王家溝小流域50 a土地利用動態變化分析

張 勇 ，蔡繼清 ，孫雁君 ，杜 軼

（1.山西省水土保持科學研究所，山西太原030045；2.山西農業大學資源環境學院，山西太谷030801）

防治水土流失、保護水土資源是實現人類社會可持續發展的重要基礎。我國在50余a水土保持實踐過程中，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，其中以小流域為基本單元的水土流失綜合治理模式，在改善流域生態環境、加快經濟發展和促進社會進步等方面取得了顯著效果[1]。但人類的長期介入與干預，造成小流域內土地利用格局發生了較大的變化。土地利用/覆蓋變化（LUCC）是當前全球變化研究的重要內容[2-3]，其中土地覆蓋變化格局和土地利用變化過程是LUCC的主要議題[4]，大量的研究性論文也證實了這一點[5-6]。但以小流域為單元的水土流失治理過程中引起的土地利用結構變化還比較少見[7-8]。

王家溝小流域是黃土高原丘陵溝壑區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，使得流域內水土流失得到了很好地控制，土地利用結構也得到了優化。針對王家溝小流域50 a土地利用變化過程，筆者進行了詳細的分析研究。

1 研究區概況及數據來源

王家溝小流域地處山西省呂梁市離石區城北4 km處，地理坐標為東經110°09′，北緯37°33′，面積為9.1 km2。地貌類型屬黃土丘陵溝壑區第一副區，主要特征是梁峁起伏、溝壑縱橫、支離破碎。流域主溝長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，相對高差370 m。流域氣候屬典型暖溫帶大陸性季風氣候，春季干燥多風，夏季酷熱多雨，秋季溫涼適中，冬季嚴寒少雪，多年（1955—2005年）平均降水量為475.2 mm，年均日照時數為2 592 h，年均氣溫8.9℃，年＞10℃積溫為3 298.3℃，無霜期150～180 d，年均風速1.3 m/s，多年水面平均蒸發量為1 850.8 mm。流域內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，經過50多a的連續治理，流域的土地利用結構發生了很大變化。流域內林木現存有刺槐、檸條、楊、柳、油松，還有少量棗、蘋果、桃、杏、山楂、核桃等。農作物種類40余種。

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

研究采用的基礎數據來源于王家溝小流域1959—2008年土地利用面積統計資料，并結合近期王家溝小流域土地利用現狀圖展開工作。因時間跨度較大，本研究將流域內農用地、林地和草地三大地類作為主要研究對象。

2 結果與分析

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

2.1 農用地面積變化趨勢及土地利用狀況

從圖1可以看出，農用地面積呈下降趨勢，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，農用地面積在減少，但從其組分來看，機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，說明所采取的水土保持生物措施在逐年發揮其效益，且越來越顯著。根據協同效應原理，流域內的農田生態環境在潛移默化中向良性軌道發展，這將有助于農用地土地生產率（即生產能力）的提高，一定程度上可提高生態承載力水平。淤地壩作為小流域水土流失治理的一項重要工程措施，在王家溝小流域也不例外。從圖2可看出，通過淤地壩工程的建設，流域內壩地面積從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448.58%，這也是導致農用地面積小幅增加的原因之一。

2.2 林地面積變化趨勢及土地利用狀況

從圖1還可看出，林地面積呈上升趨勢，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，流域內有黃土高原的大氣候特征，也兼有特色的小氣候，為發展低矮灌木提供了保障，灌木林面積的增加，對流域內水土資源的防護起到了積極的作用。此外，多年來，山西省水土保持科學研究所合理調節流域內喬木林和灌木林的面積，適地種植經濟林，引進、培育、改良、栽植生態經濟型灌木樹種——歐李，在增加農戶經濟收入的同時，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

從圖1可以看出，草地面積呈下降趨勢，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 結論

1959—2008年通過50多a持續不斷地水土保持綜合治理，王家溝小流域的土地利用結構發生了很大的變化，農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，對促進水土保持可持續發展起積極作用。說明調節土地利用結構是小流域水土保持綜合治理模式中的一項關鍵性措施，它有效地控制了當地嚴重的水土流失，在減少地表徑流量和輸沙量的同時，提高了農作物產量，增加了農戶經濟收入，使王家溝小流域的生態系統逐漸走上良性發展軌道和可持續發展的道路。

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