2019年～2020年扶風縣水土流失動態變化分析

王 蓉,劉政鴻,王傳明,李雄飛,楊 愷

（陜西省水土保持生態環境監測中心,陜西 西安 710000）

黨的二十大明確提出要大力推進生態文明建設,堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統治理,推動綠色發展,促進人與自然和諧共生。水是生命之源,土是生存之本,水土保持是生態文明建設的重要內容,是生態系統的維系改善主體[1]。2000年水利部開始了對長江、黃河等重點流域水土流失動態監測工作；2007年水利部水土保持監測中心對重點區域開展年度水土流失監測；2012年水利部對國家級重點防治區連續五年開展水土流失動態監測；2018年始水利部、流域機構和省級水行政主管部門每年開展全國水土流失動態監測,至此實現了全國范圍水土流失動態監測全覆蓋。水土流失動態監測項目的實施,為科學分析和評估各項經濟社會建設對水土流失及其防治的影響,為國家生態文明建設、制定經濟社會發展規劃、調整經濟發展格局與產業布局、保障經濟社會的可持續發展提供重要技術支撐[2-4]。

扶風縣地處關中平原渭河盆地中西部,地表及地下水資源豐富,生態環境良好。本文通過收集相關基礎資料和數據,對基于中國土壤流失方程（CSLE）得到的扶風縣2019年～2020年水土流失動態監測專題成果進行分析挖掘。

1 扶風縣概況

扶風縣隸屬于寶雞市,位于陜西省中部偏西,地處關中平原渭河盆地中西部,地勢北高南低,由西北向東南傾斜。屬大陸性半濕潤氣候,年平均氣溫12.4℃,無霜期209 d,全年日照2134 h,年均降水量592 mm。扶風縣土地總面積745 km2。境內自北而南呈階梯狀分為低山丘陵、山前洪積扇、黃土臺塬和渭河階地4 個明顯的地形地貌單元。北部山區系千山余脈喬山,呈雁列狀向東延伸。地形起伏,嶺谷相間,溝深坡陡。中部以山前洪積扇區和黃土臺塬為主,地勢較平坦,由西北向東南稍傾。南部川道地勢低平,渭河自西向東穿過。渭河以北至黃土臺塬坡角,為三級階地；渭河以南系平坦灘地。扶風縣在全國水土保持區劃中隸屬于西北黃土高原區一級區,汾渭及晉城丘陵階地區二級區,秦嶺北麓-渭河中低山階地保土蓄水區三級區,2020年水土流失動態監測成果顯示,全縣水土流失面積73.76 km2。

2 數據來源與分析方法

本文數據來源于2019年及2020年全國水土流失動態監測扶風縣成果數據,包括土壤侵蝕統計數據、土地利用數據、植被覆蓋度數據、水土保持措施數據、人為擾動統計數據?；?019年及2020年2 m 分辨率衛星影像進行專題信息提取和野外調查成果,確立各因子,采用中國土壤流失方程,計算統計和分析得到縣域水土流失動態監測成果（動態監測技術路線見圖1）。按照扶風縣界,裁切2019年、2020年土壤侵蝕空間數據,計算生成矢量數據,并按侵蝕類型、侵蝕強度提取土壤侵蝕面積,統計分析水土流失現狀及其動態變化。

圖1 水土流失動態監測技術路線圖

3 結果與分析

3.1 不同土地利用類型水土流失動態變化

扶風縣主要土地類型包括耕地、園地、林地、建設用地、交通運輸用地,2020年扶風縣耕地面積312.24 km2,園地面積164.88 km2,林地面積153.58 km2,建設用地面積87 km2,交通運輸用地面積12.7 km2。

（1）2019年～2020年間,耕地、交通運輸用地、草地、園地水土流失面積減小,而建設用地和林地水土流失面積增加。其中,水土流失面積減少的土地利用類型中減少最多的地類是耕地,減少了3.13 km2；變化最小的是交通運輸用地,減少了0.96 km2,主要為已完工的交通運輸用地項目。水土流失面積增加的土地利用類型中建設用地水土流失面積較林地水土流失面積大,2019年～2020年間扶風縣建設用地水土流失面積增加了3.13 km2。究其原因,2019年～2020年間,一方面,坡改梯工程措施實施后,一定程度上減少了水土流失面積；另一方面,建設用地中大部分水土流失發生在人為水土流失地塊當中,對土壤擾動影響較大。

（2）2019年～2020年間,各地類水土流失動態變幅最大的是草地,最小的是林地。草地的流失面積變幅為100%,林地的流失面積變幅為1.77%。究其原因,草地類型土地利用面積較小,一年來經過水土保持綜合治理（退耕還草工程）措施實施后,草地植被覆蓋明顯好轉；而林地多分布在封育區域,人為擾動影響較小,故變化較為穩定。

（3）2019年～2020年間,耕地、園地、林地中,輕度侵蝕等級面積增加,中度、強烈、極強烈侵蝕等級面積減少,其中,耕地輕度侵蝕面積增加0.25 km2,園地輕度侵蝕面積增加0.39 km2,林地輕度侵蝕面積增加7.9 km2,耕地中度到極強烈侵蝕等級面積分別減少3.21 km2、0.1 km2、0.07 km2,園地中度到極強烈侵蝕等級面積分別減少0.6 km2、0.09 km2、0.01 km2,林地中度到極強烈侵蝕等級面積分別減少7.19 km2、0.01 km2、0.04 km2,2020年扶風縣林地劇烈等地侵蝕面積減幅100%；草地、交通運輸用地各侵蝕強度等級水土流失面積均減少,2020年扶風縣交通運輸用地類型輕度侵蝕、中度侵蝕、強烈侵蝕、極強烈侵蝕、劇烈侵蝕面積分別減少0.4 km2、0.31 km2、0.13 km2、0.07 km2、0.05 km2；建設用地輕度、強烈面積分別增加2.82 km2、0.77 km2, 中度侵蝕面積減小0.46 km2。水土保持治理效果較好,生態環境得到相應改善。

3.2 不同植被覆蓋度面積變化

不同等級植被覆蓋度的面積變化見表2?？梢钥闯觯?019年～2020年間,低覆蓋度植被面積減少了557.93 km2,中低覆蓋度植被面積增加了78.49 km2,中覆蓋度植被面積增加了75.43 km2,中高覆蓋度植被面積增加了69.66 km2,高覆蓋度植被面積減少了93.37 km2。其中,低覆蓋度等級的植被面積變化最明顯,其他等級植被覆蓋度面積變化較小。部分低覆蓋植被轉變為中低覆蓋度、中覆蓋度和中高覆蓋度。高覆蓋度植被面積減少,主要與生產建設項目有關,生產建設活動造成下墊面植被嚴重破壞,植被面積減少,植被恢復減緩。

表2 不同植被覆蓋度等級的面積變化 單位：km2

3.3 水土流失動態變化分析

2019年與2020年土壤侵蝕強度面積及其所占比例見表3。從表3 中可以看出：2019年～2020年扶風縣土壤侵蝕強度減弱,土壤侵蝕高強度侵蝕面積及占比減小,低強度侵蝕面積及占比增加。輕度侵蝕占比由7.54%增加到8.98%；中度侵蝕占比由2.23%減少到0.64%；強烈侵蝕占比由0.21%增加到0.26%；極強烈侵蝕占比由0.04%減少至0.02%；劇烈侵蝕占比由0.01%減少到0。2019年～2020年扶風縣水土流失面積減小0.96 km2,由2019年的74.72 km2減至2020年的73.76 km2；其中,輕度侵蝕面積和強烈侵蝕面積分別增加了10.75 km2、0.4 km2,增幅分別為19.15%和25.64%；中度、極強烈、劇烈侵蝕面積減小,中度侵蝕面積減少最多,達到11.84 km2,劇烈侵蝕面積降幅最大,達到100%。中度、極強烈、劇烈侵蝕等級面積減小原因是水土保持綜合治理顯效,高等級侵蝕強度向低等級侵蝕強度轉移。

4 結語

本研究以位于陜西省省級水土流失動態監測區的扶風縣為例,對2020年水土流失動態監測成果進行分析研究,結果表明,退耕還林還草、小流域綜合治理、坡耕地水土流失綜合治理等工程項目的實施,對扶風縣生態環境改善有積極作用,2020年水土流失面積為73.76 km2, 比2019年減少了0.96 km2；中低、中、中高植被覆蓋度區域面積顯著增加；各主要土地利用類型侵蝕強度等級降低,土壤侵蝕面積減小。目前由于省級水土流失動態監測項目啟動晚,數據資料的時間尺度有限,未來必將積累多時間尺度數據,研究多年長序列動態監測成果動態變化,為科學合理開展縣域水土流失綜合治理提供數據支撐。