吉林省侵蝕溝區域分布特征研究

蘆貴君，張 瑜，許文旭，許曉鴻,崔 斌，崔海鋒

(1.吉林省水土保持科學研究院，吉林 長春 130033； 2.吉林省水利廳重點項目建設管理辦公室，吉林 長春 130033； 3.長春市十一高中，吉林 長春 130062)

吉林省侵蝕溝區域分布特征研究

蘆貴君1，張 瑜2，許文旭3，許曉鴻1,崔 斌1，崔海鋒1

(1.吉林省水土保持科學研究院，吉林 長春 130033； 2.吉林省水利廳重點項目建設管理辦公室，吉林 長春 130033； 3.長春市十一高中，吉林 長春 130062)

水利普查；侵蝕溝；區域分布特征；吉林省

以全國第一次水利普查水土保持專項普查東北黑土區侵蝕溝道普查數據為數據源，對吉林省41個縣(市、區)的侵蝕溝進行了分類匯總：吉林省境內現有侵蝕溝道62 978條，其中發展型溝道61 081條、穩定型溝道1 897條，各占96.99%和3.01%；按普查的分級分類方法，吉林省境內發展型溝道中有小型溝道22 200條、中型溝道32 287條、大型溝道6 594條，各占36%、53%和11%。對全省侵蝕溝按長白山山地水源涵養減災區、長白山山地丘陵水質維護保土區、東北漫川漫崗土壤保持區、松遼平原防沙農田防護區4個類型區分別進行歸類總結，研究了各類型區的侵蝕溝數量及分布特征。

吉林省地處東北黑土區中部，是國家重要的商品糧生產基地，具有中國“黃金玉米帶”之稱[1]。經過多年開墾種植，這一地帶正遭受著嚴重的土地退化，而溝蝕是導致土地退化的重要因素[2]。據松遼水利委員會2004年進行的典型調查推算，吉林省僅松花江上游地區侵蝕溝占地面積就達8.2萬hm2，每年損失糧食5.5億kg，折合人民幣6.6億元。在長白山區水力侵蝕嚴重地區，溝壑面積占土地面積的3%～11%，支毛溝數量多達25～47條/km2，溝壑密度達1.8～2.6 km/km2。土壤經分散、剝離，沙礫顆粒殘積在地表，細小顆粒不斷被水沖走并沿途沉積，導致細土變少、沙礫增多、土壤沙化、質地變粗、土層變薄[3]，侵蝕溝導致的生態環境惡化正逐年加劇。基于上述情況，依托全國第一次水利普查水土保持專項普查東北黑土區侵蝕溝道普查數據，對吉林省各市縣、各水土保持區劃三級分區內的侵蝕溝進行分類匯總，并結合實地考察結果，總結了各水土保持分區內侵蝕溝的分布特點，以期為吉林省侵蝕溝分類及治理研究提供參考。

1 研究材料和方法

以2.5 m分辨率遙感影像和1∶5萬DEM數據為數據源，應用GIS軟件，采取人機交互方式解譯侵蝕溝道長度、面積、類型、縱比降及其地理位置。通過影像預判和實地復核建立解譯標志，確保侵蝕溝全部被識別，通過野外核查對侵蝕溝解譯成果進行修正。提取的侵蝕溝長度介于100～5 000 m、面積介于0～5 000 hm2。

2 結果與分析

數據分析結果表明，吉林省坡耕地侵蝕溝道以發展型的中小型溝道為主(表1)，其中，發展型溝道占溝道總量的96.99%，溝長小于500 m的中小型發展型溝道占發展型溝道總量的89.20%。從侵蝕溝數量上分析，吉林省侵蝕溝道主要分布在吉林、通化、延邊等地區，在西部的白城及松原地區分布較少。

表1 吉林省各地(市、州)侵蝕溝道分布情況

以全國水土保持三級區劃為依據，以地形因素為第一要素,將吉林省自東向西分為長白山山地水源涵養減災區、長白山山地丘陵水質維護保土區、東北漫川漫崗土壤保持區、松遼平原防沙農田防護區4個類型區。通過對普查數據進行統計與分析，獲得各區侵蝕溝道分布特征，見表2。

表2 吉林省各類型區侵蝕溝特征信息

2.1 長白山山地水源涵養減災區侵蝕溝分布特征

長白山山地水源涵養減災區位于吉林省主要江河流域的上游，森林覆蓋率高，水資源豐富，共包括18個縣(市、區)，主要是張廣才嶺、龍崗山及其以東的廣大區域，包括延邊朝鮮族自治州、白山市全部，以及通化市區及下轄的集安市、通化縣，總面積68 779.26 km2，占全省總面積的36.70%。該區海拔多在800～1 100 m，相對高差500 m以上，地面坡度多在10°～25°之間。坡耕地中侵蝕溝以中小型發展型侵蝕溝為主，該類型侵蝕溝主溝道一般較淺，溝底寬而平整，但支溝較為活躍，且多為切溝。林地與坡耕地交匯處是侵蝕溝分布密度大的另一區域，該區域侵蝕溝多為溝沿線明顯、溝底下切侵蝕嚴重的切溝，溝道窄而長，對下游坡耕地危害較大。

2.2 長白山山地丘陵水質維護保土區侵蝕溝分布特征

長白山山地丘陵水質維護保土區屬于低山區和丘陵區，為長白山至松遼平原的過渡帶，西以大黑山西麓為界，東至龍崗山和張廣才嶺，共包括16個縣(市、區)。區內有拉林河、二道松花江、輝發河、飲馬河、牡丹江、東遼河、鴨綠江、琿江等流域，人為活動頻繁，以低山和丘陵地貌為主，地勢起伏較大，海拔一般為400～500 m，相對高差200 m左右，坡度多在5°～15°，山間谷地多被開墾為農田，且分布大密度沖溝。該區侵蝕溝數量多、規模大，侵蝕溝集中發育于河流兩側漫崗邊坡的坡耕地與林地內，侵蝕溝沿坡耕地向上發展將林地分割為帶狀區域或孤島。侵蝕溝道短而窄，由于有林冠層遮蓋，因此溝沿線不明顯。

2.3 東北漫川漫崗土壤保持區侵蝕溝分布特征

東北漫川漫崗土壤保持區屬丘陵區、漫川漫崗臺地，是松遼平原的一部分，共包括18個縣(市、區)。區內有飲馬河、拉林河、東遼河、霍林河等河流，地形為波狀起伏的山前沖積洪積臺地平原，海拔200 m左右，相對高差10～70 m，坡度多在10°以下。該區多為沖積階臺地，土壤抗蝕性差，遇強降雨侵蝕溝發育迅速、危害性強。尤其是在松花江、拉林河及其他河流的一二級階地上侵蝕溝以大中型為主。該區大型侵蝕溝的主要特征有：主溝道深且寬，溝道比降小，溝岸相對穩定且有植被覆蓋，溝道中下游邊緣或溝道內分布有村莊及鄉村道路，每條侵蝕溝形成一個小流域，侵蝕溝已成為當地重塑地貌的一種手段。中小型侵蝕溝的主要特征：主溝道較深，溝道比降小，溝底已發展為河流或季節性河流，主溝道下切侵蝕停止；邊坡植被主要為草本植物，植被覆蓋度低，溝道上游擴張趨勢明顯，侵蝕危害性較大。

2.4 松遼平原防沙農田防護區侵蝕溝分布特征

松遼平原防沙農田防護區屬平原區、風沙區，風蝕面積約占土地總面積的24%，廣泛分布著流動和半固定沙丘，共包括8個縣(市、區)，分別為雙遼市、長嶺縣、乾安縣、白城市洮北區、鎮賚縣、通榆縣、洮南市、大安市。該區草原“三化”現象較為嚴重，草場質量嚴重下降，濕地生態功能日趨衰退，風蝕危害相當嚴重。該區位于吉林省西部，由于地勢平坦、降雨量偏少，水力侵蝕以面蝕為主，因此侵蝕溝發育不明顯，無明顯分布特征。

3 結 論

利用“3S”技術對普查數據進行分析整理，得到結論：

(1)吉林省坡耕地侵蝕溝道以發展型的中小型溝道為主，占溝道總量的86.52%。侵蝕溝道主要分布在吉林市、通化市、延邊州等地區，在西部的白城及松原地區分布較少。

(2)以全國水土保持三級區劃為依據，以地形因素為第一要素將吉林省自東向西分為長白山山地水源涵養減災區、長白山山地丘陵水質維護保土區、東北漫川漫崗土壤保持區、 松遼平原防沙農田防護區4個類型區。各區侵蝕溝分布特征：長白山山地水源涵養減災區侵蝕溝主要分布于坡耕地內及坡耕地與林地交界處。其中，坡耕地內侵蝕溝主溝道一般較淺，溝底寬而平整，但支溝較為活躍，且多為切溝；林地與坡耕地交界處侵蝕溝多為溝沿線明顯、溝底下切侵蝕嚴重的切溝，溝道窄而長，對下游坡耕地危害較大。長白山山地丘陵水質維護保土區侵蝕溝數量多、規模大，侵蝕溝集中發育于河流兩側漫崗邊坡的坡耕地與林地內，侵蝕溝溝頭溯源侵蝕嚴重，坡地多呈孤島分布，雖林草覆蓋度較高，但林下水土流失較為嚴重。東北漫川漫崗土壤保持區侵蝕溝主要分布于各河流的一二級階地內，且多以大中型侵蝕溝為主，其中大型侵蝕溝已成為當地重塑地貌的一種手段，侵蝕強度受人為因素影響較大，而中型侵蝕溝多發育為季節性河流，溝底下切、溝岸擴張基本停止，但溝頭前進危害較大。松遼平原防沙農田防護區侵蝕溝數量較少，由于地勢平坦、降水量偏少，水力侵蝕以面蝕為主，因此侵蝕溝發育不明顯。

[1] 許曉鴻,隋媛媛,張瑜,等.東北丘陵區溝蝕發展現狀及影響因素分析[J].土壤學報,2014,51(4):25-34.

[2] 孟令欽,李勇.東北黑土區溝蝕研究與防治[J].中國水土保持,2009(12):40-42.

[3] 楊輝,陳建軍,王志新,等.吉林省長白山區侵蝕溝生物治理的研究[J].吉林林業科技,2010,39(4):23-27.

(責任編輯 李楊楊)

水利部公益性行業科研專項經費項目 (20141025)；水利部“948”計劃項目(201521)；吉林省科技發展計劃項目(20120409)

S157.1

A

1000-0941(2017)02-0054-03

蘆貴君(1981—)，男，吉林長春市人，工程師，碩士，主要從事土壤侵蝕機理及生態治理研究。

2016-07-10