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  路徑: >臺灣自然生態 >2.自然環境 >2.2土壤
    2.2.1土壤的概念 2.2.2土壤發育 2.2.3土壤分類 2.2.4土壤生物 2.2.5土壤化學 2.2.6土壤物理 2.2.7土壤礦物 2.2.8土壤生態學 2.2.9土壤資源及污染 2.2.10土壤與植物生產關係 2.2.11土壤與環境生態保育之關係 2.2.12土壤與生物之關係

分頁:

緒言
(文章ID:2973)

        土壤是最基本的資源之一,土壤一旦流失,在短期內是很難回復。新的土壤乃由母岩長期風化而形成的,要生成5cm的土壤需經過百年至千年,但是在幾小時或幾天即可被沖蝕,所以了解土壤沖蝕的過程和控制沖蝕的方法,實為當今要務。土壤沖蝕乃指地表經由雨滴、水流、風和重力的作用而被移動之現象、移動的過程包括物理性的分散和搬運不可溶之土壤顆粒(砂礫、坋粒、粘粒和有機質)和化學性的帶走可溶性物質。沖蝕過程和土壤流失將使土壤的生產力降低並造成不可彌補的災害。
        土壤沖蝕是土地-植生-氣候間達成平衡前之擾動所造之結果。擾動的原因可分為自然的與人為的。擾動的大小受到不同現象的影響,這些現象通常將之歸納為動因(agents),要因(factors)和成因(causes)。沖蝕的動因為土壤移動中的攜帶者或搬運系統。要因為決定沖蝕大小的自然或人為因子,諸如氣候、地形、土壤、植生或管理。沖蝕的成因主要為人類的活動,如農耕、森林砍伐和坡地開發等。
        土壤沖蝕若純粹為自然要因所造成的稱之「自然沖蝕」,或「常態沖蝕」,若為人為的成因再加上自然要因,加速沖蝕造成表土流失量之現象則稱之為「加速沖蝕」。表土大量的流失將對環境造成嚴重不良之影響,我們在此討論的為加速沖蝕。

 


土壤沖蝕原理
(文章ID:2974)

        物理性的土壤沖蝕為河流或地形所產生之作用,這些作用包括分散、搬運和堆積土壤顆粒。而這些作用之能量來自雨滴的打擊,風和水的流動及重力作用等。當土壤受到這些外力作用的干擾而產生沖蝕時,本身同時亦產生抵抗外力破壞的作用,此種作用稱為土壤內抗力。若外力大於內抗力時,則產生沖蝕,反之,沖蝕現象即不易發生。土壤之內抗力因土壤理化性質及結構而不同。當雨滴降落打擊土壤表面而產生飛濺與水流作用而移走土壤顆粒,這個過程可封閉土壤表面,降低水分進入土體的速率,假如繼續降雨且降雨量大於滲透量則會有逕流的產生。而逕流會使裸露的土壤表面呈現出層狀沖蝕;當逕流速度逐漸增加時,水流切割土壤表面而形成紋溝,水流繼續切割紋溝變寬加深而形成永久蝕溝。土壤表面如果有土塊敷蓋、植生覆蓋,則連續的蝕溝較不易產生。

水蝕主要過程可分為雨滴沖蝕和逕流沖蝕:
(1) 雨滴沖蝕 
        雨滴的打擊致使土粒分散。降雨時雨滴以質量(m)與到達地面的速度(v)的平方成正比的動能(E)打擊地面,地表土壤接受此打擊力後,引起土粒飛濺及土體分離,土壤團粒分散成細粒或單粒,形成無構造且容易被搬動之狀態,此外細粒懸浮於地表水中成混濁液狀,堵塞土壤孔隙,而形成表面結殼,降低水分的滲透率與滲透量,提高超滲水量,加速地表逕流之生成。土壤沖蝕受降雨特性的影響,降雨特性包括降雨量、降雨強度、降雨分布和雨滴的大小等。年雨量少的地方,造成的沖蝕並不嚴重,反之,年雨量太多,超過1000mm之地區,若有良好的森林植生覆蓋,其土壤沖蝕亦不明顯。真正土壤沖蝕嚴重的地區是年降雨量500~1000mm且森林遭到砍伐或地面覆蓋、敷蓋遭到破壞之地區。

(2) 逕流沖蝕 
        當降雨強度大於土壤的滲透率,土壤表面形成超滲水分薄層並由高處往低處流動,此即逕流之產生;最初發生之逕流為緩和而均勻之漫流,深度多在0.25~2.5mm 之間,稱之為薄膜流,此種水流僅足以流行於土粒空隙中間,或有極小之波紋流經地表,使土壤之團粒分散且搬運至山坡低處。薄膜流之流速加大時,斜坡地表即遭受沖蝕而形成層狀剝落,此即為逕流沖蝕之開始,造成層狀沖蝕(sheet erosion),然後演變為紋溝沖蝕(rill erosion),再進而形成溝狀沖蝕(gully erosion)。


土壤沖蝕分類與分級
(文章ID:2975)

        土壤沖蝕可根據引起沖蝕之動因來分類,流體和重力為沖蝕之主要動因。風、降雨和逕流為造成熱帶地區可耕地土壤沖蝕之主要動因。冰則為極地和高地之主要動因。造成陡坡地沖蝕之主要動因為重力。以不同動因為分類標準的沖蝕型態。


影響土壤沖蝕因子
(文章ID:2996)

        土壤沖蝕的因子為影響沖蝕動因的生態參數,最主要的影響因子為氣候、土壤、水文、地形和人類的活動。人類活動是最重要的因子,經由這些活動,人類可能由於不當的利用土壤而加速土壤沖蝕,人類亦可能引進適當的土壤和作物管理而減少土壤沖蝕。因為氣候、水文、地形和土壤性質可經由管理而加以控制,所以將之歸類為被動因子。


土壤沖蝕控制
(文章ID:2997)

        有效的土壤沖蝕控制乃降低雨滴的打擊,增加土壤的抗蝕能力和減少水流的剪力等。減少雨滴打擊的技術大多為植生或生物方法;增加土壤的抗蝕能力可經由改良土壤的構造,增加土壤的團粒穩定性著手,農藝方法和工程方法可降低水流的速度和剪力。 地表的植生覆蓋可有效的減少雨滴打擊,農地上的地表覆蓋可分為下列不同的型態。 敷蓋亦為有效的方法,敷蓋的材料型態和相關的耕作方法。


 
 
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