贛江上游的土地利用類型對山洪災(zāi)害的敏感性

岳 琦, 張林波, 劉成程, 李岱青

(1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100012; 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 北京 100012)

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贛江上游的土地利用類型對山洪災(zāi)害的敏感性

岳 琦1,2, 張林波1,2, 劉成程1,2, 李岱青1,2

(1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100012; 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院, 北京 100012)

[目的] 分析贛江上游的土地利用類型和地形條件的山洪災(zāi)害敏感性，為非工程性減災(zāi)工作的開展提供理論支持。 [方法] 基于GIS技術(shù)，使用Landset影像獲取土地利用數(shù)據(jù)和Aster的DEM數(shù)據(jù)，以小流域?yàn)樽钚⊙芯繂卧嬎悴煌露?、不同土地利用的山洪?zāi)害敏感性，分析土地利用和坡度影響下的山洪災(zāi)害敏感性。 [結(jié)果] 城鎮(zhèn)建設(shè)、耕地建設(shè)等人工生態(tài)系統(tǒng)會增加山洪災(zāi)害發(fā)生，而森林、灌叢、草地等自然生態(tài)系統(tǒng)可以減緩山洪災(zāi)害發(fā)生。在坡度大于25°區(qū)域，耕地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地的敏感性顯著增加，會顯著促進(jìn)山洪災(zāi)害發(fā)生。 [結(jié)論] 研究區(qū)通過生態(tài)建設(shè)開展防災(zāi)減災(zāi)工程，應(yīng)該增加自然生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋面積。此外，坡度大于25°的不適合開發(fā)區(qū)域，應(yīng)盡量減少城鎮(zhèn)開發(fā)和耕地開墾行為。

土地利用; 敏感性; 山洪; 贛江上游

文獻(xiàn)參數(shù)： 岳琦, 張林波, 劉成程, 等.贛江上游的土地利用類型對山洪災(zāi)害的敏感性[J].水土保持通報，2016,36(4)：16-21.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.04.003

山洪是山區(qū)小流域由降水引起的突發(fā)性、暴漲暴落的地表徑流[1]。我國是一個多山的國家，山丘區(qū)約占全國陸地面積的2/3，山區(qū)的復(fù)雜地形地貌、高強(qiáng)度降水以及人類不合理的土地利用導(dǎo)致山洪災(zāi)害頻發(fā)[2]。統(tǒng)計顯示，山洪災(zāi)害的平均死亡人數(shù)已經(jīng)占據(jù)全部洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)的80%以上[3]。山洪災(zāi)害敏感性空間分析是評價和預(yù)測某區(qū)域未來某時段內(nèi)山洪發(fā)生的孕災(zāi)環(huán)境和致災(zāi)因子的各種敏感性指標(biāo)的變化情況,估計它們的概率分布,并可在此基礎(chǔ)上完成其敏感性評價圖。進(jìn)行山洪因子敏感性分析是山洪研究的一個重要的步驟，有利于研究山洪的形成機(jī)理及分析山洪的空間分布規(guī)律。長期以來，人們對自然因素的控制作用進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，而人類活動對山地災(zāi)害的激發(fā)作用，特別是陡坡墾殖、過渡放牧、工程建設(shè)等對山地災(zāi)害的促進(jìn)作用，雖已經(jīng)充分認(rèn)識到其嚴(yán)重性，但因技術(shù)的限制和研究對象的復(fù)雜性，研究成果多以定性描述為主。國內(nèi)外災(zāi)害敏感性研究較多，主要集中在滑坡、泥石流災(zāi)害研究中，研究危險性分區(qū)、風(fēng)險分區(qū)，對山地災(zāi)害敏感性進(jìn)行分析，并使用敏感性分析結(jié)果，進(jìn)行風(fēng)險分區(qū)[4]；此外，研究也通過生態(tài)系統(tǒng)敏感性進(jìn)行分析，找到對減少災(zāi)害發(fā)生，減輕災(zāi)害損失起作用[5]的關(guān)鍵生態(tài)因子；研究還主要使用水文模型，但對人類活動，土地利用等影響的研究還是較少[6-7]。國內(nèi)研究最早是清華大學(xué)與中科院與水利部共建的成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所針對云南東川的山地災(zāi)害進(jìn)行研究，并找到了最敏感土地利用方式和最不敏感土地利用方式[8]；其后對金沙江進(jìn)行研究，找到了相似的結(jié)論，并進(jìn)行了敏感性分區(qū)[9]。唐川[10]對云南省怒江流域的敏感性進(jìn)行空間分析，并使用敏感性結(jié)果進(jìn)行空間劃分。以往的研究經(jīng)驗(yàn)表明，地形因素與土地覆蓋因素是影響山洪災(zāi)害發(fā)生的重要因素，而兩者相互作用，共同作用于山洪災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理尚不明確，因而通過敏感系數(shù)的引入，試圖定量分析不同土地利用類型、地形因素與山地災(zāi)害的敏感性。

贛江上游地區(qū)山洪災(zāi)害頻發(fā)，每年都有大小不同的山洪災(zāi)害發(fā)生，一般均屬短歷時的暴雨所致，暴雨導(dǎo)致的山洪致使溪河洪水暴漲，特征主要分為季節(jié)性強(qiáng)、隨即突發(fā)性強(qiáng)和主要類型為山體滑坡、山溪洪水[11-13]。近50 a間，江西省共發(fā)生山洪災(zāi)害2 267次，死亡人口1 215人，摧毀房屋28.9萬間，威脅人口830萬人次，威脅財產(chǎn)3.26×106萬元[14]。而贛江上游地區(qū)又是江西省最容易發(fā)生山洪災(zāi)害的地區(qū)，因此，選擇贛江上游地區(qū)作為研究區(qū)具有非常好的典型性。

1　研究區(qū)概況

江西省東、南、西三面環(huán)山，地貌類型復(fù)雜，山地、丘陵較多，集水面積10 km2以上的河流有3 700余條。再加上江西是中國3大暴雨中心之一，4—7月的西風(fēng)帶系統(tǒng)和8—9月的臺風(fēng)，往往形成暴雨，甚至大暴雨等強(qiáng)對流天氣[14]。河流主要從南向北部匯集，在河谷地勢較為平緩的河谷平原與河流階地上主要為耕地和居民地，在章水和貢水2大支流匯集的平原地區(qū)分布最為集中。贛江上游地區(qū)土地利用以森林為主，占全研究區(qū)面積的72%，其次是耕地，占全研究區(qū)面積的18%。人工表面、草地等面積均較小。研究區(qū)范圍內(nèi)，土地利用與坡度、高程之間有較強(qiáng)的相關(guān)性(表1)。城鎮(zhèn)、耕地位于坡度較小，高程較低的平原地區(qū)；草地主要位于坡度最大、高程高的山地區(qū)域；森林、裸地、灌叢則位于坡度較大，高程相對較高的山區(qū)。因此，該研究區(qū)的土地利用狀況具有明顯的垂直分布特征。

表1　研究區(qū)土地利用類型與高程、坡度關(guān)系

1985—2012年贛江上游山洪災(zāi)害事件332起。贛江上游流域山洪災(zāi)害事件的主要類型為溪溝洪水。從災(zāi)害的時間分布特征上看，贛江上游流域山洪災(zāi)害年際分布總體上呈現(xiàn)出多發(fā)年份間隔出現(xiàn)的規(guī)律。1994和2010年，山洪災(zāi)害發(fā)生最多，分別為28和38起，占該流域山洪災(zāi)害事件總數(shù)的20%，28%。從時間序列上看，山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)整體呈緩慢減少的趨勢。按照災(zāi)害數(shù)據(jù)與相近年份土地利用相匹配的原則，將災(zāi)害數(shù)據(jù)分別統(tǒng)計到相近年份1985，1990，1995，2000，2005和2010年(表2)。從災(zāi)害的空間分布特征上看，主要分布在較為集中的幾個縣，如興國、石城、安遠(yuǎn)、遂川、崇義和大余地區(qū)。

表2　研究區(qū)災(zāi)害次數(shù)時間統(tǒng)計

2　數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)均源自環(huán)境保護(hù)部科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(易災(zāi)地區(qū)生態(tài)環(huán)境功能評估)，采用Aster 2009年公布的30 m精度的GDEM數(shù)據(jù)；選取基于1985，1990，1995，2000，2005和2010年Landset 30 m精度的土地利用數(shù)據(jù)(中國環(huán)境監(jiān)測總站提供該成品數(shù)據(jù))；災(zāi)害數(shù)據(jù)來自中國水利水電科學(xué)研究院；典型小流域邊界基于1∶5萬DEM并通過實(shí)地驗(yàn)證源自中國水利水電科學(xué)研究院；最大暴雨均值圖源自中國水利水電科學(xué)研究院。

3　敏感性分析方法

3.1暴雨分布規(guī)律的確定

我國10 min, 60 min,6 h,24 h,3 d這5種歷時的雨強(qiáng)能較好地表述我國暴雨時程分布的特點(diǎn)，10 min代表小尺度天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的特短歷時、特小面積暴雨，而3 d則基本上可以反映較大尺度天氣系統(tǒng)形成的一次降水過程。同時，這5種歷時相鄰的長度比為3～6倍，插補(bǔ)中間任意歷時雨量的誤差不會太大。故而，將以上5種歷時作為中國暴雨統(tǒng)計的標(biāo)準(zhǔn)歷時。考慮到山洪災(zāi)害是由暴雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水，具有洪水陡漲陡落、匯流速度快，災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)、成災(zāi)快等特點(diǎn)，故在本研究中，選擇10 min,60 min,6 h這3種歷時，作為山洪災(zāi)害暴雨統(tǒng)計的標(biāo)準(zhǔn)歷時。暴雨均值表示降水系列的平均情況，可以說明這一系列總水平的高低。均值不單是頻率曲線方程中的一個重要參數(shù)，而且是水文現(xiàn)象的一個重要特征值。本研究選取年最大10 min暴雨均值、年最大60 min暴雨均值、年最大6 h暴雨均值作為暴雨特征統(tǒng)計參數(shù)。

因此，對于研究區(qū)的選擇，正是依據(jù)上述年最大10 min暴雨均值、年最大60 min暴雨均值、年最大6 h暴雨均值3個指標(biāo)進(jìn)行選取(圖1)。通過上述3個指標(biāo)對江西省暴雨特征進(jìn)行分析，最終選取了以贛江地區(qū)為研究區(qū)，該研究區(qū)具有短歷時暴雨特征差異不大，空間上具有可比性的特點(diǎn)。

圖1　研究區(qū)最大暴雨均值圖

3.2確定最小研究單元的確定

根據(jù)敏感性計算方法，選用最小的單元應(yīng)該為發(fā)生山洪災(zāi)害的小流域。最終從1∶5萬DEM中確定小流域大小為10～50 km2，并通過實(shí)地調(diào)查確定小流域劃分的準(zhǔn)確性，全流域共分為2 416個小流域。最小研究單元劃分主要是對研究區(qū)以自然地形地貌特征為基礎(chǔ)，進(jìn)行山洪小流域劃分，同時建立流域拓?fù)潢P(guān)系、地表水系拓?fù)潢P(guān)系。小流域劃分處理流程依次為河道燒制處理，河道堤防處理，填洼處理，流向計算，坡度計算，集水面積計算，河流定義，河段定義，流域網(wǎng)格定義，流域邊界提取，河流線提取，流域出口點(diǎn)提取，河道交匯點(diǎn)提取，流域面積調(diào)整，流域拆分，流域合并，水庫(湖泊)流域處理，空間拓?fù)浣?，逐級合并流域，光滑化處理等?/p>

3.3災(zāi)害數(shù)據(jù)處理方式

災(zāi)害數(shù)據(jù)為歷史記錄數(shù)據(jù)，主要來源于中國水利水電科學(xué)研究院，數(shù)據(jù)源自江西省水利部門獲得。災(zāi)害數(shù)據(jù)的空間化處理方式，主要是針對記錄列表中災(zāi)害發(fā)生鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村為單元，并與上述小流域劃分相結(jié)合的方式，最終將災(zāi)害事件空間化到小流域圖層。此步驟主要使用的是空間疊加的處理手段，將文字記錄的災(zāi)害數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的行政單元進(jìn)行準(zhǔn)確定位，再通過文字記錄中的受災(zāi)范圍對災(zāi)害數(shù)據(jù)的相應(yīng)影響范圍進(jìn)行定位。最終將空間化好的災(zāi)害數(shù)據(jù)與最小研究單元——小流域進(jìn)行空間疊加處理，獲得小流域的空間化災(zāi)害數(shù)據(jù)。災(zāi)害數(shù)據(jù)的時間化處理方式，主要是依據(jù)災(zāi)害數(shù)據(jù)與土地利用之間的關(guān)系進(jìn)行考慮，本研究的基本假設(shè)為土地利用的變化對災(zāi)害發(fā)生的影響。首先，多期土地利用數(shù)據(jù)均是由環(huán)保部衛(wèi)星中心提供成品數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)精度均較高，土地利用之間具有可比性。因此，將土地利用按照每5 a為間隔，將1985年的土地利用數(shù)據(jù)代替1985—1987年的土地利用狀況，將1990年的土地利用數(shù)據(jù)代替1988—1992年的土地利用狀況，并依次類推。雖然這樣的土地利用數(shù)據(jù)處理方式不可避免存在著土壤前期含水量不同對災(zāi)害影響的問題。但是，本研究認(rèn)為如果采用單一的土地利用類型，反而并不能夠真實(shí)地反映災(zāi)害發(fā)生時的土地利用狀況。

3.4敏感性定義及計算方法

任一單元山洪災(zāi)害的敏感性系數(shù)(SC, sensitivity coefficient)定義為單元中某一假定為真的確定程度。它根據(jù)每一數(shù)據(jù)層的單元上的事件(如山洪發(fā)生)的先驗(yàn)概率和在特定數(shù)據(jù)條件下的事件發(fā)生的條件概率之間的關(guān)系確定。這里用敏感性系數(shù)來描述不同的土地利用對山洪災(zāi)害敏感性。目前國內(nèi)針對災(zāi)害的敏感性系數(shù)的主要計算方法分為兩類：將災(zāi)害作為點(diǎn)狀災(zāi)害進(jìn)行考慮[15]，例如，滑坡、崩塌；將災(zāi)害作為面狀災(zāi)害進(jìn)行考慮[10]，例如，泥石流、山洪。其中，本文研究山洪災(zāi)害選取的是面狀災(zāi)害的研究方式。敏感性系數(shù)的主要是由He[16]提出，何易平[8-9]在其基礎(chǔ)上對山地災(zāi)害敏感性進(jìn)行了研究。

SCi=ln(DensClasi/DensMap)

(1)

式中：SCi——第i類土地利用類型的敏感性； DensClasi——山洪災(zāi)害在i類土地利用類型中分布的面積比率或出現(xiàn)的頻率； DensMapi——山洪災(zāi)害在所有土地利用類型中分布的面積比率或出現(xiàn)的概率。SCi值為正時，表示敏感程度，數(shù)值越大，表示敏感度越高，該土地利用分布區(qū)域的災(zāi)害越易發(fā)生。SCi值為負(fù)時，表示不敏感程度，數(shù)值越小，表示不敏感度越高，該土地利用分布區(qū)域的災(zāi)害越不易發(fā)生。SCi值為0時，表示與區(qū)域整體水平一致。

在上述敏感性系數(shù)計算方法的基礎(chǔ)上，必須確定最小的研究單元，然后以最小的研究單元為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計分析，最終得到敏感性系數(shù)。

SCi=ln(DensClasi/DensMap)

=ln〔(ASLi/ALi)/(AS/AT)〕

(2)

式中：ASLi——發(fā)生災(zāi)害的第i類土地利用類型的面積；ALi——整個研究區(qū)內(nèi)第i類土地利用類型的面積；AS——發(fā)生災(zāi)害的小流域總面積；AT——研究區(qū)總面積。

4　敏感性分析

4.1土地利用狀況敏感性

根據(jù)敏感性系數(shù)計算公式，對贛江上游土地利用數(shù)據(jù)1級分類進(jìn)行統(tǒng)計(1985—2010年6期)，并將災(zāi)害按照與土地利用年份時間相結(jié)合的方式重新災(zāi)害數(shù)據(jù)，以小流域?yàn)樽钚卧?，使用ArcGIS獲取敏感性系數(shù)所需數(shù)據(jù)，計算敏感性系數(shù)(表3)。根據(jù)表3，按照多年平均值判斷，針對不同土地利用進(jìn)行排序?yàn)椋撼擎?zhèn)>耕地>森林>灌叢>草地。其中城鎮(zhèn)的敏感性最大，也就是在城鎮(zhèn)的土地利用狀況的影響下，最容易發(fā)生山洪災(zāi)害。

其次，耕地也是人類對自然環(huán)境產(chǎn)生較大影響的土地利用，而且也較容易影響山洪的發(fā)生。對于敏感性為負(fù)值部分，森林、草地、灌叢作為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)組成的主要部分，敏感性數(shù)值較小，對山洪災(zāi)害不敏感，不太容易導(dǎo)致山洪災(zāi)害的發(fā)生。裸地由于在研究區(qū)總面積較小(1985—2010年均未超過6%)，并且本研究主要使用遙感反演土地利用數(shù)據(jù)，雖然經(jīng)過實(shí)地數(shù)據(jù)驗(yàn)證，但是土地利用數(shù)據(jù)存在一定的偏差，一般小于5 km2的斑塊均可以忽略其影響，尤其是在各個小流域內(nèi)面積較小，裸地土地利用碎屑小斑塊較多，因而對山洪災(zāi)害的發(fā)生產(chǎn)生的影響較小，產(chǎn)生的敏感性計算誤差較大。

表3　研究區(qū)一級土地利用敏感性統(tǒng)計

分別統(tǒng)計各年份不同土地利用面積，將1985作為基準(zhǔn)年，計算出各年份相對于1985年土地利用面積變化率(表4)。比較6期不同土地利用面積變化與敏感性之間的關(guān)系，草地面積增大，相對應(yīng)的敏感性減?。怀擎?zhèn)面積顯著增加，敏感性隨之增加明顯；森林、灌叢面積變化不大。呈現(xiàn)出土地利用面積變化與敏感性變化之間存在一定的相關(guān)性。將整個研究區(qū)內(nèi)耕地按照陡坡、緩坡、和平原3種耕地劃分(按照8°，25°劃分緩坡與陡坡)(詳見表5)。其中緩坡耕地比例小幅提高，陡坡耕地面積比例明顯提高，是導(dǎo)致敏感性增加的最顯著的因素。因此陡坡耕地面積的增加會顯著影響敏感性。

表5　研究區(qū)耕地面積變化率統(tǒng)計　%

4.2土地利用亞類敏感性

根據(jù)敏感性系數(shù)計算公式，處理贛江上游土地利用數(shù)據(jù)二級分類(1985—2010年6期)，并將災(zāi)害按照與土地利用年份時間相結(jié)合的方式重新災(zāi)害數(shù)據(jù)，以小流域?yàn)樽钚卧褂肁rcGIS獲取敏感性系數(shù)所需數(shù)據(jù)，計算敏感性系數(shù)(表6)。根據(jù)表6，將敏感性平均值按照正負(fù)分為兩部分，其中敏感性為正，不同土地利用的敏感程度順序?yàn)?工業(yè)用地>裸巖>居住地>裸土>交通用地>旱地>針闊混交林>水田；敏感性為負(fù)部分，敏感性計算數(shù)值為:常綠闊葉林>常綠闊葉灌木林>稀疏草地>常綠闊葉林>草叢。因此，可以初步認(rèn)為，人類活動對山洪災(zāi)害的敏感性有著較強(qiáng)的聯(lián)系，人類活動越劇烈，敏感性越大。尤其是工業(yè)用地、居住地、交通用地對山洪災(zāi)害的敏感性影響較大。生態(tài)環(huán)境越惡劣，生態(tài)環(huán)境越脆弱，山洪災(zāi)害的敏感性越大，其中裸巖、裸土較為明顯。此外，闊葉林、針葉林、草地、灌叢的覆蓋均使得多年平均值為負(fù)。草叢、常綠闊葉林對于山洪災(zāi)害較為不敏感。但常綠針葉林、針闊混交林、稀疏草地等較為敏感。主要是因?yàn)橼M江地區(qū)的地帶性植被應(yīng)該為常綠闊葉林，而常綠針葉林一般為人工林(以馬尾松為主)，人工林品種較為單一，而且對自然災(zāi)害抵抗能力較弱。

表6　研究區(qū)土地利用亞類敏感性統(tǒng)計

4.3坡度與災(zāi)害敏感性分析

根據(jù)敏感性系數(shù)計算公式，將從Aster下載DEM數(shù)據(jù)，進(jìn)行鑲嵌、裁剪，并計算坡度后按照8°,15°,25°為間隔重分類，劃分為4個等級，并將災(zāi)害數(shù)據(jù)與之相對于，以小流域?yàn)樽钚卧?，使用ArcGIS獲取敏感性系數(shù)所需數(shù)據(jù)，計算敏感性系數(shù)。0°～8°敏感性系數(shù)為-0.315，8°～15°敏感性系數(shù)為-0.047，15°～25°敏感性系數(shù)為0.060，>25°敏感性系數(shù)為0.171。表明山洪災(zāi)害敏感度隨著坡度等級的升高，也逐漸升高。說明坡度是影響山洪災(zāi)害發(fā)生的重要因素。

4.4土地利用狀況、坡度敏感性

根據(jù)敏感性系數(shù)計算公式，處理贛江上游土地利用數(shù)據(jù)(1985—2010年6期)、坡度分級數(shù)據(jù)(按照8°,15°,25°為間隔重分類，劃分為4個等級)，并將災(zāi)害按照與土地利用年份時間相結(jié)合的方式重新災(zāi)害數(shù)據(jù)，以小流域?yàn)樽钚卧?，使用ArcGIS獲取敏感性系數(shù)所需數(shù)據(jù)，計算敏感性系數(shù)(表7)。根據(jù)表7，城鎮(zhèn)用地?zé)o論在哪種的坡度下，均對山洪災(zāi)害敏感。灌叢、森林隨著坡度的升高，山洪災(zāi)害的敏感性也升高，在0°～15°的情況下，對山洪災(zāi)害敏感性較低。草地在不同坡度情況下均對山洪災(zāi)害敏感性較低，而草地由于其分布主要處在高海拔、高坡度的山區(qū)，再加上人為影響較小，所以在大于25°表現(xiàn)出敏感性最低。裸地由于面積較小，不足研究區(qū)面積的6%，因而對山洪災(zāi)害的發(fā)生產(chǎn)生的影響較小，產(chǎn)生的敏感性計算誤差較大。

表7　研究區(qū)不同坡度下的土地利用敏感性統(tǒng)計

5　結(jié) 論

(1) 通過敏感性系數(shù)這一指標(biāo)，確定不同的土地利用對山洪災(zāi)害的敏感性。對于不同的土地利用類型來說，研究區(qū)內(nèi)易誘發(fā)山洪災(zāi)害的排序依次為工業(yè)用地、裸巖、居住地、裸土、交通用地、旱地、針闊混交林、水田；減少山洪災(zāi)害的土地利用排序依次為草叢、常綠闊葉林、稀疏草地、常綠闊葉灌木林、常綠針葉林。人類活動對山洪災(zāi)害的敏感性有著較強(qiáng)的聯(lián)系，人類活動越劇烈，敏感性越大。生態(tài)環(huán)境越惡劣，生態(tài)環(huán)境越脆弱，山洪災(zāi)害的敏感性越大。

(2) 研究區(qū)森林、耕地二者相加占了全研究區(qū)面積的90%以上，因而森林和耕地的敏感性研究成為了該研究區(qū)的重要問題。其中針對森林來說，以馬尾松這種大面積種植的人工林對山洪災(zāi)害發(fā)生有一定的促進(jìn)作用；而以當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種為主的闊葉林則對山洪災(zāi)害的發(fā)生起一定的減緩作用。江西省作為國有林場的代表性省份，近幾十年采伐闊葉林，并種植速生針葉林的這種方式對山洪災(zāi)害的發(fā)生起著促進(jìn)作用，雖然取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是引起了更多山洪災(zāi)害的發(fā)生。從江西省耕地變化方面來看，陡坡耕地也是促進(jìn)山洪發(fā)生的重要原因，近幾十年的陡坡耕地面積呈先增加后減小趨勢，說明退耕還林還草工程在該研究區(qū)內(nèi)實(shí)施較為有效，并針對山洪災(zāi)害減少起到了積極作用。

(3) 為減少山洪災(zāi)害的發(fā)生，應(yīng)繼續(xù)推行退耕還林還草、天然林保護(hù)工程，保護(hù)鄉(xiāng)土樹種，增加生態(tài)工程林建設(shè)。此外針對林地建設(shè)不僅通過提高植被覆蓋面積，同時也需要提高植被覆蓋質(zhì)量，提高蓄積量。此外，利用敏感性分析結(jié)果對研究區(qū)域進(jìn)行危險性區(qū)劃是今后需要研究的課題。

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Sensitivity of Flood Disaster to Land Use Types in Upstream of Ganjiang River

YUE Qi1,2, ZHANG Linbo1,2， LIU Chengcheng1,2, LI Daiqing1,2

(1.StateKeyLaboratoryofEnvironmentalCriteriaandRiskAssessment,Beijing100012,China; 2.ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Beijing100012,China)

[Objective] The purpose of this study was to analyze the flood susceptibility to land use type and mountain terrain condition in the upstream of Ganjiang River, and to provide theoretical support for the undertaking of non-engineering hazard mitigation efforts. [Methods] Based on GIS technology, data of land use types and Aster DEM were elicited from Landset images. Flood sensitivity was calculated in different slopes and land use types in a unit of small watershed. [Results] The construction of towns, farmland, and other artificial ecosystem components could increase floods disasters; whereas forests, shrub lands, grasslands and other natural ecosystems components could scale floods disasters down. The sensitivity of farmland and urban construction land in slopes over 25 degree significantly promoted the occurrence of floods disasters. [Conclusion] Disaster prevention and mitigation efforts should be carried out via ecological construction. The efforts should increase the coverage area of natural ecosystems. In addition, slopes more than 25 degrees are not suitable for development, where urban development and farmland reclamation were also not appropriate.

land use; sensitivity; flood; Ganjiang River upstream

2015-08-24

2015-10-18

環(huán)境保護(hù)部科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)“易災(zāi)地區(qū)生態(tài)環(huán)境功能評估”

岳琦(1990—),男(漢族),山西省太原市人,碩士研究生,研究方向?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)。E-mail:yueqi@craes.org.cn。

張林波(1969—),男(漢族),山東省臨沂市人，博士,研究員,主要從事區(qū)域生態(tài)質(zhì)量評估技術(shù)方法、生態(tài)城市規(guī)劃理論與技術(shù)方法、流域和資源開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償評估技術(shù)等領(lǐng)域的研究。E-mail:zhanglb@craes.org.cn。

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1000-288X(2016)04-0016-06

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