黄土高原坡耕地地表粗糙度对入渗、产流及养分流失的影响研究

吕廷锋

摘 要：黄土高原是我国坡耕地重要区域之一，由于黄土高原的降水集中、坡度较大，人们在坡地上的耕种作业行为等因素导致水土流失严重，致使该地区的土壤营养贫瘠，从而降低了土壤的生产力，流失的矿物质构成河流富含养分较多。由于坡地的耕种经过耕作管理后造成了较大的地势差、地表高低不齐的微地形，专家把这种景象称之为地表粗糙度，此特点与此区域的水土流失息息相干，对于该地区水土流失的防治带来了重要的信息。

关键词：地表粗糙度；入渗；养分流失

1 研究的意义

中国黄土高原的面积为62.4万平方公里，其中的水土流失到达43万平方公里，水土流失程度重大的面积到达38万平方公里。该地区能够耕种的面积为12.95万平方公里，其中坡度大于3°的耕种面积为6.18万平方公里，占能够耕种土地面积的总面积为47.7%。该地区耕种土壤的损失量占该地区全部损失量的50%～65%。因此，该地区成为土壤损失的主要地区。重大的土壤损失不仅致使该地区的生产能力降低，也导致了该地区的生产数量的不稳定，还致使该地区经济发展落后。再有流失的泥沙堆积在水域，提升了水域高度，导致治理水域的压力增大。近些年来中国专家指出该地区每种植1公斤粮食，土壤的损失量到达40～60公斤。因而，该区域的水土流失的管理是我国生态环境整治、生态系统发展的备受关注问题之一，研究该地区水土治理刻不容缓。

2 国内外研究现状

2.1 地表粗糙度概念

地表粗糙度是指地表的没有规律的下陷，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碍力大的特点。在地表风力和水力的作用下，地表粗糙度对研究起到重要意义。

2.2 地表粗糙度与土壤侵蚀

该地区的平均海拔为2000米左右，属于温带季风性气候，因此夏季多暴雨。土壤在缺少植被的情况下，无法阻挡大量的降水，土壤随着水流的冲刷，渐渐形成高低不平的地势。长此以往，该地区的耕地面积在逐年递减。

2.3 地表粗糙度与渗入

在高低不平的土壤表面，凸起的土壤将降水汇聚，地势低的区域常常是雨水囤积的地方，雨水从地势高的区域流向地势低的区域，渐渐形成径流并且渗入到地下。通过观察降水，分析不同地区的渗水情况，根据观察和分析得知，农作物的种植能够有效地阻止雨水的径流，从而改善雨水的渗入。在通过在积水的情况下将无农作物种植和有农作物种植的区域进行比较，后者雨水渗入地下的速率明显低于前者的雨水渗入速率。

2.4 坡耕地土壤养分流失

水土流失是指降水与土壤相互作用，从而形成地面径流的过程，在长期与天然沟谷或人工堆积地中，由于水流冲刷作用和侵蚀影响而产生一定范围内的泥沙沉积，随着黄土高坡面开采程度加深以及地下水矿床不断开发利用破坏着原来地形地貌。因此水土流失现象是一种由浅层地表径流区引起、由表层下深部到深层等不连续发生地流运动所导致的结果。在水土流失的过程当中，附着于土壤上的矿物质也随之流失。通过试驗研究得出，土壤矿物质的流失主要是前期雨水的径流，地表的坑洼程度有效地减缓了坡面径流和侵蚀的过程。这些研究结果对人们坡度粗糙程度与土壤侵蚀之间有了更清楚的认识。

3 解决办法

通过对该地区的观察分析得出，地表的粗糙程度会影响雨水的走向进而有效地减缓土壤流失。对于上述问题，解决该地区土壤流失最有效的办法就是增加耕地面积。在保证耕地面积的前提下，多引进抗涝的植物，在植被缺少的地区种植。同时在不破坏该地自然环境的前提下，改善该地区缺少营养成分的问题，保障抗涝植物在缺少营养的地区能够存活下来。

4 总结

近年来，黄土高原地区的水土流失治理已经有了很大的改善。黄河输沙量降低到历史最低水平，植被覆盖率急剧增加。希望未来通过人类不懈的努力，将黄土高原地区水土流失量减少到前所未有的高度。