武漢市水土流失現(xiàn)狀及綜合治理對(duì)策

張永利，王 暉，王留林，劉漢生，吳宜進(jìn)

(1.華中師范大學(xué) 地理過(guò)程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430079；2.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430079； 3.湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北 武漢430040)

武漢市水土流失現(xiàn)狀及綜合治理對(duì)策

張永利1,2，王 暉3，王留林1,2，劉漢生1,2，吳宜進(jìn)1,2

(1.華中師范大學(xué) 地理過(guò)程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430079；2.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430079； 3.湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北 武漢430040)

水土流失；成因分析；治理措施；武漢市

水土流失不僅會(huì)造成生態(tài)環(huán)境破壞，而且阻礙了城市生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)對(duì)武漢市水土流失成因、不同區(qū)域水土流失特點(diǎn)、變化趨勢(shì)等進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)：武漢市水土流失加劇與其特殊的自然地理?xiàng)l件和城市建設(shè)速度加快密切相關(guān)；水土流失面積總體呈下降趨勢(shì)，但是部分區(qū)域侵蝕程度有所加劇，表現(xiàn)為強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕面積不斷增加，人為造成的局部水土流失依然嚴(yán)峻；城市水土流失主要呈現(xiàn)大分散、小集中、范圍廣等特點(diǎn)，水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)主要集中在林草植被恢復(fù)率較低的地區(qū)。通過(guò)對(duì)武漢市的水土流失現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了水土流失綜合治理對(duì)策。

水土流失不僅會(huì)造成土壤肥力下降、自然資源破壞，還會(huì)導(dǎo)致湖泊河庫(kù)淤積、防洪蓄水功能降低，更會(huì)損害城市生態(tài)環(huán)境、阻礙地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，因此開(kāi)展水土流失治理是實(shí)現(xiàn)地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工程。水土保持在提升城市競(jìng)爭(zhēng)力和保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境方面的作用已經(jīng)得到了學(xué)者的廣泛認(rèn)同。以武漢市為例，研究人員對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)、“3S”技術(shù)在水保監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用、山區(qū)水土流失防治措施體系和開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)等方面開(kāi)展了大量研究工作[1-4]，而關(guān)于武漢市城市水土流失現(xiàn)狀、分布和防治措施的研究成果較少。本研究計(jì)劃從武漢市水土流失的成因出發(fā)，參考近年的《武漢市統(tǒng)計(jì)年鑒》《2009—2013年武漢市水土保持公告》《武漢市水資源公報(bào)》，以及部分具有參考價(jià)值的文獻(xiàn)和專刊，結(jié)合自然環(huán)境狀況，通過(guò)對(duì)比不同城區(qū)和不同地貌類型區(qū)的水土流失狀況，分析水土流失的分布特點(diǎn)和變化趨勢(shì)，并有針對(duì)性地提出防治對(duì)策。

1 研究區(qū)概況

武漢位于鄂東南、江漢平原東部，E113°41′～115°05′、N29°58′～31°22′，屬北亞熱帶季風(fēng)性(濕潤(rùn))氣候區(qū)，自然植被以常綠闊葉、落葉闊葉混交林為主，年均氣溫17.6°，年均降水量947 mm，雨量充沛但時(shí)空分布不均，常出現(xiàn)旱澇更替。全市現(xiàn)有13個(gè)轄區(qū)，其中江岸區(qū)、江漢區(qū)、硚口區(qū)、漢陽(yáng)區(qū)、武昌區(qū)、洪山區(qū)、青山區(qū)為中心城區(qū)，東西湖區(qū)、蔡甸區(qū)、江夏區(qū)、黃陂區(qū)、新洲區(qū)、漢南區(qū)為新城區(qū)。全市地勢(shì)北高南低，以平原為主，兼有少量低山丘陵和崗地：平原主要位于長(zhǎng)江、漢江及其支流兩岸和湖泊周圍；丘陵分為三列，北列位于新洲區(qū)、黃陂區(qū)北部，中列橫穿城區(qū)，南列分布在蔡甸區(qū)、江夏區(qū)北部；低山主要分布在黃陂區(qū)和新洲區(qū)東北部，海拔200～500 m。

2 水土流失現(xiàn)狀

2.1 水土流失成因分析

第一，武漢市地處華中地區(qū)，位于我國(guó)東部主要雨帶的江淮梅雨帶[5]。近50年的降雨數(shù)據(jù)[6]表明，武漢市各月平均降水量呈正態(tài)分布，雨季尤其是6—8月降雨較多且多為暴雨。集中的降雨為水土流失的發(fā)生提供了動(dòng)力基礎(chǔ)。第二，武漢市低坡丘陵山區(qū)占總面積的18.10%，壟崗平原占總面積的42.56%，在構(gòu)造形跡的控制下形成的壟崗地貌為水土流失的發(fā)生提供了有利的地形條件[7]。第三，土壤抗沖性較差。全國(guó)第二次土壤普查結(jié)果顯示，武漢市土壤類型以水稻土面積最大，占土壤調(diào)查總面積的45.23%，其次是黃棕壤。南方濕熱條件下發(fā)育的以棕紅壤和黃棕壤為主的土體淋溶性較強(qiáng)，在多雨季節(jié)地面排水不良的情況下，雨水向下滲透可將土內(nèi)石灰質(zhì)與其他可溶鹽類溶解沖走，一些較難移去的氧化鐵質(zhì)與黏土等被沖刷并沉積到土壤剖面的B層當(dāng)中，使得表土難以形成膠粒狀物質(zhì)，土壤黏性降低，抗蝕性較差。第四，隨著“武漢城市圈”建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，城市化過(guò)程中公路、橋梁的建設(shè)，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)，不合理的毀林開(kāi)荒、圍湖造田等，造成城市地表硬化面積增大、植被覆蓋度降低，遇強(qiáng)降雨天氣很容易誘發(fā)城市水土流失。

2.2 水土流失面積變化

武漢市屬于我國(guó)水土流失分區(qū)中的南方紅壤丘陵區(qū)，處于湖北省水土流失重點(diǎn)防治分區(qū)中的“重點(diǎn)治理區(qū)”和“重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)”范圍，以水力侵蝕為主[8-9]。近年來(lái)武漢市政府不斷加大水土保持生態(tài)建設(shè)力度，取得了一定效果，但是局部水土流失加劇的現(xiàn)象依然嚴(yán)峻。1996—2013年武漢市土壤侵蝕面積變化趨勢(shì)(表1)表明：1996—2006年土壤侵蝕面積不斷增加，到2006年達(dá)到高峰值，之后隨著小流域綜合治理、退耕還林(草)、“四荒”治理開(kāi)發(fā)等的相繼實(shí)施，土壤侵蝕逐年加劇的局面得到緩解；2006—2013年土壤侵蝕面積呈明顯下降趨勢(shì)，2010年土壤侵蝕面積較2006年減少了436.23 km2，2013年較2010年減少445.41 km2。

表1 1996—2013年武漢市土壤侵蝕面積

據(jù)2013年遙感調(diào)查結(jié)果(圖1)，武漢市土壤侵蝕以輕度為主，占土壤侵蝕總面積的42.46%，中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕面積分別占28.97%、19.28%、9.15%和0.14%。由圖1知，雖然全市范圍內(nèi)土壤侵蝕面積自2006年以來(lái)呈總體下降趨勢(shì)，但是部分區(qū)域侵蝕程度有所加劇，表現(xiàn)為強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕面積增加，說(shuō)明人為造成的局部水土流失依然嚴(yán)峻。1996—2006年極強(qiáng)烈侵蝕面積0.49～1.61 km2，2013年達(dá)到99.11 km2；劇烈侵蝕面積也由2006年的0.03 km2增加到2013年的1.48 km2。

圖1 五次遙感普查土壤侵蝕結(jié)果對(duì)比

3 水土流失分布及特點(diǎn)

3.1 主城區(qū)和新城區(qū)

2013年武漢市土壤侵蝕面積1 082.78 km2，占土地總面積的12.75%。受地形、植被等自然因素的影響，加之人為因素的差異性，主城區(qū)和新城區(qū)水土流失的表現(xiàn)特征有所不同。

武漢市土壤侵蝕具有大分散、小集中、范圍廣等特點(diǎn)。大分散主要表現(xiàn)為各區(qū)均有不同程度的土壤侵蝕，土壤侵蝕面積占土地總面積的比例在5.76%～16.24%(表2)。小集中主要表現(xiàn)在全市土壤侵蝕面積集中在新城區(qū)，達(dá)986.66 km2，是主城區(qū)的10倍以上，同時(shí)新城區(qū)不同程度土壤侵蝕均有，而主城區(qū)不存在劇烈侵蝕。土壤侵蝕在主城區(qū)以輕度和中度侵蝕為主，分別占主城區(qū)土壤侵蝕面積的34.08%和34.18%，而在新城區(qū)則主要以輕度侵蝕為主，占到新城區(qū)土壤侵蝕面積的43.27%。主城區(qū)土壤侵蝕面積較大的是洪山區(qū)，占主城區(qū)土壤侵蝕總面積的54.20%；新城區(qū)土壤侵蝕面積較大的是黃陂區(qū)、江夏區(qū)和新洲區(qū)，分別占新城區(qū)土壤侵蝕總面積的30.21%、27.44%、24.69%。流失范圍廣主要表現(xiàn)在土壤侵蝕面積占全市土地總面積比例較高，為12.75%，流失面積較大。

表2 2013年武漢市土壤侵蝕面積分布 km2

3.2 重點(diǎn)防治區(qū)

根據(jù)2013年武漢市衛(wèi)星遙感影像，水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)主要集中在林草植被恢復(fù)率較低的地區(qū)。水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)主要集中在黃陂木蘭山區(qū)、梅院泥庫(kù)區(qū)、黃陂前川、江夏梁子湖水系、都市發(fā)展圈等7個(gè)區(qū)域，成片狀分布，面積3 118.93 km2，占全市土地總面積的36.72%；水土流失重點(diǎn)治理區(qū)主要集中在黃陂北部山區(qū)、新洲道觀河庫(kù)區(qū)、江夏中部丘陵區(qū)、蔡甸國(guó)道沿線等4個(gè)區(qū)域，面積1 763.53 km2，占全市土地總面積的20.76%?？傮w來(lái)看，水土流失嚴(yán)重的區(qū)域主要集中在武漢市的中部、東南部、北部、東北部，其中：黃陂北部山區(qū)因早年亂砍濫伐導(dǎo)致植被覆蓋率降低，水土流失嚴(yán)重；江夏中部八分山、長(zhǎng)山等丘陵地區(qū)因開(kāi)山采石等造成自然山體破碎、地表植被破壞嚴(yán)重；東湖開(kāi)發(fā)區(qū)南部鳳凰山一帶因開(kāi)發(fā)建設(shè)造成地表裸露，水土大量流失。

4 水土流失綜合治理對(duì)策

根據(jù)武漢市水土流失的成因、變化趨勢(shì)和各區(qū)水土流失特點(diǎn)，提出了武漢市水土流失綜合治理對(duì)策：①針對(duì)降雨集中、多梅雨的特點(diǎn)，盡量避免雨季大規(guī)模施工，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)減少地表裸露時(shí)間。②針對(duì)低山丘陵、壟崗地貌易發(fā)生水土流失和棕紅壤、黃棕壤淋溶性較強(qiáng)的特點(diǎn)，建議開(kāi)展小流域水土流失綜合治理：在林草植被稀疏的緩坡區(qū)培育水保林和經(jīng)濟(jì)林，必要時(shí)可采取封禁治理，充分依靠生態(tài)的自我修復(fù)能力；在農(nóng)耕水土流失區(qū)采用保土耕作和增加地表覆蓋的方法，注重土壤改良，增加土壤透水性，減輕徑流沖刷；在坡度大于25°的陡坡區(qū)采取工程和生物措施相結(jié)合的方法，以封山育林為主，改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。③對(duì)于侵蝕程度有明顯增加的區(qū)域(主要是強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕區(qū)域)，應(yīng)加強(qiáng)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)水土流失動(dòng)態(tài)追蹤，加大監(jiān)管力度。④對(duì)城市水土流失治理，既要考慮水土保持措施的經(jīng)濟(jì)效益，還要兼顧城區(qū)景觀建設(shè)的要求和與周邊生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性。⑤對(duì)于生態(tài)功能保護(hù)區(qū)和限制性開(kāi)發(fā)區(qū)，比如生態(tài)湖泊和山區(qū)風(fēng)景區(qū)要采取更嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)力度，嚴(yán)禁不合理的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)，實(shí)行強(qiáng)制性保護(hù)，避免人為因素對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞。⑥要加強(qiáng)沿江、沿河堤防建設(shè)，注重江堤坡岸的水土流失防護(hù)；加大水土保持監(jiān)督執(zhí)法力度，促進(jìn)水土保持方案落實(shí)，最大限度地遏制生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目造成的環(huán)境破壞和人為水土流失；重視水土保持法律法規(guī)的完善，推進(jìn)水土保持生態(tài)補(bǔ)償制度的落實(shí)；對(duì)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)的建設(shè)項(xiàng)目要嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案評(píng)審制度，并按規(guī)定上繳水土保持設(shè)施補(bǔ)償費(fèi)；加強(qiáng)水土保持科學(xué)技術(shù)研究，以及水土保持規(guī)劃、培訓(xùn)工作，為水土流失治理提供科技支撐。

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[9] SL 190—2007，土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[S].

(責(zé)任編輯 李楊楊)

S157.2

A

1000-0941(2015)08-0042-03

張永利(1989—)，男，河南周口市人，碩士研究生，主要從事水土保持方面的研究；通信作者吳宜進(jìn)(1963—)，男，江西九江市人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事區(qū)域資源開(kāi)發(fā)與利用方面的研究。

2015-03-18