浙江省水土流失的時(shí)空動(dòng)態(tài)研究

廖承彬

(浙江省水土保持監(jiān)測(cè)中心,浙江杭州 310009)

浙江省是全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份之一。2006年浙江省人均G D P達(dá)到 3 975美元,位居全國(guó)第四,是全國(guó)人均 G D P(2 039美元)的 1.95倍。另?yè)?jù)第五次全國(guó)人口普查結(jié)果,2004年浙江省城市化水平達(dá)到了 54%,超過(guò)了世界平均城市化水平(50%)[1]。浙江是一個(gè)丘陵山區(qū)面積遠(yuǎn)大于平原區(qū)面積的山區(qū)省份,大部分城市位于沿海和河谷盆地,由于土地資源的限制,目前大部分的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)活動(dòng)集中在丘陵山區(qū),快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和特殊的地形結(jié)構(gòu)形成的剪刀差錯(cuò)位,使浙江省的水土流失在時(shí)空分布上發(fā)生了很大變化。本研究就經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下人為加速水土流失的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行了分析討論。

1 水土流失特征的時(shí)空動(dòng)態(tài)趨勢(shì)

1.1 水土流失強(qiáng)度的時(shí)空動(dòng)態(tài)趨勢(shì)

1987、1997、2000、2004年,浙江省先后開(kāi)展了 4次水土流失遙感普查。結(jié)果表明:浙江省水土流失總面積從 1987年的25 708.00 km2減少到 2004年的13 654.13 km2,平均每年減少669.66 km2,減少類(lèi)型以輕度水土流失為主。中度以上水土流失面積先增加后減少,強(qiáng)烈以上水土流失面積呈遞增趨勢(shì),其遞增趨勢(shì)在空間分布上出現(xiàn)兩個(gè)極端(表1),一個(gè)出現(xiàn)在貧困山區(qū),如麗水地區(qū)坡度大于 25°的坡地;另一個(gè)集中發(fā)生在低丘緩坡地的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)工程建設(shè)區(qū),如溫州地區(qū)。2004年浙江省劇烈水土流失面積相比前幾次普查結(jié)果增長(zhǎng)趨勢(shì)最為明顯,尤其杭州市區(qū)和溫州市區(qū)增長(zhǎng)速度最快,其次是山地丘陵面積廣、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低的衢州和麗水地區(qū)(圖1)。

表1 強(qiáng)度以上水土流失面積變化km2

圖1 劇烈水土流失動(dòng)態(tài)變化

1.2 低丘緩坡地是水土流失的主要發(fā)生地

浙江省屬南方紅壤丘陵區(qū),水土流失以水力侵蝕為主,局部地區(qū)存在滑坡、泥石流等重力侵蝕,沿海地區(qū)還有一定程度的風(fēng)力侵蝕。2004年全省水土流失遙感普查結(jié)果顯示:全省共有水土流失面積 13 654.13 km2,占土地總面積的 12.95%,其中坡度＜8°的水土流失面積占到 10.3%,8°—25°的占 57.4%,大于25°的占 32.3%。全省水土流失主要發(fā)生在 8°以上的坡地,在8°—25°的坡地相對(duì)集中(圖2)。雖然不同地區(qū)水土流失分布的坡度比例有所差異,但總的趨勢(shì)是以低丘緩坡地為主要的水土流失區(qū)(圖3)。從水土流失的強(qiáng)度來(lái)看,強(qiáng)烈水土流失面積743.37 km2,主要發(fā)生在 15°—25°的坡地;極強(qiáng)烈水土流失面積306.50 km2,集中發(fā)生在 25°—35°的坡地(表2)。

1.3 不同土地利用類(lèi)型的水土流失面積

根據(jù)土地利用類(lèi)型的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),對(duì) 2003年浙江省土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),將全省土地利用類(lèi)型分為 9大類(lèi),其中耕地面積占 19.3%,園地占 5.4%,林地占 52.8%,牧草地占0.1%,其他農(nóng)用地占 4.6%,居民點(diǎn)及工礦用地占 6.3%,交通運(yùn)輸用地占 0.6%,水利設(shè)施用地占 1.4%,未利用地占 9.5%。2004年的水土流失遙感普查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,在上述土地利用類(lèi)型中水土流失率最大的是林地(19.4%),其余依次為園地(9.5%)、牧草地(9.2%)、耕地(7.0%)、其他農(nóng)用地(3.8%),居民點(diǎn)及工礦用地(0.5%)最小。從水土流失強(qiáng)度分布特征分析,各種土地利用類(lèi)型中以坡耕地的強(qiáng)度以上水土流失面積所占比例最大,其次為工礦用地和其他用地。從不同土地利用類(lèi)型水土流失面積的空間分布來(lái)看,林地水土流失面積在各個(gè)市區(qū)都占很大的比重,趨勢(shì)與全省相一致,其他各類(lèi)用地在各個(gè)市區(qū)的比重各有差異(圖4)。綜上所述,浙江省水土流失的時(shí)空分布特征可概括為:水土流失面積小、強(qiáng)度大,強(qiáng)度水土流失空間分布分散、時(shí)間集中性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)變化速度快,低丘緩坡地水土流失面積廣、強(qiáng)度大、類(lèi)型多樣,水土流失治理效益顯著,人為誘發(fā)性水土流失突出。

表2 不同強(qiáng)度水土流失面積 km2

2 水土流失時(shí)空分布特征的成因分析

浙江省的水土流失無(wú)論是在危害程度、誘發(fā)因素,還是在動(dòng)態(tài)變化方面都被賦予了許多新的內(nèi)涵,分析其成因是加強(qiáng)水土流失治理的基礎(chǔ)。

2.1 開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目不同工期水土保持措施效益差異是強(qiáng)度水土流失面積波動(dòng)的原因之一

浙江省水土流失時(shí)空變化特征的形成與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、特殊的地形條件、水土保持工作歷史密切相關(guān)。自 20世紀(jì) 80年代以來(lái),浙江省大力開(kāi)展以小流域?yàn)閱卧?山、水、田、林、路相結(jié)合的綜合治理,水土流失面積大幅度減少,但隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,各種類(lèi)型的資源開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目不斷上馬,開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目誘發(fā)水土流失已成為浙江省新增水土流失的重要組成部分。開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目誘發(fā)水土流失的主要方式可概括為三大類(lèi)[2]:第一類(lèi),工程建設(shè)占用大量土地。一方面是在建設(shè)期內(nèi),建筑工地閑置和堆放建筑材料造成的水土流失;另一方面是為獲取建筑材料,在原材料產(chǎn)地大量堆放棄土(石)渣造成的水土流失。第二類(lèi),在道路建設(shè)過(guò)程中開(kāi)挖邊坡、構(gòu)筑人工邊坡、破壞下墊面結(jié)構(gòu),造成了嚴(yán)重的水土流失。第三類(lèi),隨著城市化的發(fā)展、勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)型和城市人口的增加,城市邊緣土地利用方式發(fā)生了很大變化,在土地利用轉(zhuǎn)型的過(guò)程中也會(huì)誘發(fā)水土流失。

杭州市和溫州市劇烈水土流失面積比例增長(zhǎng)最快,這一現(xiàn)象與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快、工程建設(shè)項(xiàng)目上馬力度大,而水土保持措施見(jiàn)效相對(duì)滯后密切相關(guān)。工程建設(shè)項(xiàng)目具有明顯的周期性,在施工期誘發(fā)水土流失較為嚴(yán)重,容易出現(xiàn)強(qiáng)度水土流失,主要呈線狀和點(diǎn)狀分散分布;竣工后植被恢復(fù)速度快,從而形成了水土流失時(shí)空動(dòng)態(tài)變化速度快的特點(diǎn),這與浙江省全面貫徹落實(shí)水土保持“三同時(shí)”制度以及優(yōu)越的氣候條件有關(guān)。

以溫州市為例,浙江省 2005年水土保持監(jiān)測(cè)公報(bào)顯示:2005年溫州市水土流失總面積和所占比例均位列浙江省首位,1987—2004年,雖然水土流失的總面積有所減少,但其中強(qiáng)度以上水土流失面積卻呈逐年增加趨勢(shì),到 2004年強(qiáng)度以上的水土流失面積已經(jīng)占到全市水土流失面積的 11.6%,水土流失面積也占到土地總面積的 34%以上。2004年的水土流失遙感普查結(jié)果也顯示:在浙江省水土流失嚴(yán)重的 24個(gè)縣區(qū)中,僅溫州市就占了 7個(gè),其中市轄的甌海區(qū)(34.27%)和鹿城區(qū)(34.04%)更是位于全省前列。與水土流失狀況相反的是,這兩個(gè)縣級(jí)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快,農(nóng)民人均純收入在全省最高,其水土流失面積比例高、強(qiáng)度大的主要原因是工程建設(shè)項(xiàng)目上馬速度快、規(guī)模大,而相應(yīng)水保設(shè)施的攔沙效益相對(duì)滯后。

城市化建設(shè)是工程開(kāi)發(fā)建設(shè)的集中表現(xiàn),浙江省城市建成區(qū)面積由 1998年的 827.54 km2擴(kuò)展到 2004年的 1 891.82 km2。隨著城市化的快速發(fā)展,加之浙江省特殊的地理位置,決定了城市化發(fā)展必然要由近及遠(yuǎn)向周?chē)鹆晟絽^(qū)滲透。在滲透過(guò)程中,城市周邊地區(qū)成為了人為活動(dòng)強(qiáng)烈、土地利用轉(zhuǎn)型最快的地帶,在房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)上山、工業(yè)園區(qū)進(jìn)溝、交通建設(shè)劈山開(kāi)路、建材部門(mén)挖山取材、菜地爬坡、水田上山等活動(dòng)迫使土地利用方式轉(zhuǎn)型的過(guò)程中必然會(huì)誘發(fā)不同程度的水土流失,同時(shí)加重了水土資源污染。目前,浙江省已開(kāi)始進(jìn)入人均 G D P從 3 000美元向 5 000美元邁進(jìn)的重要階段,世界城市化規(guī)律表明這一時(shí)期是城市化的推進(jìn)時(shí)期,說(shuō)明浙江省在近幾十年城市化速度還會(huì)加快,城市化發(fā)展對(duì)水土資源和環(huán)境的影響也會(huì)不斷加大[4-5]。

2.2 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)林開(kāi)發(fā)建設(shè)是導(dǎo)致林地水土流失比重大的原因之一

植樹(shù)造林、提高植被覆蓋度是治理水土流失的主要措施,然而在浙江省卻出現(xiàn)了林地水土流失面積比重大的特殊現(xiàn)象,究其原因是受近 10多年來(lái)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)林的影響。經(jīng)濟(jì)林的經(jīng)營(yíng)和管理決定了其不同于一般的天然林和其他用材林。一是經(jīng)濟(jì)林的單一性和單株生長(zhǎng)的生理需求特點(diǎn)導(dǎo)致了其林相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、郁閉度低、截流能力差,限制了其控制水土流失的能力;二是林下鋤草、施肥、灌溉、剪枝等人為干擾頻率高的管理特點(diǎn),造成了林下地面裸露、土壤板結(jié)入滲能力下降,失去了減少地表徑流的作用;三是經(jīng)濟(jì)林的更替周期短,尤其是果樹(shù)林的更替更為突出,在林地轉(zhuǎn)換的初期植被覆蓋度很低,基本上無(wú)覆蓋,水土流失最為嚴(yán)重。

近幾年,浙江省各地丘陵山區(qū)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)林,農(nóng)民收入大幅度提高,但是在經(jīng)濟(jì)林開(kāi)發(fā)初期會(huì)誘發(fā)一定程度的水土流失。以竹林地為例,坡地竹筍是各地居民食用的主要蔬菜之一,德清縣的早竹園地超過(guò) 2 000 hm2,大部分是近 10年來(lái)種植的,因早竹園地要常年保持土質(zhì)疏松,不能修成水平梯田,水土流失現(xiàn)象非常嚴(yán)重。例如,嵊州金庭鎮(zhèn)桃形李開(kāi)發(fā)基地的水土流失問(wèn)題較為典型,據(jù) 2005年 9月的中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合科考紅壤區(qū)浙江考察組調(diào)查數(shù)據(jù),金庭江流域面積 51 km2,現(xiàn)有水土流失面積 18.39 km2,其中中度和強(qiáng)度水土流失面積占到了水土流失總面積的 54%,且主要分布在靈鵝村、華堂村一帶的桃形李經(jīng)濟(jì)林開(kāi)發(fā)基地,浙西北的山核桃林地的水土流失也非常嚴(yán)重。據(jù)浙江省土壤侵蝕潛在危險(xiǎn)性分析評(píng)價(jià),浙江省56.69%的耕地面積屬于低潛在侵蝕危險(xiǎn)性區(qū)域;而林地則不同,有 50.43%處在高潛在侵蝕危險(xiǎn)區(qū)域,40.63%分布于中潛在危險(xiǎn)性區(qū)域;園地面積的 68.2%分布在中高潛在危險(xiǎn)性區(qū)域。

2.3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和勞動(dòng)力轉(zhuǎn)型是水土流失面積減少的原因之一

水土流失治理需要一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),近幾十年來(lái)浙江省經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,省委省政府和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)非常關(guān)注水土保持工作,投入到水土保持領(lǐng)域的經(jīng)費(fèi)逐年增加,陸續(xù)開(kāi)展的一些水土保持重點(diǎn)治理工程使水土流失面積大幅度下降。一個(gè)地區(qū)的水土流失狀況和該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著高度的相關(guān)性。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期,區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第一產(chǎn)業(yè)為主,工業(yè)結(jié)構(gòu)處于初級(jí)產(chǎn)品和原材料加工階段,農(nóng)業(yè)土地利用方式粗放,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)水土資源的依賴(lài)性很強(qiáng),但是經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人們對(duì)水土保持的理性認(rèn)識(shí)很低,會(huì)從不同方面、通過(guò)不同方式對(duì)水土資源造成負(fù)面影響,導(dǎo)致水土流失的加劇和狀況惡化。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中期階段,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,第二、三產(chǎn)業(yè)的比重加大,對(duì)土地的依賴(lài)性降低,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境的要求在提高,水土資源保護(hù)意識(shí)得到了增強(qiáng),從而使得當(dāng)?shù)氐乃亮魇顩r逐步得到減緩和遏制。到了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高級(jí)階段,一方面坡地的利用方式轉(zhuǎn)型加快,人們通過(guò)高投資、精經(jīng)營(yíng)的開(kāi)發(fā)方式提高單產(chǎn)、縮小面積,其余坡地退耕還林還草大大減少了水土流失;另一方面政府加大對(duì)水土保持和生態(tài)建設(shè)的投資,將水土保持工作提高到一個(gè)重要日程上來(lái),加大了水土流失的治理力度,使水土流失的面積大幅度減少。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起,農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變。2004年,浙江省從事農(nóng)林牧漁業(yè)的勞動(dòng)力只占農(nóng)村勞動(dòng)力總數(shù)的 39.3%,有 60.7%的勞動(dòng)力外出打工或從事建筑業(yè)及其他非農(nóng)行業(yè),農(nóng)村出現(xiàn)了許多棄耕坡地。近年來(lái),很多農(nóng)民自發(fā)地將所棄耕地實(shí)行土地利用方式轉(zhuǎn)變,其中趨向自然生態(tài)恢復(fù)的占大多數(shù),部分實(shí)行轉(zhuǎn)移承包,將耕地轉(zhuǎn)為林草地,對(duì)坡耕地水土流失狀況的改善起到了促進(jìn)的作用。

3 浙江省水土流失治理的重點(diǎn)調(diào)控建議

浙江省水土流失的主要原因不僅是過(guò)去常見(jiàn)的陡坡墾殖和砍伐森林,而且出現(xiàn)了許多例如土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、勞動(dòng)力轉(zhuǎn)型等經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中新的誘發(fā)因素。面對(duì)水土保持工作的新挑戰(zhàn),應(yīng)調(diào)整重點(diǎn)治理方向,采取更加積極主動(dòng)和有針對(duì)性的治理措施。

3.1 加大開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治力度,提高治理標(biāo)準(zhǔn),縮短恢復(fù)期

在原有水土保持法律、法規(guī)和監(jiān)督管理體系的基礎(chǔ)上,一要加大開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案申報(bào)審批制度、“三同時(shí)”制度和竣工驗(yàn)收制度的實(shí)施力度;二是要完善和提高水土保持方案編制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系;三是要提高開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持的投入資金,在開(kāi)發(fā)建設(shè)區(qū)提倡實(shí)施以水土保持工程措施為主配以生態(tài)措施的綜合治理方法,提高地面復(fù)綠率,力爭(zhēng)縮短恢復(fù)期,最大限度地遏制由開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目誘發(fā)的新的水土流失。

3.2 改變常規(guī)的經(jīng)濟(jì)林經(jīng)營(yíng)方式,減少林地的水土流失面積

鼓勵(lì)和教育農(nóng)民不要只顧眼前利益,要應(yīng)用科學(xué)方法和生態(tài)學(xué)知識(shí)經(jīng)營(yíng)經(jīng)濟(jì)林和園地。采取林灌草相結(jié)合的多層林相結(jié)構(gòu),選擇在時(shí)間上相互接應(yīng)和空間上互不爭(zhēng)光、爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥的品種,實(shí)行林下免耕,增加植被的覆蓋度和地面枯枝落葉層的厚度,提高土壤的入滲和蓄水能力。經(jīng)濟(jì)林地不同于其他林地,科學(xué)的管理是必需的,因此要配套必要的水土保持工程措施,削減坡面徑流,減小徑流的侵蝕能力。

3.3 加強(qiáng)棄耕坡地的管理,大力推行坡耕地層層攔蓄的水土保持措施體系

對(duì)棄耕坡地的管理和治理應(yīng)在保證土地政策不變的前提下實(shí)行村鎮(zhèn)統(tǒng)一管理或轉(zhuǎn)移承包和調(diào)整土地利用方式,實(shí)施人工輔助的生物措施,改種多年生、覆蓋度大、易管理的林草樹(shù)種,既能保證棄耕坡地的充分利用,又發(fā)揮了棄耕坡地生物措施保持水土的作用。

對(duì)坡耕地的水土流失治理應(yīng)采取層層設(shè)防和工程、農(nóng)業(yè)、生態(tài)綜合防治措施。首先在坡面和溝頭修建水土保持工程措施,進(jìn)行坡改梯建設(shè)。在溝谷修建截水溝、沉沙池、蓄水池等小型水利水保工程,加強(qiáng)溝頭防護(hù),控制溝壑發(fā)展。按照 “截、引、排、蓄”相結(jié)合的原則,綜合配置坡溝徑流調(diào)控體系,攔蓄和排泄坡面徑流,減少坡面水土流失。其次在實(shí)施工程措施的基礎(chǔ)上,對(duì)于坡度小于 20°的坡地,調(diào)整其土地利用結(jié)構(gòu),實(shí)施農(nóng)業(yè)耕作措施,進(jìn)行季節(jié)性作物調(diào)整,減少地面裸露時(shí)間;對(duì)于大于20°的坡地,提倡實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù),加強(qiáng)林草植被建設(shè)及管制的改進(jìn),減少人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾;尤其是對(duì)于 25°以上的坡地,要實(shí)行退耕還草還林和封山育林,依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力,使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。

3.4 加大生態(tài)移民力度,加快水源地水土流失防治是確保飲用水源地安全的重要途徑

在一些自然條件惡劣、貧困落后的山區(qū),動(dòng)員和鼓勵(lì)村民進(jìn)行生態(tài)移民。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行移民規(guī)劃:從山坡移到溝川,實(shí)行封山育林等水土保持措施;從山區(qū)移到平川,進(jìn)行全流域三位一體的水土保持生態(tài)修復(fù),確保飲用水源地安全。同時(shí),總結(jié)之前生態(tài)移民的成功經(jīng)驗(yàn),加大移民力度,提高經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),完善生態(tài)移民的準(zhǔn)則規(guī)程和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制。

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