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【摘 要】 我国是世界上水土流失最严重的国家之一。水土流失直接关系国家生态安全、防洪安全、粮食安全和饮水安全。1991年《水土保持法》颁布以后,国家将水土保持确立为一项基本国策,加大了水土保持工作力度,对改善农业生产条件和生态环境,促进我国经济社会可持续发展发挥了重要作用。今年全国人大常委会又启动了《水土保持法》修订工作,为了配合做好这项工作,我以2005年7月至2008年11月水利部、中国科学院和中国工程院联合开展的“中国水土流失与生态安全综合科学考察”取得的数据为基础,从我国水土流失基本状况、当前水土流失防治中存在的主要问题、对策措施和建议三个方面,做一简要汇报。本文阐述了城市水土流失的现状及特点,分析了城市水土流失的成因及其对城市环境的危害。
【关键词】 水土流失;原因;现状特点
一、 水土流失基本状况
先简单介绍一下土壤的形成和水土流失的概念。地球表面的岩石在风化作用下分解为成土母质,成土母质在气候、生物等因素长时间的作用下形成由矿物质、有机质和微生物等组成的可供植物生长的土壤。土壤的形成是一个复杂而缓慢的过程,根据成土母质和环境的不同,形成1cm厚的土壤一般需要几百年的时间,有的地区,如我国西南岩溶区则需要上千年的时间。土壤在整个生态系统中起着关键的作用,是人类赖以生存的基础。水土流失是指在自然条件和人类活动作用下水力、风力、重力等营力导致的水土资源和土地生产力的破坏和损失。
(一)当前我国水土流失状况表现为三个特点:
1、面积大,范围广。根据遥感调查,全国现有土壤侵蚀面积达到357万km2,占国土面积的37.2%。水土流失不仅广泛发生在农村,而且发生在城镇和工矿区,几乎每个流域、每个省份都有。从我国东、中、西三大区域分布来看,东部地区水土流失面积9.1万km2,占全国的2.6%;中部地区51.15万km2,占全国的14.3%;西部地区296.65万km2,占全国的83.1%。
2、强度大,侵蚀重。我国年均土壤侵蚀总量45.2亿吨,约占全球土壤侵蚀总量的1/5。主要流域年均土壤侵蚀量为每平方公里3400多吨,黄土高原部分地区甚至超过3万吨,相当于每年2.3cm厚的表层土壤流失。全国侵蚀量大于每年每平方公里5000吨的面积达112万km2。
根据水土流失面积占国土面积的比例以及流失强度综合判定,我国现有严重水土流失县646个。其中,长江流域265个、黄河225个、海河71个、松辽河44个,分别占41.0%、34.9%、11.0%和6.8%。从省级行政区来看,水土流失严重县最多的省份是四川省,97个;其次是山西省,84个;然后依次是陕西省63个,内蒙古自治区52个,甘肃省50个。
3、成因复杂,区域差异明显。全国几个主要水土流失类型区的情况各有不同:
东北黑土区:分布于黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古等省区,为世界三大黑土区之一。水土流失主要发生在坡耕地上。这一地区地形多为漫岗长坡,在顺坡耕作的情况下,水土流失不断加剧。经测定,东北黑土区平均每年流失表土0.4~0.7cm,初垦时黑土层厚度一般在80cm左右,垦殖40年后减至50~60cm。水土流失严重的耕地黑土层已完全消失,露出下层黄土,当地称为“破皮黄”。
北方土石山区:分布于北京、河北、山东、辽宁、山西、河南、安徽等省市。大部分地区土层浅薄,岩石裸露。土层厚度不足30cm的土地面积占本区土地总面积的76.3%。
黄土高原区:分布于陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏、河南及青海等省区。区内土层深厚疏松、沟壑纵横、植被稀少,降水时空分布不均。这一区域是我国土壤侵蚀量最高的区域,有11.5万km2的土地侵蚀量大于每年每平方公里5000吨。
北方农牧交错区:分布于长城沿线的内蒙古、河北、陕西、宁夏、甘肃等省区。由于过度开垦和超载放牧,植被覆盖度低,风力侵蚀和水力侵蚀交替发生。
长江上游及西南诸河区:分布于四川、云南、贵州、湖北、重庆、陕西、甘肃及西藏等省区市。地质构造复杂而活跃,山高坡陡,人地矛盾突出,坡耕地比重大。耕作层薄于30cm的耕地占18.8%。由于复杂的地质条件和强降雨作用,滑坡、泥石流多发。
西南岩溶区:分布于贵州、云南、广西等省区。土层瘠薄,降雨强度大,坡耕地普遍,耕作层薄于30cm的耕地占42%。有的地区土层甚至消失殆尽,石漠化面积达8.80万km2。
南方红壤区:分布于江西、湖南、福建、广东、广西、海南等省区。岩层风化壳深厚,在强降雨作用下极易产生崩岗侵蚀。
西部草原区:分布于内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等省区。由于干旱少雨,超载过牧,过度开垦,草场大面积退化,沙化严重。
二、城市水土流失的特点
一般水土流失是在自然力(水力、重力、风力、冻融)的作用下产生的,是一个渐变的过程,而城市水土流失是由人为活动造成的,具有3个突出特点:①水土流失强度大、历时短、具有突发性和季节性的特点;②危害严重,损失巨大。城市是区域政治、经济、文化的中心,人口密集,财富集中,基础设施较好,环境比价高。因此,一旦发生水土流失,产生的危害也就更为严重:③涉及面广,治理难度大。城市建设涉及各行各业各类项目,水土流失策源地点多面广,水土流失防治投入多,难度大,责任难以落实。
三、城市水土流失的危害
1.是导致土地退化,耕地毁坏,使人们失去赖以生存的基础,威胁国家粮食安全。我国人均占有耕地面积远低于世界平均水平,人地矛盾突出,严重的水土流失又加剧了这一矛盾。我国因水土流失而损失的耕地平均每年约100万亩。北方土石山区、西南岩溶区和长江上游等地有相当比例的农田耕作层土壤已经流失殆尽,母质基岩裸露,彻底丧失了农业生产能力。根据这次科学考察,按现在的流失速度推算,50年后东北黑土区1400万亩耕地的黑土层将丧失殆尽;35年后西南岩溶区石漠化面积将增加一倍。
2.是导致江河湖库淤积,加剧洪涝灾害,对我国防洪安全构成巨大威胁。水土流失导致大量泥沙进入河流、湖泊和水库,削弱河道行洪和湖库调蓄能力。黄河水患的症结在于黄土高原的水土流失,1950~1999年下游河道又淤积泥沙92亿吨,致使河床普遍抬高2~4m。辽河干流下游部分河床已高于地面1~2m,也已成为地上悬河。全国8万多座水库年均淤积16.24亿m3。洞庭湖年均淤积0.98亿m3。泥沙淤积是造成调蓄能力下降的主要原因之一。
3.由于水土流失使上游地区土层变薄,土壤蓄水能力降低,增加了山洪发生的频率和洪峰流量,增加了一些地区滑坡泥石流等灾害的发生机会。泥石流是水土流失的一种极端表现形式,陡峭的地形、大量松散固体物质和高强度降雨是形成泥石流的三个必要条件,植被破坏、陡坡开荒、生产建设过程中的乱挖乱弃等不合理活动都会导致径流增加,加大泥石流发生的频率,扩大泥石流的规模,加重危害程度。
4.是恶化生存环境,加剧贫困,成为制约山丘区经济社会发展的重要因素。水土流失破坏土地资源、降低耕地生产力,不断恶化农村群众生产、生活条件,制约经济发展,加剧贫困程度,不少山丘区出现“种地难、吃水难、增收难”。水土流失与贫困互为因果、相互影响,水土流失最严重地区往往也是最贫困地区,我国76%的贫困县和74%的贫困人口生活在水土流失严重区。多数革命老区水土流失严重,群众生活困难。赣南15个老区县中,有10个是水土流失严重县;陕北老区县25个,全部为水土流失严重县。同时,我国西南、西北许多少数民族区也多为水土流失严重区,贵州省铜仁地区和黔西南布依族苗族自治州11个民族县,全部为水土流失严重县;甘肃省临夏回族自治州7个民族县,全部为水土流失严重县。
5.是削弱生态系统功能,加重旱灾损失和面源污染,对我国生态安全和饮水安全构成严重威胁。水土流失与生态恶化互为因果。一方面,水土流失导致土壤涵养水源能力降低,加剧干旱灾害;另一方面,水土流失作为面源污染的载体,在输送大量泥沙的过程中,也输送了大量化肥、农药和生活垃圾等面源污染物,加剧水源污染。全国现有重要饮用水源区中作为城市水源地的湖库,95%以上處于水土流失严重区。水土流失还导致草场退化,防风固沙能力减弱,加剧沙尘暴;导致河流湖泊萎缩,野生动物栖息地消失,生物多样性降低。
【关键词】 水土流失;原因;现状特点
一、 水土流失基本状况
先简单介绍一下土壤的形成和水土流失的概念。地球表面的岩石在风化作用下分解为成土母质,成土母质在气候、生物等因素长时间的作用下形成由矿物质、有机质和微生物等组成的可供植物生长的土壤。土壤的形成是一个复杂而缓慢的过程,根据成土母质和环境的不同,形成1cm厚的土壤一般需要几百年的时间,有的地区,如我国西南岩溶区则需要上千年的时间。土壤在整个生态系统中起着关键的作用,是人类赖以生存的基础。水土流失是指在自然条件和人类活动作用下水力、风力、重力等营力导致的水土资源和土地生产力的破坏和损失。
(一)当前我国水土流失状况表现为三个特点:
1、面积大,范围广。根据遥感调查,全国现有土壤侵蚀面积达到357万km2,占国土面积的37.2%。水土流失不仅广泛发生在农村,而且发生在城镇和工矿区,几乎每个流域、每个省份都有。从我国东、中、西三大区域分布来看,东部地区水土流失面积9.1万km2,占全国的2.6%;中部地区51.15万km2,占全国的14.3%;西部地区296.65万km2,占全国的83.1%。
2、强度大,侵蚀重。我国年均土壤侵蚀总量45.2亿吨,约占全球土壤侵蚀总量的1/5。主要流域年均土壤侵蚀量为每平方公里3400多吨,黄土高原部分地区甚至超过3万吨,相当于每年2.3cm厚的表层土壤流失。全国侵蚀量大于每年每平方公里5000吨的面积达112万km2。
根据水土流失面积占国土面积的比例以及流失强度综合判定,我国现有严重水土流失县646个。其中,长江流域265个、黄河225个、海河71个、松辽河44个,分别占41.0%、34.9%、11.0%和6.8%。从省级行政区来看,水土流失严重县最多的省份是四川省,97个;其次是山西省,84个;然后依次是陕西省63个,内蒙古自治区52个,甘肃省50个。
3、成因复杂,区域差异明显。全国几个主要水土流失类型区的情况各有不同:
东北黑土区:分布于黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古等省区,为世界三大黑土区之一。水土流失主要发生在坡耕地上。这一地区地形多为漫岗长坡,在顺坡耕作的情况下,水土流失不断加剧。经测定,东北黑土区平均每年流失表土0.4~0.7cm,初垦时黑土层厚度一般在80cm左右,垦殖40年后减至50~60cm。水土流失严重的耕地黑土层已完全消失,露出下层黄土,当地称为“破皮黄”。
北方土石山区:分布于北京、河北、山东、辽宁、山西、河南、安徽等省市。大部分地区土层浅薄,岩石裸露。土层厚度不足30cm的土地面积占本区土地总面积的76.3%。
黄土高原区:分布于陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏、河南及青海等省区。区内土层深厚疏松、沟壑纵横、植被稀少,降水时空分布不均。这一区域是我国土壤侵蚀量最高的区域,有11.5万km2的土地侵蚀量大于每年每平方公里5000吨。
北方农牧交错区:分布于长城沿线的内蒙古、河北、陕西、宁夏、甘肃等省区。由于过度开垦和超载放牧,植被覆盖度低,风力侵蚀和水力侵蚀交替发生。
长江上游及西南诸河区:分布于四川、云南、贵州、湖北、重庆、陕西、甘肃及西藏等省区市。地质构造复杂而活跃,山高坡陡,人地矛盾突出,坡耕地比重大。耕作层薄于30cm的耕地占18.8%。由于复杂的地质条件和强降雨作用,滑坡、泥石流多发。
西南岩溶区:分布于贵州、云南、广西等省区。土层瘠薄,降雨强度大,坡耕地普遍,耕作层薄于30cm的耕地占42%。有的地区土层甚至消失殆尽,石漠化面积达8.80万km2。
南方红壤区:分布于江西、湖南、福建、广东、广西、海南等省区。岩层风化壳深厚,在强降雨作用下极易产生崩岗侵蚀。
西部草原区:分布于内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等省区。由于干旱少雨,超载过牧,过度开垦,草场大面积退化,沙化严重。
二、城市水土流失的特点
一般水土流失是在自然力(水力、重力、风力、冻融)的作用下产生的,是一个渐变的过程,而城市水土流失是由人为活动造成的,具有3个突出特点:①水土流失强度大、历时短、具有突发性和季节性的特点;②危害严重,损失巨大。城市是区域政治、经济、文化的中心,人口密集,财富集中,基础设施较好,环境比价高。因此,一旦发生水土流失,产生的危害也就更为严重:③涉及面广,治理难度大。城市建设涉及各行各业各类项目,水土流失策源地点多面广,水土流失防治投入多,难度大,责任难以落实。
三、城市水土流失的危害
1.是导致土地退化,耕地毁坏,使人们失去赖以生存的基础,威胁国家粮食安全。我国人均占有耕地面积远低于世界平均水平,人地矛盾突出,严重的水土流失又加剧了这一矛盾。我国因水土流失而损失的耕地平均每年约100万亩。北方土石山区、西南岩溶区和长江上游等地有相当比例的农田耕作层土壤已经流失殆尽,母质基岩裸露,彻底丧失了农业生产能力。根据这次科学考察,按现在的流失速度推算,50年后东北黑土区1400万亩耕地的黑土层将丧失殆尽;35年后西南岩溶区石漠化面积将增加一倍。
2.是导致江河湖库淤积,加剧洪涝灾害,对我国防洪安全构成巨大威胁。水土流失导致大量泥沙进入河流、湖泊和水库,削弱河道行洪和湖库调蓄能力。黄河水患的症结在于黄土高原的水土流失,1950~1999年下游河道又淤积泥沙92亿吨,致使河床普遍抬高2~4m。辽河干流下游部分河床已高于地面1~2m,也已成为地上悬河。全国8万多座水库年均淤积16.24亿m3。洞庭湖年均淤积0.98亿m3。泥沙淤积是造成调蓄能力下降的主要原因之一。
3.由于水土流失使上游地区土层变薄,土壤蓄水能力降低,增加了山洪发生的频率和洪峰流量,增加了一些地区滑坡泥石流等灾害的发生机会。泥石流是水土流失的一种极端表现形式,陡峭的地形、大量松散固体物质和高强度降雨是形成泥石流的三个必要条件,植被破坏、陡坡开荒、生产建设过程中的乱挖乱弃等不合理活动都会导致径流增加,加大泥石流发生的频率,扩大泥石流的规模,加重危害程度。
4.是恶化生存环境,加剧贫困,成为制约山丘区经济社会发展的重要因素。水土流失破坏土地资源、降低耕地生产力,不断恶化农村群众生产、生活条件,制约经济发展,加剧贫困程度,不少山丘区出现“种地难、吃水难、增收难”。水土流失与贫困互为因果、相互影响,水土流失最严重地区往往也是最贫困地区,我国76%的贫困县和74%的贫困人口生活在水土流失严重区。多数革命老区水土流失严重,群众生活困难。赣南15个老区县中,有10个是水土流失严重县;陕北老区县25个,全部为水土流失严重县。同时,我国西南、西北许多少数民族区也多为水土流失严重区,贵州省铜仁地区和黔西南布依族苗族自治州11个民族县,全部为水土流失严重县;甘肃省临夏回族自治州7个民族县,全部为水土流失严重县。
5.是削弱生态系统功能,加重旱灾损失和面源污染,对我国生态安全和饮水安全构成严重威胁。水土流失与生态恶化互为因果。一方面,水土流失导致土壤涵养水源能力降低,加剧干旱灾害;另一方面,水土流失作为面源污染的载体,在输送大量泥沙的过程中,也输送了大量化肥、农药和生活垃圾等面源污染物,加剧水源污染。全国现有重要饮用水源区中作为城市水源地的湖库,95%以上處于水土流失严重区。水土流失还导致草场退化,防风固沙能力减弱,加剧沙尘暴;导致河流湖泊萎缩,野生动物栖息地消失,生物多样性降低。