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1、水土保持原理,生 態(tài) 環(huán) 境 系 水土保持教研室 黃 榮 珍,第一章 緒論,1.1 課程性質(zhì)及使用對(duì)象 1.2 課程涉及范圍及與其他課程關(guān)系 1.3 土壤侵蝕在水土保持科學(xué)中的位置 1.4 土壤侵蝕及其危害 1.5 土壤侵蝕發(fā)展簡(jiǎn)史與現(xiàn)狀,教學(xué)要求,1 課程目標(biāo) 2 教學(xué)方法 3 適用范圍 4 基本要求 5 學(xué)時(shí)要求 6 先修課程,1 課程目標(biāo),本課程從認(rèn)知土壤侵蝕類(lèi)型與形式入手，著重探討土壤侵蝕的基本理論、土壤侵蝕發(fā)展規(guī)律，并使學(xué)生掌握調(diào)查和監(jiān)測(cè)水土資源及土壤侵蝕的基本技能，為進(jìn)行獨(dú)立土壤侵蝕科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的管理等工作奠定基礎(chǔ)。,2 教學(xué)方法,課堂講授與課下自學(xué)相結(jié)合； 室內(nèi)實(shí)習(xí)與野
2、外現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和野外實(shí)習(xí)相結(jié)合。,3 適用范圍,本課程主要針對(duì)“水土保持與荒漠化防治專(zhuān)業(yè)”本科生教學(xué)，同時(shí)可供森林資源類(lèi)和環(huán)境保護(hù)類(lèi)有關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生作為教學(xué)使用，也可作為從事水土保持與荒漠化防治、土地利用、國(guó)土整治、環(huán)境保護(hù)等方面從事科學(xué)研究、教學(xué)、管理和生產(chǎn)實(shí)踐人員的參考內(nèi)容。,4 基本要求,通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，建立起土壤侵蝕、土壤侵蝕類(lèi)型、土壤侵蝕形式及其有關(guān)的基本概念，具備土壤侵蝕的基本知識(shí)，掌握土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的基本規(guī)律，掌握并能運(yùn)用土壤侵蝕監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和土壤侵蝕研究的基本技能。 三個(gè)基本： 基本知識(shí)、基本理論、基本技能,5 學(xué)時(shí)要求,課堂56學(xué)時(shí),1周野外參觀、實(shí)習(xí)。,6 先修課程,本課程的先
3、修課為樹(shù)木學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、測(cè)量與遙感、生態(tài)學(xué)、地學(xué)概論、水文與水資源學(xué)、水力學(xué)等。,重點(diǎn): 土壤侵蝕危害 了解: 土壤侵蝕研究的歷史與現(xiàn)狀 學(xué)時(shí)： 學(xué)時(shí),1.1 課程性質(zhì)及使用對(duì)象,水土保持原理是高等院校“水土保持與荒漠化防治”專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。 本教材主要用于“水土保持與荒漠化防治專(zhuān)業(yè)”本科生教學(xué)，同時(shí)可供森林資源類(lèi)、環(huán)境保護(hù)類(lèi)有關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生作為教學(xué)用書(shū)。也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)從事科學(xué)研究、教學(xué)、管理和生產(chǎn)實(shí)踐人員的參考書(shū)。,1.2 課程涉及范圍及與其他課程關(guān)系,1.2.1 課程涉及范圍 涉及到水力學(xué)、水文學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)和巖土力學(xué)等學(xué)科內(nèi)容。 在理論教學(xué)中
4、，以講授土壤侵蝕形式、土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展規(guī)律和分析土壤侵蝕的影響因子為主。 在課程、綜合實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，要求學(xué)生較為深刻地認(rèn)識(shí)在不同外營(yíng)力作用下土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。,1.2.2 與其他課程關(guān)系,在土壤侵蝕規(guī)律方面，以與影響土壤侵蝕自然因素有關(guān)的學(xué)科為基礎(chǔ)，在土壤侵蝕防治方面，隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，與許多學(xué)科發(fā)生了相互滲透、相互促進(jìn)的作用。 土壤侵蝕原理與氣象學(xué)、水文學(xué)的關(guān)系主要體現(xiàn)在各種氣象因素和不同氣候類(lèi)型對(duì)土壤侵蝕都有直接或間接的影響，并形成不同的水文特征。 土壤侵蝕原理與地學(xué)的關(guān)系主要體現(xiàn)在地貌、地質(zhì)及地理對(duì)土壤侵蝕量和土壤侵蝕過(guò)程的影響。,土壤侵蝕與土壤學(xué)及土地資源學(xué)的關(guān)
5、系體現(xiàn)在土壤、母質(zhì)及淺層基巖是土壤侵蝕作用破壞的主要對(duì)象。不同的土壤具有不同的蓄水、透水和抗蝕能力。 土壤侵蝕與流體力學(xué)、水力學(xué)、水文學(xué)學(xué)科的關(guān)系更為密切，無(wú)論是水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕還是重力侵蝕導(dǎo)致的徑流、泥沙、風(fēng)沙流等，都與以上學(xué)科有緊密聯(lián)系。 土壤侵蝕與環(huán)境科學(xué)的關(guān)系在于前者所研究的問(wèn)題正是山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。,070604巢湖局部區(qū)域出現(xiàn)藍(lán)藻 湖水泛綠,1.3 土壤侵蝕在水土保持科學(xué)中的位置,土壤侵蝕研究是水土保持科學(xué)的基礎(chǔ)。 水土保持科學(xué)研究主要是兩方面： 土壤侵蝕機(jī)理 水土流失防治 （治理？）,,1.4 土壤侵蝕及其危害,1.4.1 我國(guó)土壤侵蝕概況
6、我國(guó)是世界土壤侵蝕最嚴(yán)重的國(guó)家，其范圍遍及全國(guó)各地。土壤侵蝕的成因復(fù)雜，危害嚴(yán)重，主要侵蝕類(lèi)型有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和冰川侵蝕等。 土壤侵蝕的發(fā)生除自然因素影響外，另一重要原因就是人類(lèi)不合理的活動(dòng)。 由于種種人為不合理活動(dòng)，導(dǎo)致土壤侵蝕面積和侵蝕程度不斷擴(kuò)大加劇的趨勢(shì)還沒(méi)有從根本上得到遏制。,1.4.2 土壤侵蝕危害 (質(zhì)量下降+數(shù)量減少）,1、破壞土地,吞食農(nóng)田 西北黃土區(qū)、東北黃土區(qū)和南方花崗巖“崩崗”地區(qū)土壤侵蝕最為嚴(yán)重。黃土高原的侵蝕溝頭一般每年前進(jìn)13m。遼寧省12個(gè)市建國(guó)以來(lái)由于土壤侵蝕已損失土地71.2萬(wàn)hm2（1068萬(wàn)畝）。,,耕地沖刷,“民以食為天，
7、有土則有糧?！备貫槲覀兲峁┝速?lài)以生存的食物，沒(méi)有土地我們就沒(méi)有辦法生存。,嚴(yán)重的土壤侵蝕導(dǎo)致土地“沙化”。在我國(guó)西北干旱草原和與風(fēng)沙區(qū)相鄰的黃土丘陵區(qū)，常因風(fēng)力侵蝕危害造成土地“沙化”現(xiàn)象。,黃土高原水土流失,草原退化,2、降低土壤肥力,加劇干旱發(fā)展,土壤中含有大量氮、磷、鉀等各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，土壤流失也就是肥料的流失。據(jù)湖北省有關(guān)部門(mén)觀測(cè)分析，坡耕地每年流失土壤約2.1億t，其中含有機(jī)質(zhì)273萬(wàn)t，氮、磷等養(yǎng)分231萬(wàn)t。,坡耕地水、土、肥流失后，土地日益瘠薄，田間持水能力降低，加劇了干旱發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)多年平均受旱面積約1960萬(wàn)hm2（2.94億畝），成災(zāi)面積約673.3萬(wàn)hm2（1.01
8、億畝）。,3、淤積抬高河床,加劇洪澇災(zāi)害,土壤侵蝕使大量坡面泥沙被沖蝕、運(yùn)搬后沉積在下游河道，消弱了河床泄洪能力，加劇了洪水危害。,新中國(guó)成立以來(lái)，初步估計(jì)全國(guó)各地由于土壤侵蝕而損失的各類(lèi)水庫(kù)、山塘等庫(kù)容歷年累計(jì)在200億m3以上，相當(dāng)于損失大型水庫(kù)200多座。,4、淤塞水庫(kù)湖泊,影響開(kāi)發(fā)利用,處理和利用河流泥沙要 “攔、排、放、調(diào)、挖”等措施并舉。,5、嚴(yán)重影響人類(lèi)的生活和安全,云霄縣山體滑坡 8死4失060519,古代十大名橋之一漳州江東古橋,京九鐵路南段因雨中斷,美國(guó)東部洪水沖斷公路0629,山體滑坡造成公路交通中斷,陜西黃陵縣街道的泥層,070830陜西佛坪泥石流,1.5 土壤侵蝕原理
9、研究歷史與現(xiàn)狀,歐洲防治山洪、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害最早從阿爾卑斯山區(qū)各國(guó)開(kāi)始，然后推向全歐洲。1884年，奧地利制定了世界第一部有關(guān)防止土壤侵蝕的荒溪治理法，總結(jié)出一套綜合防治土壤侵蝕的森林工程措施體系。 到現(xiàn)在，歐洲已建立起生物措施、工作措施、土地利用調(diào)整、法律措施等綜合治理體系。,1.5.1 國(guó)際上研究歷史與現(xiàn)狀,歐 洲,美 國(guó),美國(guó)從19世紀(jì)50年代后期逐漸興起土壤侵蝕的防治工作，19世紀(jì)30年代在美國(guó)土壤保持局第一任局長(zhǎng)貝內(nèi)特博士(H. H. Bennett)的積極支持下，美國(guó)設(shè)立19個(gè)保土試驗(yàn)站。 1956年后威斯邁爾(W. H. Wischmeier) 推出了通用土壤流失方程
10、式(簡(jiǎn)稱(chēng)USLE)。 近年來(lái)美國(guó)主要研究?jī)?nèi)容為研制評(píng)估、預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)土地生產(chǎn)能力和土地資源變化的新技術(shù)。,日 本,17世紀(jì)后期，學(xué)者河村瑞賢提出荒山恢復(fù)建議，要把造林與工程措施相結(jié)合，被政府采納。1897年為防治山區(qū)災(zāi)害，制定了森林法。 第二次世界大戰(zhàn)后，日本重又開(kāi)始治山工作，并于1953年設(shè)立水土保持對(duì)策協(xié)議會(huì)，制訂基本對(duì)策。 盡管日本防止土壤侵蝕的工程措施、工程施工方法較為先進(jìn)，但其理論研究相對(duì)來(lái)說(shuō)較為滯后。,澳大利亞,1938年通過(guò)新南威爾士土壤保護(hù)法和水土保持法后，各州相繼立法。 重視土地資源評(píng)價(jià)等基礎(chǔ)工作及草場(chǎng)基礎(chǔ)建設(shè)，牧草的科學(xué)選育和牧場(chǎng)的規(guī)劃管理是水土保持的主要內(nèi)容。,前蘇
11、聯(lián)土壤侵蝕學(xué)科始于18世紀(jì)中葉，進(jìn)入19世紀(jì)，開(kāi)展了土壤侵蝕調(diào)查，編繪了部分區(qū)域面蝕和溝蝕分布圖。 1917年10月前蘇聯(lián)革命勝利后不久，在奧爾諾夫斯克州成立了世界第一個(gè)土壤保持試驗(yàn)站諾沃西里試驗(yàn)站(1923)。 1967年以后，全國(guó)有200多個(gè)科研單位從事土壤侵蝕及其綜合治理的研究。這期間在侵蝕研究方法上有很大改進(jìn)。,前蘇聯(lián),1.5.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展簡(jiǎn)史與現(xiàn)狀,早在公元前10世紀(jì)的西周時(shí)期，就有“平治水土”之說(shuō)，詩(shī)經(jīng)中記述了樸素的土壤侵蝕防治原理及合理土地利用的重要性。 1940年舊黃河水利委員會(huì)的一些科技人員針對(duì)治黃工作，提出了防治泥沙問(wèn)題，并成立了林墾設(shè)計(jì)委員會(huì)，開(kāi)展水土保持造林工作。
12、 新中國(guó)成立后，1956年成立了國(guó)務(wù)院水保委員會(huì)，1991年，第七屆全國(guó)人大常務(wù)委員會(huì)第20次會(huì)議一致通過(guò)了中華人民共和國(guó)水土保持法，至此我國(guó)的水土保持工作逐步走向了法制化、規(guī)范化和科學(xué)化的道路。,在土壤侵蝕防治和水土保持教研方面，建國(guó)初期在原北京林學(xué)院林業(yè)專(zhuān)業(yè)首先設(shè)置了“森林改良土壤學(xué)”課程，1980年北京林業(yè)大學(xué)成立了水土保持系，1985年開(kāi)始培養(yǎng)博士研究生。 其后西北林學(xué)院、山西農(nóng)大、甘肅農(nóng)大、山東農(nóng)大、華北水電學(xué)院、貴州大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)等高等院校相繼成立了水土保持專(zhuān)業(yè)或開(kāi)設(shè)了水土保持課程。1985年中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)成立。 到目前為止我國(guó)土壤侵蝕方面的研究取得了豐碩成果，某些理
13、論研究成果已步入世界前沿或達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。,目前全國(guó)19個(gè)院校設(shè)立了水土保持本科專(zhuān)業(yè)，并且研究生教育也有長(zhǎng)足的發(fā)展。 具有碩士學(xué)位授予權(quán)的高校與科研機(jī)構(gòu)34個(gè)，博士點(diǎn)的8個(gè)。,20世紀(jì)20年代初，金陵大學(xué)美籍教授羅德民在山西沁源等地首次建立了徑流小區(qū)，研究觀測(cè)不同森林植被和無(wú)植被坡面土壤侵蝕量的變化。 50年代起，開(kāi)展了土壤侵蝕野外考察、調(diào)查，編制土壤侵蝕分區(qū)圖。 70年代后期，提出確定USLE土壤侵蝕因子參數(shù)研究方法，同位素示蹤測(cè)定侵蝕量。 近年，應(yīng)用“3S”研究水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和侵蝕預(yù)報(bào)。,1.5.3 土壤侵蝕研究進(jìn)展,引入現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算科學(xué)，如系統(tǒng)論、控制論、運(yùn)籌學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論、景觀生態(tài)學(xué)原理等，進(jìn)行土壤侵蝕機(jī)理和防治理論研究。 存在問(wèn)題： P13,1.5.3 發(fā)展趨勢(shì)及存在問(wèn)題,,,1.1 土壤侵蝕原理的課程性質(zhì)屬于哪一類(lèi)？ 1.2 土壤侵蝕原理課程涉及范圍主要是哪些？ 1.4 土壤侵蝕原理課程與其他課程的關(guān)系如何？ 1.5 土壤侵蝕及其危害主要有哪些方面？ 1.6 我國(guó)目前的土壤侵蝕概況如何？ 1.7 土壤侵蝕原理研究歷史與現(xiàn)狀？ 1.8 國(guó)際上土壤侵蝕研究歷史與現(xiàn)狀如何？各有什么特點(diǎn)？ 1.9 國(guó)內(nèi)土壤侵蝕研究研究歷史如何？與國(guó)外相比，有什么特點(diǎn)？,
土壤侵蝕原理第一章
