云南山地民族社區(qū)水土流失評(píng)估

李天星　楊紅衛(wèi)

摘 要：為探求云南山地民族社區(qū)可持續(xù)發(fā)展之路，采用生態(tài)學(xué)和民族學(xué)等學(xué)科交叉研究的方法，對(duì)云南省永仁縣直苴村水土流失狀況進(jìn)行研究。結(jié)果表明：區(qū)域水土流失越來(lái)越嚴(yán)重，坡度和植被覆蓋是影響區(qū)域水土流失的主要因素。研究為云南山區(qū)建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社區(qū)提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的理論探索，為建設(shè)和諧的社會(huì)主義新農(nóng)村服務(wù)。

關(guān)鍵詞：水土流失；云南；少數(shù)民族；社區(qū)；直苴村

中圖分類號(hào)：S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.09.015

Abstract： Assessment of soil and water loss was studied by using the methods of ecology，ethnology with reference to Zhiju village for the exploration of the road to the sustainable development in mountainous communities of minority nationality in Yunnan Province. The results showed that there was more and more serious loss of soil and water in Zhiju village， and the slope and the vegetation cover were the primary factors affecting the regional loss of soil and water， which provided scientific basis and basic data for the building of resource-saving and environment friendly community，and explored the related theory giving service to the building of the new socialist countryside in perfect harmony.

Key words： loss of soil and water； Yunnan province； minority nationalities； community； Zhiju village

金沙江為長(zhǎng)江上游，由于人類的干擾及環(huán)境變遷的影響，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，金沙江流域水土流失日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致流域土壤肥力下降，環(huán)境惡化，自然環(huán)境防洪能力減弱，已嚴(yán)重制約了金沙江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，阻礙了長(zhǎng)期聚居于該流域的各少數(shù)民族社區(qū)生產(chǎn)生活水平的快速提高，進(jìn)而還影響到長(zhǎng)江中下游地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

本研究基于GIS和RS技術(shù)[1-2]，提取了云南省永仁縣直苴村與水土流失相關(guān)的時(shí)空信息，對(duì)直苴村1988—1999年水土流失狀況和空間分布特征進(jìn)行評(píng)估分析，為分布于金沙江流域的云南山地民族社區(qū)水土流失治理及決策提供科學(xué)參考。研究為云南山區(qū)建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社區(qū)提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的理論探索，為建設(shè)和諧的社會(huì)主義新農(nóng)村服務(wù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為永仁縣直苴村。永仁縣屬金沙江流域，地處滇中北部（101°14′～101°49′E、25°51′～26°30′N），總面積2 189 km2，其中山區(qū)占97%[3]。到2001年末，全縣總?cè)丝?0.28萬(wàn)，農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝跀?shù)的88.03%，少數(shù)民族人口占總?cè)丝诘?5.64%，永仁縣是楚雄州內(nèi)少數(shù)民族人口比例最大的山區(qū)小縣[4]。

直苴村位于永仁縣城的西南部，距縣城75 km，距鄉(xiāng)政府所在地17 km，總面積88.84 km2，最高海拔2 861 m，最低海拔1 800 m，主要分布于海拔2 300～2 861 m之間，占總面積的83.70%。坡度25°以上的部分占了區(qū)域總面積的65.81%，平地面積僅占總面積的4.39%。年平均降雨110 d，年均降水量為1 083 mm。年積溫較低（區(qū)域內(nèi)≥10 ℃的年積溫僅為2 859.7 ℃），年平均溫度僅12.4 ℃。直苴村所在區(qū)域，屬萬(wàn)馬河流域。萬(wàn)馬河為金沙江的一級(jí)支流，境內(nèi)主河長(zhǎng)32.6 km，徑流面積680 km2，河口多年徑流量13.5 m3·s-1，總落差534.6 m，瞬時(shí)最枯流量為0.7 m3·s-1。區(qū)域內(nèi)有棕壤、黃棕壤、紅壤和水稻土4個(gè)土類，以紅壤和黃棕壤為主，約占80%。

直苴村是以彝族聚居的高寒特困山區(qū)村，彝族占總?cè)丝诘?7%。 到2001年全村人口2 825人，其中約3/4的人沒(méi)受到過(guò)學(xué)校教育。2001年人均占有糧食210 kg，人均所得438元（資料來(lái)源于中和鄉(xiāng)政府）。

2 研究方法

考慮到在直苴村進(jìn)行該項(xiàng)研究，主要與區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式及其變化情況直接相關(guān)，為了盡可能地避開(kāi)其它因素的干擾，注意到20世紀(jì)80年代初實(shí)行的家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制、20世紀(jì)80年代中后期刀耕火種農(nóng)業(yè)的逐漸消失以及20世紀(jì)90年代末期因長(zhǎng)江洪水我國(guó)實(shí)施了天然林保護(hù)工程以及隨后的退耕還林政策等，對(duì)森林進(jìn)行了強(qiáng)制性保護(hù)，致使植被覆蓋面積和耕地面積等資源變化較大。所以對(duì)相關(guān)景觀生態(tài)學(xué)指標(biāo)[5-9]選取了1988—1999年這個(gè)時(shí)段進(jìn)行研究。

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與分辨率

采用1988年4月6日過(guò)境和1999年2月16日過(guò)境，軌道號(hào)為130-42，分辨率為30 m × 30 m的7波段TM衛(wèi)星影像，及相關(guān)地區(qū)1∶50 000標(biāo)準(zhǔn)分幅的地形圖等。多次野外實(shí)地調(diào)研獲取大量的第一手資料，包括：該村土地資源利用現(xiàn)狀、土壤侵蝕狀況、植被覆蓋狀況、水熱條件、土壤、地形、地貌等。通過(guò)GPS的導(dǎo)航功能進(jìn)行沿途GPS點(diǎn)的采集，重點(diǎn)采集典型的植被類型、土壤侵蝕發(fā)生地區(qū)和居民點(diǎn)等。同時(shí)，在野外考察過(guò)程中，利用GPS的導(dǎo)航功能進(jìn)行衛(wèi)星影像的目視初譯，并進(jìn)行了照片拍攝。調(diào)查過(guò)程中，收集了永仁縣行政區(qū)劃圖、降水圖、土地利用總體規(guī)劃圖等圖件及相關(guān)的書(shū)籍資料。

2.2 圖件的研制

2.2.1 基礎(chǔ)圖件 在地理信息系統(tǒng)軟件的支持下，將已獲取的衛(wèi)星影像以及相關(guān)1∶50 000標(biāo)準(zhǔn)分幅地形圖等在統(tǒng)一的投影系統(tǒng)下進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，經(jīng)修改、拼接等反復(fù)編輯處理后通過(guò)數(shù)字化得到水系、道路、居民點(diǎn)、邊界圖等圖層以備用。

2.2.2 土壤類型圖 土壤類型圖以永仁縣的土壤類型為依據(jù)，通過(guò)剪切、修改等編輯處理，提取研究區(qū)的土壤類型圖。

2.2.3 水土流失現(xiàn)狀圖 據(jù)直苴村的具體情況，參照前人的研究方法和研究成果[10-11]，對(duì)通用土壤侵蝕方程A=R·K·LS·CP的各因子的不同類型賦予不同的權(quán)重值。

（1） R因子為降雨侵蝕力因子，取值范圍0～10。據(jù)研究區(qū)年降雨量分布圖，為R因子賦予不同的權(quán)重值，具體見(jiàn)表1。

（2）K因子為土壤可蝕性因子，取值范圍0～1。據(jù)研究區(qū)土壤類型圖，對(duì)研究區(qū)各種土類的K因子賦予不同的權(quán)重值，具體見(jiàn)表2。

（3）LS因子為地形因子，取值范圍0～1。據(jù)研究區(qū)坡度圖，對(duì)研究區(qū)不同坡度等級(jí)的LS因子賦予不同的權(quán)重值，具體見(jiàn)表3。

（4）CP因子中，C為作物管理因子，也可稱植被覆蓋因素；P為土壤侵蝕控制措施因子。本研究中，將C因子和P因子聯(lián)合考慮為CP因子，表示覆蓋和管理因素，取值范圍0～1。據(jù)研究區(qū)植被圖，對(duì)研究區(qū)不同植被類型的CP因子賦予不同的權(quán)重值，具體見(jiàn)表4。

（5）將代表以上各因子的不同圖層疊加，后將疊加圖層的每一斑塊的各個(gè)因子的權(quán)重值相乘，就可得到每一斑塊的A值，這樣就建立起了水土流失模型，即：

A=（R）·（K）·（LS）·（CP）

此時(shí)的各個(gè)因子并沒(méi)有進(jìn)行實(shí)地的實(shí)驗(yàn)測(cè)算，所以此時(shí)的A值并不是確切的土壤流失量值，但可以根據(jù)A值不同的數(shù)量級(jí)而劃分為不同的級(jí)別，定性表示當(dāng)?shù)氐乃亮魇С潭取?/p>

（6）計(jì)算疊加圖層的各斑塊的A值，據(jù)數(shù)量級(jí)將水土流失劃分為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 6個(gè)級(jí)別，依次表示土壤侵蝕程度為微度、輕度、中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)、劇烈，見(jiàn)表5。

（7）最后根據(jù)模型，將反映各因子的數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行疊加，可得直苴村的水土流失現(xiàn)狀圖。

2.3 景觀分析指標(biāo)

依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)的原理和方法，選用景觀比例、景觀密度、人為干擾指數(shù)等指標(biāo)，以反映研究區(qū)土地利用對(duì)自然景觀的影響。各指標(biāo)的計(jì)算公式如下所示[10-11]：

景觀比例（Pi）：景觀組分i（i=1～m，m為景觀組分類型數(shù)）的面積（Ai）占景觀總面積（A）的百分比，100%，景觀比例（Pi）是度量單一類型與景觀整體的相似性程度，故Pi越大，景觀組分與景觀整體就越相似，景觀組分對(duì)景觀整體的影響就越大。

景觀密度（Ri）：景觀組分i的斑塊數(shù)（Ni）與景觀總面積（A）的比，以表示景觀破碎化程度，Ri=，景觀破碎度是指景觀要素被分割的破碎程度，反映景觀空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和人類活動(dòng)對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的影響程度。景觀密度（Ri）越大，景觀組分i的斑塊數(shù)（Ni）就越多，景觀破碎化就越嚴(yán)重，空間異質(zhì)性程度越大。

人為干擾指數(shù)（HD）：人為干擾景觀比例（Phd）與自然景觀比例（Pn）之比，以表示景觀受干擾的程度：HD=，人為干擾景觀比例（Phd）與自然景觀比例（Pn）之和等于1，故Phd越大，景觀受人為干擾越強(qiáng)烈。

3 結(jié)果與分析

直苴村1988年土壤侵蝕分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（表6），各種土壤侵蝕程度所占比例從大到小依次為：中度、輕度、強(qiáng)度、極強(qiáng)、微度和劇烈，中度達(dá)41.72%，強(qiáng)度以上的占29.13%；最大斑塊面積，輕度的最大，中度的第二，強(qiáng)度的第三；最小斑塊面積，劇烈的最大，極強(qiáng)的第二，微度的第三；斑塊數(shù)和景觀密度，強(qiáng)度第一，中度的第二，輕度的第三；整個(gè)景觀的斑塊密度達(dá)到了1.647。這一切說(shuō)明該區(qū)域發(fā)生了比較嚴(yán)重的水土流失。

直苴村1999年土壤侵蝕分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果和1988年相比（表6），各種土壤侵蝕程度所占比例從大到小變化為：中度、強(qiáng)度、輕度、極強(qiáng)、微度和劇烈，中度為38.45%，強(qiáng)度占32.02%（1988年為26.74%），強(qiáng)度以上的占33.84%（1988年為29.13%）；最大斑塊面積，中度從1988年的第二變?yōu)樽畲?，?qiáng)度從1988年的第三變?yōu)榈诙p度從1988年的第一變?yōu)榈谌?；最小斑塊面積，劇烈的達(dá)4.31 hm2為最大（1988年為4.00 hm2），極強(qiáng)的第二，微度的第三；斑塊數(shù)和景觀密度，中度第一，強(qiáng)度的第二，輕度的第三，無(wú)論是斑塊數(shù)還是景觀密度都比1988年有大幅度的增加；整個(gè)景觀的斑塊密度達(dá)到了2.349，比1988年的1.647增加了42.62%。這一切說(shuō)明該區(qū)域十多年來(lái)水土流失不僅沒(méi)有得到治理，相反還越來(lái)越嚴(yán)重。

4 結(jié)論與討論

可見(jiàn)，從1988年到1999年，研究區(qū)域人類對(duì)自然的干擾和破壞不僅沒(méi)有減弱，相反還越來(lái)越嚴(yán)重，到1999年，“強(qiáng)度”級(jí)水土流失高達(dá)32.02%（1988年為26.74%），“強(qiáng)度”級(jí)以上的水土流失占到33.84%（1988年為29.13%），與實(shí)地調(diào)查研究結(jié)果相吻合[12-13]，證明本研究所建立起來(lái)的水土流失模型是可行的，可應(yīng)用于金沙江流域云南山地民族社區(qū)水土流失評(píng)估，為分布于金沙江流域的云南山地民族社區(qū)水土流失治理及決策提供科學(xué)參考。

實(shí)地調(diào)研表明，研究區(qū)域原生植被不斷遭到人為干擾和破壞是區(qū)域十多年來(lái)水土流失越來(lái)越嚴(yán)重的主要原因[12-13]。20世紀(jì)80年代中后期刀耕火種農(nóng)業(yè)在研究區(qū)域逐漸消失，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成為了研究區(qū)域的主要產(chǎn)業(yè)，曾經(jīng)依托于傳統(tǒng)民族文化的保護(hù)、在刀耕火種農(nóng)業(yè)時(shí)代保留下來(lái)的風(fēng)景林、水源林和神樹(shù)林等不少原生植被在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)背景下遭到了干擾和破壞，從而使研究區(qū)表現(xiàn)出從1988年到1999年十多年來(lái)，水土流失不僅沒(méi)有得到治理，相反還越來(lái)越嚴(yán)重的現(xiàn)象。因此，有理由相信云南山區(qū)眾多的民族文化在云南山地民族社區(qū)水土流失治理中將大放光彩。

致謝：感謝永仁縣縣委和縣政府、中和鄉(xiāng)黨委和鄉(xiāng)政府、直苴村委會(huì)等對(duì)整個(gè)調(diào)研工作的支持。對(duì)云南大學(xué)葉輝教授、楊樹(shù)華教授給予的指導(dǎo)表示感謝！

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