山东水土保持回顾和展望文档格式.docx
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6～12
Ⅵ、剧烈侵蚀
＞15000
＞12
山东省山丘区属土石山区，成土过程缓慢，其土壤水力侵蚀强度分级采用最低数，I级微度侵蚀，侵蚀深0.16mm，侵蚀模数<
200t/km2·
a；
凡大于此数，均为现代加速侵蚀。
一、水土流失的发生和发展
山东省历史文化悠久，人类开发活动较早，故水土流失也由来已久，原始森林破坏起始于战国时期，毁灭于元、明、清代。
随着人口增加，人类对自然的索取量加大，毁林垦殖指数由北宋元丰元年（公元1078年）的12.3%，至康熙二十四年（公元1685年）增加到40.3%，水土流失加剧，造成的灾害随之增加。
据蒙阴县康熙二十四年《县志》记载，“凡蒙水土保持水力侵蚀强度分级指标表之山，荆棘蛲角，大都不毛，稍有可耕之地，又岁岁冲决，非成河即沙压，沧海桑田变幻顷刻，土瘠民贫，鹑衣蜗居”；
“遇雨则万山建瓴，澎湃而下，田庐荡洗”；
“遇旱则众壑扬尘，田枯泽竭，涓滴难求”。
可见，到清朝的生态环境早巳恶化，水土流失严重，灾害相当频繁，人民生活已非常贫困。
经过数百年来多次战乱的摧残破坏以及不合理的垦种，原始森林毁坏无余，自然林木植被寥寥无几。
至建国初期统计，全省山丘区水土流失面积已达43741km2。
建国后，林木覆盖率和水平梯田面积较建国前虽有所增加，但由于人口不断增长，垦殖面积也随之扩大，草、灌（木）面积减少，水土流失面积也持续增多，据1985年全省水土保持普查统计，全省大于30的山丘面积为67257km2，其中水土流失面积达51974km2；
平原风沙区的水土流失面积11563km2，全省总计水土流失面积63537km2，占全省土地总面积的41.5%。
年土壤流失量2.53亿t，土壤侵蚀模数达3100t/km2·
a。
二、水土流失分布
山东水土流失面积，主要分布在鲁中南中低山区、鲁东丘陵山区和鲁西北平原风沙区，涉及全省17个市（地）、120个县（市、区），影响全省国土、耕地面积近1/2。
（一）侵蚀形式分布
山东土壤侵蚀形式，按其侵蚀动力分类，主要分为水力侵蚀、水力风力混合侵蚀和重力侵蚀3种形式。
由于地理位置和自然条件的差异，侵蚀动力的形式也不同。
水力侵蚀遍及全省30以上的丘陵山区，侵蚀面积占山丘区面积的77.3%，其面蚀面积占90%以上。
沟蚀和溯源侵蚀面积较小，沟蚀主要分布在沉积岩区的山麓台地和丘陵的风化岩层，鲁东多于鲁中南。
水力、风力混合侵蚀面积11563km2，占平原风沙区面积的76.4%，主要发生在黄泛平原的黄河故道和扇形地带，以雨滴击溅和风力使沙粒滚动、跳跃、悬浮移动的形式进行。
重力侵蚀集中分布在几座坡度陡峭（>
200）、岩石破碎的中山山区，常以石洪、泥石流或滑坡的形式出现，面积有1200km2。
全省土壤侵蚀模数见图11—1。
（二）侵蚀分区特征
1.鲁中南中低山区：
东起沭河、潍河谷地（即辽鲁大断裂），西至京杭运河，南接江苏，北到小清河和黄河，面积34633km2，占全省山丘面积的51.5%，中部、西部、北部多沉积岩，即石灰岩和杂质页岩区，群众称为青石山区；
东南部多火成岩，为花岗岩、片麻岩、变质岩的结晶岩系，群众称为砂石山区。
（1）青石山区。
多分布在沂河、泅河、大沽河、小清河、弥河等河谷地两侧的丘陵、低山区，其特点是，山坡陡峭，相对高差在300～500m，地面坡度一般在300以上，陡坡达600左右，成土过程缓慢，侵蚀速率远大于成土速度，易增加裸岩面积。
沂蒙山区72崮是全省青石山区的腹地，喀斯特溶岩裂隙发育，交通不便，地少人多，耕垦指数高，土层很薄，缺水严重，裸岩连片，山麓坡积、残积土壤发育，多成深沟大壑，也有青石帽砂石坡的地层。
该区暴雨集中，径流系数大，经常发生滚坡山洪，对下游农田、村庄造成威胁，沟壁崩崖，沟头伸展较快，年均侵蚀模数1000～3000t/km2·
山坡裸岩面广，岩隙漏水，蓄水工程成本高，多为单一农业生产结构，广种薄收，产量低而不稳，群众生活水平很低，滥垦、滥牧、滥采等破坏水土保持的现象不断发生，直接威胁着人类的生存。
（2）火成岩山区。
多分布在中低山区主峰的周围和砂石丘陵地带。
山区相对高差500～800m，地面坡度150～350，土层瘠薄，基岩裸露，林木较少，草、灌较多，耕垦指数高，多为顺坡耕种，耕地受层状面蚀，形成土地砂粒化，山坡受鳞片状面蚀，沟头沟底多已下切至岩石，且多漂石、砾石，为石洪和泥石流多发区，年均侵蚀模数3000～4000t/km2·
丘陵区相对高差50～150m，坡度50～150，风化层较厚，沟坡岭顶多已基岩裸露，人多地少，耕垦率高，多为顺坡、碎块种植，砂砾化面蚀、细沟冲刷普遍，冲沟较多，沟网密度3～5km/km2，是全省水土流失最严重的区域，年均侵蚀模数4000～6000t/km2·
此类砂石丘陵多分布新泰、莱芜、蒙阴、泗水、平邑、邹城、沂水、沂源等县（市），雨量充沛，年降水量多在700～900mm，由东南向西北递减，地层透水性弱，沟道可建蓄水工程，是水土保持重点区域。
2.鲁东丘陵山区：
该区地形以胶东丘陵和胶南山丘体系为主，涉及烟台、威海、青岛、日照、临沂、潍坊6个市（地）的26县（市），面积32624km2，占全省山丘区面积的48.5%。
山区坡陡，丘陵变缓，相对高差分别为300～500m和50～150m，年降雨量700～950mm，由南向北递减，阳坡大于阴坡，成土母质以花岗、片麻结晶岩为主，多为砂土，夏季常受台风侵袭，暴雨多，强度大，水蚀作用强烈。
由于历史上群众就有精耕细作的习惯，多数坡耕地已建成水平梯田，且存有部分次生残林和草地，故水土流失比较轻，农业生产比较稳定。
过去曾因不切实际地强调“以粮为纲”，破堰耕种和毁林开荒，水土流失一度也有蔓延之势。
随着各项生产建设发展和自然资源的开发利用，又造成新的水土流失。
其原因主要是人们水土保持意识淡薄，在建设项目的规划、设计、施工中，忽视了水土保持，再加上法律、法规不健全，管理不善，任意破坏地貌、植被的现象不断发生。
3.鲁西北平原风沙区：
山东鲁西北平原风沙区水土流失面积为11563km2，主要分布在滨州、德州、聊城、菏泽、东营、潍坊、济南等7个市（地）的黄泛区。
历史上，由于黄河在山东多次决口泛滥和改道，形成许多纵横交错的古河道、河滩高地、决口扇形地和河岸河口沉积带。
其沉积物质地松散，结构单一，粒径小于0.01mm的粉粘粒含量占10%～20%，而0.01～0.25mm的粒径含量却高达80%～90%。
这是造成风沙的内在因素。
风沙区又有流动、半流动、固定和半固定沙区，以流动风沙对人民的生产生活危害最大，其面积为776.7km2，占平原流失面积的6.7%，遇有4级以上的风，沙土即会随风飘扬，遮天盖日，或滚动、跳跃，形成沙岗，或盖压农田，威胁村庄道路，有时越冬小麦被连根拔起，春播作物常常需要播种多遍，严重恶化了生产生存环境。
据观测，流动风沙面积与受其危害面积之比是1:
5。
固定、半固定和半流动风沙区，是形成流动风沙的潜在危险区，随着人口增多和土地减少矛盾的加剧，人为扩大耕垦面积，破坏原有的林地和苇草地，使原来已被固定的沙化土地又重新流动起来。
同时，引黄灌溉的发展，虽对农业和工业发展提供水源，但也引进大量泥沙，增加了新的沙化土地面积。
山东黄泛平原，已被联合国1977年荒漠会议颁布的<
地界荒漠化地段）划为“高度荒漠化威胁区”。
三、水土流失的成因
水土流失的成因可概括为自然因素和人类社会活动因素（也称人为因素）两大类。
自然因素是提供可能发生水土流失的客观条件，而人类活动正确与否，会使矛盾向不同方面转化，既可减弱破坏力，增加土体的抗蚀力，以达到保持水土的目的；
也可加大破坏力，削弱土体的抗蚀力，成为水土流失加剧的主导因素。
（一）自然因素
影响水土流失的自然因素主要包括：
降水、地形地貌、地质与土壤、植被和风力等。
1.降水：
降雨对土体的侵蚀破坏取决于降雨的数量、分布、强度和历时，降雨首先是雨滴对地表的击溅，使土体颗粒离散、飞溅，发生溅蚀作用，然后是地表径流，将离散的土粒带走。
一般说，降雨强度越大，雨滴直径、降落的末速也越大，其动能就越大，溅蚀作用越强。
据测定，雨滴直径1mm时，末速为4m/s。
而直径为5mm时的暴雨雨滴，则具有9.1m/s的末速，将会形成强烈的侵蚀作用，大雨滴的动能比小雨滴大500倍之多。
据研究，一次降雨的能量与30min的最大雨强的乘积，可用来衡量该次降雨的侵蚀程度。
水土流失与降雨强度的关系更为密切，降雨分布比较均匀，可使土壤渗透、蒸发或植物消耗增大，径流减少，即使有水土流失也比较轻微（表11—2）。
表11—2降雨强度和水土流失的关系表
径流指标
日
月
雨情
径流模数
（m3/km2）
比例
冲刷量
（t/km2）
雨量
历时
（h：
min）
平均强度
（mmh）
30分钟
最大雨强
6
7
17
5
24
29.0
46.2
57.0
1：
00
4：
30
8：
10.3
6.7
56.6
47.6
18.0
19490
14400
2740
7.11
5.26
1.0
17237
13309
3335
5.17
3.99
注：
临朐县辛庄水土保持试验站1982年资料。
由资料可见，7月24日的降雨量虽比6月17日的雨量大得多，而它的雨强却远比后者为小，故其径流量和冲刷量也仅为6月17日降雨的1/7和1/5。
据该站1985年的观测资料，全年侵蚀性降雨量（即能形成土壤侵蚀的降雨）为333.5mm，造成的土壤冲刷量为52834t/km2。
而7月9日一次降雨53.9mm，仅占全年侵蚀性雨量的16.2%，但30min最大雨强为56mm/h，冲刷量即达23729t/km2，占全年冲刷量的44.9%。
所以，就侵蚀动力而言，暴雨强度是造成水土流失的关键性因素。
全省多年平均降水量为680.9mm，由于受地理位置、地形和季风的影响，降水量在地区分布很不均匀，总的趋势是由东南向西北递减，泰沂山南、胶东半岛和东部沿海为降雨高值区，多年平均降雨在850mm以上，与土壤侵蚀的严重区极为吻合。
同时，降水量时空分布也很不均匀，6～9月份的降水量占全年降水量的74%，其中7～8月的降水量占年降水量的51%，且降雨强度大，多以暴雨形式出现。
据水文资料统计，山东境内24h暴雨量超过200mm的特大暴雨几乎每年都有发生，年均日降雨量大于50mm的暴雨日数，在鲁中南山丘区平均5d，最高年份可达6～11d，暴雨大部分发生在7～8月份。
如安丘县石埠子站，1974年8月13日，24h降水量达498.6mm，比中、小水年降水量还多。
1979年汛期，栖霞县发生一场暴雨，时降雨73mm，持续4.5h，造成严重的水土流失，仅冲毁土地即达1800hm2。
据临朐县冶源水库上游瑞庄水文站观测资料，1963年7月19日，一次暴雨所测的悬移质输沙量即达243万t，占全年输沙总量的248万t的98%。
鲁东低山丘陵区和鲁中南中低山区，由于诸多自然因素影响，降雨量大，出现暴雨、大暴雨的次数也多，所造成的水土流失是相当严重的。
2.地形地貌：
山东地形地貌，主要有中低山、丘陵与冲积平原三大类型，中低山、丘陵区两大类，主要分布在鲁中南和鲁东地区。
鲁中南为全省地势最高、地形最复杂的中低山区，由泰山、鲁山、沂山组成鲁中山区的主体，构成山东中部一条东西向的分水岭。
分水岭北侧为低山丘陵，海拔200～500m；
分水岭南侧为山地丘陵，海拔从1000m下降到160m，到沭河平原仅为约60m；
鲁中山地西侧，从鲁西滨湖地带过渡到黄河冲积扇，海拔50m；
东侧山东半岛，海拔500～1000m，但最大高差却达千米以上，山坡峭陡，风化严重。
从中低山到丘陵地面坡度，中山300～200，低山200～150，丘陵150～100。
全省山地丘陵分割剧烈，沟谷众多，有破碎丘陵之称，断块山、断烈谷、断陷盆地，成为山地、丘陵、平原构造的基础，流水在断块构造基础上，进一步冲蚀、切割和开阔，中山沟谷切割密度比较大，切割密度为2.25km/km2，切割深度为111.8m。
如泰山切割密度2kin/km2，切割深度为107.2m。
昆嵛山切割密度2.5km/km2，切割深度116.4m。
从切割密度和切割深度，说明山地丘陵冲刷强烈，这是地形影响水土流失的重要因素之一，其中，地形坡度、坡长、坡形对水土流失的影响更为显著。
（1）坡度。
地面坡度是决定径流冲刷能力的基本条件之一，在一定降雨范围内，地面坡度愈大，流速愈大，水土流失量也愈大。
临朐县辛庄水土保持试验站，在坡度50、150、250的坡耕地上观测水土流失结果见表11—3。
表11—3坡度和冲刷量关系表
雨量（mm）
坡度
径流量（m3/km2）
冲刷量（t/km2）
27.5
平均雨强11.0mm/h
50
150
250
369
875
8.7
122
坡长20m试验资料。
（2）坡长。
坡长与土壤侵蚀关系很复杂，当其它条件相同时，坡长愈长，汇聚的流量愈大，径流速度也就愈大，因而侵蚀量就愈强。
（3）坡形。
山坡形态，可分为直线形坡、台阶形坡、凸形坡和凹形坡。
直线坡：
坡度比较一致，上部径流少，下部径流多，侵蚀量大。
台阶形坡：
坡面短，水土流失轻。
凸形坡：
上部缓，下部陡而长，下部侵蚀强烈。
凹形坡：
上部陡，下部缓，中部侵蚀强烈，下部发生堆积。
鲁西南和鲁西北地区是华北大平原的东缘，主要由黄河决口改道冲积而成，地形平坦，地面坡降1/5000～1/10000。
除西南部菏泽、曹县一带地面高程约70m外，大部分地面高程在50m以下，地势由西南向东北方向逐渐下降。
由于黄河多次泛滥沉积，微地貌变化复杂。
3.地质和土壤：
山东地域大地构造属华北台块的一部分，鲁中南和鲁东山区丘陵是台块的隆起部分，称为山东台背斜，鲁西北平原区是台块的凹陷区，称为台向斜。
在台块隆起的中低山、丘陵区，地层主要是太古代前震旦系、下古生界震旦系、寒武系和第三纪、第四纪冲积洪积层。
鲁东丘陵区出露地层以太古代前震旦纪变质岩与白垩纪花岗岩为主，群众称砂石山区，分布在北部昆嵛山、南部崂山、中部丘陵等剥蚀单元。
鲁中南出露地层以前震旦纪变质岩与古生代沉积岩、石灰岩为主。
在前震旦系地层出露岩石为变质岩（包括片麻岩、花岗岩等结晶体岩），分布以沂、沭河大断裂为界，西至南四湖、梁济运河，包括所有泰、沂、蒙、尼等山地、丘陵区。
古生代沉积岩包括石灰岩、页岩等，群众称之为青石山区，主要分布在泰山北低山，沂蒙低山及济南市、潍坊市、淄博市、枣庄市、泗水、新泰等地丘陵区的部分地带。
全省中山、低山、丘陵区，以砂石山区分布最广，约占72.5%的面积，岩石有花岗岩、片麻岩等，由于长期裸露，风化严重，剥蚀、切断严重，地表多呈现砂质土，颗粒粗，结构松散，漏水漏肥，抗蚀能力弱，易造成水土流失。
青石山区面积为27.5%，岩石有石灰岩、页岩、紫色页岩等，大部分属于可溶性岩石，化学风化较强，岩石颗粒细，溶蚀裂隙发育，岩溶水埋藏较深，地面水渗透强烈，缺水严重，表土多粘质土，透水性差，水土流失比砂石山轻。
据统计，砂石山区水土流失量大于青石山区1倍多（表11—4）。
表11—4岩石地貌沟谷切割程度表
地貌
类型
岩石
面积
（km2）
占本类型面积
（％）
沟谷切
割密度
（km/km2）
割深度
（m）
砂石山丘
占总面积
青石山丘
中山
砂石
青石
1497.90
1324.50
53.1
46.9
2.25
1.95
111.8
160.0
低山
8941.80
5602.40
61.4
38.6
1.55
1.6
63.5
103
丘陵
28825.79
8019.60
78
22
1.4
49.5
80
小计
54211.99
72.5
土壤是受侵蚀的主体，土壤性质又是发生土壤侵蚀的内在条件，不同类型的土壤和岩石风化物，因其质地、结构性、孔隙率和化学成分等不同，表现在透水性、抗蚀性、抗冲性等方面也有明显差异，从而制约着土壤侵蚀的强弱。
一般说来，砂性土壤，质地粗，孔隙大的土壤，渗水性强，相同降雨条件下，形成的径流就小，冲刷力就弱。
相反，土壤透水性弱时，径流量增加，侵蚀作用相对增强。
土壤的抗蚀性取决于土壤胶结力的大小，又与土壤粒径大小、结构和形状等特点有关。
土粒细或腐殖质多，胶结力强，土壤侵蚀就较轻；
反之，结构单一的沙砾土，结持力弱，则易遭侵蚀。
山东山地丘陵所分布的土壤，主要是由花岗岩、片麻岩、砂页岩母质风化而成。
因遭长期侵蚀的结果，粗骨属性明显，结持力低，抗蚀力弱，尽管透水性较好，但因坡陡，土层薄（多在30cm左右），下部即是硬石底或半风化岩石，每遇降雨下部阻水，径流增大，在植被条件不好的情况下，极易流失。
具体说，砂石山（变质岩、岩浆岩）风化后多为无结构的松散土层，极易遭受侵蚀；
青石山（石灰岩、钙质沙页岩）风化形成的粗骨褐土，细土粒较多，抗蚀性较强。
山东省水土保持考察组，于1981年对鲁中南山丘区11块坡耕地调查，其中7块为砂石山耕地，地面坡度30～110，年平均流失土层10.2mm；
4块青石山区耕地，地面坡度30～100，个别达120～150，年均流失土层为6.1mm。
在坡度相同时，其侵蚀深砂石山区的坡耕地为青石山区坡耕地的1.7倍。
总之，地表组成物质的不同，对土壤侵蚀的程度也有很大影响。
4.植被：
植物被覆是自然因素中阻止水土流失起积极作用的因素。
良好的植被，能够截留降雨，缓解雨滴对地面的击溅和延缓地面径流，减小流速，分散流量，过滤淤泥，固结土壤和改良土壤物理性状，提高土壤透水性和持水力，增强土壤的抗冲、抗蚀能力，减少或防止水土流失。
蒙阴县石泉小流域，在治理前，植被稀疏，林木覆盖率仅为12%，土壤瘠薄，水土流失严重，侵蚀模数高达4050～6750t/km2·
经过8年的综合治理，全流域林木覆盖率提高到65.3%，取得了明显的保水保土效益，土壤侵蚀模数下降到583.1～1670.8t/km2·
莒县水土保持办公室和山东农业大学合作，在龙山乡王家山村进行了不同森林植被类型对水土流失影响效果的试验，见表11—5。
刺槐成林可减少径流91.6%，减少冲刷量94.1%，除了刺槐林冠可截留部分降雨外，其地表的草丛和腐烂后的枯枝落叶可给土壤表层增加阻力和大量腐殖质，使降雨径流赢得下渗时间，有利于形成土壤团粒结构，植物根系又能给土壤增加根孔，提高土壤的透水性和持水量，增强土壤抗蚀、抗冲能力，从而起到减小地表径流和土壤冲刷的作用。
表11—5不同森林植被类型对水土流失影响表
植被类型
观测时间
产流
降雨
次数
降雨量
径流量
（m3/hm2）
径流
系数
（t/hm2）
比荒坡减少（％）
刺槐成林
麻栎灌丛
棉槐幼林
自然草坡
全垦荒坡
1984年至
1985年
10
9
351.1
316.9
121.6
151.8
169.1
689.2
1451.1
3.4
4.3
5.3
19.6
41.3
0.45
0.25
0.76
0.86
7.62
91.6
89.5
88.3
52.5
94.1
96.7
90.0
88.7
5.风：
风是土壤侵蚀的主要动力因子之一。
当风的冲击或风的涡动所形成的力超过分散干燥的沙粒重力时，沙粒就会随风运移形成土壤侵蚀，这种能使沙粒开始移动时的风速，叫做起沙风速。
一般在干燥气候条件下起沙风速为4.0～5.0m/s之间。
风力侵蚀的强弱主要取决于风速、土壤结构和沙粒的大小。
鉴于山东黄泛平原多为单粒结构的粉沙土，质地疏松，结构脆弱，水稳性差，有机质含量低，土壤团聚体的比例很小，特别是这一区域的黄河故道、决口扇形地尤为突出，加之春、冬季节干旱、多风，又缺乏植被覆盖，极易遭受风蚀。
据菏泽地区对32年的气象观测资料分析，风蚀在每年的2～5月份最盛，其次是11月～翌年1月（表11—6）。
表11—6鲁西南地区月平均起沙风（≥4级）统计表
项目
月份
累计
1
2
3
4
11
12
次数
主风向
天数
8.4
N
7.8
11.1
NNE
9.5
14.0
12.5
14.1
SSW
12.0
9.7
SSN
5.8
S
8.5
7.6
8.3
79.9
71.0
每当春、冬季节，强大的风力便将土壤中的粉、细颗粒吹走，土粒便以悬浮、跃移和滚动的形式沿着风向移动。
随着风力减弱，这些粉、细颗粒开始有层次的堆积，从而形成马蹄形或新月形沙丘等风积地貌。
据夏津县水土保持办公室对半固定沙岗观测，当2m高处的风速为12.6m/s时，每分钟每平方厘米的积沙量随高度的分布规律见表11—7。
表11
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