试论农业耕作对土壤侵蚀的影响郭跃（重庆师范学院地理系·重庆·６３００４７）摘要从地貌学科 出发，分析了农业开垦与耕种方式对自然生态系统的干扰，阐述了在农业耕作状况下的作物轮作、 农业土壤和土地利用对土壤侵蚀发展的影响机制，并以这些分析为基础，提出了一些控制土壤侵蚀 农业对策和措施。关键词农业耕作，土壤侵蚀，影响ＩｍｐａｃｔｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ＴｉｌｌａｇｅｏｎＳｏｉｌＥｒｏｓｉｏｎＧｕｏＹｕｅ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙ ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅａｃｈｅｒｓＣｏｌｌｅｇｅ，６３００４７，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ） ＡｂｓｔｒａｃｔＦｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｏｆｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｄｉｓｔｕ ｒｂａｎｃｅｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｒｅｃｌａｉｎａｔｉｏｎａｎｄｔｉｌｌａｇｅｏ ｎｎａｔｕｒａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｃｒｏ ｐｒｏｔａｔｉｏｎ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ，ｌａｎｄｕｓｅａｎｄｓｏｉｌｕｎｄ ｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｉｌｌａｇｅｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌｅ ｒｏｓｉｏｎｗａｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅａ－ｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｔ ｒａｔｅｇｉｅｓａｎｄｒｅｍｅｄｉｅｓｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏ ｎｗｅｒｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｔｉｌｌａｇｅ； ｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎ；ｉｍｐａｃｔ在生态环境日益恶化，土壤侵蚀日益严重的形势下，探索 现代土壤侵蚀的原因和寻求控制土壤侵蚀发展的途径已成了当前许多学科共同关心的焦点。本文拟 从地貌学科角度出发，分析农业耕作对自然生态系统的干扰和土壤侵蚀产生的影响机制，以期找到 一些控制土壤侵蚀发生的农业对策和措施。１农业开垦与耕种方式通过砍伐或焚烧来清除自然植被 ，然后耕犁土壤，种植人类所需的农作物，这就是传统农业的基本特点。从地貌角度看，农业的这 种开垦与耕种是地球上最为重要的生物地貌过程，它作用的强度和施加于土壤的能量是其它自然营 力或生物群体不可比拟的￣［１］（比如一次耕犁作用，其施加的能量就超过一年降水所提供的能 量）。如此强烈的生物地貌过程作用于自然系统，作用于土壤，必然会引起原生态系统平衡的崩溃 ，地貌系统中作用力与抵抗力微妙关系的破坏，将引起土壤侵蚀的加速发展。在农业耕作中，人类 用自己所需的动物、植物代替了与环境协调共生的生物群落，于是，生物与环境及生物间的关系改 变了：生物与环境关系的松散甚至不协调、生物间的相互制约、反馈调节机制的消失，导致生态平 衡失调、环境性能脆弱、调节或抵御外界干扰的能力大减。在农业耕作中，原来的小地形结构时常 被破坏，完整延续的坡面被支解成一块块分散破碎的耕地，于是，原有的坡面水系被扰乱，取而代 之的是不成体系的耕地排水网，结果，地貌平衡也被打破，坡面侵蚀、冲刷变得肆无忌惮。在农业 耕作中，土壤层也常受到扰动，这种扰动会破坏土壤的稳定环境和自然成土过程，加速土壤中多糖 有机粘合剂的分解，而使土壤易于侵蚀￣［２］；此外，农耕的践踏还会压实土壤，使土壤板结， 土壤的渗透性能降低，又使土壤易于侵蚀。农业开垦造成的环境、生物、地貌和土壤的这一系列变 化对生态系统的影响和土壤侵蚀产生的作用，归纳起来有以下两点：一是降低了生态系统对降雨、 径流、风等自然侵蚀营力的抵抗力，二是增加了这些自然侵蚀营力的有效性。在这种降低抵抗力、 增强侵蚀力的双重效应下，我们可以认为，农业开垦是干扰生态系统，加速土壤侵蚀产生的决定性 因素。具体的耕种方式也是影响土壤侵蚀发生的一个因素。从地貌角度看，耕种方式不同造成的微 地貌结构也就不同，坡面水系形式亦不相同，因而，土壤的结构状态也不同，土壤侵蚀的强度也就 随之而有所差异。比如顺坡耕种，就是极不科学的，该法即沿着坡地直接向上或向下耕种，结果常 使坡面径流集中在垄沟里由上而下排泻，加强了坡面径流的强度，促进了水土流失的产生。遗憾的 是，顺坡耕种这种不良的耕作方式在我国一些地区仍然十分流行。农业开垦与耕种对生态系统的干 扰是不可避免的，然而，只要我们采用科学的耕作方法，土壤侵蚀是可以控制或者减弱的。从地貌 学科出发，只要坚持：（１）改变微地形，截短坡长，增加地面粗糙度，减低坡面径流速度，延长 水分入渗时间，完善坡面排水系统；（２）增加地面覆盖度，减少雨滴击溅破坏土壤结构的作用； 就可以设计出保水保土的耕作方式。事实上，人类在农业耕作实践中，已创造了一些有利于水土保 持的耕作方式。如横坡开厢、等高带种植，等高林粮间作种植，留茬耕作，免耕等耕种方式在不同 程度上都收到了减少水土流失和建立良性农田生态系统的效果。２作物轮作人们常采用作物轮作的 方式来最大限度地利用土地，以期获得尽可能多的植物产品。但是，不适当的作物轮作将会耗尽土 壤的生产力，降低土壤性能，增加土壤侵蚀速度。因此，改变不合理的作物轮作方式，也将是提高 土壤性能、增强土壤抗蚀力、控制土壤侵蚀发展的一个重要途径。从提高地表物质的抗蚀性和改良 土壤角度出发，作物轮作的合理配置应该是水保性植物与耗地力作物的交替种植，在这种体系下， 土壤有改善状况和提高抗蚀性的充分时间，既使在侵蚀性作物生长时期，保土性植物残体也还可以 起到一定的阻滞土壤侵蚀发展的作用。比如在川中丘陵地区的“小麦十绿肥／（绿肥后）花生／（ 小麦后）红苕”，这种旱地间套复种带状轮作体系，就是较为科学的作物轮作体系。据南充地区农 科所的对比实验研究，在同等条件下，这种小麦／绿肥／花生／红苕的轮作地比麦后连作红苕的轮 作地水土流失减少２．７６倍，土壤有机质增加１３．４１％，全氮增加０．９５６％￣［３］。 由此可见，设计合理的作物轮作体系的水土保持意义是十分重大的。３作物覆盖众所周知，植物是 保护土壤免受侵蚀的基本因素。然而，植物的这种保护功能在农业耕作状态下已发生了巨大的变化 。天然植被大都是以植物群落的形式出现，在乔木、灌木和草本地衣组成的群落结构下，土地得到 了最有效的保护，虽然植物群落亦有季相变化或群落演替，但低覆盖率的情况很少发生。农业耕作 栽培的作物覆盖通常是由单一的一年生作物群组成，它缺乏自然植被的层次结构，对土地的保护作 用显然不及天然植被。农作物从播种、种植到生长成熟、收获，其植物覆盖度可以从零很快上升到 １００％，又很快降低为零。这样大幅度的植物覆盖度变化在天然植被中很难见到。所以，农作物 覆盖对土地的保护能力又是不稳定的。此外，农作物的种类不同对土壤保护的能力也不相同。比如 ，玉米、棉花这类作物对土壤保护的作用就较小麦、红苕这类作物差得多。从植物覆盖角度出发， 为控制土壤侵蚀，人们至少可以从以下几方面努力：（１）在作物农事安排上，尽可能不要耕地裸 露，特别是在侵蚀发生的主要时期，即使没有作物生长，也尽可能保留上茬作物的残留秸杆，使耕 地保持一定的覆盖度；（２）模仿自然植被群落结构，发展高秆低杆和藤本作物的套种结构，这种 具有层次构造的作物群的水土保持效益将会大大提高；（３）实行侵蚀性作物与保土性作物的轮作 ，减少侵蚀性作物对土壤的影响。４土地利用土地利用是各种农业实践对自然土地利用改造所产生 的用地结构和利用方式，它在总体上反映着人类对自然利用改造的程度，所以，它常被作为反映人 类农业活动对土壤侵蚀影响的综合指标。农业活动所形成的用地结构不是对一个坡面或者一条沟谷 的自然系统的干扰，而是大范围的土地干扰，形成新的下垫面结构，从而对自然生态系统进行彻底 地改造，在这种情况下，地方性的大气环流和气候、水文循环、土壤发育和地貌过程都将随之而变 。变化的结果通常是平衡关系的打破，不稳定现象和过程以及土壤加速侵蚀广泛出现。农业土地利 用对土壤侵蚀产生的明显影响是，改变土壤的渗透力，加强了坡面径流作用，促进了土壤侵蚀发生 发展。这点我们可通过同种土壤在不同土地利用方式下的土壤渗透率的变化来说明（表１）￣［４ ］。该表表明，相同的土壤类型中，农耕玉米地土壤渗透率较与自然生态系统条件相近的牧场小得 多，这实际上就意味着，同种土壤上的玉米地就较兰草牧场地土壤侵蚀强农业土地利用结构的另一 特点是有明显的季节变化性，不同的季节，有不同的农事安排，不同的作物生长、不同的土地利用 状况，对土壤侵蚀发展的影响也就不同。纵观农业土地利用对自然环境的干扰和对土壤侵蚀的推波 逐澜作用，我们认为，调整农业土地利用结构是宏观控制土壤侵蚀发展的基本策略。从建立良性的 农业生态系统的观点出发，建立现代大农业的土地利用结构，使土地利用方式多样化、层次化和结 构化，农林牧副渔各业用地都有体现，特别是注意保证对生态系统稳定性和控制土壤侵蚀有利的林 业用地比例，这样，才能从根本上保证农业的持续发展和水土资源的充分利用和保护。５土壤土壤 是农业耕作的直接对象，它的性能因耕作会产生很大的变化，进而影响着土壤侵蚀的发展。耕作对 土壤性能的影响主要是渗透力和有机质含量。土壤有机质是土壤物理性能的一个重要组成，它常制 约着土壤结构的优劣，进而决定着土壤的抗蚀性能。一般来说，土壤有机质含量越高，土壤结构就 越佳，抗蚀性就越强。然而，在农业耕作的多数情况下，土壤的有机质含量都是减少（这也是农耕 促进土壤侵蚀发育的又一重要机制）。比如在瑞典，连续６０年的农业耕作就有使土壤有机质含量 从６％下降到４．５％的记录￣［５］，在四川盆地紫色土区，长期的耕种使得土壤有机质含量一 直就处于很低的水平（土壤有机质含量小于１．５％）。因此，在农业实践中，寻求提高土壤有机质含量的途径也将是改善土壤结构、提高抗蚀力、控制土壤侵蚀的积极有效的措施。一般说来，增加土壤有机质含量有以下四种途径：①将耕地外的有机物质当作肥料②使用绿肥，③作物残茬的使用，④合理的作物轮作。外部有机物质加进土壤里，可以明显提高土壤有机质的含量和改善土体结
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