水土保持功能评价及其在水土保持区划中的应用

张超，王治国，凌峰，纪强，孟繁斌

（1.水利部水利水电规划设计总院，100120，北京；2.海河流域水土保持监测中心站，300170，天津）

水土保持功能评价及其在水土保持区划中的应用

张超1，王治国1，凌峰2，纪强1，孟繁斌1

（1.水利部水利水电规划设计总院，100120，北京；2.海河流域水土保持监测中心站，300170，天津）

随着国家对生态文明建设的日益重视，以及国家及地方主体功能区规划的实施，对于水土保持的功能研究也越来越多。结合全国水土保持规划工作的需要，提出水土保持功能的概念、类型确定原则和功能类型，阐述了水土保持基础功能和社会经济功能的评价方法，以及各基础功能的评价指标体系。以太行山东部山地丘陵区为例，举例说明水土保持功能评价的过程和结果。对全国水土保持区划三级区基础功能进行统计分析，明确各功能的区域比例，提出8个一级区水土保持工作主要方向，维护和提高区域水土保持功能将成为水土保持工作的重点和方向。

水土保持功能；水土保持基础功能；水土保持社会经济功能

我国是世界上水土流失最严重的国家，水土保持在保护和利用水土资源以及国土整治中起着重要作用，防治水土流失、维护生态系统良性循环是建设生态文明、保障国土生态安全的重要内容。近年来，我国的水土流失综合治理成效明显，但仍存在治理效果不突出、措施体系不合理等一系列问题。随着国家对生态文明建设的日益重视，以及国家及地方主体功能区规划的实施，对于水土保持的功能研究也越来越多。“水土保持功能”这一术语首次出现在水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》［1］中，科学地评价水土保持功能已成为一项急需解决的重要工作［2］。以往的水土保持相关功能的评价多集中在单一植物效益评价［3-4］或局部地区规划［5-8］，评价过程中具有较完善的评价体系，但对于总体全局的水土保持功能评价则仅局限于定性分析。本文结合全国水土保持规划中全国水土保持区划工作，提出水土保持功能的概念和类型，采用相应的评价方法，定性与定量相结合地评价区域水土保持功能，明确区域水土流失的防治方向与途径，制定相应政策，采取相应对策，抓住不同区域的机遇和重点，推进水土保持工作［9］，为全国水土保持规划区域布局、分区技术体系等内容提供依据。

1 水土保持功能

1.1 水土保持功能的概念

水土保持功能是指某一区域内水土保持设施所发挥或蕴藏的有利于保护水土资源、防灾减灾、改善生态、促进社会经济发展等方面的作用，包括基础功能和社会经济功能［10-17］。基础功能是指水土保持设施在某一区域内水土流失防治、维护水土资源和提高土地生产力等方面所发挥或蕴藏的直接作用或效能。社会经济功能是指水土保持基础功能的延伸，主要是指水土保持设施在某一区域内起到的生产或保护功能。

1.2 水土保持基础功能确定原则

1.2.1 水土保持直接相关原则 基础功能即直接作用或效能，所以对于水土保持来说，确定的功能应直接与水土流失防治相关，比如水土保持起到的水土资源保护、植被保护与建设、改善生态、改善水质、控制风蚀、减轻地质灾害等直接的作用。

1.2.2 全面性原则 评价一个区域的水土保持基础功能时，其类型的确定必须能够涵盖水土保持起到的所有作用和效能；所以须从全国的角度和现行水土保持工作范畴出发，全面覆盖水土保持各项措施的作用和效能。

1.2.3 单一功能原则 评价区域处于主导地位的水土保持基础功能，要求确定的各种功能不能存在交叉和重复，每一项功能都是代表单一的作用和效能，比如经常提到的蓄水保土既是蓄水和土壤保持两个作用的结合，在确定功能时应分别确定。

1.3 水土保持功能类型

根据既定的原则，水土保持的十大基础功能确定为水源涵养、防风固沙、土壤保持、蓄水保水、农田防护、水质维护、生态维护、防灾减灾、拦沙减沙、人居环境维护［10-12］；另外，根据基础功能的延伸，确定水土保持社会经济功能，包括生产功能和保护功能。生产功能主要包括综合农业生产、粮食生产、林业生产和牧业生产；保护功能主要包括饮水安全保护、水源地保护、河湖源区保护、减少河湖库淤积、河湖沟渠边岸保护、自然景观保护、城镇道路工矿企业防护、绿洲防护、海岸线防护和生物多样性保护等［11］。

1.4 水土保持基础功能评价

1.4.1 水土保持基础功能评价指标体系 进行水土保持基础功能评价，首先根据各功能类型涉及的因素分别确定其定性和定量指标，形成评价指标体系。定性指标主要指区域是否涉及或分布有相应功能的代表性区域。定量指标主要是指对功能产生重要作用的可量化的指标（表1）。

1.4.2 水土保持基础功能评价方法 水土保持功能评价分为4个步骤：资料收集、指标分级、权重确定、功能排序。水土保持基础功能评价是在评价指标体系的基础上，根据指标体系确定的相关因素有目的的进行资料收集工作，在分析区域自然条件、经济社会发展、水土流失状况、区域功能定位的基础上，对指标进行分级并赋予相应的得分。采取层次分析法分别确定各基础功能类型相关指标的权重［10-12］。根据收集的区域资料按指标分级分别确定相应分值再与相应权重相乘得到每个指标的得分，各指标得分相加得到区域某一功能类型的总分。分别得到各功能类型的总分后进行排序，得分最高的1或2种基础功能即是区域的主导基础功能。

2 在全国水土保持区划中的应用

2.1 三级区水土保持功能评价

统筹考虑国家主体功能区规划和生态功能区划基础上，依托全国水土保持规划分区体系，以三级区为单元，对指标信息进行收集和提取，采取定性与定量相结合的方法，对全国水土保持区划三级区水土保持功能进行评价［18-19］。具体以太行山东部山地丘陵区为例予以说明。

2.1.1 研究区概况 太行山东部山地丘陵区位于太行山山脊线以东，华北平原以西，永定河以南，黄河以北［12］，包括北京、河北、河南3省（直辖市）50个县（市、区），土地总面积4.46万km2。区域是我国第2级台地向第3级台地的过度地带，以低中山和低山山前丘陵为主。属中温带半干旱区向暖温带亚湿润区过渡地带，多年平均降水量500～700mm，多雨的太行山山前区域已成为海河流域的重要水源区，同时，也是形成下游洪涝灾害的洪水来源区。土壤以褐土、粗骨土、潮土、棕壤和石质土为主，植被类型以温带落叶阔叶林和灌丛为主，林草覆盖率为39.6％。本区水土流失面积为1万4 978.1 km2，全部为水蚀，占土地总面积的33.57％。土壤侵蚀以轻中度为主。区域为海河流域重要水源区和下游洪水主要来源区，区内有王块、西大洋、岗南、黄壁庄、岳城、盘石头等大中型水库，也是南水北调中线、京港澳高速公路等重要工程防护区域。

2.1.2 功能评价 根据水土保持基础功能评价的方法，分别根据相应指标进行计算，各指标的权重根据层次分析法来确定，计算结果如表2所示。

根据计算结果，水源涵养和土壤保持是该三级区的水土保持主导基础功能，当然同时区域还具有人居环境维护、蓄水保水等多项功能；根据确定的主导基础功能，结合区域实际，确定区域社会经济功能主要为综合农业生产、水源地保护、减少河湖库淤积、林业生产。

2.1.3 区域命名及技术体系 全国水土保持区划三级区命名将水土保持主导基础功能纳入，采用“地理位置+地貌类型+水土保持主导功能”的命名方式［20-21］，根据功能评价结果该三级区命名为太行山东部山地丘陵水源涵养保土区，其中“土壤保持”功能简称为“保土”。

根据该三级区水土保持功能，结合三级区实际条件和工作实际提出水土保持重点方向和技术途径。区域水土保持重点是涵养水源、控制面源污染、增加入库水量、改善入库水质，保障供水安全；维护和提高土地生产力，减少入库泥沙，加强土壤保持功能。

本区技术体系主要体现在远山、浅山、山前、城市供水水源周边和生产建设项目集中区治理方面。远山及人口稀少地区采取封禁治理、封育、围栏等措施，在中低山丘陵区，以小流域为单元实施综合治理；低山浅山丘陵区结合水土保持小流域综合治理，发展特色经济林果；山前丘陵地带小流域治理应注重灾害防治措施，沟道治理与坡面治理相结合，山前丘陵到平原的过度地带，做好水土流失综合治理和山洪灾害防治，保护公路、铁路、村镇及重要水利设施的安全运行；城市供水水源区开展清洁小流域建设；生产建设项目集中区加强水土保持监督管理。

表1 水土保持基础功能评价指标体系Tab.1 Evaluation index system of basic functions of soil and water conservation

表2 水土保持主导基础功能计算Tab.2 Calculation of the dominant basic function of soil and water conservation

表2 （续）Continued from Tab.2

2.2 全国水土保持区划水土保持功能分析

2.2.1 全国情况分析 根据全国水土保持区划［21］，共划分为115个三级区（不包括港澳台地区）。按照功能类型进行分类统计，水土保持基础功能涉及土壤保持的三级区61个，土地总面积367万km2，水力侵蚀面积85.69万km2，风力侵蚀面积33.49万km2，是涉及土地面积和水土流失面积最大的功能分布区，主要分布于东北漫川漫岗、燕山及辽西山地丘陵、沂蒙山及胶东山地丘陵、晋陕蒙丘陵沟壑区、江南山地丘陵、川渝山地丘陵和滇黔桂山地丘陵等地区。水土保持基础功能涉及生态维护的三级区32个，土地总面积360万km2，水力侵蚀面积28.46万km2，风力侵蚀面积66.83万km2，主要分布于青藏高原、大小兴安岭和长白山山地等地区。水土保持基础功能涉及水源涵养的三级区22个，土地总面积232万km2，水力侵蚀面积30.83万km2，风力侵蚀面积31.44万km2，主要分布于大兴安岭-长白山山地、燕山太行山山地丘陵、大别山-桐柏山山地丘陵、北疆山地盆地等地区。水土保持基础功能涉及农田防护的三级区20个，土地总面积239万km2，水力侵蚀面积11.35万km2，风力侵蚀面积75.16万km2，主要分布于南疆山地盆地、华北平原和江淮平原等地区。水土保持基础功能涉及蓄水保水的三级区18个，土地总面积109万km2，水力侵蚀面积29.95万km2，风力侵蚀面积17.61万km2，主要分布于西北黄土高原等地区。水土保持基础功能涉及人居环境维护的三级区17个，土地总面积76万km2，水力侵蚀面积12.05万km2，风力侵蚀面积8.26万km2，主要分布于新疆天山北麓、辽宁环渤海山地、长江中游丘陵平原和东部沿海等地区。水土保持基础功能涉及防风固沙的三级区12个，土地总面积200万km2，水力侵蚀面积6.71万km2，风力侵蚀面积89.26万km2，主要分布于北疆山地盆地、华北平原、河西走廊一带等地区。水土保持基础功能涉及水质维护的三级区11个，土地总面积37万km2，水力侵蚀面积5.6万km2，主要分布于东部沿海、秦巴山山地等地区。水土保持基础功能涉及防灾减灾的三级区9个，土地总面积71万km2，水力侵蚀面积14.64万km2，风力侵蚀面积3.23万km2，主要分布于大兴安岭-长白山山地、燕山太行山山地丘陵、大别山-桐柏山山地丘陵、北疆山地盆地等地区。水土保持基础功能涉及拦沙减沙的三级区7个，土地总面积20万km2，水力侵蚀面积8.68万km2，风力侵蚀面积0.74万km2，主要分布于晋陕蒙丘陵沟壑区、滇北中低山等地区。

从三级区水土保持基础功能面积的分布情况看（图1），以土壤保持和生态维护为主导基础功能的三级区面积最大，说明我国目前水土保持的主导工作还是以土地资源保护和生态系统维护为主。

图1 三级区水土保持基础功能面积分布Fig.1 Area distribution of basic functions of soil and water conservation in third-grade regions

2.2.2 分区分析 东北黑土区涉及土壤保持功能的三级区4个、生态维护功能的4个、水源涵养功能的2个、农田防护功能的2个、防风固沙功能的2个、水质维护功能的1个、防灾减灾功能的1个，按水土保持功能统计的面积比例见图2。据此分析，本区以土壤保持、生态维护和水源涵养为主要水土保持功能，黑土资源和森林植被保护是本区水土保持的主要方向。

图2 东北黑土区三级区水土保持功能面积分布Fig.2 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of black soil region in Northeast China

北方风沙区涉及农田防护功能的三级区5个、防风固沙功能的4个、生态维护功能的4个、土壤保持功能的3个、蓄水保水功能的3个、水源涵养功能的2个、人居环境维护功能的1个、防灾减灾功能的2个，按水土保持功能统计的面积比例见图3。据此分析，本区以农田防护、防风固沙和生态维护为主要水土保持功能，绿洲农区防护、沙地及退化草原治理和现有森林草原的保护是本区水土保持的主要方向。

图3 北方风沙区三级区水土保持功能面积分布Fig.3 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of sandy region in North China

北方土石山区涉及土壤保持功能的三级区9个、水源涵养功能的5个、农田防护功能的4个、蓄水保水功能的3个、人居环境维护功能的3个、生态维护功能的2个、防风固沙功能的2个、拦沙减沙功能的1个、防灾减灾功能的1个，按水土保持功能统计的面积比例见图4。据此分析，本区以土壤保持、水源涵养和农田防护为主要水土保持功能，山丘区土地资源保护、植被建设与保护、农田防护林网建设是本区水土保持的主要方向。

西北黄土高原区涉及土壤保持功能的三级区13个、蓄水保水功能的9个、拦沙减沙功能的5个、防风固沙功能的2个、生态维护功能的1个，按水土保持功能统计的面积比例见图5。据此分析，本区以土壤保持、蓄水保水和拦沙减沙为主要水土保持功能，坡耕地及侵蚀沟道综合治理、入黄泥沙控制、小型水利水保设施建设是本区水土保持的主要方向。

南方红壤区涉及土壤保持功能的三级区15个、人居环境维护功能的10个、水质维护功能的9个、生态维护功能的7个、农田防护功能的7个、水源涵养功能的4个、防灾减灾功能的1个，按水土保持功能统计的面积比例见图6。据此分析，本区以土壤保持、人居环境维护和水源涵养为主要水土保持功能，坡改梯及配套设施建设、崩岗及林下水土流失治理、清洁小流域建设及水源地保护是本区水土保持的主要方向。

西南紫色土区涉及土壤保持功能的三级区9个、水源涵养功能的3个、生态维护功能的2个、人居环境维护功能的2个、防灾减灾功能的2个、水质维护功能的1个，按水土保持功能统计的面积比例见图7。据此分析，本区以土壤保持、生态维护和水源涵养为主要水土保持功能，坡改梯及配套设施建设、植被保护与建设是本区水土保持的主要方向。

图4 北方土石山区三级区水土保持功能面积分布Fig.4 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of soil-rock mountain region in North China

图5 西北黄土高原区三级区水土保持功能面积分布Fig.5 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of the Loess Plateau region in Northwest China

图6 南方红壤区三级区水土保持功能面积分布Fig.6 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of red soil region in South China

西南岩溶区涉及土壤保持功能的三级区6个、生态维护功能的3个、蓄水保水功能的3个、水源涵养功能的1个、防灾减灾功能的2个、人居环境维护功能的1个、拦沙减沙功能的1个，按功能统计的面积比例见图8。据此分析，本区以土壤保持、蓄水保水和生态维护为主要水土保持功能，保护耕地资源、林草植被的恢复与保护、小型水利水保设施建设是本区水土保持的主要方向。

图7 西南紫色土区三级区水土保持功能面积分布Fig.7 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of purple soil region in Southwest China

图8 西南岩溶区三级区水土保持功能面积分布Fig.8 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of karst region in Southwest

图9 青藏高原区三级区水土保持功能面积分布Fig.9 Area distribution of soil and water conservation functions in third-grade regions of Tibetan Plateau region

青藏高原区涉及生态维护功能的三级区9个、水源涵养功能的5个、农田防护功能的2个、土壤保持功能的2个、防风固沙功能的2个，按功能统计的面积比例见图9。据此分析，本区以生态维护、水源涵养为主要水土保持功能，保护森林草原、涵养水源是本区水土保持的主要方向。

3 结束语

水土保持功能尤其是基础功能的提出是全国水土保持规划的创新点之一，它的提出必然对全国和区域的经济和水土保持工作产生一定指导作用。注重维护和提高区域的水土保持功能，明确区域水土保持工作的战略重点，提出适合区域发展的水土保持技术体系［20］，将有效推进未来我国水土保持事业的持续、稳步发展。

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Function evaluation of soil and water conservation and its application in soil and water conservation regionalization

Zhang Chao1，Wang Zhiguo1，Ling Feng2，Ji Qiang1，Meng Fanbin1

（1.Water Resources and Hydro power Planning and Design General Institute，the Minister ofWater Resource，100120，Beijing，China；2.Haihe Basin Soil and Water Conservation Monitor Center，300170，Tianjin，China）

［Background］Soil erosion ismost serious in China，soil and water conservation plays an important role in the protection and using of land and water resources.Preventing soil erosion，maintaining healthy ecosystem are key parts of the construction of ecological civilization and ecological security of land.With the growing importance of the construction of ecological civilization，and the implementation of national and localmajor function-oriented zoning planning，preserving and enhancing functions of soil and water conservation has become one of the working direction of soil and water conservation in the new era，the study on function of soil and water conservation is also more and more. Combined with the national planning of soil and water conservation，function of soil and water conservation has profound significance.［Methods］From the concept，principles for determining types of soil and water conservation functions，evaluation index system and methods of soil and water conservation functions were set forth.The principles of determination include direct relevance，comprehensiveness and single function.Ten basic functions of soil and water conservation were determined as water resource conservation，soil conservation，water storage and conservation，sand fixation，ecological maintenance，disaster prevention and reduction，farmland protection，water quality maintenance，sand barring and reduction，living environment maintenance，and the qualitative and quantitative indicators of each function were assessed and graded.As an example with the eastern hilly region of Taihang mountain，process and the results of the water and soil conservation function evaluation were illustrated.［Results］Through case studies and statistical analysis，evaluation methods and the important role of the water andsoil conservation function is clear，and distribution of functions and main direction of soil and water conservation work are proposed for eight first-grade regions.According to the area distribution of basic functions of soil and water conservation in third-grade regions，soil conservation and ecological maintenance as the basic function of third-grade regions have the largest area，the results show that the main work of soil and water conservation in China is still based on land resources protection and ecosystem maintenance.Respectively，from eight first-grade regions to see，themain functions of black soil region in Northwest China are soil conservation，ecological maintenance and water resource conservation，the main functions of north sandy region are farmland protection，sand fixation，ecological maintenance，the main functions of soil-rock mountain region in North China are soil conservation，water resource conservation，farmland protection，the main functions of the Loess Plateau region in Northwest China are soil conservation，water storage and conservation，sand barring and reduction，the main functions of south red soil region are soil conservation，living environment maintenance，water resource conservation，the main functions of purple soil region in Southwest China are soil conservation，ecological maintenance，water resource conservation，the main functions of karst region in Southwest China are soil conservation，water storage and conservation，ecological maintenance，the main functions of Tibetan Plateau region are ecological maintenance，water resource conservation.［Conclusions］Proposing water and soil conservation function，especially basic function is one of the innovations of the soil and water conservation planning，which inevitably has some guidance to national and regional soil and water conservation.

function of soil and water conservation；basic function of soil and water conservation；socioeconomic function of soil and water conservation

S157

A

1672-3007（2016）05-0090-10

10.16843/j.sswc.2016.05.012

2016- 09- 12

2016- 10- 08

项目名称：水利部前期项目——全国水土保持规划编制

张超（1981—），男，博士，高级工程师。主要研究方向：水土保持规划和设计。E-mail：zhangchao@giwp.org.cn