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廣東水土流失類型和成因及其整治措施



  沈燦燊 林健枝

  廣東處於亞熱帶和熱帶季風區,氣温高降雨多,逕流大,且常爲狂風暴雨,造成嚴重的水土流失。

  廣東省森林十分豐富, 但經多次、長期的全面濫伐,目前的森林覆蓋面積僅8818萬畝,覆蓋率只有28.4%(1979年資料),不到宜林地1/2,加上本省氣温高,暴雨多,土壤被雨水冲淋,使水土流失更爲嚴重。

  水土流失有極大的危害:①使土壤養分大量流失,全省每年表土流失達4285萬噸, 造成氮磷鉀的大量流失。②大量泥沙流入附近農田, 影響耕種。③淤高河床,淤塞河道,如韓江許多河段已成爲地上河,一遇洪水便成灾害。④縮短航道通航里程,如韓江50年代至今已縮短航道260多公里。⑤山塘水庫被淤滿,不能利用。以梅縣地區爲例,近年來淤積了山塘3507宗, 占全區山塘總數31.6%,報廢了水庫305座, 淤積嚴重的水庫370座, 占全區水庫的50.3%,13 座水電站失去效用。大型水庫如合水水庫己淤積了1269萬方庫容, 爲總庫容1/3。中型的石壁水庫已淤積了433萬方庫容,爲正常庫容86.6%。如氣候變劣, 生態循環失調。水土流失結果, 使逕流調節能力差,蒸發加大, 一雨成灾, 無雨乾旱。

  廣東共有70多個縣市水土流失比較嚴重,其中有個38個縣市流失面積超過100平方公里,最嚴重的是韓江上游的五華縣(875.83平方公里)和興寧縣(600.38平方公里)龍川縣也在600-800平方公里之間。

  1 水土流失情况與冲蝕類型

  廣東省水土流失地區主要分佈在山區和各江的上游,以韓江上游的面積最大, 超過3000平方公里。東江上游也接近1500平方公里。北江上游達1158平方公里, 如加上喀斯特區的不明流失區,則達1500平方公里以上。西江的肇慶地區,包括南江流域、德慶等地也達到1400平方公里,其餘的則分佈在潮州市、湛江地區、東江中下游和海南島。

  水土流失類型一般可分爲崩崗(最嚴重)、溝蝕(次之)和面蝕(開始)三類,這是以地貌爲準則的形態上的分類。

  由於水土流失的發生和過程與下墊面的土壤、成土母岩、植被、氣象、雨量、雨强有關,所以,考慮母岩和冲刷程度作爲類型指標是恰當的。廣東水土流失類型可以分爲5種類型:

  1.1 暴雨逕流花崗岩冲蝕多沙型

  廣東雨量多温度高, 温差大,花崗岩風化較厲害。土層厚(最厚可達40多米)疏鬆、風化所成的赤紅壤内所含礦物質爲石英,正長石,白雲母,黑雲母和角閃石等,粘性不大。

  在花崗岩地區,風化土層抗冲性一般小於0.5,水穩性指數常在5-6%之間。

  花崗岩風化殻粒較粗,以砂粒爲主,且夾有一些礫石、粘性物不多,當暴雨逕流發生,先冲刷較輕而少的粘性物,留下較重的砂礫,雨過後,表層出現砂化現象,土壤結構不良。植物根系在這種砂粒大、多,水分養分都十分少(有機質在0.5-1%)的土壤中生長困難,不利於發育。在龍川縣的龍鐵場,經五華的新橋、華城連成一綫,有明顯的白色石英粒露出的,寬約2公里,長約70公里的地帶,是韓江上游一個典型嚴重水土流失區。

  花崗岩風化區在暴雨逕流初期,先形成廣泛的面狀冲蝕,接着,水流沿地勢較低和風化較厲害的疏鬆土壤處冲蝕成一條條的冲蝕溝,或大或小, 深入土層,這些網狀蝕侵溝隨着暴雨的增大,滲漏加重,水流沿山坡開裂,最後形成崩崗。特别是粗粒花崗岩發育的土壤,石英顆粒大,粘結性差,土質十分疏鬆,遇暴雨連續冲刷,形成崩崗最多。這種過程很快,幾次大暴雨便有崩崗現象,故花崗岩水土流失區崩崗很多,尤以暴雨迎風面更明顯。崩崗面積常占坡面面積50%以上,有的崩崗深度、寬度達幾十米,面積達數十畝,相鄰的崩崗互相串通成崩崗群,使地形支離破碎。

  崩崗的形成與所處的地貌情况有密切關系,一般可以分爲瓢形崩崗,條形崩崗和箕形崩崗,每種崩崗的形成過程有所不同。

  按德慶縣的資料,兩眼壙一號崩崗,1958年3月到11月278天的觀測,崩崗侵蝕模數達23 000 m3/km2  (崩崗面積353 m2)。而新牙登雲崩崗從1982年4月15日至83年6月19日, 崩崗侵蝕模數達62670 m3/km2。(崩崗面積1009 m2)。

  這種類型在廣東分布較廣, 如東江、韓江上游的五華、梅縣、興寧、大浦、龍川、和平、紫金以及惠東、德慶、高要、廣寧、信宜等地山丘區都屬於這一類型。

  1.2 暴雨逕流砂岩、砂頁岩片溝蝕中沙型

  這種類型的岩石岩質比較堅硬, 爲砂質膠結, 發育其上的赤紅壤, 一般只有3-5米, 最多爲10餘米.當植被破壞以後, 地表温度差較大, 常脹縮分裂成碎粒, 隨暴雨逕流流失。一般來説,以面蝕爲主,也有溝蝕,崩崗的現象遠遠比花崗岩區少。但有時在特大暴雨情况下,也發生滑坡和崩崗,造成面積不大的崩崗群。滑坡和崩崗往往是潜入地下的表層流作用而形成的,且發生在較厚風化層的地段。

  砂頁岩形成的赤紅壤,礦質養分較高,有較多磷和鉀,但有機質少,土壤粘結性差,植物被破壞後,便引起水土流失表層有較大的結構系數和較小的分散系數,其脱硅富鋁化過程明顯,硅酸鹽類礦物强烈分解,當裸露土層受雨水冲洗,硅與鹽基遭到淋蝕,粘粒與次生礦物不斷生成, 累積較多鐵、鋁氧化物而呈酸性土壤。

  1.3 暴雨逕流紫色頁岩溝蝕爲主中沙型

  紫色砂頁岩岩性比較鬆軟,且吸熱性能好,在裸露的表層風化層上,夏秋間晝夜温差可達30-40℃ ,容易碎裂。紫色土中主要膠結物爲碳酸鈣,雨水中常溶有CO2, 經水流冲刷, 碳酸鈣漸被溶濁,使土質疏散,成爲碎粒。當植被大量破壞後, 裸露土層便以先溝後面方式大量流失。由於土層較薄, 一般只有1-4厘米土層流失後,再復分解,再流失,循環不已,在坡面上,極難有較厚的土層,坡下在平緩區,則可堆積成50 cm左右的碎屑土,滲透系數較大,暴雨時易成溝狀侵蝕下切速度快,溝谷深而溝口闊,溝坡徒,形成遍地冲溝縱横的水土流失現象。

  由於紫色頁岩所成的紫色土,在碱性和中性時比較固定,當碱性愈强,色愈紫,紫色土中礦質成分較多,尤以磷鉀較豐富,但土層薄,有機質易被淋蝕流失,土質疏鬆,透水性强,土壤吸熱快,蒸發大,易成干早。

  總的來説這種類型, 面蝕溝蝕交替發生, 在坡地面蝕爲主, 而在緩坡上, 因土壤薄,大崩崗極少出現, 而以溝蝕現狀明顯這種類型主要分佈在南雄、鬱南、三水、羅定等地。連縣、興寧、五華、平遠和惠陽、汕頭等縣市部分地區, 也有分佈, 但面積遠不及第一種類型。

  1.4 暴雨逕流喀斯特溶蝕嚴重流失型

  石灰岩區植被破壞後, 原有淺薄的鈣質上被暴雨冲蝕使山嶺成爲岩石裸露的光由秃嶺,只在山坡的低室硅石洞或石縫中或不平緩岩盆中有面積不大灼土層,以粉粒爲主,粘粒爲次。

  喀斯特區成土十分困難,據美國D.N.cargo的實驗積分析, 認爲石炭岩成土1英尺厚,必須咨蝕30立方英尺的純石炭岩, 因此成土不易。以本類型爲典型地區粤北爲例, 許多岩溶是由泥盆紀的灰岩組成, 夾雜些砂岩、砂頁岩和花崗岩於其間, 由於地處亞熱帶, 氣温高,且當地雨水充足, 温度大, 溶解速度快一些成土條件也較好一些按我們在實地調查粗略估計, 粤北一般情况,石炭岩溶蝕厚度約爲0.1-0.3毫米/年,即溶蝕體積爲100-300立方米/平方公里,成土以2/30計(以比純灰岩多1倍計)也不過只20立方公尺/平方公里/年。按目前粤北喀斯特區土壤冲刷量, 遠遠大於此數, 故土層日漸减薄。裸露岩石面積則日漸增多, 按上述土量計算, 粤北喀斯特區, 要形成20 cm的土壤耕作層(如全部不流失)需4-5萬年。

  在石灰岩區内, 河水比較清澈, 含沙量較少, 實際上因本身土壤已很少, 暴雨冲刷, 大部分從溶洞漏失到地下河, 一小部分才流到河流中。以成土過程土壤存蓄量來説, 本類地區的土壤流失程度是十分嚴重的。我國水電部所頒佈的土壤侵蝕量, 侵蝕模數大於200噸以上(輕度浸蝕級)才作爲危害侵蝕區, 這與石灰岩區實際不甚相符。

  廣東在粤北的英德、樂昌、陽山、連山、連南、清遠是主要的喀斯特溶蝕嚴重流失型區, 其餘陽江、陽春及其它一些地區, 也有分佈。

  1.5 在第四紅色風化殻上的水土流失型

  這種覆蓋在紅色岩石(如紫色砂頁岩、頁岩及紅色砂岩炭岩)上溝第四紀紅土, 如爲河流沉積, 多在崗丘頂上, 土體中有少量礫石, 並有卵石層, 土壤屬重粘土, 入滲少, 當植被被破壞後, 暴雨時發生面蝕, 甚至溝蝕, 但無崩崗現象, 而在沿海的第四紀鬆散沉積物, 常向海傾斜成爲臺地, 厚度可達2-10米左右, 下爲礫石, 粘土質砂層, 上爲粘上質砂層、砂質粘土或砂層, 當暴雨冲刷, 形成冲溝或個别小崩崗。

  這種類型分佈地區甚廣、但總面積不大, 沿海一帶以雷州半島較爲典型。

  2 水土流失的成因

  廣東水土流失的成因比較復雜, 主要的有下列幾點。

  2.1 暴雨量大, 氣温高

  我省雨量的暴雨區年雨量可達3000毫米, 一般也在1300-1900毫米之間, 且雨量季節集中, 4-9月雨量占年降雨的70-80%。暴雨量大, 次數多, 如興寧縣的石馬區6小時雨量226.5毫米。以五華縣來説, 50-100毫米的雨量來説, 每年高達7次以上, 澇沱大雨幕雨急流, 使表土大量冲刷, 加上氣温高, 雨水冲淋時易於將土壤膠結質溶解, 導致土壤疏鬆, 易於爲水流冲蝕。

  2.2 植被被亂砍濫伐

  由於人口增加, 燃料、用材、燒窑等需用木材和草料, 如按目前每人每日生活燃料要3500克草計, 則梅縣全縣60萬人要7.5億公斤柴草, 應有200萬畝的山地,占全縣224山地萬畝85%以上, 加上造房、燒磚瓦等使植被大量破壞, 造成水土流失。

  2.3 不合理的坡耕和亂墾山地

  如五華縣的棉洋區, 豐順縣的蒲田區, 1958年還是山清水秀的地區, 由於大量毁林並在頂坡開荒種木薯, 到1981年調查, 水土流失面積占山地面積37.6%成爲一個嚴重水土流失地區。

  2.4 政策不落實

  由於政策的變化造成了三次亂砍濫伐森林, 加劇了水土流失, 以韓江横山水文站水沙實測資料來看:

  1960年  年降雨  1 780 mm  年逕流深  982 mm  年輸沙量   516萬噸

  1973年  年降雨  1 793 mm  年逕流深  1 141 mm  年輸沙量  1020萬噸

  1983年  年降雨  2 283 mm  年逕流深  1 616 mm  年輸沙量  1320萬噸

  2.5 開山鋪路造房等破壞表土, 引起水土流失

  3 目前治理水土流失的情况和措施

  在70年代末80年代初, 廣東省政府十分重視水土流失的治理, 從1986年起連續10年, 每年安排大量投資, 計劃年10内將北江、韓江上游嚴重流失的566萬畝土地整好治好。由於各級領導、政府的重視, 韓江上游治理工作有了很大的成績。治理方法主要有:

  3.1 利用工程措施和生物措施相結合的方法, 重點治理崩崗

  工程措施是溝頭防護工程、溝床工程(包括谷坊、削坡昇級工程和攔沙工程)。生物工程是在溝頭溝尾種植防護林和崩壁防護林以及溝底防護林等。在攔沙壩上下植林加强攔沙壩穩定。

  3.2 面蝕和溝蝕的治理

  以封山爲主, 並以人工植草, 修魚鱗坑和小平溝,建梯田, 築排洪道, 並與種植林木等相輔。

  3.3 封山育林, 造林緑化

  以種馬尾鬆和濕地鬆爲主並將單針葉林漸改爲混交林, 輔以種牧草等。

  3.4 建立大小水保站,作水土保持及以植林試驗

  3.5 健全各種法規

  3.6 建立以户承包户聯承包治管崩崗, 荒山的責任制

  作者多年來在水土流失區作了較深入地調查研究, 發現有下列存在問題, 應加以改進:

  (1)水土流失區的地理環境十分復雜, 不單是自然條件, 還大量牽涉到人爲條件。如有些地方, 柴薪燃料缺乏, 靠林木爲生活燃料, 且人口衆多, 如不解决燃料問題, 則水土保持整治很難見效, 必須報據各地的特點“全面規劃, 綜合考慮, 因地制宜, 分片治理”。

  (2)找出主要矛盾, 加以研究解决, 切忌千篇一律。在不同自然條件下, 水土流失過程機制是不同的。花崗岩區的崩崗和第四紀沉積的崩崗成因不同, 整治方法也應不一樣。

  (3)以短補長, 發展多方面的輕、手工業, 使水土保持時間内群衆生活得以維持。特别是人口多, 耕地少的地區。

  (4)落實各項政策。嚴格執行利民爲本的措施, 如以户承包的方法, 是一個很好的方法, 可以試行, 但應製訂對承包户經濟發展有利的措施。

  總之, 水土流失整治是一項十分復雜、科學性和政策性很强的工作, 應當全面、細緻、因地制宜去研究和考慮。

  最後, 建議組成各方面的科學研究隊伍, 出政府有計劃領導下, 進行不同學科和觀點的研究,包括自然、經濟、社會和政策方面的研究。如韓江上游花崗岩流失區和喀斯特水土流失區, 探索出水土流失的一套理論和整治方法。

  (原載:生態科學,1989。)
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