土地整理台地边坡侵蚀研究进展

2019-11-29 02:14
绿色科技 2019年10期
关键词:土壤侵蚀坡面边坡

杨 丹

(1.西华师范大学 国土资源学院,四川 南充 637009;2.西华师范大学 嘉陵江流域研究所,四川 南充 637009)

1 土地整理的内涵及意义

土地整理是根据土地利用现状,采取行政、经济、工程、技术、法律等手段, 改变地块物理形态和调整产权结构,配套建设基础设施,以及改变土地利用结构和利用方式,重新分配土地资源,改善农业生产条件,以达到协调人地关系,促进社会经济可持续发展的过程[1]。土地整理可增加可利用土地数量、提高土地质量,对实现耕地保护、提高土地资源利用率、改善农业生产条件、促进农村经济发展的重要手段[2,3]。

2 边坡侵蚀研究现状

边坡是指具有一定临空面的人为活动形成的具有一定坡度的坡面。由于边坡遭受了强烈的人为活动干扰,其固有的稳定状态被打破,如果缺乏有效的防治措施,边坡会发生剥落、冲蚀、泥流、坍塌甚至滑坡等危害[4],严重威胁人们的生命财产安全造。

目前,国内外对边坡侵蚀的研究主要集中在降雨、地形和土壤质地等对土壤侵蚀过程的影响及边坡的防护措施和稳定性研究。江长通等[5]研究了黄土坡面冲刷过程规律及坡面冲刷产沙的影响因素,发现放水流量越大,坡面侵蚀沟发育越明显,坡顶越容易坍塌。李亚兰[6]认为黄土的渗透性、湿陷性、崩解性、抗冲蚀性以及黄土的结构和构造等是影响坡面稳定的重要因素,而边坡稳定性与边坡形态、坡角、坡长以及边坡开挖形式有关。张丽[7]运用损伤力学理论、边坡稳定性理论以及土工试验方法,从边坡损伤失稳的角度评价了红土型边坡的稳定性。康强等[8]研究了东北黑土区坡面位移和坡面应力与坡度的关系,提出了边坡防护工程建议。

为有效防控边坡侵蚀,国内外学者做了大量研究,特别是在公路边坡的侵蚀防控方面取得了重要进展。如Bakr等[9]发现增加高速公路边坡的覆盖层厚度可有效降低边坡土壤侵蚀、提高流域水质。De Ona等[10]研究表明废物堆肥和淤泥覆盖可使高速公路边坡土壤侵蚀量减少30%以上。此外,邱荣祖等[11]、钟立昌等[12]认为适当夯实边坡,改变边坡土体含水量,合理设计坡角,同时结合生物工程措施对边坡侵蚀有较好的控制作用。

3 土地整理台地边坡侵蚀研究现状

土地整理作为改善土地利用结构、提高耕地质量的有效手段之一,具有水土保持、生态恢复和农业增产的多重效益[13]。如Gardner等[14]认为梯田在减少流域产沙和土壤侵蚀方面作用显著,修筑梯田以后可将径流系数降低5~10倍[15]。然而,国内外大部分研究均集中在土地整理的正面效应方面,仅有少部分研究认为土地整理不具有水土保持功能[16]。近年来,随着农业人口的大量转移,废弃和撂荒的土地整理台地边坡系统开始大量出现,已成为流域土壤侵蚀的又一重要来源[17],但相关研究鲜见报道[18]。已有的少量研究也主要集中在西班牙、意大利、捷克等地中海国家[15,18,19]。如,Nadal-Romero等[19]发现在废弃梯地上进行轮作会导致梯地边壁倒塌、发生面蚀、潜蚀和沟蚀。Calvo-Cases[20]发现废弃梯地形成沟道后,其侵蚀模数可达190~374 t/( km2·a)。相对而言,国内学者对土地整理梯地系统土壤侵蚀过程的研究则几乎没有。已有报道中,仅Zhang[21,22]估算了梯地系统的土壤侵蚀模数,大致在2500~2700 t/( km2·a)之间。

4 结语

土地整理台地边坡侵蚀是流域产沙的重要来源之一,但目前国内学者针对土地整理积极效应的研究相对较多,而关注土地整理负面效应尤其是加剧水土流失的研究几乎没有。同时,有关边坡侵蚀的研究也多针对自然坡面和各类工程性边坡(如公路边坡),鲜少针对土地整理梯地(田)系统中边坡的侵蚀过程的研究。因此,关注土地整理台地边坡侵蚀这一新型边坡侵蚀的研究将成为土壤侵蚀领域的又一研究热点。

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