خاک پديده‌اى طبيعى است که در همه جا و در هر شرايط آب و هوائى مى‌تواند وجود داشته باشد. اصل و منشاء خاک از سنگ‌هاى سخت موجود در سطح کره زمين است. اين سنگ‌ها در نتيجه تأثير عوامل فيزيکى مانند اختلاف فشار، اختلاف دما، يخ‌بندان، حرکت آب و باد به تدريج خرد مى‌شوند و به‌صورت ذرات ريزتر در مى‌آيند، طبقه‌اى کم و بيش ضخيم را روى سنگ‌هاى اوليه به‌وجود مى‌آورند و تحت‌تأثير عوامل شيميائى تغييراتى در آنها پديد مى‌آيد و مواد معدنى متعددى از آنها حاصل مى‌شود. تأثير عوامل جوّى مانند بخار آب، اکسيژن و کربن ديوکسيد اين تغييرات را به‌طور عمده پديد مى‌آورند.
موجودات زندهٔ خاک عامل مؤثر ديگر در اين تغييرات هستند، از يک سو فشار مکانيکى ريشه گياهان موجب تخريب سنگ‌ها مى‌شود و از سوى ديگر ريختن برگ و ساقه و بقاياى گياهى سبب افزايش ماده‌اى به نام هوموس در خاک مى‌شود که ماده آلى خاک را تشکيل مى‌دهد. با اضافه شدن موجودات زندهٔ ذره‌بيني، خاک از حالت مردگى خارج مى‌شود. بدين ترتيب مى‌توان گفت که خاک قسمت سطحى پوستهٔ زمين است که از تخريب سنگ‌ها بر اثر عوامل فيزيکي، شيميائى و حياتى همراه با مواد آلي، موجودات زنده، هوا و آب به‌وجود آمده است.
فرسايش خاک
فرسايش خاک يعنى کنده شدن و انتقال خاک از محلى به محل ديگر، فرسايش ممکن است با آب يا باد صورت گيرد. عواملى چند در فرسايش مؤثر هستند.
چندين عامل در فرسايش خاک تأثير مى‌گذارند که در زير شرح داده مى‌شوند:
الف- شيب زمين: شيب زمين در فرسايش آبى مؤثر است؛ هر چه شيب زمين بيشتر باشد فرسايش آب بيشتر و سريع‌تر است. به همين دليل در مناطق کوهستانى و دامنهٔ تپه‌ها فرسايش آبى بيشتر از نقاط هموار و کم‌شيب است. موادى که با آب از زمين‌هاى پرشيب شسته و حمل مى‌شوند در مناطق هموار رسوب مى‌کنند و باقى مى‌مانند. بررسى‌ها نشان داده است که ۵۰ ميلى‌متر بارندگى در شيب نيم درصد، ۴۰۰ کيلوگرم خاک را در يک هکتار زمين مى‌شويد و با خود مى‌برد. همين مقدار بارندگى در شيب ۵ درصد ۱۳ تن و در شيب ۲۵ درصد ۹۱ تن خاک در يک هکتار زمين بدون پوشش با خود مى‌برد؛ در خاک‌هاى زير پوشش جنگل‌هاى انبوه ميزان فرسايش خاک کمتر است تا در مراتع. فرسايش در مراتع کمتر از اراضى مزروعى است.
مراتع اغلب در مناطق شيب‌دار قرار دارند. معمولاً در زمين‌هاى داراى شيب کم، زراعت مى‌شود. در پاره‌اى از مناطق کوهپايه‌اي، زمين‌هائى را که حداکثر ۱۲ درصد شيب داشته باشند به‌صورت ديم زراعت مى‌کنند و مراتع اغلب در شيب‌هاى بيش از ۱۲ درصد قرار دارند. بنابراين اگر اينگونه مراتع داراى پوشش گياهى نباشند هنگام بارندگى در معرض فرسايش شديد قرار مى‌گيرند.
ب- هموارى و ناهموارى زمين: فرسايش بادى در زمين‌هاى هموار و دشت‌هاى وسيع بيشتر است. زمين‌هاى واقع در بيابان‌ها و دشت‌هاى وسيع که مانع و حفاظى در برابر باد ندارند در معرض فرسايش شديد بادى قرار مى‌گيرند؛ به‌خصوص اين فرسايش در مناطقى که پوشش گياهى کمترى دارند و درصد زيادى از خاک عريان است بيشتر است. نيروى باد ذرات خاک را از جا مى‌کند و جابه‌جا مى‌کند. نيروى باد با سرعت آن رابطهٔ مستقيم دارد.
ج- نوع سنگ تشکيل دهندهٔ خاک: نوع سنگ تشکيل دهندهٔ خاک در فرسايش مؤثر است. خاک‌هاى حاصل از کانى‌هائى مانند سنگ خارا و گنيس کمتر و خاک‌هاى به‌وجود آمده از سنگ‌هاى آهکى و گچى به آسانى فرسايش مى‌يابند.
د- دانه‌بندى خاک: از ديگر عوامل مؤثر در فرسايش خاک، دانه‌بندى خاک است. هر چه ذرات تشکيل دهندهٔ خاک ريزتر باشند خطر فرسايش بيشتر است.
ه- يکنواخت بودن قطر خاک‌دانه‌ها: اين عامل نيز در فرسايش مؤثر است. خاک‌هائى که فقط از ذرات رس يا ماسهٔ ريز تشکيل شده‌اند عموماً آسان‌تر از خاک‌هائى فرسايش مى‌يابند که در ترکيبات آنها خاک دانه‌هائى به قطرهاى مختلف مانند: ريگ، شن، ماسه و غيره وجود دارد.
و- وجود هوموس در خاک: خاک‌هاى هوموسى با جذب رطوبت بيشتر در خود از جارى شدن آب بر سطح زمين جلوگيرى مى‌کنند و مانع فرسايش شديد خاک مى‌شوند. جدول (مقايسهٔ سه نوع خاک که ميزان نگهدارى آب را در عمق‌هاى مختلف بر حسب درصد نشان مى‌دهد) استعداد نگهدارى رطوبت را در سه نمونه خاک نشان مى‌دهد و مشخص مى‌کند که خاک داراى هوموس بيش از خاک رسى و ماسه‌اى آب را در خود نگه مى‌دارد، هم‌چنين مشخص مى‌سازد که خاک رسى قدرت نگهدارى آب را بيش از خاک ماسه‌اى دارد.
خاک هوموس‌دار با نگهدارى مقدار زيادى از آب بارندگى‌ها در خود نه تنها مانع جارى شدن آب بر سطح زمين مى‌شود بلکه درصد قابل‌توجهى از آب را در عمق مناسب در دسترس ريشهٔ گياهان قرار مى‌دهد ضمن آن که به افزايش ذخيرهٔ آب منابع زيرزمينى نيز کمک شايان توجهى مى‌کند.
جدول مقايسهٔ سه نوع خاک بر حسب ميزان نگهدارى آب در عمق‌هاى مختلف (درصد)
نوع خاک/عمق خاک
ليمون ماسه‌اي
ليمون رسي
ليمون هوموس‌دار
۳۰ سانتى‌متر
۱۷/۶۵
۲۲/۶۷
۴۳/۷۲
۳۰ تا ۶۰ سانتى‌متر
۱۴/۴۹
۱۹/۷۸
۲۱/۲۴
۶۰ تا ۹۰ سانتى‌متر
۱۰/۷۶
۱۸/۱۶
۲۱/۹۰
تأثير پوشش گياهى بر فرسايش خاک
خاک، هنگامى‌که داراى پوشش گياهى است کمتر در معرض فرسايش قرار مى‌گيرد. پوشش گياهى مانع برخورد مستقيم قطره‌هاى باران ـ به‌ويژه هنگام رگبارهاى تند ـ به زمين مى‌شود، به‌علاوه با ايجاد مانع از جارى شدن آب حاصل از بارندگى‌ها روى زمين جلوگيرى مى‌کند و فرصت کافى را براى فرو رفتن آب در خاک فراهم مى‌آورد. بدين‌گونه، در زمين‌هائى که داراى پوشش گياهى کافى هستند فرسايش به حداقل مى‌رسد. هوموس و مواد آلى حاصل از بقاياى گياهى نيز به‌دليلى که در بالا به آن اشاره شد مانع فرسايش خاک مى‌شوند؛ هم‌چنين هر اندازه زمين‌ها پوشش گياهى بيشترى داشته باشند کمتر در معرض فرسايش بادى قرار دارند.
آب‌خيزدارى
مجموعه تدابيرى که براى نفوذ بيشتر آب بارندگى‌ها در خاک و جلوگيرى از جارى شدن اين آب‌ها در سطح حوضهٔ آب‌خيز رودخانه‌ها، به‌ويژه رودخانه‌هائى که در مسير آنها سد احداث شده است، صورت مى‌گيرد، هم‌چنين کليهٔ فعاليت‌هائى که براى اصلاح حوضهٔ آب‌خيز انجام مى‌گيرد آب‌خيزدارى ناميده مى‌شود.
