侵蝕作用
編輯侵蝕作用是地表過程(如水流或風)的作用,將土壤、巖石或溶解物質從地殼上的一個位置移除,然后將其輸送到另一個位置并在那里沉積。 侵蝕作用不同于不涉及運動的風化作用。 將巖石或土壤作為碎屑沉積物去除稱為物理或機械侵蝕; 這與化學侵蝕形成對比,在化學侵蝕中,土壤或巖石材料通過溶解從一個區域移除。 被侵蝕的沉積物或溶質可能僅移動幾毫米,也可能移動數千公里。
侵蝕劑包括降雨; 河流中的基巖磨損; 海水和海浪的海岸侵蝕; 冰川采摘、磨損和沖刷; 區域性洪水; 風磨損; 地下水處理; 山體滑坡和泥石流等陡峭地形中的大規模運動過程。 這些過程的速率控制著表面被侵蝕的速度。 通常,物理侵蝕在陡峭傾斜的表面上進行得最快,并且速率也可能對某些氣候控制特性敏感,包括供水量(例如,雨水)、暴風雨、風速、波浪獲取或大氣溫度(特別是對于 一些與冰有關的過程)。 侵蝕率與已經被河流或冰川等侵蝕的物質數量之間也可能存在反饋。 被侵蝕的物質從其原始位置運走后會發生沉積,即物質到達并安置在新位置。
雖然侵蝕是一個自然過程,但人類活動的增加速度是全球土壤侵蝕發生速度的 10-40 倍。 在阿巴拉契亞山脈的農業區,集約化耕作造成的侵蝕率高達該地區自然侵蝕率的 100 倍。 過度(或加速)侵蝕會導致現場和場外問題。 現場影響包括農業生產力下降和(自然景觀)生態崩潰,這兩者都是因為營養豐富的上層土壤流失。 在某些情況下,這會導致荒漠化。 場外影響包括水道沉積和水體富營養化,以及與沉積物相關的道路和房屋破壞。 水蝕和風蝕是土地退化的兩個主要原因; 加起來,它們造成了全球約 84% 的退化土地,使過度侵蝕成為全球最嚴重的環境問題之一。
集約化農業、森林砍伐、道路建設、人為氣候變化和城市擴張是影響侵蝕的最重要的人類活動。 然而,有許多預防和修復措施可以減少或限制脆弱土壤的侵蝕。
物理過程
編輯降雨和地表徑流
降雨和可能由降雨引起的地表徑流會產生四種主要類型的土壤侵蝕:飛濺侵蝕、片狀侵蝕、細溝侵蝕和溝蝕。 濺蝕通常被視為土壤侵蝕過程中的xxx個階段,也是最不嚴重的階段,其次是片狀侵蝕,然后是細溝侵蝕,最后是溝蝕(四個中最嚴重的一個)。
在飛濺侵蝕中,落下的雨滴的影響會在土壤中形成一個小坑,噴出土壤顆粒。 這些土壤顆粒在水平地面上的垂直移動距離可達 0.6 米(2.0 英尺),水平移動距離可達 1.5 米(4.9 英尺)。
如果土壤飽和,或者降雨率大于水滲入土壤的速度,就會發生地表徑流。 如果徑流有足夠的流動能量,它會將松散的土壤顆粒(沉積物)輸送到斜坡下。 片狀侵蝕是通過地表水流輸送松散的土壤顆粒。
細溝侵蝕是指小型、短暫的集中水流路徑的發展,這些路徑既是沉積物來源又是沉積物輸送系統,用于侵蝕山坡。 通常,在受干擾的高地地區水蝕率最高的地方,細溪很活躍。 細溝中的水流深度通常為幾厘米(約一英寸)或更小,沿河道的坡度可能非常陡峭。 這意味著細流表現出的水力學特性與流經更深、更寬的溪流和河流的水流截然不同。
當徑流水在大雨或融雪期間或之后立即在狹窄的河道中積聚并迅速流動時,就會發生溝渠侵蝕,從而將土壤移除到相當深的深度。 根據至少一平方英尺的臨界橫截面積,即不能再通過正常耕作操作擦除的通道大小,將溝渠與溝渠區分開來。
極端的溝渠侵蝕會發展成荒地。 在有利于侵蝕的氣候條件下,它們是在易侵蝕的基巖上的高地勢條件下形成的。
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