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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中的位置 1.4 土壤侵蝕及其危害 1.5 土壤侵蝕發(fā)展簡史與現(xiàn)狀,教學要求,1 課程目標 2 教學方法 3 適用范圍 4 基本要求 5 學時要求 6 先修課程,1 課程目標,本課程從認知土壤侵蝕類型與形式入手，著重探討土壤侵蝕的基本理論、土壤侵蝕發(fā)展規(guī)律，并使學生掌握調(diào)查和監(jiān)測水土資源及土壤侵蝕的基本技能，為進行獨立土壤侵蝕科學研究和生產(chǎn)實踐的管理等工作奠定基礎(chǔ)。,2 教學方法,課堂講授與課下自學相結(jié)合； 室內(nèi)實習與野

2、外現(xiàn)場教學和野外實習相結(jié)合。,3 適用范圍,本課程主要針對“水土保持與荒漠化防治專業(yè)”本科生教學，同時可供森林資源類和環(huán)境保護類有關(guān)專業(yè)本科生作為教學使用，也可作為從事水土保持與荒漠化防治、土地利用、國土整治、環(huán)境保護等方面從事科學研究、教學、管理和生產(chǎn)實踐人員的參考內(nèi)容。,4 基本要求,通過本課程的學習，建立起土壤侵蝕、土壤侵蝕類型、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，掌握土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的基本規(guī)律，掌握并能運用土壤侵蝕監(jiān)測、預報和土壤侵蝕研究的基本技能。 三個基本： 基本知識、基本理論、基本技能,5 學時要求,課堂56學時,1周野外參觀、實習。,6 先修課程,本課程的先

3、修課為樹木學、土壤學、氣象學、測量與遙感、生態(tài)學、地學概論、水文與水資源學、水力學等。,重點: 土壤侵蝕危害 了解: 土壤侵蝕研究的歷史與現(xiàn)狀 學時： 學時,1.1 課程性質(zhì)及使用對象,水土保持原理是高等院校“水土保持與荒漠化防治”專業(yè)本科生的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。 本教材主要用于“水土保持與荒漠化防治專業(yè)”本科生教學，同時可供森林資源類、環(huán)境保護類有關(guān)專業(yè)本科生作為教學用書。也可作為相關(guān)專業(yè)從事科學研究、教學、管理和生產(chǎn)實踐人員的參考書。,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、水文學、土壤學、氣象學、生態(tài)學和巖土力學等學科內(nèi)容。 在理論教學中

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、綜合實習等實踐教學環(huán)節(jié)中，要求學生較為深刻地認識在不同外營力作用下土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過程。,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)的學科為基礎(chǔ)，在土壤侵蝕防治方面，隨著新技術(shù)的不斷應用，與許多學科發(fā)生了相互滲透、相互促進的作用。 土壤侵蝕原理與氣象學、水文學的關(guān)系主要體現(xiàn)在各種氣象因素和不同氣候類型對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的關(guān)系主要體現(xiàn)在地貌、地質(zhì)及地理對土壤侵蝕量和土壤侵蝕過程的影響。,土壤侵蝕與土壤學及土地資源學的關(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、水力學、水文學學科的關(guān)系更為密切，無論是水力侵蝕、風力侵蝕還是重力侵蝕導致的徑流、泥沙、風沙流等，都與以上學科有緊密聯(lián)系。 土壤侵蝕與環(huán)境科學的關(guān)系在于前者所研究的問題正是山區(qū)、丘陵區(qū)和風沙區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題。,070604巢湖局部區(qū)域出現(xiàn)藍藻 湖水泛綠,1.3 土壤侵蝕在水土保持科學中的位置,土壤侵蝕研究是水土保持科學的基礎(chǔ)。 水土保持科學研究主要是兩方面： 土壤侵蝕機理 水土流失防治 （治理？）,,1.4 土壤侵蝕及其危害,1.4.1 我國土壤侵蝕概況

6、我國是世界土壤侵蝕最嚴重的國家，其范圍遍及全國各地。土壤侵蝕的成因復雜，危害嚴重，主要侵蝕類型有水力侵蝕、風力侵蝕、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不合理的活動。 由于種種人為不合理活動，導致土壤侵蝕面積和侵蝕程度不斷擴大加劇的趨勢還沒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)土壤侵蝕最為嚴重。黃土高原的侵蝕溝頭一般每年前進13m。遼寧省12個市建國以來由于土壤侵蝕已損失土地71.2萬hm2（1068萬畝）。,,耕地沖刷,“民以食為天，

7、有土則有糧?！备貫槲覀兲峁┝速囈陨娴氖澄?，沒有土地我們就沒有辦法生存。,嚴重的土壤侵蝕導致土地“沙化”。在我國西北干旱草原和與風沙區(qū)相鄰的黃土丘陵區(qū)，常因風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)部門觀測分析，坡耕地每年流失土壤約2.1億t，其中含有機質(zhì)273萬t，氮、磷等養(yǎng)分231萬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)計全國多年平均受旱面積約1960萬hm2（2.94億畝），成災面積約673.3萬hm2（1.01

8、億畝）。,3、淤積抬高河床,加劇洪澇災害,土壤侵蝕使大量坡面泥沙被沖蝕、運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。,新中國成立以來，初步估計全國各地由于土壤侵蝕而損失的各類水庫、山塘等庫容歷年累計在200億m3以上，相當于損失大型水庫200多座。,4、淤塞水庫湖泊,影響開發(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、嚴重影響人類的生活和安全,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、滑坡等自然災害最早從阿爾卑斯山區(qū)各國開始，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 國際上研究歷史與現(xiàn)狀,歐 洲,美 國,美國從19世紀50年代后期逐漸興起土壤侵蝕的防治工作，19世紀30年代在美國土壤保持局第一任局長貝內(nèi)特博士(H. H. Bennett)的積極支持下，美國設(shè)立19個保土試驗站。 1956年后威斯邁爾(W. H. Wischmeier) 推出了通用土壤流失方程

10、式(簡稱USLE)。 近年來美國主要研究內(nèi)容為研制評估、預測和監(jiān)測土地生產(chǎn)能力和土地資源變化的新技術(shù)。,日 本,17世紀后期，學者河村瑞賢提出荒山恢復建議，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)災害，制定了森林法。 第二次世界大戰(zhàn)后，日本重又開始治山工作，并于1953年設(shè)立水土保持對策協(xié)議會，制訂基本對策。 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，但其理論研究相對來說較為滯后。,澳大利亞,1938年通過新南威爾士土壤保護法和水土保持法后，各州相繼立法。 重視土地資源評價等基礎(chǔ)工作及草場基礎(chǔ)建設(shè)，牧草的科學選育和牧場的規(guī)劃管理是水土保持的主要內(nèi)容。,前蘇

11、聯(lián)土壤侵蝕學科始于18世紀中葉，進入19世紀，開展了土壤侵蝕調(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土壤保持試驗站諾沃西里試驗站(1923)。 1967年以后，全國有200多個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。,前蘇聯(lián),1.5.2 國內(nèi)發(fā)展簡史與現(xiàn)狀,早在公元前10世紀的西周時期，就有“平治水土”之說，詩經(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的一些科技人員針對治黃工作，提出了防治泥沙問題，并成立了林墾設(shè)計委員會，開展水土保持造林工作。

12、 新中國成立后，1956年成立了國務(wù)院水保委員會，1991年，第七屆全國人大常務(wù)委員會第20次會議一致通過了中華人民共和國水土保持法，至此我國的水土保持工作逐步走向了法制化、規(guī)范化和科學化的道路。,在土壤侵蝕防治和水土保持教研方面，建國初期在原北京林學院林業(yè)專業(yè)首先設(shè)置了“森林改良土壤學”課程，1980年北京林業(yè)大學成立了水土保持系，1985年開始培養(yǎng)博士研究生。 其后西北林學院、山西農(nóng)大、甘肅農(nóng)大、山東農(nóng)大、華北水電學院、貴州大學、遼寧工程技術(shù)大學等高等院校相繼成立了水土保持專業(yè)或開設(shè)了水土保持課程。1985年中國水土保持學會成立。 到目前為止我國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到國際領(lǐng)先水平。,目前全國19個院校設(shè)立了水土保持本科專業(yè)，并且研究生教育也有長足的發(fā)展。 具有碩士學位授予權(quán)的高校與科研機構(gòu)34個，博士點的8個。,20世紀20年代初，金陵大學美籍教授羅德民在山西沁源等地首次建立了徑流小區(qū)，研究觀測不同森林植被和無植被坡面土壤侵蝕量的變化。 50年代起，開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，同位素示蹤測定侵蝕量。 近年，應用“3S”研究水土流失動態(tài)監(jiān)測和侵蝕預報。,1.5.3 土壤侵蝕研究進展,引入現(xiàn)代系統(tǒng)科學、計算科學，如系統(tǒng)論、控制論、運籌學、生態(tài)經(jīng)濟理論、景觀生態(tài)學原理等，進行土壤侵蝕機理和防治理論研究。 存在問題： P13,1.5.3 發(fā)展趨勢及存在問題,,,1.1 土壤侵蝕原理的課程性質(zhì)屬于哪一類？ 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 國際上土壤侵蝕研究歷史與現(xiàn)狀如何？各有什么特點？ 1.9 國內(nèi)土壤侵蝕研究研究歷史如何？與國外相比，有什么特點？,