撫遠市水土流失動態(tài)變化情況及原因分析

王 宇，李雪萍

(1.撫遠市水務局，黑龍江 撫遠 156500；2.黑龍江農墾勘測設計研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

本文以2020年度黑龍江省水土流失動態(tài)監(jiān)測成果為基準值，利用2021年度黑龍江省水土流失動態(tài)監(jiān)測成果，結合水土流失治理、土地利用等資料統計分析，全面對比2020年、2021年兩個年度的水土流失監(jiān)測結果，分析評價水土流失的面積和強度變化。

1 分析方法

根據《區(qū)域水土流失動態(tài)監(jiān)測技術規(guī)定》，水土流失動態(tài)監(jiān)測一般采用資料收集、遙感監(jiān)測、野外調查、模型計算和統計分析等方法，選用高分遙感影像，運用地理信息系統及無人機航測等技術，通過水土流失因子提取，分析評價水土流失面積、強度和分布[1]。其中，土地利用類型主要通過遙感解譯獲取，植被覆蓋狀況通過NDVI指數轉換和綜合分析獲取，水土保持措施通過資料收集、遙感解譯、調查和統計分析獲取[2]。

(1)水力侵蝕區(qū)，監(jiān)測并分析計算降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長、植被覆蓋和水土保持措施等因子[1]，采用中國土壤流失方程CSLE模型，綜合評價水土流失面積、強度和分布。

采取中國土壤流失方程CSLE進行水力侵蝕模數計算，并根據《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)進行土壤侵蝕強度判定和水土流失面積計算[3]，如式(1)所示。

A=RKLSBET

(1)

式中：A為土壤侵蝕模數；R為降雨侵蝕力因子；K為土壤可蝕性因子；L為坡長因子；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因子來源于徑流小區(qū)觀測資料和第一次全國水利普查數據；L因子和S因子通過等高線DEM計算；B因子由歸一化植被指數(NDVI)產品數據計算；E因子依據解譯和收集的水土保持工程措施相應賦值；T因子依據耕地所在的輪作區(qū)進行相應賦值。

(2)人為水土流失地塊侵蝕強度數據獲取。

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

②基于實地調查的人為水土流失地塊：根據水土保持監(jiān)督檢查與核查、生產建設項目水土保持信息化監(jiān)管、生產建設項目水土保持監(jiān)測、生產建設項目水土保持設施驗收報備等情況，評價人為水土流失地塊侵蝕強度[3]，判定指標見表1。

表1 人為水土流失地塊土壤侵蝕強度判定指標[5]

2 水土流失動態(tài)監(jiān)測結果

2.1 土地利用現狀

2020年，撫遠市土地總面積6040.97 km2。其中，耕地為4093.95 km2，水域及水利設施用地705.70 km2，林地559.08 km2，草地547.80 km2，園地3.06 km2，工礦倉儲用地8.83 km2，住宅用地12.81 km2，交通運輸用地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用地3.77 km2，其他土地11.59 km2。

2021年，撫遠市土地總面積6040.97 km2。其中，耕地為4094.82 km2，水域及水利設施用地705.70 km2，林地558.05 km2，草地548.48 km2，園地3.06 km2，工礦倉儲用地8.83 km2，住宅用地12.81 km2，交通運輸用地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年撫遠市土地利用類型統計

2.2 土壤侵蝕現狀

2020年，撫遠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%；強烈侵蝕面積為1.66 km2，占侵蝕總面積的5.33%；極強烈侵蝕面積為0.58 km2，占侵蝕總面積的1.86%。

2021年，撫遠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%；強烈侵蝕面積為1.25 km2，占侵蝕總面積的4.05%；極強烈侵蝕面積為0.31 km2，占侵蝕總面積的1.00%。

2.3 植被蓋度現狀

2020年，撫遠市園地、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年撫遠市植被蓋度面積統計 km2

3 水土流失年度動態(tài)變化情況及原因分析

3.1 水土流失年度動態(tài)變化情況

2020年，撫遠市水土流失面積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%；交通運輸用地侵蝕面積為0.10 km2，占侵蝕總面積的0.32%。

2021年，撫遠市水土流失面積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年撫遠市不同土地利用類型水土流失面積統計

撫遠市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。按照侵蝕強度分級對比：2021年對比2020年輕度侵蝕面積增加0.24 km2，中度侵蝕面積增加0.15 km2，強烈侵蝕面積減少0.41 km2，極強烈侵蝕面積減少0.27 km2。強烈侵蝕面積減幅24.70%、極強烈侵蝕面積侵蝕減幅46.55%，其他侵蝕強度面積略有增加。如表5所示。

表5 撫遠市2020—2021年水土流失動態(tài)變化統計情況

通過分析可知，2021年監(jiān)測區(qū)域水土流失面積減少0.29 km2，主要原因是強烈和極強烈級侵蝕面積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)土地利用類型轉變。撫遠市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(人為擾動面積)水土流失面積分別減少1.03 km2、0.81 km2。

根據不同土地利用類型變化分析：林地轉耕地0.87 km2，林地轉草地0.16 km2，住宅用地轉草地0.52 km2、轉其他土地0.29 km2。如圖1所示。

圖1 撫遠市監(jiān)測區(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，撫遠市完成水土流失治理任務1.3 km2，通過實施保土耕作、生態(tài)修復等水土流失防治措施，撫遠市林草覆蓋率達到18.32%，林草面積占宜林宜草面積的90%以上，完成年度治理任務目標的同時，降低了部分林地和草地土壤侵蝕強度。

4 結 論

本文根據黑龍江省水土流失動態(tài)監(jiān)測成果，分析撫遠市2020—2021年水土流失面積共減少0.29 km2，主要原因為：一是土地利用類型轉變導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烈、極強烈級侵蝕面積下降至輕度和中度。

2020—2021年，撫遠市水土流失狀況整體呈下降趨勢，但局部區(qū)域仍有5.75 km2存在中度及以上流失，水土保持任務仍艱巨。建議通過水土流失動態(tài)變化分析，因地制宜、科學規(guī)劃，制定合理的治理對策，對林地、草地采取生態(tài)修復、補植等管護措施，鞏固現有治理成果；通過水土保持遙感監(jiān)測，加強生產建設項目水土保持監(jiān)管，遏制人為新的水土流失。