福建省長(zhǎng)汀縣水土流失區(qū)的時(shí)空變化研究
——“福建長(zhǎng)汀水土保持”專題序言

徐涵秋

(福州大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，福州大學(xué)遙感信息工程研究所，福建省水土流失遙感監(jiān)測(cè)評(píng)估與災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350108)

水土流失是當(dāng)今世界面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題，嚴(yán)重的水土流失已造成生態(tài)環(huán)境的急劇退化。我國(guó)是世界上水土流失最嚴(yán)重的國(guó)家之一，水土流失的脅迫已使許多地區(qū)的群眾背井離鄉(xiāng)，另覓他鄉(xiāng)。即便是在全國(guó)森林覆蓋率第一名的福建省，水土流失現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。而地處福建西部的長(zhǎng)汀縣河田盆地區(qū)，更是以其嚴(yán)重的土壤侵蝕而成為中國(guó)南方紅壤地區(qū)的典型水土流失區(qū)。

長(zhǎng)汀河田盆地區(qū)水土流失的有效治理始于20世紀(jì)80年代，在各級(jí)政府和當(dāng)?shù)厝罕娊?0年的努力下，河田地區(qū)的水土流失治理取得了明顯的成效。《生態(tài)學(xué)報(bào)》在本期以專題的形式集中報(bào)道有關(guān)該區(qū)水土流失治理的研究成果，報(bào)道內(nèi)容涵蓋該區(qū)近30年來的水土流失治理所產(chǎn)生的地表裸土變化、植被覆蓋度變化、土壤侵蝕度變化、土地利用變化、土壤肥力變化，以及植被恢復(fù)后所產(chǎn)生的森林碳儲(chǔ)量和土壤有機(jī)碳的變化。

大面積的土壤裸露地表是水土流失的最典型表現(xiàn)。因此，水土流失治理或治理成效評(píng)價(jià)的第一步就是要快速準(zhǔn)確地判斷地表土壤裸露區(qū)。論文“福建省長(zhǎng)汀縣河田盆地區(qū)近35年來地表裸土變化的遙感時(shí)空分析”提出了一種快速鑒別裸土信息的方法，成功地從遙感影像中提取河田盆地區(qū)1976年以來的地表裸土空間變化信息，揭示了該區(qū)土壤裸露程度大幅下降的趨勢(shì)。論文“福建省長(zhǎng)汀縣河田水土流失區(qū)植被覆蓋度變化及其熱環(huán)境效應(yīng)”則從植被覆蓋度變化的角度，重點(diǎn)分析了河田盆地水土流失區(qū)采用生態(tài)修復(fù)工程后植被覆蓋度的變化，并針對(duì)該區(qū)氣候炎熱，“火焰山”延綿的情況，研究了植被覆蓋度和區(qū)域地表溫度變化間的定量關(guān)系。“南方紅壤水土流失區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化——以長(zhǎng)汀河田盆地區(qū)為例”一文全面分析了水土流失治理的土地利用響應(yīng)特征與景觀格局變化，發(fā)現(xiàn)該區(qū)土地利用變化是以林地的增加和裸土的減少為特征。論文“基于RUSLE的福建省長(zhǎng)汀縣河田盆地區(qū)土壤侵蝕定量研究”以GIS和RUSLE模型為主要技術(shù)估算了河田盆地區(qū)的土壤侵蝕量，發(fā)現(xiàn)該區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)、年侵蝕量以及中度以上的土壤侵蝕面積都有顯著下降。“南方紅壤侵蝕區(qū)土壤肥力質(zhì)量的突變——以福建省長(zhǎng)汀縣為例”一文通過構(gòu)建土壤肥力質(zhì)量演變的突變模型，分析了土壤肥力質(zhì)量變化與土壤肥力質(zhì)量等級(jí)、水土流失強(qiáng)度、坡度和植被覆蓋度的關(guān)系，并揭示了土壤肥力質(zhì)量突變主要發(fā)生于土壤肥力質(zhì)量較高、水土流失較輕、坡度較緩、植被覆蓋較好的地點(diǎn)。論文“亞熱帶地區(qū)馬尾松林碳儲(chǔ)量的遙感估算——以長(zhǎng)汀河田盆地為例”則對(duì)水土流失區(qū)森林植被恢復(fù)后的碳儲(chǔ)量進(jìn)行了研究，通過地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和遙感光譜數(shù)據(jù)建立了馬尾松林的碳儲(chǔ)量估算模型，并據(jù)此計(jì)算了河田地區(qū)馬尾松林的碳儲(chǔ)量和碳密度。水土流失治理所增加的馬尾松林同樣會(huì)對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)產(chǎn)生影響。論文“紅壤侵蝕地馬尾松林恢復(fù)后土壤有機(jī)碳庫(kù)動(dòng)態(tài)”運(yùn)用RothC模型對(duì)河田一帶馬尾松林恢復(fù)后林地表層土壤有機(jī)碳庫(kù)變化進(jìn)行了反演和預(yù)測(cè)，認(rèn)為林地表層土壤碳吸存速率以非線性形式上升，并在15—25年內(nèi)達(dá)到最大。

以上研究多以遙感和地理信息系統(tǒng)為技術(shù)手段，在裸土信息的提取、水土流失區(qū)植被覆蓋度計(jì)算模型的選擇、RUSLE模型參數(shù)的本地化、馬尾松林碳儲(chǔ)量反演模型和土壤肥力質(zhì)量演變模型的建立等方面都有一定的創(chuàng)新和特色。此專題論文從多角度綜合反映了河田地區(qū)水土流失及其治理成效的最新研究成果，為水土流失區(qū)動(dòng)態(tài)變化研究提供了可借鑒的技術(shù)手段，在利用空間信息技術(shù)研究區(qū)域水土流失變化方面具有重要的參考價(jià)值。