高中地球科学/土壤流失
你是否曾经见过泥泞的雨水或雪从天空中落下？你能想象一下，如果降雨和降雪的水是泥泞的棕色，会是什么样子吗？1934年5月，一场巨大的风暴卷起并吹走了美国中部大量的表土（图19.1）。风将土壤向东吹到芝加哥。一些土壤随后像一场泥土风暴一样落到地面。其余的土壤继续向东吹，一直吹到纽约和华盛顿特区。那年冬天，纽约和佛蒙特州等州实际上出现了红色的雪，因为空气中充满了尘土。
不到一年后，1935年4月，又发生了一场类似的风暴（图19.2）。它被称为“黑暴风雪”。它使白天变成了黑夜；人们因为风风暴卷起的土壤而无法看清眼前的景象。这场风暴造成了巨大的破坏，并导致许多人离开美国中部寻找其他居住地。许多人因吸入空气中的土壤而生病。
这些风暴有时被称为“尘暴”。它们断断续续地持续到大约1940年。它们是土壤侵蚀的极端例子，土壤侵蚀是指将土壤从一个地方转移到另一个地方的过程。土壤侵蚀是一个严重的问题，因为它带走了我们种植食物所需的宝贵资源。几个因素导致了尘暴。首先，美国中部的农民在那里开垦了草原以种植粮食作物。他们在冬季让农田裸露在外。这使得土壤暴露在风中。其次，20世纪30年代的长期干旱使裸露的土壤变得特别干燥。当春风开始吹拂时，干燥的裸露土壤很容易被卷起并吹走。
我们从尘暴中学到了很多教训。如今，我们鼓励采用能够保持土壤覆盖的农业实践，即使在冬季也要保持覆盖，这样土壤就不会暴露在外并容易受到侵蚀。我们还了解了如何在城市和城镇以及农田防止侵蚀的方法。在本课中，您将了解一些导致侵蚀的人类活动。然后，您将了解一些我们可以防止土壤侵蚀的具体方法。
- 解释人类活动如何加速土壤侵蚀。
- 描述我们可以采取哪些方法来防止土壤侵蚀。
当水、风、冰或重力将土壤从一个地方移动到另一个地方时，就会发生土壤侵蚀。流水是侵蚀的主要原因，因为它可以很容易地随着水流下山或穿过土地时带走土壤。风是第二大侵蚀原因。就像20世纪30年代的尘暴一样，风可以将土壤吹到数百公里以外。如果土壤裸露或暴露在外，则特别容易受到侵蚀。因此，植物在防止土壤侵蚀方面发挥着巨大的作用。如果土壤被植物覆盖，侵蚀就会减缓。但是当土壤裸露时，侵蚀速度会大大加快。哪些人类活动会导致土壤裸露并加速侵蚀？我们通过以下行为加速了侵蚀
- 农业
- 放牧动物
- 伐木和采矿
- 建筑
- 休闲活动，如越野驾驶或远足
农业可能是人类加速或加快侵蚀的最重要的活动（图19.3）。我们首先耕地以种植农作物。这会带走一个地区的自然植被，并用种植的作物行和裸露的区域取代它。它还会创造一个在冬季可能没有任何东西生长的区域，因为在大多数地区，粮食作物只在春季和夏季生长。农田的裸露区域非常容易受到侵蚀。如果没有植物生长，土壤很容易被卷走并带走。如果农田上没有植物生长，并且只是作为裸露的土壤留置，那么在冬季，农田也会遭受更多的侵蚀。此外，农民有时会用拖拉机的轮胎在土地上挖出深深的沟槽。这些沟槽就像小型水道，为流水提供了一条路径。这加速了水力侵蚀。
世界上一些地区采用了一种名为“刀耕火种”的农业实践。这包括砍伐和焚烧森林以创造农田和牧场。它是全球导致过度土壤侵蚀的主要原因之一。它在世界热带地区的开发中国家最为常见，因为人们创造了更多的农业用地。
放牧动物是生活在广阔草原上的动物（图19.4）。它们在该地区四处游荡，吃草和灌木。它们可以去除一个地区的大量植被。如果太多的动物在同一块土地上放牧，一旦草和灌木的顶端被吃掉，它们就会用蹄子将植物连根拔起。
当一个地区被伐木时，大片树木会被砍伐并用于人类用途（图19.5）。当树木被带走时，土地就会暴露在侵蚀中。更重要的是，伐木导致落叶层或森林地面的枯叶、树皮和树枝减少。落叶层减少，因为没有树木留下叶子或其他植物部分掉落到地面。落叶层在保护森林土壤免受侵蚀方面发挥着重要作用。
采矿是另一种加速侵蚀的活动（图19.6）。当我们采矿时，我们正在挖掘地球以获取矿产资源，如铜或银。采矿作业挖掘的巨大洞穴使大量地面暴露在外。此外，大多数在采矿时移除的岩石实际上并不是宝贵的矿物，而是尾矿，即在提取有价值的矿物后留在矿井旁不需要的岩石。这些尾矿通常堆积在矿井旁，很容易被侵蚀下山。
建造人类建筑和道路也会造成大量的土壤侵蚀。这种开发包括将森林和草原变成城市、建筑物、道路、社区和其他人工特征。任何时候我们移除自然植被，我们都会使土壤更容易受到侵蚀。此外，道路、人行道和停车场等设施不允许水渗入地下，因为它们坚硬且不透水（图19.7）。由于水无法进入地下，因此它比平时更快地流过地面。这会加速水力侵蚀。
人类还通过休闲活动（如远足和越野车辆行驶）造成侵蚀。当人们驾驶越野车辆穿过一个区域时，侵蚀的程度会更大。该区域最终会出现没有植物生长的裸露斑点。在这些地区，侵蚀成为一个严重的问题。
土壤侵蚀在一定程度上是一个自然过程，地球上一直存在着土壤侵蚀现象。然而，如上所述，人类活动加速了土壤侵蚀的速度，使其可能比自然侵蚀速度快约10倍。随着人口的增长，我们对土壤侵蚀的影响也越来越大。为了养活地球上不断增长的人口，我们需要开垦越来越多的农田，开发更多地区，建造更多城市，以及将更多土地用于休闲娱乐。人口增长可能导致自然环境退化。
人类对侵蚀的影响在世界各地有所不同。在像美国这样的发达国家，我们已经掌握了良好的农业实践，大大减缓了农业对侵蚀的影响。然而，我们仍然面临着城市发展和新城市建设带来的大量侵蚀。在发展中国家，许多人非常贫困，他们只想种植食物并维持简单的生计。他们采用刀耕火种的农业方式，因为这种方式可以快速获得土地种植作物。贫困是发展中国家土壤侵蚀等环境问题的重要因素。
土壤是一种可再生自然资源，对于种植食物至关重要。然而，土壤的再生速度很慢：补充流失的土壤可能需要数百甚至数千年。当我们失去宝贵的土壤时，我们也失去了重要的自然资源。20世纪30年代的沙尘暴影响了许多农民，他们失去了家园，因为一旦表土被全部吹走，他们就无法再种植作物并赚取生活费。虽然农业可能导致侵蚀，但它也是人类生活所必需的。我们已经掌握了许多良好的农业实践，可以减少侵蚀，而不是加速侵蚀。
表19.1显示了一些我们可以采取的预防侵蚀的措施。在您自己的生活中，您可以做哪些事情？您能想到任何其他减缓侵蚀的措施吗？请注意，这里列出的许多措施都与我们如何利用土地有关。土地利用总是需要人类做出选择。
| 侵蚀来源 | 预防策略 |
|---|---|
| 农业 |
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| 放牧 动物 |
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| 伐木 和 采矿 |
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| 开发 |
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| 休闲 活动 |
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| 建造 建筑 |
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- 土壤侵蚀是一个自然过程，但人类活动大大加速了土壤侵蚀。
- 我们通过农业、放牧、伐木和采矿、开发和娱乐活动加速了侵蚀。
- 土壤是植物生长必需的重要自然资源，应尽可能地保护其免受侵蚀。
- 我们可以通过多种方法减缓或防止侵蚀，但实践这些方法需要我们对如何利用土地资源做出决策。它还需要在经济需求和环境需求之间取得平衡。
- 许多农民在秋季收获作物后，让剩余的植物材料在冬季留在田地里。这样做如何帮助防止侵蚀？
- 列举五种人类活动加速土壤侵蚀的方式。
- 城市地区如何导致土壤侵蚀？
- 发展中国家的贫困与土壤侵蚀之间有什么联系？
- 您在远足时可以采取哪种方法来防止土壤侵蚀？
- 您经常会在海岸和河岸看到石头屏障或类似笼子的材料。您认为这些是如何帮助防止侵蚀的？为什么这些区域容易受到侵蚀？
- 您自己的活动如何影响环境，尤其是土壤侵蚀？
- 我们如何帮助解决发展中国家的环境问题？您在解决这个问题方面承担着什么责任？
- 覆盖作物
- 农民在冬季种植的一种特殊作物，用于减少土壤侵蚀。覆盖作物通常还可以向土壤中添加氮。
- 开发
- 在以前自然的地方建造新的建筑物、道路和其他人工设施。
- 不透水性
- 不允许水流过。
- 落叶层
- 在森林地面上积累的枯叶、树枝、树皮和其他植物残体。
- 牧场
- 用于放牧动物的土地。
- 表土
- 土壤最上面几英寸的重要部分，包含大量植物生长所需的养分；A层的一部分
- 土壤是可再生资源还是不可再生资源？解释它可能成为这两种资源的原因。
- 人类可以没有土壤而生存吗？
- 为了保护土壤，您可以做些什么？