撫遠(yuǎn)市水土流失動(dòng)態(tài)變化情況及原因分析

王 宇，李雪萍

(1.撫遠(yuǎn)市水務(wù)局，黑龍江 撫遠(yuǎn) 156500；2.黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

本文以2020年度黑龍江省水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果為基準(zhǔn)值，利用2021年度黑龍江省水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果，結(jié)合水土流失治理、土地利用等資料統(tǒng)計(jì)分析，全面對(duì)比2020年、2021年兩個(gè)年度的水土流失監(jiān)測(cè)結(jié)果，分析評(píng)價(jià)水土流失的面積和強(qiáng)度變化。

1 分析方法

根據(jù)《區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》，水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)一般采用資料收集、遙感監(jiān)測(cè)、野外調(diào)查、模型計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析等方法，選用高分遙感影像，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)航測(cè)等技術(shù)，通過(guò)水土流失因子提取，分析評(píng)價(jià)水土流失面積、強(qiáng)度和分布[1]。其中，土地利用類型主要通過(guò)遙感解譯獲取，植被覆蓋狀況通過(guò)NDVI指數(shù)轉(zhuǎn)換和綜合分析獲取，水土保持措施通過(guò)資料收集、遙感解譯、調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析獲取[2]。

(1)水力侵蝕區(qū)，監(jiān)測(cè)并分析計(jì)算降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長(zhǎng)、植被覆蓋和水土保持措施等因子[1]，采用中國(guó)土壤流失方程CSLE模型，綜合評(píng)價(jià)水土流失面積、強(qiáng)度和分布。

采取中國(guó)土壤流失方程CSLE進(jìn)行水力侵蝕模數(shù)計(jì)算，并根據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(SL 190—2007)進(jìn)行土壤侵蝕強(qiáng)度判定和水土流失面積計(jì)算[3]，如式(1)所示。

A=RKLSBET

(1)

式中：A為土壤侵蝕模數(shù)；R為降雨侵蝕力因子；K為土壤可蝕性因子；L為坡長(zhǎng)因子；S為坡度因子；B為植被覆蓋與生物措施因子；E為工程措施因子；T為耕作措施因子。

其中，R因子采用多年平均降雨量[4]；K因子來(lái)源于徑流小區(qū)觀測(cè)資料和第一次全國(guó)水利普查數(shù)據(jù)；L因子和S因子通過(guò)等高線DEM計(jì)算；B因子由歸一化植被指數(shù)(NDVI)產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算；E因子依據(jù)解譯和收集的水土保持工程措施相應(yīng)賦值；T因子依據(jù)耕地所在的輪作區(qū)進(jìn)行相應(yīng)賦值。

(2)人為水土流失地塊侵蝕強(qiáng)度數(shù)據(jù)獲取。

①基于影像提取的人為水土流失地塊：根據(jù)人為水土流失地塊平均坡度判定其土壤侵蝕強(qiáng)度，其中，地塊平均坡度5度以下為輕度，5～15度為中度，15～30度為強(qiáng)烈，30度以上為極強(qiáng)烈。

②基于實(shí)地調(diào)查的人為水土流失地塊：根據(jù)水土保持監(jiān)督檢查與核查、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化監(jiān)管、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持設(shè)施驗(yàn)收?qǐng)?bào)備等情況，評(píng)價(jià)人為水土流失地塊侵蝕強(qiáng)度[3]，判定指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 人為水土流失地塊土壤侵蝕強(qiáng)度判定指標(biāo)[5]

2 水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.1 土地利用現(xiàn)狀

2020年，撫遠(yuǎn)市土地總面積6040.97 km2。其中，耕地為4093.95 km2，水域及水利設(shè)施用地705.70 km2，林地559.08 km2，草地547.80 km2，園地3.06 km2，工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地8.83 km2，住宅用地12.81 km2，交通運(yùn)輸用地91.83 km2，特殊用地1.31 km2，商服用地面積1.24 km2，公共管理與公共服務(wù)用地3.77 km2，其他土地11.59 km2。

2021年，撫遠(yuǎn)市土地總面積6040.97 km2。其中，耕地為4094.82 km2，水域及水利設(shè)施用地705.70 km2，林地558.05 km2，草地548.48 km2，園地3.06 km2，工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地8.83 km2，住宅用地12.81 km2，交通運(yùn)輸用地91.83 km2，特殊用地1.31 km2，商服用地面積1.24 km2，公共管理與公共服務(wù)用地2.96 km2，其他土地11.88 km2。面積占比如表2所示。

表2 2020年、2021年撫遠(yuǎn)市土地利用類型統(tǒng)計(jì)

2.2 土壤侵蝕現(xiàn)狀

2020年，撫遠(yuǎn)市水土流失總面積為31.17 km2，占全市總面積的0.52%。侵蝕類型全部為水力侵蝕。侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主，面積為24.89 km2，占侵蝕總面積的79.85%；中度侵蝕面積為4.04 km2，占侵蝕總面積的12.96%；強(qiáng)烈侵蝕面積為1.66 km2，占侵蝕總面積的5.33%；極強(qiáng)烈侵蝕面積為0.58 km2，占侵蝕總面積的1.86%。

2021年，撫遠(yuǎn)市水土流失總面積為30.88 km2，占全市總面積的0.51%。侵蝕類型全部為水力侵蝕。侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主，面積為25.13 km2，占侵蝕總面積的81.38%；中度侵蝕面積為4.19 km2，占侵蝕總面積的13.57%；強(qiáng)烈侵蝕面積為1.25 km2，占侵蝕總面積的4.05%；極強(qiáng)烈侵蝕面積為0.31 km2，占侵蝕總面積的1.00%。

2.3 植被蓋度現(xiàn)狀

2020年，撫遠(yuǎn)市園地、林地、草地總面積為1109.94 km2，其中園地3.06 km2，林地559.08 km2，草地547.80 km2。高覆蓋園地2.82 km2，占園地總面積的92.16%。高覆蓋林地419.18 km2，占林地總面積的75.12%。高覆蓋草地460.11 km2，占草地總面積的83.89%。

2021年，撫遠(yuǎn)市園地、林地、草地總面積為1109.59 km2，其中園地3.06 km2，林地558.05 km2，草地548.48 km2。高覆蓋園地2.82 km2，占園地總面積的92.16%。高覆蓋林地419.18 km2，占林地總面積的75.12%。高覆蓋草地460.11 km2，占草地總面積的83.89%。如表3所示。

表3 2020年、2021年撫遠(yuǎn)市植被蓋度面積統(tǒng)計(jì) km2

3 水土流失年度動(dòng)態(tài)變化情況及原因分析

3.1 水土流失年度動(dòng)態(tài)變化情況

2020年，撫遠(yuǎn)市水土流失面積31.77 km2。其中，林地水土流失面積為17.06 km2，占侵蝕總面積的54.73%；耕地侵蝕面積為0.35 km2，占侵蝕總面積的1.12%；草地侵蝕面積為7.74 km2，占侵蝕總面積的24.83%；住宅用地侵蝕面積為5.92 km2，占侵蝕總面積的18.99%；交通運(yùn)輸用地侵蝕面積為0.10 km2，占侵蝕總面積的0.32%。

2021年，撫遠(yuǎn)市水土流失面積30.88 km2。其中，林地水土流失面積為16.03 km2，占侵蝕總面積的51.91%；耕地侵蝕面積為1.22 km2，占侵蝕總面積的3.95%；草地侵蝕面積為8.42 km2，占侵蝕總面積的27.27%；住宅用地侵蝕面積為5.11 km2，占侵蝕總面積的16.55%；交通運(yùn)輸用地侵蝕面積為0.10 km2，占侵蝕總面積的0.32%。如表4所示。

表4 2020年、2021年撫遠(yuǎn)市不同土地利用類型水土流失面積統(tǒng)計(jì)

撫遠(yuǎn)市2021年水土流失總面積為30.88 km2，相比2020年水土流失總面積減少0.29 km2。按照侵蝕強(qiáng)度分級(jí)對(duì)比：2021年對(duì)比2020年輕度侵蝕面積增加0.24 km2，中度侵蝕面積增加0.15 km2，強(qiáng)烈侵蝕面積減少0.41 km2，極強(qiáng)烈侵蝕面積減少0.27 km2。強(qiáng)烈侵蝕面積減幅24.70%、極強(qiáng)烈侵蝕面積侵蝕減幅46.55%，其他侵蝕強(qiáng)度面積略有增加。如表5所示。

表5 撫遠(yuǎn)市2020—2021年水土流失動(dòng)態(tài)變化統(tǒng)計(jì)情況

通過(guò)分析可知，2021年監(jiān)測(cè)區(qū)域水土流失面積減少0.29 km2，主要原因是強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈級(jí)侵蝕面積0.68 km2下降至輕度和中度，林地侵蝕面積減少1.03 km2，住宅用地侵蝕面積減少0.81 km2。耕地、草地侵蝕面積略有增加，增加面積為1.55 km2。

3.2 主要原因分析

(1)土地利用類型轉(zhuǎn)變。撫遠(yuǎn)市2020—2021年不同土地利用類型水土流失變化為：耕地、草地水土流失面積分別增加0.87 km2、0.68 km2，林地、住宅用地(人為擾動(dòng)面積)水土流失面積分別減少1.03 km2、0.81 km2。

根據(jù)不同土地利用類型變化分析：林地轉(zhuǎn)耕地0.87 km2，林地轉(zhuǎn)草地0.16 km2，住宅用地轉(zhuǎn)草地0.52 km2、轉(zhuǎn)其他土地0.29 km2。如圖1所示。

圖1 撫遠(yuǎn)市監(jiān)測(cè)區(qū)域不同土地利用類型水土流失變化曲線

(2)水土流失治理。2021年，撫遠(yuǎn)市完成水土流失治理任務(wù)1.3 km2，通過(guò)實(shí)施保土耕作、生態(tài)修復(fù)等水土流失防治措施，撫遠(yuǎn)市林草覆蓋率達(dá)到18.32%，林草面積占宜林宜草面積的90%以上，完成年度治理任務(wù)目標(biāo)的同時(shí)，降低了部分林地和草地土壤侵蝕強(qiáng)度。

4 結(jié) 論

本文根據(jù)黑龍江省水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果，分析撫遠(yuǎn)市2020—2021年水土流失面積共減少0.29 km2，主要原因?yàn)椋阂皇峭恋乩妙愋娃D(zhuǎn)變導(dǎo)致林地和住宅用地輕度侵蝕面積減少；二是水土流失治理提高了林草覆蓋率，使林地和草地中部分強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈級(jí)侵蝕面積下降至輕度和中度。

2020—2021年，撫遠(yuǎn)市水土流失狀況整體呈下降趨勢(shì)，但局部區(qū)域仍有5.75 km2存在中度及以上流失，水土保持任務(wù)仍艱巨。建議通過(guò)水土流失動(dòng)態(tài)變化分析，因地制宜、科學(xué)規(guī)劃，制定合理的治理對(duì)策，對(duì)林地、草地采取生態(tài)修復(fù)、補(bǔ)植等管護(hù)措施，鞏固現(xiàn)有治理成果；通過(guò)水土保持遙感監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管，遏制人為新的水土流失。