王家溝小流域50 a土地利用動(dòng)態(tài)變化分析

張 勇 ，蔡繼清 ，孫雁君 ，杜 軼

（1.山西省水土保持科學(xué)研究所，山西太原030045；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801）

防治水土流失、保護(hù)水土資源是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我國(guó)在50余a水土保持實(shí)踐過(guò)程中，探索出了很多比較卓有成效的水土流失綜合治理方法或模式，其中以小流域?yàn)榛締卧乃亮魇ЬC合治理模式，在改善流域生態(tài)環(huán)境、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步等方面取得了顯著效果[1]。但人類的長(zhǎng)期介入與干預(yù)，造成小流域內(nèi)土地利用格局發(fā)生了較大的變化。土地利用/覆蓋變化（LUCC）是當(dāng)前全球變化研究的重要內(nèi)容[2-3]，其中土地覆蓋變化格局和土地利用變化過(guò)程是LUCC的主要議題[4]，大量的研究性論文也證實(shí)了這一點(diǎn)[5-6]。但以小流域?yàn)閱卧乃亮魇е卫磉^(guò)程中引起的土地利用結(jié)構(gòu)變化還比較少見(jiàn)[7-8]。

王家溝小流域是黃土高原丘陵溝壑區(qū)得到水土流失綜合治理的典型性小流域，50多a的綜合治理，使得流域內(nèi)水土流失得到了很好地控制，土地利用結(jié)構(gòu)也得到了優(yōu)化。針對(duì)王家溝小流域50 a土地利用變化過(guò)程，筆者進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

王家溝小流域地處山西省呂梁市離石區(qū)城北4 km處，地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°09′，北緯37°33′，面積為9.1 km2。地貌類型屬黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)，主要特征是梁峁起伏、溝壑縱橫、支離破碎。流域主溝長(zhǎng)4.6 km，溝道平均比降2.7%，溝壑密度為7.01 km/km2。流域海拔介于950～320 m之間，相對(duì)高差370 m。流域氣候?qū)俚湫团瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，春季干燥多風(fēng)，夏季酷熱多雨，秋季溫涼適中，冬季嚴(yán)寒少雪，多年（1955—2005年）平均降水量為475.2 mm，年均日照時(shí)數(shù)為2 592 h，年均氣溫8.9℃，年＞10℃積溫為3 298.3℃，無(wú)霜期150～180 d，年均風(fēng)速1.3 m/s，多年水面平均蒸發(fā)量為1 850.8 mm。流域內(nèi)主要土地利用類型包括坡耕地、梯田、壩地及溝坡地4種類型。流域治理前，耕地全部為坡耕地，經(jīng)過(guò)50多a的連續(xù)治理，流域的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。流域內(nèi)林木現(xiàn)存有刺槐、檸條、楊、柳、油松，還有少量棗、蘋(píng)果、桃、杏、山楂、核桃等。農(nóng)作物種類40余種。

王家溝小流域共涉及3個(gè)行政村6個(gè)自然村，即王家溝村、娘娘廟村、長(zhǎng)大局村（包括長(zhǎng)大局村、王家山村、陳家墕村和趙家墕村4個(gè)自然村），2008年底，流域人口為1 639人。

研究采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于王家溝小流域1959—2008年土地利用面積統(tǒng)計(jì)資料，并結(jié)合近期王家溝小流域土地利用現(xiàn)狀圖展開(kāi)工作。因時(shí)間跨度較大，本研究將流域內(nèi)農(nóng)用地、林地和草地三大地類作為主要研究對(duì)象。

2 結(jié)果與分析

1959—1985年，山西省水土保持科學(xué)研究所對(duì)王家溝小流域進(jìn)行了堅(jiān)持不懈地整治與治理，加之“七五”期間（1986—1990年）的集中強(qiáng)化治理，農(nóng)用地、林地和草地面積比例到20世紀(jì)80年代末已趨于合理化，從圖1可看出，1989年底就是這個(gè)拐點(diǎn)。1959—2008年王家溝小流域農(nóng)用地、林地和草地3類土地面積變化趨勢(shì)及利用狀況如下。

2.1 農(nóng)用地面積變化趨勢(shì)及土地利用狀況

從圖1可以看出，農(nóng)用地面積呈下降趨勢(shì)，由1959年底的429.90 hm2下降為2008年底的356.21 hm2，共減少了 73.69 hm2，減少 17.14%。從圖1、圖2、圖3可以看出，農(nóng)用地面積在減少，但從其組分來(lái)看，機(jī)修梯田和壩地所占的比例在逐年增加，而坡旱地的比例在逐年降低，說(shuō)明所采取的水土保持生物措施在逐年發(fā)揮其效益，且越來(lái)越顯著。根據(jù)協(xié)同效應(yīng)原理，流域內(nèi)的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境在潛移默化中向良性軌道發(fā)展，這將有助于農(nóng)用地土地生產(chǎn)率（即生產(chǎn)能力）的提高，一定程度上可提高生態(tài)承載力水平。淤地壩作為小流域水土流失治理的一項(xiàng)重要工程措施，在王家溝小流域也不例外。從圖2可看出，通過(guò)淤地壩工程的建設(shè)，流域內(nèi)壩地面積從1959年的7.04 hm2增加到2008年的38.62 hm2，增加了31.58 hm2，增幅高達(dá)448.58%，這也是導(dǎo)致農(nóng)用地面積小幅增加的原因之一。

2.2 林地面積變化趨勢(shì)及土地利用狀況

從圖1還可看出，林地面積呈上升趨勢(shì)，由1959年底的159.83 hm2上升為2008年底的366.60 hm2，共增加了 206.77 hm2，增幅為129.37%。從圖1、圖4可以看出，在1959—1989年期間，林地面積大幅度增加，共增加205.01 hm2，增幅為128.27%，主要是由于灌木林面積的大幅度增加所致。王家溝小流域位于黃土高原區(qū)，流域內(nèi)有黃土高原的大氣候特征，也兼有特色的小氣候，為發(fā)展低矮灌木提供了保障，灌木林面積的增加，對(duì)流域內(nèi)水土資源的防護(hù)起到了積極的作用。此外，多年來(lái)，山西省水土保持科學(xué)研究所合理調(diào)節(jié)流域內(nèi)喬木林和灌木林的面積，適地種植經(jīng)濟(jì)林，引進(jìn)、培育、改良、栽植生態(tài)經(jīng)濟(jì)型灌木樹(shù)種——?dú)W李，在增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，也使得小流域水土流失得到了控制。

2.3 草地面積變化趨勢(shì)

從圖1可以看出，草地面積呈下降趨勢(shì)，由1959年底的455.60 hm2，下降為2008年底的118.59 hm2，共減少了 337.01 hm2，減少 73.97%。

3 結(jié)論

1959—2008年通過(guò)50多a持續(xù)不斷地水土保持綜合治理，王家溝小流域的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，農(nóng)用地和草地面積的減少及林地面積的增加，符合王家溝小流域水土保持生物措施配置比例，對(duì)促進(jìn)水土保持可持續(xù)發(fā)展起積極作用。說(shuō)明調(diào)節(jié)土地利用結(jié)構(gòu)是小流域水土保持綜合治理模式中的一項(xiàng)關(guān)鍵性措施，它有效地控制了當(dāng)?shù)貒?yán)重的水土流失，在減少地表徑流量和輸沙量的同時(shí)，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，增加了農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入，使王家溝小流域的生態(tài)系統(tǒng)逐漸走上良性發(fā)展軌道和可持續(xù)發(fā)展的道路。

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