云南省水土保持率遠期目標值的分析確定

陶余銓，李季孝，李海燕，丁劍宏

(云南省水利水電科學研究院，云南 昆明 650228)

水土保持率是指區域內水土保持狀況良好的面積(非水土流失面積)占國土面積的比例，是反映水土保持總體狀況的宏觀管理指標，是水土流失預防治理成效和自然稟賦水土保持功能在空間尺度的綜合體現[1]。它包含現狀值和閾值(遠期目標值)：現狀值為現狀年非水土流失面積占國土面積的比例；遠期目標值為通過水土流失預防和治理，區域內非水土流失面積占國土面積比例的上限，反映的是符合自然規律并滿足經濟社會發展要求下，水土流失預防和治理應當達到的程度[2]，遠期目標年(閾值年)結合生態文明和美麗中國建設要求定為2050年。按照水利部制定的《水土保持率目標確定方法指南》(以下簡稱《指南》)，確定水土保持率遠期目標值的技術流程為：以水土保持區劃三級區為基本對象，基于水土流失動態監測成果、土地利用、海拔地形、植被覆蓋等地理空間數據疊加分析，參考人口分布、地質地貌類型、水土保持措施、社會發展需求等其他地理或統計數據，逐片確定現存水土流失中哪些應當治理、哪些不需要治理，哪些可以完全治理(治理后土壤侵蝕強度可降低到輕度以下)、哪些不可完全治理(治理后土壤侵蝕強度仍在輕度及以上)，將不需治理和不可完全治理的面積匯總，確定遠期水土流失面積與分布，最終按不同空間范圍匯總計算得到水土保持率遠期目標值[2]。

本研究以云南省為研究對象，基于《指南》確定的方法，現狀年取2019年，利用云南省土地利用、地形、坡度、植被、水土流失動態監測等數據，在ArcGIS中分析統計云南省高寒高海拔人口稀疏地區和集中連片裸露基巖為主體的石漠化地區中不需治理的水土流失面積，以及部分坡耕地和園地、低覆蓋度林草地、干熱河谷等區域中不可完全治理的水土流失面積，匯總得到遠期目標年2050年時仍將存在的水土流失面積，最終得到云南省水土保持率遠期目標值。

1 云南省概況

1.1 地 形

云南是我國典型的山區省份，94%為山地丘陵，僅有6%為山間平地(俗稱壩子)，山高谷深，地形起伏，具有發生嚴重水土流失的地形條件。根據云南省10 m分辨率的坡度分布柵格數據，全省平均坡度23.78°。水土流失與坡度分布緊密相關，10°～25°、25°～35°、35°以上(分級下含上不含，以下海拔、坡度分級同)的坡度段分布水土流失面積分別占全省水土流失面積的41.03%、29.32%和18.61%，水土流失發生率以10°～25°坡度段最高。

1.2 土地利用

民政部公布的云南省行政區面積為394 029 km2。第三次全國國土調查云南省成果統計顯示，全省主要地類中耕地、園地、林地、草地、城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地面積分別為69 086.34、25 880.51、250 233.46、13 343.59、8 698.65、5 745.10、6 474.62 km2，其中耕地、林地、草地面積占全省國土面積的84.43%。

1.3 水土流失

云南省2019年水土流失動態監測成果顯示，全省水土流失面積102 136.31 km2，占國土面積的25.92%，其中輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈侵蝕面積分別為68 796.94、13 607.62、8 835.78、6 913.98、3 981.99 km2[3]。耕地、林地、園地和草地是水土流失的集中源地，水土流失面積分別為28 740.78、48 679.41、10 990.11和7 115.70 km2，其中強烈及以上等級的水土流失面積分別為9 468.83、5 137.71、2 332.47和1 192.99 km2，分布著全省93.53%的水土流失面積和93.39%的強烈及以上等級水土流失面積。

2 云南省水土保持率遠期目標值確定方法及過程

2.1 不需治理的水土流失面積

不需治理的水土流失面積是指區域內對生產、生活、生態無不利影響或影響較小，無需進行專門治理且難以自然恢復消除的水土流失面積[2]。對云南省來說，不需治理的水土流失面積包括高寒高海拔人口稀疏地區和以集中連片裸露基巖為主體的石漠化地區現存水土流失面積。

2.1.1 高寒高海拔人口稀疏地區現存水土流失面積

對于高寒高海拔人口稀疏地區現存水土流失面積，主要通過減少擾動促進自然恢復，可全部或絕大部分計入遠期存在的水土流失面積[2]。云南省高寒高海拔人口稀疏地區主要分布在迪慶、麗江、怒江、大理等地，用等高距100 m的地形圖分別與國土調查數據和水土流失動態監測數據疊加統計得知：80.95%的現存居民點及商服用地集中分布于海拔2 000 m以下，97.5%分布在2 500 m以下，99.11%分布在2 800 m以下，99.99%分布在3 500 m以下；71.04%現存水土流失面積集中分布于海拔2 000 m以下，91.82%分布在2 800 m以下，96.96%分布在3 500 m以下，見表1。考慮到海拔2 500 m以上，人類高原反應趨強，生活困難，特別是海拔2 800 m以上地區只分布有不到全省1%的人口，現存大部分水土流失為林、草地水土流失，適宜自然恢復，綜合確定海拔2 800 m以上的8 893.24 km2現存水土流失面積為不需治理水土流失面積，相應水土流失治理范圍確定在海拔2 800 m以下。

表1 云南省高寒高海拔人口稀疏地區現存水土流失面積

2.1.2 以集中連片裸露基巖為主體的石漠化地區現存水土流失面積

對于以集中連片裸露基巖為主體的地表內破碎分布的現存水土流失面積，主要是通過減少擾動促進其自然恢復，可全部或絕大部分計入遠期存在的水土流失面積[2]。該類型在云南即為以裸露基巖為主體的巖溶地區石漠化土地，不同程度地分布在全省121個縣級行政區(其中65個被納入國家監測重點縣)，主要分布在曲靖、文山、紅河、昭通等地。將云南省巖溶地區第二次石漠化監測空間數據與水土流失動態監測成果及坡度數據疊加計算，得到石漠化地區各強度級別分坡度的現存水土流失面積，扣除與海拔2 800 m以上不需治理的重疊部分，經水利部復核，將坡度25°以上、土壤侵蝕強度輕度以上的水土流失面積計為不需治理的水土流失面積，確定石漠化地區不需治理的水土流失面積為1 399.04 km2，見表2。

表2 云南省石漠化地區現存水土流失面積 km2

2.2 不可完全治理的水土流失面積

不可完全治理的水土流失面積是指除不需治理的水土流失面積外，應當治理的水土流失面積中受自然、經濟、技術水平等限制，治理后不能將土壤侵蝕強度完全控制在輕度以下的水土流失面積[2]。對于云南省來說，主要包括以下四類：

2.2.1 部分坡耕地和園地現存水土流失面積

研究表明，坡度25°以下的坡耕地侵蝕強度與坡度密切相關，對于25°以上的坡耕地應按照水土保持法的規定實施退耕還林(草)。《指南》也明確，部分田塊面積較小(小于0.5 hm2)的10°以上破碎坡耕地和部分25°以上的坡耕地及園地，受水分、地形、效益等綜合因素限制，不適宜大規模實施坡改梯等工程措施，可視為水土流失不能治理到輕度以下[2]。

將土地利用、坡度、工程措施和水土流失動態監測數據在ArcGIS中疊加計算，扣除與海拔2 800 m以上及石漠化地區不需治理的重疊部分，匯總統計坡度10°～25°且田塊面積小于0.5 hm2、坡度25°～35°且田塊面積大于等于0.5 hm2和坡度>35°存在水土流失的坡耕地，以及坡度>25°、產生水土流失園地面積的15%，即至2050年時不可完全治理的坡耕地和園地水土流失面積。此外，根據云南高原山區的實際情況，將25°～35°之間的坡耕地全部退耕還林(草)不現實，也不符合保障糧食安全的精神，因此對于25°～35°之間存在水土流失的坡耕地，田塊大于等于0.5 hm2的采取工程或保護性耕作措施降低其水土流失強度至中度和輕度，計入不可完全治理面積，田塊小于0.5 hm2的采取退耕還林(草)措施降低其水土流失強度至微度，削減面積。

經統計，至2050年時，坡耕地不可完全治理的現存水土流失面積為9 144.23 km2，見表3；園地不可完全治理的現存水土流失面積為666.29 km2，見表4。

表3 云南省耕地現存水土流失面積

表4 云南省園地現存水土流失面積

2.2.2 陡坡、溝谷地形下部分現存中、低覆蓋度林草地水土流失面積

研究表明，植被覆蓋狀況不是影響林草地水土流失的主導因素，以坡度為主的地形條件才是林草地水土流失的重要影響因素，高覆蓋度林地在陡坡條件下的水土保持功能是決定林地水土流失治理效果的關鍵?！吨改稀访鞔_：部分35°以下林草地現存水土流失以及大部分35°以上陡坡林草地現存水土流失面積，因遭受陡坡重力崩滑或溝谷匯流沖刷，可視為不能治理到輕度以下[2]。

采用遙感影像分析計算出林草地的植被覆蓋度數據，結合坡度數據和水土流失動態監測成果，進行疊加分析計算，扣除與海拔2 800 m以上及石漠化地區的重疊部分，經水利部復核，將0<植被覆蓋度≤0.75的林地、25°<坡度≤35°且0<植被覆蓋度≤0.75和坡度>35°的草地現存水土流失面積匯總統計，即為不可完全治理的林草地水土流失面積。經統計，至2050年，林地不可完全治理的現存水土流失面積為37 054.32 km2，見表5；草地不可完全治理的現存水土流失面積為2 684.83 km2，見表6。

表5 云南省林地現存水土流失面積

表6 云南省草地現存水土流失面積

2.2.3 干熱河谷地區現存水土流失面積

干熱河谷位于高溫、低濕地帶，受干熱河谷氣候影響，植被系統脆弱，加之低緯度高原大江兩岸的橫斷山脈深度切割的特殊地貌，造成水土流失嚴重且不易治理。云南干熱河谷主要分布在滇西北三江并流區、怒江中段、瀾滄江中段、金沙江中段及元江河谷地帶等區域，分為干區、熱區、暖區3個類型區。因干熱河谷基本處于大江大河兩岸，地勢陡峻，不再考慮坡度因素，利用全省干熱河谷分布范圍數據和水土流失監測數據疊加分析，得到干熱河谷地區現存水土流失的空間數據，扣除與海拔2 800 m以上、石漠化地區、耕地、園地和林草地的重疊部分，將強烈以上侵蝕強度的現存水土流失面積確定為干熱河谷地區不可完全治理的水土流失面積，見表7。

2.2.4 必要生產建設造成的階段性人為水土流失面積

《指南》指出，生產建設人為水土流失主要存在于

表7 云南省干熱河谷地區現存水土流失面積

工程實施過程，按照水土保持方案及設計要求落實水土保持措施后可基本消除，但一定區域內的人為水土流失總量將隨新增、新開項目而此消彼長[2]，因此至目標年時總有一定面積的水土流失不能完全治理。依據近5年來云南省生產建設項目建設規模和防治責任范圍面積趨勢，結合經濟社會發展規劃，以建設用地現狀水土流失總量為基數，取一定比例推估得到遠期階段性人為水土流失面積。

以全省2015—2019年生產建設項目水土保持方案審批和防治責任范圍面積[3-7]統計情況平均數為基準，考慮經濟社會發展規劃，生產建設項目建設規模及其防治責任范圍面積年均增幅約為2%，預估未來全省生產建設項目防治責任范圍即可能建設用地面積。按建設用地水土流失面積占建設用地面積比例1/3計算，推估遠期目標年2050年時建設用地的水土流失面積為418.97 km2，見表8。

表8 云南省建設用地面積統計和預估

3 結果與分析

3.1 結 果

根據以上計算，至遠期目標年2050年，云南省不需治理的水土流失面積為10 292.28 km2，其中高寒高海拔人口稀疏地區不需治理的水土流失面積為8 893.24 km2，石漠化地區不需治理水土流失面積為1 399.04 km2；不可完全治理的水土流失面積為51 384.00 km2，其中坡耕地和園地不可完全治理的水土流失面積分別為9 144.23和666.29 km2，中低覆蓋度林草地不可完全治理的水土流失面積分別為37 054.32和2 684.83 km2，干熱河谷地區不可完全治理的水土流失面積為1 415.36 km2，生產建設項目造成的階段性人為水土流失面積為418.97 km2。不需治理和不可完全治理的水土流失面積合計61 676.28 km2，此面積即為至遠期目標年2050年時仍將存在的水土流失面積，見表9。

表9 云南省2050年仍將存在的水土流失面積

至2050年，云南省土壤侵蝕強度輕度以下的國土面積上限為394 029-61 676.28=332 352.72 km2，遠期目標年2050年水土保持率目標值=(土壤侵蝕強度輕度以下的國土面積上限/區域國土面積)×100%=332 352.72/394 029×100%=84.35%。

3.2 分 析

(1)云南省2018—2020年水土流失動態監測結果顯示：年均減少水土流失面積1 386.72 km2[3，7-8]，相應的水土保持率年均增加0.35%；年均治理面積5 321.12 km2[3，7-8]，年均減少水土流失面積占年均治理面積的26.06%。

(2)《云南省水土保持規劃(2016—2030年)》中2021—2030年規劃年均治理水土流失面積5 260 km2[9]，按上述年均減少水土流失面積占年均治理面積比例估算，2021—2030年間每年大致可以減少水土流失面積1 370.79 km2，水土保持率相應年均增加約0.35個百分點。

(3)云南省2019年的水土保持率為74.08%，要達到2050年水土保持率為84.35%的遠期目標值，水土保持率需年均增加0.33個百分點左右，比全國近30年水土流失治理平均速率略高。

(4)結合近幾年云南省水土流失治理實際情況，隨著經濟社會的發展，水土流失治理投入增加，加上人民群眾保護生態環境的意識提高及水土流失綜合治理技術的進步等，林草植被覆蓋度會有較大提升，生態環境將持續改善。

綜上所述，云南省2050年水土保持率目標值確定為84.35%，符合云南省社會經濟發展目標和水土流失治理需求，基本合理。

4 下一步工作建議

水土保持率目標確定既是一項政策性、系統性、創新性強的管理工作，也是一項具有科學性、復雜性的技術工作。云南省水利廳高度重視，把這項工作作為2021年的一項重點工作來安排部署，制定工作方案，加強與相關部門的溝通協調，切實抓好水土保持率在管理工作中的應用，將水土保持率納入相關規劃目標，并在將來作為省級對市縣級開展水土保持目標責任考核的重要指標，結合“美麗中國”建設評估、生態文明建設目標評價考核和水土保持目標責任考核等，按年度進行考核評估[1]。

按照水利部的部署，下一步繼續開展2025、2030、2035年水土保持率分階段目標值的測算及市(州)、縣級水土保持率目標值的分解工作，結合工作實踐，提出以下建議供參考：一是加強與專家的咨詢研討，提高成果質量；二是加強與水行政主管及其他相關部門的溝通；三是補充收集、更新遙感影像、石漠化三調、“十四五”相關規劃等資料；四是增加人手，充實力量，提高效率，按水利部要求完成分階段水土保持率目標值的測算和市縣級水土保持率目標值的分解工作。