黃土高原坡耕地地表粗糙度對入滲、產(chǎn)流及養(yǎng)分流失的影響研究

呂廷鋒

摘 要：黃土高原是我國坡耕地重要區(qū)域之一，由于黃土高原的降水集中、坡度較大，人們在坡地上的耕種作業(yè)行為等因素導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，致使該地區(qū)的土壤營養(yǎng)貧瘠，從而降低了土壤的生產(chǎn)力，流失的礦物質(zhì)構(gòu)成河流富含養(yǎng)分較多。由于坡地的耕種經(jīng)過耕作管理后造成了較大的地勢差、地表高低不齊的微地形，專家把這種景象稱之為地表粗糙度，此特點與此區(qū)域的水土流失息息相干，對于該地區(qū)水土流失的防治帶來了重要的信息。

關(guān)鍵詞：地表粗糙度；入滲；養(yǎng)分流失

1 研究的意義

中國黃土高原的面積為62.4萬平方公里，其中的水土流失到達(dá)43萬平方公里，水土流失程度重大的面積到達(dá)38萬平方公里。該地區(qū)能夠耕種的面積為12.95萬平方公里，其中坡度大于3°的耕種面積為6.18萬平方公里，占能夠耕種土地面積的總面積為47.7%。該地區(qū)耕種土壤的損失量占該地區(qū)全部損失量的50%～65%。因此，該地區(qū)成為土壤損失的主要地區(qū)。重大的土壤損失不僅致使該地區(qū)的生產(chǎn)能力降低，也導(dǎo)致了該地區(qū)的生產(chǎn)數(shù)量的不穩(wěn)定，還致使該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后。再有流失的泥沙堆積在水域，提升了水域高度，導(dǎo)致治理水域的壓力增大。近些年來中國專家指出該地區(qū)每種植1公斤糧食，土壤的損失量到達(dá)40～60公斤。因而，該區(qū)域的水土流失的管理是我國生態(tài)環(huán)境整治、生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的備受關(guān)注問題之一，研究該地區(qū)水土治理刻不容緩。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 地表粗糙度概念

地表粗糙度是指地表的沒有規(guī)律的下陷，造成地表坑洼不平，反映地表在最大程度上高低不平以及阻礙力大的特點。在地表風(fēng)力和水力的作用下，地表粗糙度對研究起到重要意義。

2.2 地表粗糙度與土壤侵蝕

該地區(qū)的平均海拔為2000米左右，屬于溫帶季風(fēng)性氣候，因此夏季多暴雨。土壤在缺少植被的情況下，無法阻擋大量的降水，土壤隨著水流的沖刷，漸漸形成高低不平的地勢。長此以往，該地區(qū)的耕地面積在逐年遞減。

2.3 地表粗糙度與滲入

在高低不平的土壤表面，凸起的土壤將降水匯聚，地勢低的區(qū)域常常是雨水囤積的地方，雨水從地勢高的區(qū)域流向地勢低的區(qū)域，漸漸形成徑流并且滲入到地下。通過觀察降水，分析不同地區(qū)的滲水情況，根據(jù)觀察和分析得知，農(nóng)作物的種植能夠有效地阻止雨水的徑流，從而改善雨水的滲入。在通過在積水的情況下將無農(nóng)作物種植和有農(nóng)作物種植的區(qū)域進(jìn)行比較，后者雨水滲入地下的速率明顯低于前者的雨水滲入速率。

2.4 坡耕地土壤養(yǎng)分流失

水土流失是指降水與土壤相互作用，從而形成地面徑流的過程，在長期與天然溝谷或人工堆積地中，由于水流沖刷作用和侵蝕影響而產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的泥沙沉積，隨著黃土高坡面開采程度加深以及地下水礦床不斷開發(fā)利用破壞著原來地形地貌。因此水土流失現(xiàn)象是一種由淺層地表徑流區(qū)引起、由表層下深部到深層等不連續(xù)發(fā)生地流運動所導(dǎo)致的結(jié)果。在水土流失的過程當(dāng)中，附著于土壤上的礦物質(zhì)也隨之流失。通過試驗研究得出，土壤礦物質(zhì)的流失主要是前期雨水的徑流，地表的坑洼程度有效地減緩了坡面徑流和侵蝕的過程。這些研究結(jié)果對人們坡度粗糙程度與土壤侵蝕之間有了更清楚的認(rèn)識。

3 解決辦法

通過對該地區(qū)的觀察分析得出，地表的粗糙程度會影響雨水的走向進(jìn)而有效地減緩?fù)寥懒魇Аτ谏鲜鰡栴}，解決該地區(qū)土壤流失最有效的辦法就是增加耕地面積。在保證耕地面積的前提下，多引進(jìn)抗?jié)车闹参铮谥脖蝗鄙俚牡貐^(qū)種植。同時在不破壞該地自然環(huán)境的前提下，改善該地區(qū)缺少營養(yǎng)成分的問題，保障抗?jié)持参镌谌鄙贍I養(yǎng)的地區(qū)能夠存活下來。

4 總結(jié)

近年來，黃土高原地區(qū)的水土流失治理已經(jīng)有了很大的改善。黃河輸沙量降低到歷史最低水平，植被覆蓋率急劇增加。希望未來通過人類不懈的努力，將黃土高原地區(qū)水土流失量減少到前所未有的高度。