《土壤侵蝕學》在較為系統地總結了土壤侵蝕科學的研究成果、發展現狀與趨勢的基礎上，結合高等學校水土保持與荒漠化防治專業的教學特點編寫而成的。《土壤侵蝕學》的主要內容包括土壤侵蝕的基本概念、土壤侵蝕類型與分布、水力侵蝕、重力侵蝕、混合侵蝕、風力侵蝕、凍融與冰川侵蝕、化學侵蝕、人為侵蝕、土壤侵蝕區劃、土壤侵蝕監測預報、土壤侵蝕定位觀測和土壤侵蝕調查研究等。其目的是使學生通過該課程的系統學習，能夠掌握土壤侵蝕的基本理論和基本技能，為進行水土保持與荒漠化防治的生產、管理和進一步深造學習奠定良好的基礎。
《土壤侵蝕學》主要用于水土保持與荒漠化防治專業本科教學，也可作為高等院校環境生態類及相鄰專業本科教學用書，同時，還可供本行業和從事土地利用、國土整治、環境保護等方面的研究、生產與管理人員參考。
吳發啟、張洪江、王健、張麗萍、范昊明、程金花、戴全厚
序
前言
緒論
一、土壤侵蝕的基本概念
二、土壤侵蝕學研究的對象、內容與方法
三、土壤侵蝕學在水土保持學科中的地位
四、土壤侵蝕造成的危害
五、土壤侵蝕科學的形成與發展
復習思考題
第一章 土壤侵蝕
第一節 土壤侵蝕的基本營力
一、內營力及作用
二、外營力及作用
第二節 土壤侵蝕類型的劃分
一、按外營力種類劃分
二、按發生的時間劃分
三、按發生的速率劃分
第三節 土壤侵蝕形式的時空分布
一、地表水、熱狀況與外營力的關系
二、侵蝕的地帶性規律
第四節 土壤侵蝕強度及分級
一、土壤侵蝕強度
二、土壤侵蝕程度
三、容許土壤流失量
四、土壤侵蝕分級
復習思考題
第二章 水力侵蝕
第一節 雨滴擊濺侵蝕
一、雨滴的特性
二、濺蝕過程及濺蝕量
三、濺蝕影響的因素
第二節 坡面侵蝕
一、坡面流的速度及能量
二、坡面侵蝕過程及侵蝕量
三、坡面侵蝕的影響因素
第三節 溝蝕
一、侵蝕溝的形成
二、山洪侵蝕
三、溝蝕的影響因素
第四節 洞穴侵蝕
一、洞穴侵蝕的分類
二、洞穴侵蝕的形成過程
三、洞穴發育的影響因素
第五節 海岸、湖岸及庫岸侵蝕
一、海浪、湖浪及庫浪形成
二、波浪在淺水區的變形
三、海浪的侵蝕作用
四、影響海岸侵蝕作用的因素
復習思考題
第三章 重力侵蝕
第一節 蠕動
一、蠕動的特征
二、松散層蠕動
三、巖體蠕動
第二節 崩塌、撒落
一、崩塌
二、撒落
第三節 滑坡
一、滑坡特征
二、影響滑坡的因素
三、滑坡的形成過程
四、滑坡分類
復習思考題
第四章 混合侵蝕
第一節 泥石流的形成
一、泥石流的特征
二、泥石流的形成
三、泥石流形成機理分析
四、泥石流發生的特點
第二節 泥石流的分布與分類
一、世界泥石流分布
二、我國的泥石流分布
三、我國泥石流的分類
四、我國泥石流危險性分區
第三節 泥石流的粒度組成與作用
一、泥石流容重及粒度組成
二、粘土礦物組成與泥石流的關系
第四節 泥石流的動力學特性
一、泥石流的流態
二、泥石流運動速度
三、泥石流的流量與輸沙
四、泥石流的沖擊力計算
五、泥石流的輸移和沖淤變化
第五節 泥石流溝判別
一、條件分析
二、活動遺跡分析
第六節 崩崗
一、崩崗侵蝕的類型
二、崩崗侵蝕的形成過程
三、影響崩崗侵蝕的因素
復習思考題
第五章 風力侵蝕
第一節 風及風沙流特征
一、近地面層風
二、起動風速與起沙風
三、沙粒的運動形式
四、風沙流特征與輸沙率
第二節 風蝕與風積作用過程
一、風力侵蝕作用
二、風力輸移作用
三、風力沉積作用
四、沙丘的移動
第三節 沙塵暴及其影響因素
一、揚沙與沙塵暴
二、沙塵暴形成因素
三、沙塵暴的沙源分布
四、沙塵天氣的空間分布
第四節 土壤風蝕與風蝕荒漠化
一、風蝕荒漠化的成因
二、風蝕荒漠化的分布
三、土壤風蝕的影響因素
復習思考題
第六章 凍融與冰川侵蝕
第一節 凍融侵蝕
一、凍土作用機制
二、凍土基本物理性質
三、凍土地表類型
四、熱融作用
五、融雪及解凍期降雨侵蝕
第二節 冰川侵蝕
一、冰川分布與類型
二、冰川運動
三、冰川侵蝕過程
復習思考題
第七章 化學侵蝕
第一節 巖溶侵蝕
一、巖溶侵蝕特征
二、影響巖溶侵蝕的因素
第二節 土壤淋溶與鹽漬化
一、淋溶侵蝕的特征
二、影響淋溶侵蝕的因素
三、土地次生鹽漬化
第三節 土壤養分流失
一、養分流失的特征
二、侵蝕土壤評價
復習思考題
第八章 人為侵蝕
第一節 破壞植被引發人為加速侵蝕
一、人口增長導致的生態環境變遷
二、陡坡開墾加速土壤侵蝕
三、農村能源短缺引發土壤侵蝕
第二節 開發建設項目中的土壤侵蝕
一、開發建設項目分類
二、各類開發建設項目土壤侵蝕的差異性及特征
三、開發建設項目水土流失的成因
第三節 耕作侵蝕
一、耕作侵蝕的概念
二、耕作侵蝕的影響因素
三、耕作侵蝕研究
復習思考題
第九章 中國土壤侵蝕類型分區及特征
第一節 土壤侵蝕類型分區的基本問題
一、分區的目的與任務
二、分區原則
三、分區的主要依據、指標和命名
四、分區方案
第二節 以水力侵蝕為主類型區
一、西北黃土高原區
二、東北低山丘陵和漫崗丘陵區
三、北方山地丘陵區
四、南方山地丘陵區
五、四川盆地及周圍山地丘陵區
六、云貴高原區
第三節 以風力、凍融侵蝕為主類型區
一、以風力侵蝕為主類型區
二、凍融侵蝕為主類型區
復習思考題
第十章 土壤侵蝕監測預報
第一節 土壤侵蝕監測預報基本知識
一、監測預報目的及原則
二、監測預報分類
三、監測預報指標體系
四、監測預報成果
五、監測預報技術標準
六、監測預報方法與程序
第二節 土壤侵蝕預報模型
一、經驗模型
二、數理模型
三、隨機模型
四、混合模型
五、專家打分模型
六、邏輯判別模型
七、土壤侵蝕數字地形模型
八、數字流域土壤侵蝕模型
第三節 通用土壤流失方程(USLE)簡介
一、通用流失方程中各因子值的確定
二、通用土壤流失方程在水土保持中的應用
復習思考題
第十一章 土壤侵蝕定位觀測
第一節 坡面水蝕觀測
一、徑流小區法
二、同位素示蹤法
第二節 風力侵蝕觀測
一、風蝕觀測場地的選擇
二、風蝕觀測方法
第三節 重力及其他類型侵蝕觀測
一、重力侵蝕觀測
二、泥石流觀測
三、凍融侵蝕觀測
第四節 開發建設項目中的水土流失量估算
一、對比試驗法
二、項目類比法
復習思考題
第十二章 土壤侵蝕調查
第一節 流域土壤侵蝕調查方法
一、樣點確定方法
二、侵蝕類型與強度調查方法
三、水土流失危害調查
第二節 土壤侵蝕量調查
一、水文法
二、淤積法
三、地貌學方法
第三節 調查結果評價與分析
一、信息源評價
二、調查手段評價
三、調查誤差分析
復習思考題
主要參考文獻
緒 論
【內容提要】 現代土壤侵蝕是在自然和人為因素共同作用下形成的一種災害現象，已成為重要的環境問題之一。土壤侵蝕不僅是水土保持的重要理論依據，而且還是水土保持與荒漠化防治專業的核心基礎課，在水土保持學科中具有重要的地位。經過幾千年的觀察和一百余年的研究，土壤侵蝕的基本理論和技術框架已基本形成，隨著社會的進步，它的科學體系將更加完善。
水是生命之源，土是生存之本。因此，水土資源的合理利用與調控是人類賴以生存與發展的基礎。然而，由于人口劇增而導致的資源環境矛盾日益凸顯，水的損失、土的流失與污染等已嚴重威脅社會經濟的可持續發展，已引起了世界各國政府和國民的高度重視。土壤侵蝕學這門課程闡述了土壤侵蝕發生的機理、時空分布與變化、影響因素及造成的危害等，以便為水土保持規劃與各項水土保持措施的布設提供科學支撐。
一、土壤侵蝕的基本概念
（一）土壤侵蝕
土壤侵蝕（soilerosion）名詞中的“侵蝕”（erosion）一詞源于拉丁語erodere，意為吃掉、挖掉。德國地質學家瓦爾特?彭克（WalterPenck）于1894年首次將侵蝕一詞引入地質學中，用于描述河水作用下地表固體物質的流失和槽谷的形成。此后，隨著土壤侵蝕研究的深入與發展，各國學者也提出了相應的概念。
1971年，美國土壤保持學會把土壤侵蝕解釋為水、風、冰或重力等營力對陸地表面的磨蝕，或者造成土壤、巖屑的分散與移動。英國學者N.W.哈德遜在?土壤保持?（1971）中的定義為：就其本質而言，土壤侵蝕是一種夷平過程，使土壤和巖石顆粒在外力的作用下發生轉運、滾動或流失，風和水是使顆粒變松和破碎的主要營力。?中國水利百科全書?水土保持分冊?中認為土壤侵蝕是土壤或其他地面組成物質在水力、風力、凍融、重力等外營力作用下，被剝蝕、破壞、分離、搬運和沉積的過程。從這些定義中可以看出中外學者對被侵蝕的對象的理解和認識是完全相同的，即既包含了土壤及母質，也涉及了地表裸露巖石，但就侵蝕過程而論，美國、英國學者均忽略了沉積過程。
土壤侵蝕是自然景觀發展的一種正常現象，只是當人類出現后，其為了滿足各種需求的一些不合理活動使原本相對平衡的環境條件被打破，土壤侵蝕程度和強度被加劇，影響到資源?環境?社會經濟的可持續性發展。因此，人們現在認為的土壤侵蝕應為土壤或其地面組成物質在自然營力作用下或在自然營力與人類活動的綜合作用下被剝蝕、破壞、分離、搬運和沉積的過程。
（二）水土流失
水土流失（soilerosionandwaterloss）是指在水力、重力、風力等外營力作用下，水土資源和土地生產力遭受破壞和損失，包括土地表層及水的損失，又稱為水土損失。最初，狹義的水土流失專指水蝕區域的土壤侵蝕，即由水力和重力造成水土資源的破壞和運移。20世紀30年代“土壤侵蝕”一詞從歐美傳入中國，有的學者開始把“水土流失”作為“土壤侵蝕”的同義語，但也有相悖的觀點。廣義上講，水的損失包括了植物截留損失、地面及水面蒸發損失、植物蒸騰損失、深層滲漏損失和坡地徑流損失等。在我國水土保持界，水的損失主要是指坡地徑流的損失。
（三）水土保持
與水土流失或土壤侵蝕含義相反的詞語即為水土保持（soilandwaterconservation）或土壤保持（soilconservation）。1940年，黃河水利委員會林墾設計委員會與金陵大學農學院、四川大學農學院在成都召開了防止土壤侵蝕的科學研討會，會上首次提出“水土保持”一詞，同年8月林墾設計委員會改名為水土保持委員會，水土保持開始成為專用術語。它是指防治水土流失，保護、改良與合理利用水土資源，維護和提高土地生產力，以利于充分發揮水土資源的生態效益、經濟效益和社會效益，建立良好生態環境的事業。可見，水土保持不僅是土地資源的保護，而且還包括了水資源的保護。另外，保護一詞還含有改良與合理利用之意。
二、土壤侵蝕學研究的對象、內容與方法
（一）研究對象
土壤侵蝕學是為水土保持服務的應用基礎學科，它以陸地表面的土壤侵蝕現象為研究對象。其中，水、土資源是人類賴以生存的基礎和條件，因而土壤侵蝕重點研究土壤及其母質在各種外營力作用下的破壞、搬運與堆積及坡地徑流的損失。
土壤侵蝕發生有其動力因素（又稱激勵因子），它決定侵蝕的方式、過程和變化，還有若干影響侵蝕作用的因素（又稱控制因子），它決定侵蝕的時空分布和特點。土壤侵蝕學的根本任務在于闡明侵蝕作用發生的機理、變化過程、影響因素及其作用特性和侵蝕的分類及地域分異規律等，以便指導水土保持工作的順利進行。
（二）研究的基本內容和方法
從土壤侵蝕學的根本任務和當前學科發展狀況來看，土壤侵蝕學研究的基本內容可歸納為：研究土壤侵蝕作用營力、作用方式及其作用過程，即侵蝕發生、發展規律；研究影響土壤侵蝕的主要因素的機制、性質和變化，提出土壤侵蝕防治的基本原理和治理效益評價；土壤侵蝕類型在空間的組合及地域分布規律；土壤侵蝕與生態環境的關系；土壤侵蝕的危害和對農業生產的影響，以及土壤侵蝕的動態監測、模擬及預測預報和高新技術在土壤侵蝕研究中的應用等內容。
土壤侵蝕學是以地質學、地貌學、土壤學、水文學、水力學等學科為基礎，運用力學、數學、化學等方法研究土壤侵蝕的發生、發展及其變化，揭示侵蝕本質和規律，這就決定了土壤侵蝕學的研究方法有以下幾個。
（1）野外調查研究。包括大范圍的宏觀調查和典型抽樣調查兩個方面，調查中采用遙感技術和前述基礎學科的研究方法，以獲取侵蝕資料，然后進行統計分析，歸納總結其規律。
（2）實驗研究與人工模擬研究。長期定位測驗是分析和掌握土壤侵蝕規律的重要方法，包括小區測驗和小流域測驗兩部分。研究侵蝕的時空變化、影響因子以及采取不同治理方略
的效益變化等內容。鑒于受自然環境因子影響，野外觀測實驗歷時長，并需要特殊處理，因而出現人工模擬研究法。它能在人為控制下，短期得到侵蝕現象的有用資料，常用作野外實驗研究的補充方法。
（3）室內實驗及分析。研究侵蝕的發生、發展以及由侵蝕帶來地表形態、土壤自然屬性及植被等變化。通過室內分析、遙感判讀、數字成像、電鏡分析等應用技術，能深刻揭示其機理和本質，成為現代侵蝕研究的重要方法。
三、土壤侵蝕學在水土保持學科中的地位
土壤侵蝕學是水土保持與荒漠化防治專業課程體系中的重要組成部分。從全國設置該專業的高等院校的教學方案中可以看出，它屬于專業基礎課的范疇，如圖0?1所示。從圖1中可以看出，該專業的12門骨干課程互為因果關系，且具有邏輯上的先后順序。土壤侵蝕學的學習既依靠于其他6門專業基礎課的相關知識，又服務于專業課。因此，該門課程在專業骨干課結構中具有橋梁與紐帶的作用。
圖0?1 水土保持與荒漠化防治本科專業骨干課程結構示意圖
四、土壤侵蝕造成的危害
（一）我國土壤侵蝕的概況
我國幅員遼闊，陸地面積約960萬km2，其中丘陵山地面積占70%左右，跨越不同的氣候生物帶；我國又是一個農業開發歷史悠久的國家，許多地區的自然環境都遭到人類活動不同程度的影響，自然和人為加速侵蝕遍及全國各地，而且強度高、成因復雜、危害嚴重。根據全國土壤侵蝕遙感普查數據（2000~2001年），目前我國土壤侵蝕總面積356.92萬km2，占國土總面積的37.2%。其中，水力侵蝕面積161.22萬km2，占土壤侵蝕總面積的45.2%；風力侵蝕面積195.70萬km2，占土壤侵蝕總面積的54.8%。
從各省（自治區、直轄市）水土流失的（我國把水土流失作為土壤侵蝕的習慣稱謂，下同）分布看，水力侵蝕主要集中在黃河中游地區的山西、陜西、甘肅、內蒙古、寧夏和長江上游的四川、重慶、貴州和云南等省（自治區、直轄市）；風力侵蝕主要集中在西部地區的新疆、內蒙古、青海、甘肅和西藏等省（自治區）。
全國土壤侵蝕分布廣泛，除上海市、香港和澳門特別行政區外，其余31個省（自治區、直轄市）都存在不同程度的水土流失。新疆和內蒙古的水土流失面積遠遠大于其他省份，主要是因為這兩個自治區的風力侵蝕面積較大。
從各流域水土流失的分布看，長江、黃河、淮河、海河、松遼河、珠江、太湖七大流域水土流失總面積136.42萬km2，占全國水土流失總面積的38.2%。其中，水蝕面積120.58萬km2，占全國水蝕總面積的74.8%；風蝕面積15.84萬km2，占全國風蝕總面積的8.1%。長江流域的水土流失面積最大，黃河流域水土流失面積次之。但黃河流域水土流失面積占流域總面積的比例最大，強度以上侵蝕面積及其比例居七大流域之首，是我國水土流失最嚴重的流域。
按照我國制定的水土保持目標，到2050年全國建立起適應經濟社會可持續發展的良性生態系統，適宜治理的土壤侵蝕區基本得到整治，土壤侵蝕和沙漠化基本得到控制，坡耕地基本實現梯田化，宜林地全部綠化，“三化”（草地退化、沙化和鹽漬化）草地得到恢復，全國生態環境明顯改善，人為土壤侵蝕得到根治，大部分地區基本實現山川秀美。因此，我國土壤侵蝕研究與水土保持工作還任重而道遠。
（二）土壤侵蝕危害
土壤侵蝕已成為世界環境的危害之一，也是我國最大的環境問題。其危害主要表現在以下幾個方面。
1.耕地質量降低，數量減少 耕地質量的降低主要表現在土壤的物理、化學和生物性狀等質量的下降，而數量減少主要是指可利用的土地面積減少。表0?1和表0?2反映的是我國南方和陜北地區部分縣市由于土壤侵蝕造成土壤養分降低的情況。另據統計，土壤侵蝕給我國三分之一的耕地帶來土壤環境全面惡化，農作物減產，造林種草也會遇到越來越多的困難。
表0?1 南方部分地區表土和養分年均流失量表
省、自治區或地區土壤流失量／萬t有機質流失量／萬t氮磷鉀流失量／萬t
豫南3122.846.8449.03皖西3671.355.0757.60
鄂東北4273.564.1067.10浙6410.096.15100.70贛19000.0285.00298.30湘15000.0225.00235.50閩6800.0102.00106.80粵428.064.3067.30桂7000.0105.00109.90
合計65705.61043.461092.23
資料來源：中國科學院南方山區綜合科學考察隊，1994
表0?2 陜北六縣土壤耕作層養分含量表
縣名耕作層深度有機質全氮速效磷速效鉀堿解氮微量元素／（mg／kg）
／cm／%／%／（mg／kg）／（mg／kg）／（mg／kg）硼鋅錳銅鐵榆林13~220.730.0427114350.390.354.240.637.06神木13~220.750.04661.6420.330.423.270.446.08府谷15~220.620.040599360.270.564.870.443.35定邊13~200.680.0454133391.090.404.610.393.45靖邊13~200.500.041592270.260.314.320.332.41橫山13~200.620.03187626
資料來源：郭紹禮，1996
地表遭受侵蝕后，既引起了地形（或地塊）平面的變化，又造成溝壑面積擴張，可利用地面積減少，我國因土壤侵蝕損失耕地2.67×106hm2，平均每年損失6.67×104hm2，這種現象在全國各地都有不同程度的表現。例如，據遼寧省的12個市統計，自1950至1980年30年間減少耕地5.41×105hm2，平均每年減少1.80×104hm2左右；福建省每年被沖毀和沙壓的土地面積多達3.61×104hm2。長江流域每年因水土流失導致石化和沙化的土地6.67萬hm2以上；東北黑土地近50年來，耕作黑土層已流失1／3~1／2。在全國其他省、自治區，因土壤侵蝕損失可利用土地成為一種普遍現象。
2.誘發泥沙災害 泥沙災害是指致災因子是泥沙或者由泥沙誘發其他載體（風、水）給人類的生存、生活環境和物質文明建設帶來危害，給經濟帶來損失，這樣的泥沙事件就構成了泥沙災害。它可以根據成因劃分為直接災害和間接災害兩類，見表0?3。
表0?3 侵蝕產沙災害類型
災害營力災害性質泥沙來源災害類型災害表現形式典型事例
流水間接流水侵蝕（溝蝕面蝕）洪澇滑坡泥沙長年在河床淤積，河道、湖泊和水庫萎縮誘發洪澇災害大塊土體或巖體滑坡堵塞河道淹沒道路村莊黃河下游河道三門峽水庫洪澇、西遼河、永定河流域、洞庭湖洪澇等甘肅灑勒山滑坡、秭歸鹽關滑坡，長江三峽雞扒子滑坡
重力直接重力侵蝕泥石流崩塌（崩崗）突發性的泥沙、礫石沖壞村莊。道路和堵塞河道巖體或土體因失重在陡坡上崩塌或從巖壁上崩塌滇北小江的蔣家溝泥石流、波密古鄉冰川泥石流宜昌鹽池河崩塌，新灘崩塌滑坡，華南五華花崗巖崩崗
風力直接風力吹蝕浮沙在大風的吹揚下，氣流中的懸浮沙塵降落在地面上甘肅河西的黑風暴，新疆、青海和內蒙古的風蝕沙地
資料來源：景可等，1999
我國是一個多山的國家，因滑坡、泥石流形成的泥沙災害相當嚴重。據不完全統計，全國有泥石流溝10萬多條，受它威脅的城市70多座、縣城460多個，1949~1990年因滑坡、崩塌和泥石流使我國至少造成100多億元的直接經濟損失，毀壞耕地130多萬畝①，鐵路、水庫、電站受到嚴重威脅，近萬人死亡，年均死亡200多人。1998年長江洪水中總共死亡3000多人，其中1200多人就是死于山洪泥石流等泥沙災害。我國鐵路沿線分布著大、中型
①1畝≈667m2，后同。
滑坡1000多處、泥石流溝1.3萬多條。每年都因滑坡泥石流中斷交通運輸。例如，1998年西北干旱地區的蘭新線因山洪泥石流沖毀路基，曾兩度中斷鐵路運行。新中國成立后有千座各類型的電站及數百座不同類型水庫受滑坡、崩塌和泥石流的嚴重威脅，僅云南一省就毀壞水電站300余座。
由于侵蝕泥沙在下游沉積，河床被抬高，導致洪澇災害的發生。這一現象，在北方幾條高含沙河流中是比較普遍的現象，其中最為典型的是黃河下游。在新中國成立前有記錄的2000多年時間內，黃河大堤決溢達到1500多次，大小改道26次；唐開元十四年（公元716年）黃河大堤決口淹死100多萬人；明崇禎十五年（公元1642年）黃河大堤決口，開封滿城皆水，全城37.8萬余人，幸存者僅3萬人；1933年黃河大洪水，南北兩岸大堤決口50多處，受災面積達1.1萬km2，災民364萬人，死亡1.8萬人。新中國成立以后黃河下游雖然沒有決口，但下游河床泥沙淤積速率并沒有減慢，每年仍以10cm的速度抬高，大堤雖經三次加高培厚，但大堤決溢的危險性依然存在。1950年以來我國興建了大中小型水庫86000座，總庫容4000多億立方米，至今已淤積1000億多立方米，占總庫容的四分之一。大量的泥沙淤積，造成河、湖面積萎縮，過（蓄）洪能力減弱，又導致了新的洪水災害。
3.威脅城鎮，破壞交通 由于水土流失，我國內河航運由1961年的航道29條，航運里程5141km，年貨運量1300萬t，到1980年分別減少到14條，航運里程3856km和貨運量700萬t。江西省1957年調查資料顯示，當時可通航河流259條，通航里程11275km，到20世紀70年代由于泥沙淤積縮短長期航道近1000km，至今通航里程已經縮短近三分之一。類似現象在湖南、湖北和廣東、廣西都有，如廣東因水土流失河道淤積而斷航的河有919km，韓江上游梅縣地區淤積了大小河流379條，已淤高0.5~2.9m，原通航里程783.6km，現在只有340.5km，占原航程的43.5%。
重力侵蝕也是造成城鎮交通破壞的原因之一。例如，陜西省渭河北岸塬邊臥龍寺一次滑坡爆發后，不僅毀壞了坡下的一個村莊，并把隴海鐵路向南推移100余米；又如，云南東川礦區蔣家溝，1968年爆發一次泥石流，沖垮了排洪堤壩，堵塞了小江，使小江斷流，水位上漲10m，沿江的公路、鐵路及其橋梁、涵洞都被淹沒。西南地區的公路、鐵路每年雨季都要受到不同程度的泥石流和滑坡的威脅。成昆鐵路從北到南縱貫川西地區495km，對鐵路存在威脅的滑坡有80多處，1980年7月3日發生在鐵西東站的大滑坡，滑坡體積約200萬m3，將160m長的鐵西車站全部覆蓋，埋深14m，造成鐵路中斷1058h，整治工程費用2300萬元。在西南山區20世紀60年代修建的一些廠礦，大部分都遭到滑坡泥石流不同程度的破壞，如漢中地區的工廠、略陽電廠、第二汽車制造廠、山西霍縣電廠都相繼遇到泥石流和滑坡的影響。1981年8月漢中地區連降暴雨，勉縣、寧強、南鄭、留壩、略陽5縣共發生滑坡、泥石流1萬多處，毀房1.6萬多間，死亡140余人。該年寶成鐵路鳳州段沿線滑坡92處，破壞路基44處，沖壞橋梁10座，壓埋車站3處，使寶成鐵路運行中斷。1984年武都縣遭到50年一遇的暴雨襲擊，滑坡增多，全縣有537處滑坡，滑坡堵塞江河，中斷交通，破壞農田，給生產建設和人民生命財產帶來巨大的損失。
4.水土流失與貧困惡性循環同步發展 “越墾越窮，越窮越墾”是對坡耕地水土流失因果關系的正確描述。1949年以來，我國人口不斷增加，特別是在山丘區。人們為滿足自身的需求，在一定條件下，只能向大自然索取，這樣就造成墾植的土地面積不斷擴大，坡度不斷變陡，水土流失不斷加劇，糧食產量不斷下降，生活水平與質量徘徊不前。因此，土壤侵蝕與貧困同步發展。如不及時扭轉，后果將不堪設想。
總體來看，土壤侵蝕與荒漠化的危害可以從三個層次上來認識：從全球來看，土壤侵蝕和荒漠化對生態系統中的氣候因素造成不利影響，破壞生態平衡，引起生物物種的損失并導致政治上的不穩定；從一個國家來看，它造成國家經濟損失，破壞能源及糧食生產，加劇貧困，引起社會的不安定；對一個局部地區來說它破壞土地資源及其他自然資源，使土地退化，妨礙經濟及社會發展。
五、土壤侵蝕科學的形成與發展
土壤侵蝕學屬應用基礎理論學科，它源于生產又服務于生產，是伴隨著生產實踐和社會的發展而誕生和發展起來的。可從以下兩個方面來窺探其形成與發展過程。
（一）國外土壤侵蝕科學的形成與發展
德國土壤學家Wollny（1877~1895）建立了世界上第一個徑流小區，觀測植被覆蓋對侵蝕和土壤板結的影響，以及坡度對侵蝕的作用，Kozmenko（1909，1910）則對片狀侵蝕和細溝侵蝕率先進行了研究。美國密蘇里大學Miller及其同事于1917年在密蘇里農業實驗站（MissouriAgriculturalExperimentStation）布設了如今的徑流小區，開展農作物及輪作對侵蝕和徑流的影響研究，并于1923年第一次撰寫出版了野外試驗小區成果的著作。20世紀20年代，美國土壤侵蝕學科的奠基人Bennett博士根據前人對侵蝕的理解及經驗方法在全美不同自然地理區建立了10個代表不同土壤和氣候條件的土壤侵蝕試驗站網，開展土壤侵蝕的試驗研究，為土壤侵蝕研究的發展奠定了初步基礎。
在歐洲，19世紀后期Surell和Demontzey等科學家對山洪和雪崩發生過程及防治原理進行了研究，1860年編寫出版了?山區土壤保持和山洪防治手冊?；1884年頒布奧地利?匈牙利177號議案。此后，土壤侵蝕研究工作除繼續研究減少河流泥沙輸移和河槽沉積外，對土壤侵蝕特征和土壤侵蝕防治工作也給予了極大關注。早期從事水文學、冰川學、農學、森林學、植物地理學的研究者也從不同的方向對土壤侵蝕現象和過程進行了觀測描述。
1934年美國西部大平原發生了有史以來第一次沙塵暴，造成了巨大損失，使美國政府和國民深刻認識到土壤侵蝕的危害。隨之美國成立了土壤保持局（后改為自然資源保持局），并將原來的10個土壤侵蝕試驗站網擴大到44個，遍及26個州；同時有關高等院校也紛紛建立了一批土壤侵蝕試驗站。由于這些試驗觀測站在試驗設計、觀測方法、資料處理上的一致性和規范化，為后來美國土壤侵蝕研究和重大創新性成果的產生（如著名的土壤流失預報方程―――USLE）積累了大量的科學資料。可以說，20世紀40年代以前美國土壤侵蝕研究主要是確定了美國土壤侵蝕研究的大體輪廓，分辨出了影響侵蝕的主要因素，并進行了單因子及多因子的定量分析。此階段最有代表性的著作是Bennett于1939年編寫出版的?土壤保持?。
從20世紀40年代開始，土壤侵蝕科學研究從對侵蝕現象的一般描述和對影響因子的試驗研究步入到對土壤侵蝕過程及其機理的定量化研究。1935年后Neal、Zingg、Smith等開始雨滴濺蝕機制研究。1940年Laws完成降雨過程的濺蝕研究。1944年Ellison通過實驗揭示出降雨擊濺是水蝕過程中的一種主要營力。這些成果促進了降雨物理特性及其濺蝕的研究得到迅速發展，并進一步促進了人工模擬裝置的研發與應用，極大地加快了研究工作的進度。在土壤本身抵抗侵蝕的能力方面，對土壤可蝕性進行了大量研究，取得了重要進展。與此同時，Ellison也對侵蝕過程進行了深層次研究，并將侵蝕過程劃分為雨滴擊濺過程、徑流侵蝕過程、雨滴搬運過程和徑流搬運過程4個子過程。1969年，Meyer和Wischmeier對Ellison劃分的土壤侵蝕的4個亞過程進行了數學模擬，應用“受分散限制的”和“受搬運限制的”的概念，計算了單元產沙量。后來，Foster和Meyer等基于Ellison的研究結果，提出了侵蝕率受輸沙率和輸沙能力的制約和細溝間侵蝕以降雨侵蝕為主、細溝侵蝕以徑流侵蝕為主的侵蝕概念模型。與此同時，土壤侵蝕預報研究也取得了重要進展。1954年，美國農業部在美國中西部印第安納州西拉法葉建立了國家徑流泥沙數據研究中心，組織全美力量匯總全國徑流泥沙觀測資料，由Wischmeier組織有關部門和科研、教學和生產單位聯合攻關，建立了著名的通用土壤流失方程（USLE―universalsoillossequation），于1965年以農業手冊282號出版第一個官方版，1978年以農業手冊537號出版第二版。
20世紀80年代以來，由于現代新技術新方法的引入，人們以預測預報模型研究帶動侵蝕機理、過程研究，并重視土壤侵蝕和水土保持的環境與經濟效應。主要研究進展有：修正完善通用土壤流失方程式（RUSLE2.0）；深化風蝕和水蝕過程研究，強化研究成果的集成，研發水蝕預報的物理模型，如WEPP、EUROSEM、LISEM和風蝕預報模型RWEQ和WEPS；強化土壤侵蝕環境效應評價研究，建立評價模型，包括土壤侵蝕與土壤生產力模型，如EPIC、SWAT和非點源污染模型AGNPS、ANSWER、CREAMS；坡面水土保持措施研究注重水土保持措施與現代機械化耕作相結合，深化研究少耕、免耕、殘茬覆蓋等水土保持措施的作用機理，強化植物根系層提高土壤抗侵蝕能力的研究；重視民眾參與和提高公眾環境意識，水土保持措施研究與農場主需求相結合；學科內和學科間的交叉研究也日趨活躍。
有關風力侵蝕的研究在很長一段時期內沒有引起足夠的重視。20世紀30年代，美國和前蘇聯中亞地區的黑風暴才引起人們對風蝕的關注。關于風蝕的研究可以劃分為三個階段：30~60年代，風蝕研究開始有了較大進展，實現了定性描述到定量研究的飛躍，如拜格諾進行了一系列風沙運動的實驗研究，創立了“風沙物理學”。此階段風蝕研究的主要內容有風蝕物理機制，如土壤顆粒在風力作用下的運動性質、顆粒起動風速、氣流輸沙通量，風沙流的磨蝕作用、風沙流的累積強度和風力作用下土壤物質的分選等。同時，也開始了風蝕影響因子的系統研究，建立了風蝕預報方程（WEQ）。60年代中期，風蝕研究的重點轉向土壤風蝕防治原理及風沙工程、風蝕防護措施的配置及防護效益評價。這一時期風蝕方程的應用，數理分析方法，計算機處理技術等被引入土壤風蝕研究。在學科間相互滲透作用的推動下，土壤風蝕研究取得較大進展，如區域土壤風蝕的宏觀評價。70年代以后，全球土地荒漠化擴展，引起了各方面的關注，風蝕研究進入全新階段，研究的方法和技術也有了新的發展，研究的重點由野外定位觀測轉向室內風洞模擬實驗，側重風蝕動力機制和各風蝕影響因子相互作用過程研究，風蝕預報研究取得較大的進展，研發了RWEQ和WEPS等風蝕預報模型。
（二）中國土壤侵蝕科學的形成與發展
早在三千年前，我國勞動人民對水土流失的現象就有所認識，但將它視為一門科學而展開研究，則是從20世紀20年代開始的。當時金陵大學森林系的部分教師在晉、魯、豫進行了水土流失調查及徑流觀測；30年代在該校開設土壤侵蝕及其防治方法課程。1933年原黃河水利委員會成立并設置林墾組，從事防治土壤沖刷工作。40年代黃瑞采等學者對陜甘黃土分布、特性與土壤侵蝕的關系等進行了深入的考察研究。隨后，相繼在天水（1941年）、西安、平涼和蘭州（1942年）、西江和東江（1943年）、南京和福建（1945年）建立了水土保持實驗站。可以說這個時期是我國土壤侵蝕科學發展的初期階段。
我國大規模開展土壤侵蝕研究并取得重要成果則是從20世紀50年代開始的。1957年成立了全國水土保持委員會，1958年原北京林學院成立了水土保持本科專業。特別是1955~1958年的黃河中游水土保持綜合考察，取得了一批寶貴的基礎資料、圖件和成果。黃秉維、朱顯謨、席承藩等對黃土高原土壤侵蝕分類和分區等做了大量開創性的工作，為我國的土壤侵蝕科學發展奠定了重要基礎。
20世紀70年代末，國家科學技術委員會組織開展了第二次黃土高原地區綜合考察和進行了連續數個五年計劃的黃土高原典型地區綜合治理試驗示范研究，并將研究尺度由小流域擴大到區域，進行了長江流域和全國土壤侵蝕區劃。建立了土壤侵蝕國家重點實驗室及與其配套的世界第二大人工模擬降雨實驗大廳。各研究機構、高等學校和各級水利水保部門布設了一系列水土流失觀測站進行觀測，并研制了不同的室內外人工模擬降雨裝置開展系統研究，編制了全國水土流失技術標準和監測規程。各大江河流域和各行政部門相繼建立了水土保持與生態環境監測機構，國家自然科學基金委員會、水利部和黃河水利委員會等聯合或單獨設立了水土保持研究基金資助開展研究。三峽工程的建設促使其上游地區的水土流失研究受到關注，“3S”等技術在土壤侵蝕調查研究和空間評價中得到廣泛使用。?水土保持法?的頒布、西部大開發對生態環境建設的需求及國家將實施的經濟與社會協調發展的戰略正在推動土壤侵蝕科學研究向定量化的方向發展。
1.土壤侵蝕分類和分區 建立了較為合理、完善的土壤侵蝕分類系統，按照侵蝕營力的不同，將土壤侵蝕主要劃分為水力侵蝕、風力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和人為侵蝕，在每一侵蝕類型中又進一步根據侵蝕過程的發展階段劃分侵蝕方式。20世紀90年代又增加了水蝕風蝕復合侵蝕類型。近年來各類開發建設項目造成的水土流失也引起了政府部門的高度重視。新近又認識到了耕作形成的侵蝕，并開展了相應研究。
20世紀50年代黃秉維采用3級分區方案編制的黃河中游土壤侵蝕分區圖，既簡明扼要，又突出了重點，沿用至今，對黃土高原水土保持工作起到了重要的指導作用。朱顯謨根據黃河中游不同區域尺度的要求，提出了土壤侵蝕5級分區方案，即地帶、區帶、復區、區和分區。80年代辛樹幟將全國土壤侵蝕類型劃分為水力、風力和凍融3個一級區，并將水蝕區分為6個二級區。1984年開展了應用遙感技術編制全國和各大流域土壤侵蝕圖（1∶250萬和1∶50萬）的工作。近期完成了全國土壤侵蝕遙感調查，分析研究1990年與2000年前后兩時段全國土壤侵蝕動態變化。
2.土壤侵蝕影響因素與機理 降雨是影響侵蝕的主要動力因素之一。在天然降雨雨滴特性、降雨動能、侵蝕性暴雨的研究方面取得明顯進展。提出了全國不同侵蝕區的侵蝕性暴雨標準，建立了適合全國不同侵蝕區的降雨侵蝕力指標。
朱顯謨將土壤抗侵蝕性分為抗蝕性和抗沖性，并根據黃土的物理特性和抗沖性提出了“全部降水就地入滲攔蓄”這一水土保持方略。20世紀80年代以來關于植被根系對土壤抗沖性的研究取得了重要進展，發現反映土壤抗蝕的重要指標為風干土的水穩性團粒含量，而土壤腐殖質和物理性粘粒含量是影響土壤風干土水穩性團粒含量的主要指標。
地形因子與土壤侵蝕關系的研究結果表明，存在影響土壤侵蝕的臨界坡長及臨界坡度，唐克麗等根據淺溝侵蝕發生的臨界坡度論證了黃土高原地區的退耕坡度，建立了全國不同水蝕區坡面土壤流失量與坡度、坡長的關系式。
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