和任务

土地评价是土地资源调查的组成局部；是土地利用划分的依据；可以为土地管理效劳〔揭示土地的生产潜力和适宜性，指出土地改进和变更土地利用的后果〕；

〔2〕评价的原那么

比拟原那么:比拟土地利用的需求和质量；比拟土地的投入和产出效益；比拟土地的多宜性；

针对性：土地评价要针对特定的土地利用方式来进行；

区域性和综合性原那么：土地评价必须结合区域的自然、经济和社会条件，不同区域的土地评价应该有不同的评价依据和指标体系；

〔3〕土地评价的类型

根据土地评价的目的、对象、方法和手段，土地评价有不同的类型：

按用地类型和评价对象：耕地评价、林地评价、牧地评价、水面评价、非农业用地评价

按评价的方法和手段：定性评价、定量评价、直接评价、间接评价

按评价的目的和任务：土地潜力评价、土地适宜评价、土地经济评价

其中主要按评价的目的和任务分。

土地潜力评价：是对土地固有生产力的评价，从气候、土壤等主要环境因子和自然地理要素相互表现出来的综合特征，揭示土地生物生产力的上下和土地的潜在生产力。

土地适宜性评价：土地在一定条件下，对不同用途的适宜程度，土地适宜性评价是指对土地为农作物、牧草、林木正常生长所提供的生态环境条件的综合鉴定，是按照土地对指定用途的适宜性，将特定地区的土地进行评价和归类。土地按照其适宜用途分为多宜性、双宜性、单宜性和不宜性。

土地经济评价：对土地在某种规定用途的条件下取得的经济效益的综合鉴定，它依据土地上获得的效益与相应投入的人力、物力和资源两者之间的比照关系，以土地净收益作为评价标准，对土地的投入—产出效果进行评定。

〔4〕土地评价的因子

土地评价的因子是指影响和构成土地生产力的各种因素。在土地评价中一般选取影响当地土地生产力的主导因素和限制性因素。在具体的选择当中，还应根据评价的目的和要求，确定主要因子。

①气候：日照时数、降雨量、枯燥度、温度、积温、无霜期等。

②地质地貌：地貌类型、岩石类型、沉积物质、海拔高度、坡度、坡向、侵蚀或切割程度等。③土壤：类型、质地、PH值、有机质、N，P，K、盐碱度、土层厚度、障碍土层等。

④植被：组成、类型、覆盖度、产量等。

⑤水文：水源保证率、地下水、地表积水、沼泽化程度、灌排能力等。

⑥经济：产量、生产管理条件、交通条件、地理位置以及其他等。

〔5〕土地评价的程序

土地评价的程序，一般可分为准备工作、野外调查和成果整理三个阶段。

2.我国土地标准

一级地：土地质量好，在土地利用方面根本没有限制，适用性广，可作农林牧等多种利用。地势平缓，坡度小于3—5度，土层深厚，有效土层大于50cm，质地适中，土壤肥力较高，根本无水蚀和风蚀现象，土壤酸碱度6.0—7.5，保肥保水性能好，一年二熟或三熟，旱涝保收，在一般管理措施下，可获良好收成。

二级地：土地质量较好，适宜性较广，在土地利用方面有限制因素但不大，或至少有一个主要限制因素，其强度对种植业有影响，对林、牧也那么影响不大，一年二熟或二年三熟。

三级地：一般土地质量中等，在土地利用中限制较大，对农作物选择性较强，至少具有一个主要限制因素的强度较严重，影响到农业利用，一年两熟，二年三熟或一年一熟。

四级地：土地质量较差，适宜性不好，对农业有很大限制，至少有一个主要限制性因素严重影响农业利用。一般适宜林业、牧业利用。

五级地：土地质量差，不适宜农业，主要用于牧业和林业。

六级地：只能用于牧业和林业，适宜树种少，开展林、牧业也受到一定限制。

七级地：仅能短期生长野生牧草，勉强作牧业用，造林困难。

八级地：不适宜于生产性利用，限制因素多、强度大，在目前科学技术条件下，尚难于改造。如戈壁、沙漠、冰川等。

3.土地评价的方法

评价的方法可分为直接方法和间接方法两大类。

〔1〕直接方法，是通过试验手段直接探测，了解土地质量对某种用途的影响大小，从而确定其适应性和适应程度。

〔2〕间接评价性，是根据对影响土地生产力的因子作出诊断，由此推出土地的质量和适宜性。间接法又分为两大类，一类为定性评价法或分等法，又称为归类法。另一类定量评价方法，它是先将评价因素的指标数量化，然后按一定的数学公式计算数量指标，把计算结果作为土地评价单元的定级依据。代表性的定量评价方法有以下几种：

指数法：指数法是一种综合定量的比拟方法，又可称为多目标决策方法。它可以将定性比拟转化为定量比拟。具体说，应用指数法就是先对每个评价工程打分，再把每个评价单元的各个评价工程的分数，采用加法、减法、乘法、除法和最小二乘法加以处理，以求得综合评价分数，最后据以评价土地质量。

聚类分析法：是将性质相近的事物进行归类的一种方法。在土地评价中，假设把单元看作聚类分析中的样本，把反映每个评价单元根本特性的土地因素指标看作样本的指标或变量，那么就可以依据m个指标的接近程度，把n个评价单元划分K类的聚类分析问题。

模糊综合评价方法：模糊综合评价方法，是首先对各评价因素进行单项评价，然后再进行综合评价。

五、土地生产潜力与土地资源承载能力

1.土地生产潜力

土地生产潜力是指土地具有生产某种生物产品的能力，一般用单位面积产量的上限来表征。

形成绿色植物生产潜力的影响因素一般分为三类：

生物因子—主要指植物的生物学特征；

环境因子—包括气候和土壤因素等；

人为因子—主要指农业技术措施，包括植物生产力、环境因子、农业技术。

2.土地资源承载能力

〔1〕概念

在未来不同时间尺度上，以可预见的技术、经济和社会开展及与此相适应的物质生活水准为依据，一个国家或地区利用其自身的土地资源所能持续稳定供养的人口数量。

〔2〕研究方法

直接计算法：资源承载能力=土地生产能力/人的需求量六、流域经济系统的分析和评价

1.经济系统结构分析与评价

〔1〕人口结构分析与评价

人口数量结构分析、人口的质量结构分析；

〔2〕产业结构分析

产出结构：以价值指标表示，即以货币量作为产出的度量基准。投入结构：依投入要素的不同来分别计算，主要有劳动就业结构、土地利用结构和资金分配结构

〔3〕消费结构分析

消费结构分析的根底是消费分类，主要消费形式可分为吃、穿、住、用、烧等。一般用恩格尔系数来分析。

2.经济系统功能分析

流域生态经济系统的功能的表现为物质、能量、价值和信息的流动、循环、交换和传递。分析的重点在于以土地为中心的流域农业生态经济系统分析。第四节流域治理规划的方法一、流域治理规划的指导思想

1.贯彻“预防为主、全面规划、综合防治，因地制宜、加强管理、注重效益”的方针。

2.将水土流失治理与水土资源开发、利用相结合，经济效益和生态效益相结合，以建立持续、稳定、高效的流域自然——社会——经济复合系统为目的。

3.使治理工作具有鲜明的科学性、典型性和效益性，起到示范推广作用。

4.使流域综合治理的劳动消耗最少，生态、经济效益最好。

5.采用综合措施进行治理。

6.以科技为先导，实行科学种田，实现农业的高产、优质和高效。

7.建立一套完整的监督、管理体系。

8.建立流域治理的资源、环境与社会经济的动态监测体系，为预防新的水土流失的发生、稳固流域治理的效益，保护生态环境提供依据。

二、流域治理的目标

在确定流域治理与开展目标时，应考虑以下几个方面：

〔1〕目前流域治理与社会经济开展的绝对水平和相对水平，今后开展的资源、社会环境优势与限制因素。

〔2〕流域治理与经济开展中急需解决的问题与生产开展、群众脱贫致富的突破口。

〔3〕同一时段内，流域治理的目标要和该区域社会经济和水土保持的目标相结合，要代表区域的特点。

治理目标一般包括以下几个局部内容；

1.流域治理经济开展目标

土地生产力目标：单位面积土地的产量和产值；土地利用率