[關鍵詞] 水土流失;監測成果;特征分析;防治對策;甘肅省;2018—2022年
[摘" 要] 基于2018—2022年水土流失動態監測成果,分析甘肅省水土流失面積、空間分布、動態變化,以及不同土地利用類型水土流失狀況,總結甘肅省水土流失特征,提出相應的防治對策。結果表明:①甘肅省土壤侵蝕以輕度、風力侵蝕為主,2018—2022年全省水土流失面積總體呈下降趨勢,但甘肅省仍是水土流失量較大、生態環境較為脆弱的地區;②不同侵蝕類型空間分布差異顯著,2022年武威市及其以西各市均以風力侵蝕為主,張掖市風力侵蝕和水力侵蝕各半,武威市以東各市(州)均以水力侵蝕為主,凍融侵蝕主要分布在酒泉市、張掖市和甘南藏族自治州,高強度侵蝕主要分布在風力侵蝕區,其中酒泉市和武威市占比最高;③水土流失綜合防治成效顯著,甘肅省水土流失面積2020年相較于2018年減少了2 277.97 km2、減幅達1.22%,2022年相較于2020年減少了1 837.70 km2、減幅達1.00%;④2022年甘肅省水土流失主要發生在草地、其他土地和耕地,其中低覆蓋度草地、裸土地、沙地和6°以上耕地為新階段甘肅省水土保持重點關注地類;⑤水土流失依然是甘肅省面臨的主要生態問題之一,應關注水土流失重點發生區域及地類,抓好水土保持監督管理工作,結合水土保持率階段考核目標統籌謀劃,做好全省水土流失防治工作。
[中圖分類號] S157" [文獻標識碼] A" DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.11.006
[引用格式] 常斐楊,張煜,何君,等.2018—2022年甘肅省水土流失特征及防治對策[J].中國水土保持,2024(11):28-32.
2018年是全面貫徹落實黨的十九大精神開局之年,水土保持戰線積極踐行習近平總書記“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路,全面落實“監管強手段、治理補短板”總要求,實現了全國水土流失動態監測全覆蓋。2020年是全面打贏脫貧攻堅戰和“十三五”規劃收官之年,全國水土保持系統深入學習貫徹習近平生態文明思想,對持續開展3 a的水土流失動態監測成果進行了總結分析,并提出了合理建議。2022年是全國水土流失動態監測工作第一個五年規劃收官之年,筆者基于2018—2022年甘肅省水土流失動態監測成果,分析甘肅省水土流失面積、空間分布及動態變化等情況,總結甘肅省水土流失特征,提出相應的水土流失防治對策,以期為甘肅省水土保持規劃、水土流失綜合治理及水土保持監督管理工作提供科學參考。
1" 研究區概況
甘肅省位于我國西北地區,地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原的交會地帶,東通陜西,西達新疆,南瞰四川、青海,北扼寧夏、內蒙古,下轄12個地級市、2個自治州,總土地面積457 793 km2。氣候類型從南至北包括亞熱帶季風氣候、溫帶季風氣候、溫帶大陸性干旱氣候和高原山地氣候四大類型。全省不同地區年均降水量36.6~734.9 mm,水資源分屬黃河、長江、內陸河3條流域9個水系,年均總地表徑流量174.5億m3。
2" 數據來源
2018—2022年甘肅省降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、風力因子、表土濕度因子、地表粗糙度因子及2 m分辨率的高分遙感影像數據來源于水利部水土保持監測中心;坡長因子、坡度因子由1∶5萬DEM數據計算得到;植被覆蓋與生物措施因子、工程措施因子、耕作措施因子根據《2022年度水土流失動態監測技術指南》賦值;MODIS歸一化植被指數來源于美國國家航空航天局(NASA)官網;行政區面積來自民政部發布的全國行政區劃面積。
3" 研究方法
數據采用Microsoft Excel 2013進行處理與分析。水力侵蝕土壤流失量利用中國土壤流失方程(CSLE模型)計算,風力侵蝕土壤流失量根據《2022年度水土流失動態監測技術指南》中的風力侵蝕模型計算;水土流失強度等級根據《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)判定;水土流失面積指水力侵蝕面積和風力侵蝕面積之和,不包含凍融侵蝕面積。
4" 水土流失監測成果分析
4.1" 水土流失面積
根據甘肅省水土流失動態監測成果,2018—2022年甘肅省水土流失面積及比例見表1。由表1可知,2018—2022年甘肅省水土流失面積總體呈下降趨勢,由2018年的18.61萬km2降至2022年的18.20萬km2,減少了0.41 萬km2;全省水土流失較嚴重,歷年水土流失面積占全省土地面積的比例較高,為39.76%~40.65%;全省歷年風力侵蝕面積遠大于水力侵蝕面積,表明甘肅省侵蝕類型以風力侵蝕為主;土壤侵蝕強度以輕度侵蝕為主,
常斐楊等:2018—2022年甘肅省水土流失特征及防治對策
其次是劇烈侵蝕、中度侵蝕和極強烈侵蝕,強烈侵蝕面積最小。
4.2" 水土流失空間分布
1)從2022年甘肅省各市(州)水土流失面積分布情況(見表2)來看,甘肅省水土流失嚴重的市(州)為武威市、酒泉市和慶陽市,其水土流失面積分別為21 358.24、93 001.15、12 227.69 km2,占各行政區面積的比例較大,分別為64.26%、48.95%、45.09%;甘南州、隴南市水土流失較輕,其水土流失面積占比較低,分別為20.36%、22.34%,但水土流失面積較大,分別為7 841.34、6 220.26 km2。
2)從不同侵蝕類型空間分布來看,2022年甘肅省風力侵蝕主要分布在河西走廊平原區,水力侵蝕相對集中分布在青東甘南丘陵溝壑區、隴中丘陵溝壑區、晉陜甘高塬溝壑區、寧南隴東丘陵溝壑區和隴南山地區(見圖1)。由表2可知,風力侵蝕主要分布在酒泉市、武威市、張掖市、金昌市、白銀市、嘉峪關市,其中:酒泉市分布面積最大,為92 991.47 km2、占比77.824%;武威市其次,分布面積為16 456.14 km2、占比13.772%;嘉峪關市風力侵蝕面積雖僅有685.56 km2、占比0.574%,但其侵蝕面積占全市水土流失面積的98.85%,可見全市以風力侵蝕為主;蘭州市、天水市、平涼市等7市(州)無風力侵蝕。水力侵蝕甘肅各市(州)均有分布,其中慶陽市分布面積最大,為12 227.69 km2,占比19.55%;其次是甘南州、定西市和白銀市,占比均超過10%;嘉峪關市、酒泉市、金昌市水力侵蝕分布面積小,占比分別為0.01%、0.02%、0.82%。
3)從高強度侵蝕(極強烈、劇烈侵蝕)空間分布(見表2)來看,其集中分布在酒泉市和武威市,面積分別為35 761.57、10 088.81 km2,占全省高強度侵蝕面積的比例分別為71.44%、20.16%;其次為金昌市、慶陽市,面積分別為1 072.21、1 035.08 km2,占比分別為2.14%、2.07%,兩市雖占比不高,但其高強度侵蝕面積占其全市水土流失面積的比例高,尤其是金昌市,占比達到了30.22%,高于全省平均值27.50%。
4.3" 水土流失動態變化
1)2018—2022年甘肅省水土流失動態變化情況見表3。由表3可知,“十三五”規劃收官之年2020年甘肅省水土流失面積相較2018年減少了2 277.97 km2,減幅為1.22%,其中極強烈侵蝕面積增加了485.37 km2,劇烈侵蝕面積減少了2 377.65 km2;“十四五”階段2022年甘肅省水土流失面積相較2020年減少了1 837.70 km2,減幅為1.00%,其中僅有輕度侵蝕面積增加,其他等級侵蝕面積均減少。
2)根據甘肅省各市(州)2018—2020年、2020—2022年水土流失面積變幅統計(見圖2),2018—2020年除張掖市水土流失面積增加外,其他市(州)水土流失面積均減少,其中天水市減少最多。張掖市水土流失面積增加的主要原因是2020年甘肅省調整了河西走廊風蝕區域面積。除嘉峪關市、武威市和酒泉市外,其他市(州)的水土流失面積減幅均大于全省減幅1.22%。2020—2022年甘肅省各市(州)水土流失面積均減少,除嘉峪關市、武威市、金昌市和酒泉市外,其他市(州)的水土流失面積減幅均大于全省減幅1.00%。
4.4" 不同土地利用類型水土流失狀況
從土地利用類型(一級)來看(見表4),2021—2022年甘肅省水土流失主要發生在草地、其他土地和耕地。其中,2021年、2022年甘肅省草地水土流失面積分別為76 272.60、75 716.59 km2,分別占水土流失總面積的41.66%、41.60%;其他土地水土流失面積分別為63 988.18、63 738.17 km2,分別占34.95%、35.02%;耕地水土流失面積分別為29 579.82、29 372.60 km2,分別占16.16%、16.14%。從侵蝕強度等級來看,強烈及以上侵蝕主要分布在其他土地、耕地和草地,中度侵蝕主要分布在草地、耕地和其他土地,輕度侵蝕主要分布在草地、耕地和林地。
5" 水土流失特征
甘肅省地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原的交會地帶,氣候類型多樣,大部分地區氣候干燥,干旱、半干旱區占全省土地面積的75%,是我國重要的生態屏障和經濟帶[1],而水土流失是甘肅省面臨的重大環境問題之一。根據2018—2022年水土流失動態監測成果,甘肅省水土流失主要存在以下特征:
1)水土流失面積占比均高于同期全國平均值。2018—2022年甘肅省水土流失面積占全省土地面積的比例分別為40.65%、40.39%、40.17%、39.97%、39.76%,均高于當年度全國平均水土流失比例(28.61%、28.34%、28.15%、27.96%、27.74%),因此甘肅省仍是水土流失量較大、生態環境較為脆弱的地區。
2)不同侵蝕類型空間分布差異顯著。甘肅省內土壤侵蝕類型涵蓋了水力侵蝕、風力侵蝕和凍融侵蝕,侵蝕類型多樣,但每種侵蝕類型區相對集中。2022年,武威市及其以西各市均以風力侵蝕為主,其面積占各市水土流失總面積的77.05%~99.99%;張掖市風力侵蝕和水力侵蝕基本上各半,分別占54.74%和45.26%;武威市以東各市(州)均以水力侵蝕為主,其面積占水土流失總面積的89.97%~100%。高強度侵蝕主要集中在風力侵蝕區,其中酒泉市和武威市占比最高。
3)水土流失綜合防治成效顯著。2020年是全面建成小康社會和“十三五”規劃收官之年,甘肅省主動推進各項水利工作,成效明顯。與2018年相比,2020年甘肅省水土流失面積減少了2 277.97 km2,減幅達1.22%;高強度侵蝕向低強度侵蝕轉化;截至2020年累計治理水土流失面積10.10萬 km2,建成淤地壩1 600座[2]。2022年,即全國水土流失動態監測工作第一個五年規劃結束之年,相比2020年,甘肅省水土流失面積減少了1 837.70 km2,減幅達1.00%,全省水土流失動態監測、生產建設項目水土保持監管、小流域綜合治理等水土保持重點工作相互協作的穩定局面已形成。
4)草地、其他土地、耕地為水土流失重點發生地類。土地利用類型與水土流失發展密切相關[3],2022年甘肅省水土流失面積主要分布在草地、其他土地和耕地,分別占水土流失總面積的41.60%、35.02%和16.14%。其中,低覆蓋度草地水土流失面積占草地水土流失面積的56.90%,裸土地和沙地水土流失面積分別占其他土地水土流失面積的67.06%和30.74%,坡度6°以上耕地水土流失面積占耕地水土流失面積的49.20%,由此可確定低覆蓋度草地、裸土地、沙地和坡度6°以上耕地為新階段甘肅省水土保持重點關注地類。
6" 水土流失防治對策
近年來,甘肅省各級水行政主管部門認真貫徹落實習近平生態文明思想,生態建設成效持續顯現。在全國水土流失動態監測工作第一個五年規劃期內,甘肅省加快實施了小流域綜合治理、坡耕地整治、侵蝕溝治理等重點工程,同時依法全面履行水土保持監管職責,使人為水土流失得到有效控制,為生態環境狀況持續改善、經濟社會發展綠色轉型提供了有力保障。依據甘肅省水土流失狀況、分布特點,提出以下水土流失防治對策。
1)關注水土流失重點發生區域及地類。①酒泉市和武威市區內多風沙干旱草原、裸土地、戈壁及沙漠,兩市風力侵蝕面積占全省風力侵蝕面積的91.60%,高強度侵蝕面積也占全省高強度侵蝕面積的91.60%。因此,應促進區內天然草場的恢復和更新,加強撫育殘存的天然沙生灌木和草本植物;同時建立防風固沙阻沙體系,在固定沙丘區種植灌草,局部流動、半流動沙區配置沙障,防止沙漠繼續擴張;另外,目前區內風蝕監測站點作用發揮不夠[4],應充分利用各科研院所和高校的觀測場、試驗場等,加強風蝕監測。②水力侵蝕多集中在慶陽市、白銀市、定西市和臨夏州等地,多發生在耕地和林草地。因此,應建立綜合預防保護體系,加強雨水集蓄利用,全力推進林草植被建設;在坡耕地和侵蝕溝道集中連片分布區,建設以梯田和淤地壩為核心的攔沙減沙體系,大力開展旱作梯田和淤地壩建設,堅持溝坡兼治;積極開展山水林田湖草沙綜合治理,合理配置耕作、林草、工程等措施,形成綜合治理體系。
2)抓好水土保持監督管理工作。2022年甘肅省新增人為擾動用地面積309.37 km2,其中水土流失面積220.90 km2,占新增人為擾動用地面積的71.40%。因此,仍需加強對重大生產建設項目的水土保持監管,嚴格落實水土保持方案審批制度,將水土保持措施落到實處,特別要加大對農村道路、居民點、小城鎮等建設活動的監管力度。
3)結合水土保持率階段考核目標統籌謀劃。依據甘肅省水土保持率遠期目標值(66.39%)和2025年(61.34%)、2030年(64.14%)、2035年(65.14%)階段目標值,綜合考慮各市縣水土流失現狀和遠期的存量類別,遵循先易后難、先急后緩、分類治理、穩步實施的基本原則,規劃不同時期的重點治理對象和規模[5],為甘肅省水土流失綜合治理及水土保持監督管理工作提供科學參考。
[參考文獻]
[1] 楊奇奇,靳峰,張富,等.甘肅黃河流域生態環境現狀及防治對策[J].中國水土保持,2021(4):26-30.
[2] 甘肅省水利廳.2020年甘肅省水土保持公報[R].蘭州:甘肅省水利廳,2021:14-15.
[3] 杜軼,郭青霞,郭漢清,等.汾河上游不同土地利用方式對坡地水土流失的影響[J].水土保持學報,2019,33(4):44-51.
[4] 陸惠萍.甘肅省水土流失動態監測網絡體系建設探討[J].甘肅水利水電技術,2021,57(3):60-62.
[5] 靳峰,馬濤,秦偉,等.甘肅省水土保持率遠期閾值與階段目標值確定[J].人民黃河,2022,44(4):112-116.
收稿日期: 2024-04-16
基金項目: 黃委優秀青年人才科技項目(HQK-202303);水利部財政預算項目(12620134000918001)
第一作者: 常斐楊(1994—),女,陜西西安人,工程師,碩士,主要從事水土流失監測、區域水土保持規劃研究工作。
E-mail: 1416935145@qq.com
(責任編輯" 張緒蘭)