第10章土壤侵蚀调查与评价

第10章土壤侵蚀调查与评价

主要教学目标：

阐述土壤侵蚀调查目的及手段，使学生掌握土壤侵蚀调查步骤、调查内容及调查结果和分析方法。

教学方法：

以课堂讲授为主，学生课堂及课下自学，参阅课外书及野外实习为辅。

主要内容：

第一节土壤侵蚀调查目的、手段及步骤

第二节不同种类侵蚀调查

第三节调查报告与结果分析

主要讲解内容

第一节土壤侵蚀调查目的、手段及步骤

土壤侵蚀调查就是依据一定的方法和规则，将调查范围划分成若干个具有一定面积的调查单元进行土壤侵蚀调查。

一般情况下划分土壤侵蚀调查单元所遵循的原则是土地利用现状和该土地所处的地貌部位相一致。通过调查分析影响土壤侵蚀的因子，制定出土壤侵蚀形式、土壤侵蚀程度的判定指标，并形成判定指标体系。进而根据制定的土壤侵蚀强度判读因子，判定出每种土壤侵蚀形式的潜在危险性（强度）。

根据调查得到的土壤侵蚀类型、土壤侵蚀形式及其分布特点、土壤侵蚀发生程度及其强度，对调查范围内的土壤侵蚀发生发展特点、主要影响因素等作出评价。其成果主要包括两个方面，一是土壤侵蚀调查评价报告；二是与土壤侵蚀相关的图面资料，包括土壤侵蚀形式分布图、土壤侵蚀程度图和土壤侵蚀强度图、土地利用现状图、地面坡度图、沟系分布图等。

一、土壤侵蚀调查目的及手段

1.调查目的

我国山区、丘陵区及风沙区的自然条件复杂，土壤侵蚀类型和形式多样，通过土壤侵蚀调查，可查明调查地区土壤侵蚀特点、发展规律、形成原因，以及调查范围的水土资源

利用现状及土地利用状况对土壤侵蚀的影响等。归结起来，土壤侵蚀调查的目的有以下两个方面。

（1）为防治措施规划设计提供依据

（2）为水土资源综合利用规划提供依据

2. 调查手段

土壤侵蚀调查常用的手段有野外现地实测与访问、遥感资料人工判读解译、计算机判读解译等。无论采用何种方法，到有关部门收集有关资料和查阅档案材料等都是必不可少的基础工作。

二、土壤侵蚀调查步骤

根据土壤侵蚀调查内容，常常将调查工作分为几个步骤，每个步骤的主要侧重点虽然不同，但都是为了调查目的这个总目标服务的。一个完整的土壤侵蚀调查工作可分为准备工作、资料收集与整理、土壤侵蚀调查、土壤侵蚀分析与评价等几个阶段。

1. 资料收集与整理

影响土壤侵蚀的有自然因素和人为不合理的各种活动。因此在进行基本资料的收集时也要包括自然条件和社会经济条件这两个方面，其中包括有关土壤侵蚀的文字及相关的图表。同时对已有土壤侵蚀情况和水土保持措施等也应作为资料收集的对象。在资料收集的过程中要随时进行整理工作，去粗取精、去伪存真以供土壤侵蚀调查分析使用。

（1）自然条件

影响土壤侵蚀的自然条件一般包括气象、地貌、土壤、水文、植被等。另外，该地历史上发生过土壤侵蚀灾害如山洪、泥石流等情况也应作为资料收集的范围之内。

（2）社会经济条件

社会经济方面的资料包括调查区所属行政区划（省、地、县、乡、村），人口、劳力、农村产业结构、农、林、牧、副各业产业情况、土地总面积及其利用现状、劳动技术装备程度、人民生活水平等。土壤侵蚀危害及已有防治措施，土壤侵蚀防治经验和存在的问题等。

（3）土壤侵蚀资料

有些地区可能作过土壤侵蚀调查方面的工作，此时应收集前人的工作成果，包括调查范围（有时可能是调查范围内的一部分）内的土壤侵蚀类型、形式，各土壤侵蚀形式的发生程度及其发展强度，不同土壤侵蚀形式的分布等。

第二节不同种类侵蚀调查

一、水力侵蚀调查

我国水力侵蚀面积分布范围广、面积大，水力侵蚀基本上涉及到农、林、牧等各业用地。因此在进行水力侵蚀调查时，分为溅蚀和面蚀、沟蚀、山洪侵蚀3大类进行。由前述可知，溅蚀是面蚀的初期形式，溅蚀的发生主要是由于地表处于裸露状态，溅蚀的进一步发展必然是面蚀，因此，进行调查时溅蚀不单独作为一种土壤侵蚀形式，而将它归并到面蚀之内。

1.面蚀

溅蚀和面蚀是我国山区丘陵区土壤侵蚀形式中分布最广、面积最大的两种形式。由于面蚀发生的地质条件、土地利用现状和发展的阶段不同，面蚀又分为层状面蚀、砂砾化面蚀、鳞片状面蚀和细沟状面蚀4种形式。因此，将他们作为一个整体进行调查。

2.沟蚀程度调查与强度判定

沟蚀的发生导致了土地资源的彻底破坏，也是山洪、泥石流固体物质的主要来源。对侵蚀沟道调查，了解沟蚀发展阶段及其发展趋势，对控制沟蚀发展具有重要意义。通过调查沟道发展阶段的调查，确定沟蚀的发生程度和其发展强度。

3.山洪侵蚀调查

山洪是山区常见的一种土壤侵蚀形式，一旦发生将对下游造成冲掏或沙压等危害。对山洪侵蚀进行调查，其一是查清以往发生山洪的条件、发生规模、发生频率、造成的危害范围及危害程度；其二是判定今后发生山洪危害可能性的大小。

（1）以前发生山洪情况的调查

调查以前发生的山洪常使用的方法有洪痕调查法、访问当地群众和山洪资料查询等方法。实际中具体采用的方法视可供调查的条件而定，有时也常几种方法结合使用并相互印证其结果。

调查的主要内容为集水面积、发生山洪时的降雨情况、集水范围内的植被、地质、地形、土壤和土地利用状况等，并分析山洪形成的原因、山洪历时、洪峰流量、淹没范围及其危害等。了解山洪对沟岸、河岸及沟（河）床的侵蚀情况、在山洪沟道下游及沟口开阔处，调查泥沙淤积量及淤积物组成等。

（2）今后山洪及其灾害预测

通过对历史上发生过的洪水灾害调查，预测当地可能发生山洪的气象条件、地质地形条件、植被条件及山洪灾害范围等，并提出相应的防治措施。

二、风力侵蚀调查

风力侵蚀调查包括封山发展历史与现状、风力侵蚀发生的程度并判定其发展强度、风蚀危害和造成风蚀的原因。风力侵蚀调查可通过野外定位、半定位量测来进行，或者采用不同时期的航片和卫片判读解译来完成。

1.输沙量及风沙流结构调查

2.沙丘移动状况

3.风蚀成因调查

风蚀是风对疏松沙质地面进行吹蚀、搬运和堆积的结果。风蚀成因调查就是要查明风成地貌类型（风蚀地貌或风积地貌）及其空间分布特征。

三、重力侵蚀调查

1.重力侵蚀形式及程度

通过野外实测或遥感资料室内判读解译，调查重力侵蚀形式、发生的地貌部位和发生规模，调查不同重力侵蚀形式发生的气象（包括降雨量、降雨历时、降雨强度等）、地质（包括岩石种类、风化特性、透水性、硬度、层理等）、地形（包括坡度、坡型、坡长等）、水文条件（坡面水源和入渗情况、地下水埋深及储水结构等）、土壤（包括种类、土壤厚度、土壤质地、孔隙度、含水量、内聚力等）、植被等条件和人为活动对重力侵蚀的影响，同时调查重力侵蚀导致的危害及危害程度等。

2.重力侵蚀发生发展强度

根据重力侵蚀发生形式、发生条件的调查，分析坡面土石体的稳定性和今后发生重力侵蚀的可能性，并提出相应的防治措施

四、混合侵蚀调查

混合侵蚀的发生要有大量地表径流，同时还要在沟底或坡面上有大量处于被冲状态的松散固项物质。一般情况下，混合侵蚀所流经的区域可分为侵蚀区、流通区和堆积区三部分。对其调查时一般采用现地实测和调查访问当地群众相结合的方法。

1.混合侵蚀发生条件

对已发生过的混合侵蚀进行调查时，首先应调查其发生的具体形式，如高含沙山洪、石洪、泥流或泥石流等。可通过实测沟底固体物质堆积数量、搬运过程、堆积位置和其物质组成等来推定当时所发生的具体混合侵蚀形式、发生时间和发生频率及其所造成的危害等。

根据已有图面和文字材料，调查混合侵蚀发生时的气象条件、地形条件、沟道弯曲状况、地质条件、流域内松散固项物质的数量及其堆积情况等。

2.混合侵蚀发生发展趋势判定

通过对已发生混合侵蚀沟底或流域情况的综合调查材料，分析目前流域和沟道中松散固项物质的堆积情况和其他土壤侵蚀形式，尤其是重力侵蚀发生发展可能性的大小，判定混合侵蚀再次发生的机率，明确指出是否可能发生混合侵蚀、发生的危险性及其所造成的危害大小等。

五、冻融侵蚀与冰川侵蚀调查

1. 冻融侵蚀调查

冻融侵蚀作用主要出现在多年冻土区。虽然季节性冻土区也有冻融侵蚀作用发生，但与这些地区的其他外营力相比是次要的。

2.冰川侵蚀调查

冰川侵蚀的范围较易确定，凡是冰川覆盖区域均有冰川侵蚀作用发生。利用航空像片、卫星像片或在地面上都可容易地勾画出冰川侵蚀区的范围。但冰川侵蚀量的测定是相当困难的。因为冰川侵蚀主要是在巨厚冰层的底部发生的，现在还没有切实可行的办法在冰川底部实测冰川侵蚀量，一些关于冰川侵蚀量的数据都是间接测定的。

六、化学侵蚀调查

化学侵蚀的主要表现形式是岩溶侵蚀、淋溶侵蚀和土壤次生盐渍化。

1. 岩溶侵蚀

岩溶侵蚀调查的内容主要有气象（主要包括年降水量及平均气温等）和地质构造（主要包括岩石种类、地质构造、岩层分布、地下水分及其循环运动特征等），尤其是调查地层组合中可溶性岩石（碳酸盐岩类、石膏及卤素岩类等）的分布状况和岩溶现状等。

2.淋溶侵蚀

淋溶侵蚀是在降水后，随水分下渗表层土壤中的可溶性离子被淋溶至土壤深层，导致土壤结构破坏、肥力下降的过程。

淋溶侵蚀调查的主要内容有降水量调查（包括年降水量、降水年内分配等），采用剖面法调查土壤中淀积层物质种类、埋藏深度、厚度，进而分析其对土壤发育的影响。同时还要进行表土和淀积层土壤理化性质分析，通过对照区土壤理化特性的对比，分析淋溶侵蚀发生后对土壤形状的影响。

3.土壤次生盐渍化

土壤次生盐渍化主要发生在地下水埋深较浅的地区，由于水分蒸发而使盐分在表土聚积的过程。其调查内容包括次生盐渍化土壤理化性状及其形成条件。

第三节调查报告与结果分析

一、土壤侵蚀调查报告

经过整理分析上述资料后，提交土壤侵蚀调查报告，要求能够全面系统、简明扼要地反映调查成果，包括必要的数据表格和简图等。

土壤侵蚀调查报告的编写过程，实际上也就是土壤侵蚀的综合分析过程。土壤侵蚀分析内容主要有以下几个方面：

分析归纳总结调查区域的土壤侵蚀形式、各种形式的面积、平面分布、发生程度和其发展强度。

根据土壤侵蚀发展规律结合土壤侵蚀影响因素分析，找出各自然因素之间的关系，阐明自然因素中影响土壤侵蚀的主导因素并分析其对土壤侵蚀的作用。

分析人类生产活动与该地土壤侵蚀间的关系，包括人类生产活动与自然因素的关系。

土壤侵蚀对当地生态环境、水土资源、农林牧各业生产及人民生活、生存的环境危害，并指出当地防治土壤侵蚀的措施体系及其必要性和可行性。

二、图面资料整理

大面积的土壤侵蚀调查应完成土壤侵蚀分区图（或水土保持工作分区图）和重点治理流域分布图，图形比例尺根据调查区域面积而确定，一般为1∶50000～1∶100000或1∶500000～1∶1000000。

小面积的土壤侵蚀调查需完成土壤侵蚀分布图（包括土壤侵类型、土壤侵蚀形式及其程度和强度）和土地利用现状图（与土壤侵蚀防治措施现状项结合），根据具体要求还需完成各种专业图（如土壤图、植被图、沟系图等），其制图比例尺一般为1∶5000～1∶10000。

三、土壤侵蚀图的制备

目前土壤侵蚀图的制备主要有手工和计算机辅助制图两种方法。计算机制图的效率、质量、成本等方面都具有较强的优越性，在生产实践中逐步得到了应用和普及

四、调查结果分析

1.信息源评价

土壤侵蚀调查通常采用的信息源主要有实测数据、地形图、航空照片、卫星影象、其它专题图等判读解译数据等。实测数据是最准确的数据，如果在较大面积的土壤侵蚀调查中不能对每个调查单元都进行实测，而只实测部分调查单元用作检验室内的判读精度，就必须进行信息源的分析工作。

2.调查手段评价

调查手段一般有人工野外调查与现场图形调绘、室内遥感图像人工判读、计算机遥感影像判读等方法，每种调查方法都有其各自的特征。

野外现场调查一般采用地形图或航空照片进行实地勾绘，这种调查方法可以把误差降低到最低。但由于这种调查方法需要的人力、物力较大，且速度较慢，所以一般适合于小面积的调查或作为检验调查精度的一种方法，或作为建立解译标志的方法。

3.调查误差分析

目前，在土壤侵蚀调查中主要采用遥感资料进行室内目视解译或卫星遥感影像计算机分类的方法，这些方法必须经过误差分析后才能够应用于实际。

（1）误差来源及减少误差的措施

误差来源主要有以下几个方面：原始数据本身的误差，如边界误差、分类误差等；数据采集和存储带来的误差，如采样精度低、数字化仪输入时采点密度带来的误差；计算机存取时产生的误差，如不同数据类型的转换产生的误差；在同一分析中使用多层次数据引起的误差，如专题图叠加分类带来的误差等。

（2）数据采样

检验调查的精度，需要经过野外抽样调查与室内判读或计算机解译进行对比。数据要按随机采样方式在不同的侵蚀类型区分别进行，样方面积视调查区域大小而定。采样方法有两种：一种是按单一类型采样，即在图面或计算机屏幕上选定某种类型的若干样点，通过GPS 定位与实际地物或土壤侵蚀类型、程度、强度进行比较，找出存在差异的样本数量；另一种方法是混合采样，即在图面或计算机屏幕上随机选定若干矩形区域，在区域内量测每种类型的面积，然后通过GPS定位，现场量测相同类型的面积，从而计算误差。误差的具体计算见下一节内容。