宁东工业园区土壤侵蚀动态变化研究

徐志友，吴海霞，马 斌，卜崇德

(1.宁夏水利厅水土保持局，宁夏银川750001;2.宁夏水利科学研究所，宁夏银川750001)

宁东能源化工基地的建设是实施国家区域发展战略和能源发展战略的关键步骤，是宁夏回族自治区落实科学发展观、惠及全区人民的重大举措，被誉为自治区开发建设的“一号工程”。宁东工业园区是宁东能源化工基地的两个重点工业园区之一，地处宁夏中部干旱草原区，自然条件恶劣，生态环境脆弱，属国家级水土流失重点监督区，及时全面地掌握园区开发建设和生产运行中产生水土流失的面积、分布状况、流失程度以及不同时期土壤侵蚀的动态变化，对于实现宁东工业园区的可持续发展具有重要意义。

1 研究区概况

宁东工业园区位于陕、甘、宁、内蒙古毗邻地区，地处鄂尔多斯台地西缘，地理坐标介于 E106°28'00″—106°43'00″、N37°59'30″—38°18'00″之间，规划面积 360.34 km2，属低缓半沙漠丘陵地带、中温带半干旱沙漠大陆性季风气候区，干旱少雨，冬长夏短，春秋季多风沙、冷热多变［1］。

2 研究方法

2.1 遥感数据获取

以宁东工业园区的土壤侵蚀动态变化为研究对象，对遥感数据的基本特性、波谱特征等参数及数据源的波段组合进行分析比较，其中2000年遥感数据选用的是美国陆地卫星ETM影像，融合后空间分辨率为15 m，接收日期是2000年7月19日，波段合成为R7G4B1;2007年和2010年选用的是法国SPOT5卫星影像数据，融合后空间分辨率分别是2.5 m，接收日期分别为2007年9月14日和2010年9月9日，波段合成为R4G1B3。

2.2 遥感数据处理

采用专业遥感处理软件PCI10.1对数据进行处理，包括几何精校正和波段合成、融合、镶嵌等。几何精校正采用高斯—克吕格投影，克拉索夫斯基地球模型，6°分带，中央经线为105°，二次多项式法，立方卷积重采样。经校正的多光谱影像，配准后精度控制在1个像元以内。

2.3 土壤侵蚀信息提取

以宁东工业园区2000、2007和2010年3期遥感影像为基础底图，以GIS技术为手段［2］，通过对不同时期的植被覆盖度、坡度、地表组成物质、土地利用类型等间接指标进行判读解译［3］，在地理信息系统中集成所有相关因子和调查数据，综合叠加分析进行土壤侵蚀判读。此外，野外验证是土壤侵蚀遥感调查必不可少的重要环节，直接影响到土壤侵蚀监测结果的准确性和可靠性［4］。

3 监测结果分析

宁东工业园区2000、2007与2010年的土壤侵蚀面积见表1。2000年园区内轻度及以上侵蚀面积为344.10 km2，中度侵蚀面积所占比例最大，占总面积的74.93%;其次是轻度侵蚀，占11.59%;强烈及其以上侵蚀面积占8.97%，主要分布于磁窑堡一带。2007年园区内轻度以上侵蚀面积为295.70 km2，轻度侵蚀面积所占比例最大，占41.01%;其次为中度侵蚀，占31.38%。2010年园区轻度以上侵蚀面积为249.77 km2，轻度侵蚀面积所占比例最大，占41.08%;其次为中度侵蚀，占20.77%;强烈及其以上侵蚀面积较少，仅占7.46%。

宁东工业园区2000、2007与2010年土壤侵蚀面积变化对比见图1。第一阶段(2000与2007年)，2007年轻度侵蚀面积比2000年增加了253.69%，中度侵蚀面积减少了58.13%，强烈侵蚀面积增加了202.87%。第二阶段(2007与2010年)，2010年轻度侵蚀面积比2007年增加了0.18%，中度侵蚀面积减少了33.80%，强烈侵蚀面积减少了22.89%。

表1 宁东工业园区2000、2007与2010年土壤侵蚀面积变化对比

从空间变化来看，园区北部的横山、任家庄、双庙附近以及宁东镇周边地区土壤侵蚀强度由轻度向微度转变;北部的马莲台及西部的马跑泉、回民巷一带的部分地区土壤侵蚀强度由中度向轻度转变;开挖建设灵州综合工业园A区及煤化工园B区导致部分天然草地(面积约4.9 km2)土壤侵蚀强度由轻度变为中度，其中灵新煤矿附近的部分地区(面积约2.8 km2)土壤侵蚀强度由轻度变为中度;煤化工园区的部分地区(面积约1.7 km2)由中度变为强烈。

4 结论与建议

4.1 结论

(1)土壤侵蚀强度整体降低。2000—2010年，由于采取了封山禁牧、退耕还林(草)措施，加快了劳动力转移，缓解了土地承载压力，加强了水土流失治理，因此宁东工业园区绿化面积明显增加，土壤侵蚀强度由中度向轻度和微度转变，侵蚀强度明显降低。主要做法和经验是:政府高度重视环境保护和生态建设，各行业主管部门严格执行节能减排“十大铁律”;认真落实水土保持“三同时”制度，从严控制污染物排放;开展废渣综合整治，有效整合现有渣场，加大监管力度;建立重点企业和重点污染源突发事件应急预案，建立环保监测执法体系，成立环境监测站和环境监察大队等。

(2)局部土壤侵蚀加重。由于项目建设期对地表扰动较大，部分采砂石场、取弃土场、弃矸场、灰渣场等形成再塑地貌，致使土壤侵蚀模数急剧增大，局部地区土壤侵蚀强度增大，由扰动前的中、轻度侵蚀向强烈侵蚀转变，表现为局部水土流失加剧。出现这种情况的原因是不合理的开发建设活动，如宁东工业园区西南部的灵州综合工业园A区开发规划不合理导致土地裸露、闲置，水土流失加重。

4.2 建议

(1)实施封山禁牧政策。园区所在地气候干旱、生态环境脆弱，生产建设活动容易引发水土流失，因此在开发建设的同时必须坚持实施封山禁牧等措施。

(2)强化监督管理。严格执行开发建设项目水土保持方案、环境影响评价、水资源评价等制度，严把项目立项审批关，确保各类开发建设项目建设单位认真履行生态保护义务，在开发建设的同时做好生态建设工作，实现建一个项目、带一方经济、保一方生态、惠一方群众。

(3)整合砂石料场。虽然各类小型采砂场、采石场、砖瓦窑等得到了初步整治，但园区内仍存在乱采滥挖现象，因此建议加大管理力度，整合砂石料场，建立定期或不定期的监督检查机制，依法对企业贯彻水保法、环保法等的情况进行监督检查。

(4)促进废物综合利用。在园区建设规划时要注意规划统一的废弃物堆放场地，由专门的单位或机构负责管理，尽可能减少弃渣给周边环境造成二次污染。

(5)建立生态补偿制度。园区建设以资源开发型为主，建议政府参考周边省份的做法，从煤的开采效益中提取一定费用用于生态建设。

［1］徐志友，张永庭，卜崇德，等.基于RS与GIS的宁东能源重化工基地土地利用变化分析［J］.中国水土保持，2010(8):66－67.

［2］陈俊，宫鹏.地理信息系统理论与应用［M］.北京:科学出版社，1998:6－10.

［3］颉耀文，陈怀录，徐克斌.数字遥感影像判读法在土壤侵蚀调查中的应用［J］.兰州大学学报:自然科学版，2002，38(2):157－162.

［4］高彦华，汪宏清.遥感技术在土壤侵蚀动态监测中的应用［J］.中国水土保持，2004(1):33 －34.