廣東省郁南縣水土流失狀況及動態(tài)分析

李思穎

（廣東河海工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510642）

0 引言

廣東省屬全國水力侵蝕類型區(qū)中的南方紅壤丘陵區(qū)[1]，雨量充沛且降雨集中、土壤抗蝕力弱、林下植被匱乏且多樣性差、低山丘陵面積廣泛、坡多且陡、人類活動密集擾動等因素的綜合，易誘發(fā)水土流失[2-3]。根據(jù)最新公開資料，2019年全省土壤侵蝕總面積為1.80 萬km2，占土地總面積的10.09%，主要分布于粵西和粵北低山丘陵地區(qū)[4]。郁南縣處于粵西北部，屬廣東省西江下游水土流失重點治理區(qū)，水土流失防治任務艱巨。對郁南縣展開水土流失調查與分析，摸清底數(shù)、規(guī)律和成因，有助于扎實有效推進水土流失防治工作。

1 區(qū)域概況

郁南縣位于廣東省西部、西江中游南岸，轄區(qū)面積1966.2 km2。郁南縣地理位置見圖1。

圖1 郁南縣地理位置

郁南縣地勢南北低、中部高，西南為丘陵區(qū)，中部多屬山區(qū)?？h境山脈屬云開大山的余脈，全縣最高的金菊頂山，海拔876 m。全縣以丘陵和低山為主，西北部和東北部為丘陵低山區(qū)，中部為低山丘陵區(qū)，南部為丘陵臺地的地形。全縣山區(qū)面積1580.54 km2，占全縣總面積的80.39%；丘陵面積318.07 km2，占全縣面積的16.12%；平原面積67.73 km2，占全縣面積的3.44%。全縣耕地面積24.2 萬畝。區(qū)域內出露的地層主要為古老的震旦系和寒武系，在連灘出露有奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、三迭紀、侏羅紀和白堊紀等地層。境內土壤類型主要有赤紅壤、紅壤、黃壤、紅色石灰土等，其中以赤紅壤為主，約占自然土壤的81%，其次為紅壤，約占自然土壤的12%。郁南縣有森林面積13萬 hm2，森林覆蓋率72.63%。

郁南縣屬亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫為21.4℃，多年平均降雨量1318 mm，降雨分布不均，一般北部多于南部。多年平均蒸發(fā)量為1526.2 mm，多年平均日照1779.7 小時，年平均風速為1.7 m/s，常年主導風向為西北風和東風。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 數(shù)據(jù)

為準確掌握郁南縣水土流失狀況，使用2018 年高分一號衛(wèi)星遙感影像對郁南縣植被覆蓋度、土地利用狀況、土壤侵蝕強度及其面積等進行系統(tǒng)普查。高分一號多光譜數(shù)據(jù)空間分辨率為8 m，全色數(shù)據(jù)空間分辨率為2 m。郁南縣監(jiān)測區(qū)共采用了6 景高分一號衛(wèi)星影像，時相為2018年1 月～3 月。

2.2 方法

2.2.1 水土流失遙感調查

水土流失遙感調查采用三因子分級法，見表1。

表1 三因子分級標準

根據(jù)全縣的土地利用類型、植被覆蓋度、地形坡度狀況進行水土流失強度等級的劃分，獲得全縣的水土流失類型、強度、面積和空間分布數(shù)據(jù)。具體技術線路見圖2。

圖2 郁南縣水土流失遙感普查技術路線

2.2.2 土地利用現(xiàn)狀分類

獲得遙感影像數(shù)據(jù)后，根據(jù)解譯需要，對影像進行必要的處理，包括大氣糾正、幾何正射校正、鑲嵌、融合、彩色合成以及勻色等處理過程，最終生成2 m分辨率的郁南縣模擬真彩色遙感影像圖（圖3），作為解譯土地利用現(xiàn)狀的基礎底圖。然后采用目視解譯的方法進行識別分類，使用現(xiàn)場調查的方式進行確認驗證。

圖3 郁南縣高分一號真彩色影像

2.2.3 植被覆蓋度

植被覆蓋度采用一種參數(shù)改進的像元二分模型進行提取[5]。根據(jù)郁南縣植被情況，確定本次計算為區(qū)域植被覆蓋度最大值近似于100%、最小值近似于0%的參數(shù)工況。首先利用遙感影像近紅外波段和紅光波段計算出分析區(qū)域的歸一化植被指數(shù)（NDVI），然后利用數(shù)據(jù)像元統(tǒng)計工具得出累計頻率5%和95%的NDVI值作為最大值和最小值代入像元二分模型計算提取植被覆蓋度。

2.2.4 地形坡度

從網(wǎng)上獲取30 m分辨率的區(qū)域DEM數(shù)據(jù)集，通過重采樣生成8 m分辨率的DEM數(shù)據(jù)，然后通過gis軟件計算地形坡度數(shù)據(jù)。

3 結果與分析

根據(jù)三因子分級原則，通過土地利用、植被覆蓋度、地形坡度數(shù)據(jù)的疊加，得到郁南縣水土流失強度分布見圖4。2018 年，郁南縣共有水土流失面積286.4 km2，占全縣國土總面積的14.57%，其中人為因素侵蝕面積118.2 km2，自然因素侵蝕面積168.2 km2。坡耕地侵蝕、生產(chǎn)建設項目及其他侵蝕分別占人為因素土壤侵蝕的88.49%和11.52%。其中坡耕地水土流失強度等級以中度、強烈和極強烈為主，分別占坡耕地水土流失面積的22.04%、38.40%、28.08%。自然因素侵蝕中以輕度、中度為主，分別占自然因素侵蝕總面積的57.90%和37.52%。

圖4 郁南縣水土流失強度分級分布圖

表2 郁南縣各行政區(qū)土壤侵蝕面積統(tǒng)計表 單位：km2

續(xù)表2

郁南縣2018年各鎮(zhèn)水土流失情況見表2。從空間分布上看，中南部大方鎮(zhèn)、千宮鎮(zhèn)和歷洞鎮(zhèn)西部水土流失情況相對嚴重，水土流失面積分布廣泛且中度以上侵蝕強度面積大。其中，大方鎮(zhèn)水土流失面積占鎮(zhèn)轄區(qū)面積比例最大，達到了38.17%；千宮鎮(zhèn)水土流失面積最大，達48.6 km2，占水土流失總面積的16.97%。

根據(jù)歷史普查數(shù)據(jù)，郁南縣1999年縣域內水土流失面積共有242.1 km2，其中輕度、中度、強烈和極強烈分別占比59.41%、25.32%、14.54%和0.72%；到2010年，縣域內水土流失面積共有675.4 km2，其中輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈分別占比38.23%、30.15%、24.00%、6.87%和0.75%。根據(jù)2018 年衛(wèi)星調查結果，自然因素水土流失和人為坡耕地因素水土流失面積272.6 km2，輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈分別占比37.98%、31.61%、16.98%、11.28%和2.16%。郁南縣1999年、2010年和2018年水土流失強度分級統(tǒng)計見表3。

表3 郁南縣1999年、2010年和2018年水土流失強度分級統(tǒng)計表 單位：km2

對比發(fā)現(xiàn)，2010 年郁南縣水土流失狀況較1999 年全面惡化，水土流失總面積增長178.98%，其中輕度流失面積增長93.84%、中度流失面積增長160.36%、強烈流失面積增長460.90%、極強烈流失面積增長了約27倍、劇烈流失面積從0 增加至5.1 km2。到2018年，雖然劇烈流失的面積有略微增加（增加0.8 km2，15.69%），但水土流失情況總體有所好轉，水土流失總面積較2010 年減少59.64%，其中輕度流失面積減少59.91%、中度流失面積減少57.66%、強烈流失面積減少71.44%、極強烈流失面積減少33.84%。

通過調研和資料分析了解到，郁南縣2005 年～2010 年間，砂糖橘、中藥材等經(jīng)濟作物種植盛行，當?shù)剞r民大面積開墾林地進行栽植，損壞原有自然林草植被，破壞擾動地表土壤，導致相對嚴峻的水土流失情況。2010 年過后，隨著相關經(jīng)濟作物的產(chǎn)量過剩，經(jīng)濟效益逐步下降，種植熱度減退。同時，當?shù)卣拖嚓P職能部門不斷加強水土保持法律、法規(guī)宣傳和相關執(zhí)法工作，縣域內違規(guī)種植開發(fā)情況基本得到控制。期間，隨著林業(yè)治理工作的不斷推進，相當一部分被破壞的生態(tài)植被面積得到了恢復。因此，到2018 年水土流失情況相對2010 年大為好轉。

4 總結

（1）坡地開墾種植是誘發(fā)郁南縣強烈及以上強度水土流失的主要因素。

（2）郁南縣中南部區(qū)域水土流失強度大且分布集中，坡耕地分布廣泛且地形坡度大，原始植被損毀嚴重。

（3）從動態(tài)情況來看，郁南縣水土流失情況已在2010 年左右達到峰值。在持續(xù)推進坡耕地治理、林業(yè)治理、退耕還林、加強水土保持監(jiān)督執(zhí)法的背景下，情況將會不斷好轉。