黃河流域（片）伏牛山中條山國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)2019年水土流失狀況分析

張亞琳 張瀚洋

【摘?要】將2019 年度黃河流域（片）伏牛山中條山國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)果與2018年進(jìn)行對比，結(jié)果表明：該區(qū)域水土流失面積減少，土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度為主，侵蝕強(qiáng)度呈現(xiàn)由高強(qiáng)度向低強(qiáng)度明顯轉(zhuǎn)化的趨勢。通過年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測，掌握該區(qū)水土流失面積和動(dòng)態(tài)變化狀況，為當(dāng)?shù)乜茖W(xué)推進(jìn)水土流失綜合防治工作提供重要數(shù)據(jù)支撐。

【關(guān)鍵詞】水土流失;動(dòng)態(tài)監(jiān)測;遙感解譯

水土保持是生態(tài)文明的重要內(nèi)容，水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測是實(shí)行水土保持最嚴(yán)格監(jiān)管的重要基礎(chǔ)和手段，是貫徹落實(shí)新時(shí)期水利發(fā)展總基調(diào)的基礎(chǔ)性工作。準(zhǔn)確掌握縣級行政區(qū)年度水土流失動(dòng)態(tài)變化，是水土保持目標(biāo)責(zé)任考核、生態(tài)文明評價(jià)考核的基礎(chǔ)支撐[1]。根據(jù)《全國水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測規(guī)劃（2018—2022年）》和年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作安排，2019年黃河流域（片）伏牛山中條山國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)繼續(xù)開展了全覆蓋的水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測，進(jìn)一步摸清了區(qū)域水土流失面積、強(qiáng)度和分布狀況，為水土保持“強(qiáng)監(jiān)管”提供了強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

黃河流域（片）伏牛山中條山國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)位于河南省西部和山西省南部地區(qū)，共涉及2省21縣（市、區(qū)）總面積29288km2。地理位置在北緯33°33′～35°41′，東經(jīng)110°14′～113°16′，地貌類型以低山丘陵為主，土壤類型主要有褐土、黃褐土和潮土。屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，年均氣溫12.1～15.6℃，年均降水量700～1000mm。區(qū)域內(nèi)部分地區(qū)地形破碎，溝壑縱橫，坡耕地和荒坡較多，水源涵養(yǎng)功能較低，水土流失嚴(yán)重，治理難度較大。

2 研究方法

根據(jù)《區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)定（試行）》要求，研究區(qū)主要采用資料收集、遙感監(jiān)測、野外調(diào)查、模型計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析等方法。在水力侵蝕地區(qū)，1采用中國土壤流失方程CSLE（Chinese Soil Loss Equation）計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)。方程基本形式為：

式中，降雨侵蝕力因子R、土壤可蝕性因子K均采用水利部水土保監(jiān)測中心統(tǒng)一下發(fā)的數(shù)據(jù);坡長和坡度因子L、S采用北京師范大學(xué)開發(fā)的地形因子計(jì)算工具[2]計(jì)算得到;耕作措施和工程措施因子T、E是根據(jù)土地利用和水土保持措施解譯成果，查水土保持耕作措施因子賦值表和水土保持工程措施因子表賦值;植被覆蓋與生物措施因子B是利用MODIS歸一化植被指數(shù)（NDVI）產(chǎn)品和TM多光譜影像，采用融合計(jì)算或參數(shù)修訂的方法，得到24個(gè)半月30 m分辨率的植被覆蓋度（FVC），再結(jié)合24個(gè)半月降雨侵蝕力因子比例計(jì)算得到。

通過模型計(jì)算，獲取以縣級行政區(qū)為單元的水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測成果，依據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）[3]，評價(jià)每個(gè)柵格的土壤侵蝕強(qiáng)度，從而獲得區(qū)域水土流失面積、強(qiáng)度和分布情況，并與2018年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測成果進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 2019年度水土流失監(jiān)測結(jié)果

2019年度監(jiān)測結(jié)果顯示，該區(qū)域土壤侵蝕類型均為水力侵蝕，水土流失面積為9851.82 km2，占土地總面積的33.64%。侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主，面積6907.70km2，占水土流失面積的70.11%;中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕面積分別為2256.43km2、460.70km2、201.79 km2、25.20 km2，占水土流失面積比例為22.90%、4.68%、2.05%、0.26%。

從空間分布來看，該區(qū)域輕度侵蝕主要發(fā)生在一些坡度較緩的耕地和覆蓋度較低的林地、草地上;中度侵蝕主要發(fā)生在部分坡耕地和覆蓋度較低的園地上;強(qiáng)烈及以上侵蝕占比較少，主要發(fā)生在一些有人為擾動(dòng)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目和農(nóng)村道路等地類上。

3.2 年度水土流失動(dòng)態(tài)變化情況

與2018年相比，研究區(qū)2019年水土流失面積減少了273.50km2，減幅2.70%。其中，輕度侵蝕面積增加437.95km2，增幅6.77%;中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕面積分別減少316.26 km2、210.53km2、136.02km2、48.64km2，減幅分別為12.29%、31.36%、40.27%、65.87%。

3.3結(jié)果及原因分析

通過查閱相關(guān)資料，該區(qū)域水土流失面積變化的主要原因有：

（1）城鎮(zhèn)化加快發(fā)展

據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2018年，河南省城鎮(zhèn)化率51.71%，比上一年提高1.55%;山西省城鎮(zhèn)化率達(dá)58.41%，比上年末提高1.07個(gè)百分點(diǎn)。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，不斷推進(jìn)農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)方式由鄉(xiāng)村型向城鎮(zhèn)型不斷轉(zhuǎn)化，集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，引導(dǎo)人們對自然的干擾和破壞減少，從而減少了人為水土流失面積。

（2）水土保持措施持續(xù)發(fā)揮效益

區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)水土保持重點(diǎn)工程持續(xù)實(shí)施。2018年河南省全力推進(jìn)水土保持重點(diǎn)工程建設(shè)，強(qiáng)化水土保持生態(tài)文明工程、水土保持科技示范園區(qū)建設(shè)管理，加強(qiáng)淤地壩安全運(yùn)行管理;山西省不斷加大水土保持投入力度，擴(kuò)大治理范圍，尤其是中央水利發(fā)展資金水土保持、坡耕地水土流失綜合治理等項(xiàng)目綜合治理成效顯著。水土保持措施的有效實(shí)施，使區(qū)域內(nèi)水土流失實(shí)現(xiàn)面積強(qiáng)度“雙下降”。

（3）生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管不斷增強(qiáng)

2018年河南省和山西省陸續(xù)開展了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持專項(xiàng)監(jiān)督檢查，全面加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目事中事后監(jiān)管，嚴(yán)格落實(shí)水土保持“三同時(shí)”制度，有效遏制了由生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目造成的人為水土流失。

（4）土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

2019年研究區(qū)解譯土地利用全部采用2m分辨率遙感影像，與2018年采用的16m分辨率遙感影像相比，地物判別和邊界勾繪的準(zhǔn)確性有很大提高。不同土地利用類型對水土流失的影響不同，各種地類綜合影響該區(qū)域2019年水土流失結(jié)果。由影像分辨率不同導(dǎo)致的兩年遙感影解譯結(jié)果存在較大差異，也是造成兩年間水土流失面積變化的重要原因之一。

4 存在問題與思考

2019年是《全國水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測規(guī)劃（2018—2022年）》實(shí)施的第二年，相比第一年，各項(xiàng)工開展更加熟練有序，但仍存在一些問題：

（1）部分水土保持措施較難通過影像準(zhǔn)確解譯出來。從2米分辨率的遙感影像上一般比較容易解譯出梯田、淤地壩等水土保持工程措施，但造林、封育等生物措施以及魚鱗坑、谷坊等工程措施，較難直接通過影像確定其邊界。建議加強(qiáng)與地方水保部門的溝通，以獲取項(xiàng)目區(qū)水土保持措施的準(zhǔn)確位置，校核解譯成果。

（2）運(yùn)用CSLE模型計(jì)算過程中，當(dāng)不同因子數(shù)據(jù)的精度和分辨率不一致時(shí)，會(huì)對計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響，使得計(jì)算結(jié)果有誤差。建議統(tǒng)一使用相同精度的數(shù)據(jù)，提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。

（3）CSLE模型中土壤可蝕性因子K和降雨侵蝕力因子R，數(shù)據(jù)由水利部監(jiān)測中心統(tǒng)一下發(fā)，但在個(gè)別地區(qū)會(huì)出現(xiàn)異常值，建議使用時(shí)要注意判別。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒲朝勇.貫徹落實(shí)十九大精神 做好新時(shí)代水土保持工作[J].中國水土保持，2017（12）：1-6.

[2]符素華劉寶元，周貴云，等.坡長坡度因子計(jì)算工具[J].中國水土保持科學(xué)，2015，13（5）：105-110.

[3]中華人民共和國水利部水土保持司.土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)（SL 190—2007）[S].北京：中國水利水電出版社，2008：8.

作者簡介：

張亞琳（1991 -），女，助理工程師。主要研究方向：水土保持遙感監(jiān)測。

（作者單位：黃河流域水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測臨潼分中心）