陕西省汉中市水土保持区划

朱一梅, 张孝中, 孙 虎

(1.陕西师范大学 地理科学与旅游学院, 陕西 西安 710119; 2.陕西省水土保持勘测规划研究所,陕西 西安710004； 3.地理国家级试验教学示范中心, 陕西师范大学, 陕西 西安 710119)

水土保持区划是在认识区域自然地理、水土流失特征、生态环境和区域社会经济发展条件等基础上，因地制宜地将区域划分若干个水土保持区，分层次、有重点地监控、指导和管理水土保持工作[1]。水土保持区划的核心在于解决两个方面的问题，一是划分水土保持区，二是提出科学合理的水土流失防治需求以及治理模式[2]。水土保持区划是科学开展水土保持工作、制定区域水土保持规划的重要依据[3]。不同的时期由于社会的发展以及生态环境的不同，对区划的需求也有所不同，故水土保持区划存在着一定的差异[4]。

陕西省地跨黄河、长江两大流域，水土流失面积约为1.19×105km2，占全省总面的61%。土壤侵蚀状况整体上为南北重，中间轻的分布，即陕北侵蚀程度大于陕南，陕南侵蚀程度大于关中[5]。汉中市地处秦巴土石山区地形破碎且复杂，水土流失十分严重。汉中地区水土保持区划工作始于1986年，相关水土保持工作人员将汉中地区划分为5个部分，并提出各分区水土流失概况及相应防治方略，对汉中地区水土保持工作有深远的影响。该区划实地调查结果多以数字呈现，缺少直观的信息图件，并且汉中地区于1996年改设为汉中市，往后20 a余再无该市水土保持区划，城市化建设导致土地利用类型植被覆盖度等早已改变，已不能满足当今时代对水土保持的需求。依据2010年12月25日新修订的水土保持法的要求，2011年全国各地陆续开始了水土保持规划编制和水土保持区划工作[6-9]。2012年，赵岩等[1]提出全国水土保持3级区划方案。在全国水土保持3级区划方案中，汉中市被划分为西南紫色土区中秦巴山山地区的大巴山山地保土生态维护区和秦岭南麓水源涵养保土区。其中，宁强县、镇巴县属于大巴山山地保土生态维护区，其余各区县均属于秦岭南麓水源涵养保土区。目前全国各地区的水土保持区划多借用GIS分析技术和遥感技术，采用定性与定量相结合的层次分析法和系统聚类分析法等方法确定各指标的权重，依据一定标准对指标进行打分，通过得分高低对各个水土保持功能进行排序，取得分最高的为主导基础功能[10-12]。陈南祥等[13]运用层次分析法对中牟县地下水资源进行分区。冯蕊等[14]采用层次分析法和系统聚类分析法结合熵权法对陕西秦岭地区的概况、生态现状、生态安全现状进行分析，对秦岭地区38个区县的生态状况进行测度，得到其生态安全测度结果。综上所述，为了更好地对区划进一步细化，笔者拟在全面了解汉中市自然条件、社会经济条件、水土流失类型及强度和危害、防治现状等情况下，选用叠加分析法进行水土保持分区，以期对汉中市水土保持工作有一定指导意义。

1 研究区概况

1.1 地理位置

汉中市坐落于中国西南部，陕西省西南部。北与陕西省宝鸡市、西安市为邻，东与陕西省安康市交界，西与甘肃省陇南市连结，南与四川省广元市、巴中市接壤。地理位置105°30′50″—108°16′45″E， 32°08′54″—33°53′16″N。东西长258.6 km，南北宽192.9 km，幅员面积27 246 km2，占全省总面积的13.24%。

1.2 地形地貌

汉中市山地面积大，有“八山一水一分田”之说，地形地貌复杂多样。地势南北高中间低，从北到南依次是秦岭山地区、汉江谷地区、巴山山地区。汉江自西向东横川盆地，成为两大山系的天然界限。秦岭山脉东西绵延，海拔平均2 000 m左右。山峦起伏，河流众多断层发育，断线盆地与河谷川地相间，岩石破碎，风化层深厚而松散。秦岭山地区有中山、低山和丘陵3个地貌类型，丘陵地貌分布较少，只是沿着汉中盆地北缘分布，海拔约600 m。中山主要分布在牧马河南岸、宁强和濂水河流域以及嘉陵江流域，高程大多在1 000～1 200 m，坡度缓，土层厚，土壤发育较好。巴山山脉东西走向，山势比秦岭山脉稍低，无超出3 000 m的山峰，但十分险峻，海拔平均2 000 m左右。汉中山地面积约占总土地面积的75.2%，丘陵占14.6%，平坝占10.2%。汉中盆地海拔约为500 m，秦巴山体高出汉中盆地约500～2 500 m。

1.3 土壤植被

汉中市地形地貌差异较大，土壤形成过程复杂，故土壤类型多样。汉中市土壤属本区土壤，在全国属铝质土域黄棕壤带，共有10个土类，21个亚类，38个土属，97个土种[15]。农业土壤主要为黄棕壤。黄棕壤是汉中市主要的地带性土壤，分布在秦岭南坡1 500 m以下，巴山北坡1 800 m以下的山丘、河谷。汉中市的山地棕壤分布在秦岭南坡1 500～2 200 m，巴山北坡1 800～2 000 m以上的中山林带，是重要的森林土壤。这里林产品丰富，林业发展条件优越。水稻土是汉中地区主要耕种土壤，主要分布在江汉及其支流沿岸一﹑二级阶地，以及汉台和西乡盆地。石灰土主要分布在镇巴、宁强、西乡、南郑以及略阳、留坝、勉县等地。

汉中市的植被种类繁多,成份复杂,垂直结构明显。汉江谷地分布有混有常绿阔叶树种的落叶阔叶林带;秦巴山地区主要为落叶阔叶林、针叶林和针阔混交林。汉江流域植被由次生人工林、灌木林和草地组成，现有次生林地中，以用材和防护作用为主的乔木林占的比重较大，达到70%左右。树种主要有油松(Pinustabuliformis)、柏树(Cupressusfunebris)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)等，经济林主要有银杏(Ginkgobiloba)、茶(Camelliasinensis)、核桃(Caryacathayensis)、柑桔(Citrusreticulata)等，草类主要有龙须草(Eulaliopsisbinata)﹑苜蓿(Medicagosativa)和其他杂草等。

1.4 降 水

汉中市处于中纬内陆的东部季风气候区的温带和亚热带的过渡地带，气候温和湿润、干湿有度，年均气温约14 ℃。根据2016年陕西省水利厅发布的水资源公告得知，汉中市2016年降水量为765.6 mm，多年平均降水量为968.7 mm。秦岭北麓山区一般大于700 mm，略阳局地，褒河流域及汉中盆地小于600 mm，大巴山一带大于1 000 mm。2016年陕西省实测年最大降水量发生在南郑县小坝雨量站，为1 403.2 mm，陕西省实测年最小降水量发生在陕北内流区定边县气象站，为282.0 mm[16]。年内降水时空分布不均，由南向北递减。冬春季降水少，夏秋季降水多。7—9月降水量占全年的60%左右，年际降水变化亦很大。流域主要自然灾害有：干旱、暴雨、冰雹、低温和连阴雨等，以干旱、暴雨和连阴云雨灾害最为常见，几乎每年都有发生，其中以干旱和暴雨对社会经济发展造成的影响最大。

境内有汉江和嘉陵江两大水系，其汉江流域为南水北调中线工程水源区(以下简称中线水源区)的源头地区，面积19 607.39 km2，占整个中线水源区面积97 263.24 km2的20.2%。长江最大的支流是汉江，源头在宁强县大安镇潘冢山，干流自西向东流，横穿汉中盆地。市境内汉江干流长277.8 km，占汉江全流域面积1.74×105km2的11.2%，占全市总土地面积27 246 km2的72%。嘉陵江水系在汉中市的南部和西部，由北向南贯穿略阳、宁强的西部山地，流域面积7 554 km2，占全市总土地面积27 246 km2的27.7%。

1.5 土地利用

汉中市土地总面积27 246 km2，由于地形和海拔高度的差异，土地利用具有垂直地带性的特点。2016年汉中市常用耕地面积2 037.7 km2，占总面积的7.5%，其中水田951.3 km2，水浇地47.3 km2。2013年林地约占78%，耕地13%，其余为草地、水域及水利设施用地、城镇村及矿工用地、交通运输用地及其他用地。土地资源利用结构极不合理，严重制约了流域社会经济的发展。

1.6 社会经济

汉中市涉及11个县(区)，户籍总人口3.84×106人，人口密度141人/km2。2016年生产总值1.16×1012元，其中农林牧渔业完成总产值3.64×1011元，增长4.3%；其中，农业产值2.16×1011元，增长6.2%；林业产值1.46×1010元，增长7.1%；牧业产值1.15×1011元，增长0.6%；渔业产值5.44×109元，增长9.1%；粮食播种面积2 664 km2，粮食总产量1.0365×106t[17]。

1.7 水土流失现状及发展趋势

秦巴土石山区地形破碎且复杂，水土流失具有强度大、过程集中(多集中于雨季7—9月)的特点。据2007年资料记载，汉江流域土壤侵蚀模数高达4 062 t/(km2·a)，年土壤侵蚀总量达3.90×107t。根据最新汉中市水土保持工作站提供的资料，截至2017年，汉中市仍有水土流失面积12 976 km2，占总面积的47.6%，比2015年水土流失面积12 500 km2增加了476 km2，各区县水土流失面积如表1所示。水土流失治理刻不容缓。目前，低山区和丘陵区水利化程度低、人类活动频繁，水土流失最为严重，主要分布在两个片区，一片在汉江以北，从宁强烈金坝到洋县槐树关长达150 km的低山丘陵流失区，其间坡耕地连片，地表土质松软裸露，是主要流失区，另一片在汉江南岸，从南郑县的黄官延伸到西乡县茶镇，长达180 km，该区虽然植被较好，但为花岗岩地表，每逢汛期泥沙大量输送，造成堵塞河道，泥沙淤积水库。

表1 汉中市2017年水土流失情况km2

汉中市水土流失类型主要分为水力侵蚀和重力侵蚀两大类，水力侵蚀主要表现在径流洪水对坡面的冲蚀。水力侵蚀分布广，面积大，是泥沙的主要来源；重力侵蚀主要表现为崩塌、滑坡、泥石流和泻溜等几种形式，往往与水蚀交替发生，崩塌主要发生在低山、中山的悬崖陡壁处，滑坡分布范围很广，在低山区居多，主要发生在有较厚土层和松散物堆积处及岩性风化强烈的陡坡。泥石流在流域西南部的低、中山区比较活跃，容易造成毁灭性的灾害。汉中市是陕西省重要的水稻和油菜籽的生产基地，每年农业生产中的近1 000 t农药和5.00×105t多化肥进入丹江口水库，其中有很大一部分随悬移质进入汉江，形成农业面源污染，给汉中人民的生产生活造成了难以估量的损失，对南水北调中线工程水质安全造成不可预测的威胁，也成为了汉中社会经济发展的“瓶颈”。

2 区划方法

蓝雪春等[18]采用图层叠加分析方法通过对多层数据进行叠置，分析提取出新的空间和新属性关系，对宁波市进行水土保持分区。由于汉中市东西南北区域特征十分明显，采用图层叠加分析法简洁明了，故笔者在此也采用此方法对汉中市进行水土保持分区。

2.1 资料来源

本研究收集了陕西省人民政府及汉中市人民政府所辖的各级部门发布的相关统计数据，除此之外，还收集了土壤侵蚀现状图、坡度分级图、年降水量等值线图、土地利用功能分区图、土地利用现状图、城镇发展规划图等图件。

2.2 数据处理

首先利用Arcgis 10.2叠加汉中市地形地貌坡度分级图、年降水量等值线图等图件，叠加后发现根据汉中市的地形地貌、坡度、土地利用分异特征全区可以划分为4个区块，根据图层几何要素相交的部分确定分区范围;再根据汉中市土地利用功能分区图、水资源分区图等，叠加后确定各水土保持分区的主导功能。最后统计水土流失等级及比例、森林覆盖率等数据，绘制分区图，并计算区域面积及所占比例，完成分区情况统计。

2.3 数据分析

通过一系列分析比较，数据处理，结果得出汉中市北部是秦岭南坡，土地利用类型以林地为主，山高沟深，人烟稀少，气候湿凉，森林资源丰富，故北部的水土保持主导功能以水源涵养为主；中部是汉江谷地，土地利用类型以城镇建设用地和水田为主，是城市建设的中心区域，故中部的水土保持主导功能以维护城镇人居环境为主，杜绝不合理的生产建设项目，维护城市河湖水质，改善人居环境；西部是中低山和丘陵，土地利用类型以草地和林地为主，此区为汉江源头所在地，故西部水土保持主导功能以水源涵养水质维护为主，保证汉江的源头水质以及周边地区居民饮水质量；南部是巴山山地，土地利用类型以林地为主，水土流失导致自然灾害频发，故南部的水土保持主导功能以土壤保持和水源涵养为主，保护林草资源，种植水源涵养林，合理布局水土保持措施，减少因自然灾害造成的土壤资源损失。

3 区划成果

汉中市水土保持分区情况统计见表2，水土保持区划见图1。

图1 汉中市水土保持区划结果

3.1 北部水源涵养生态维护区(Ⅰ区)

包括留坝、佛坪县全部和略阳、勉县、城固、洋县的局部。该区从秦岭脊线向南呈多级阶梯式下降，海拔多在1 000 m以上，森林资源丰富，是汉中市木材主要产区之一。森林覆盖率居全区之冠，但山高坡陡，乱砍乱伐，水土流失严重。该区应加强封禁治理力度，严禁乱砍滥伐毁林开荒，保护和合理开发天然林草资源，沟道大力修建谷坊﹑拦沙坝等沟道防护工程，促进陡坡地退耕还林还草。改陡坡轮垦为带状间作。

3.2 中部人居环境水质维护区(Ⅱ区)

包括汉台区和城固、西乡、南郑、勉县的局部。该区为汉江干支流的冲击河谷川道，土壤肥沃，水源充足，是全市主要粮油基地。在缓坡地、土壤肥力较好地块修建高标准稳产、高产农田，可以满足群众口粮，而且还可以减少劳力、牲畜负担的耕地面积，为精耕细作、集中投入劳力、资金和技术、实现少种、高产稳产奠定了基础。该区土壤侵蚀不明显，但易发生洪水，危害人民生命财产安全，还应注重护岸治滩，整治江河，继续搞好城镇绿化，优化生态农业环境，改善人居环境。

3.3 西部水源涵养水质维护区(Ⅲ区)

部分略阳、宁强。该区地形主要以中低山和丘陵为主，人均耕地多，但基本农田少。在勉县﹑略阳﹑宁强3县的交界处，矿产资源较为丰富，号称汉中西部“金三角”，具有较好的开发利用前景。此区域应合理开发防止造成人为水土流失，同时应提高治理面源污染的能力，针对坡耕地、矿山开挖裸露面和草地，做好预防及治理工作，促进生态植被恢复，减少水土流失面积。汉江源头在宁强大安镇潘冢山，此区应加快水源区水土流失治理的步伐，维护水源区水质。

3.4 南部土壤保持生态维护区(Ⅳ区)

包括部分宁强、南郑、城固、西乡、镇巴局部。该区属于巴山北坡，降水量800～1 200 mm左右，是全市降雨最多的地方，在植被差的地方，多有崩塌滑坡泥石流等灾害出现。因为巴山山地土层比秦岭山地薄，所以巴山山地的潜在危险比秦岭山地大，更应该注重土壤保持。可以采取径流排导、固坡支挡、削坡减重、修建拦挡工程等措施来预防自然灾害发生，此外，还需加强监测、预报、预警体系建设。25°以上坡耕地采取退耕还林还草措施，在一定区域实行封山育林，使林草资源得到有效保护的同时，重点推广经济效益高、生态效益显著的经济林果，促进流域经济产业化，实现良好的社会和经济效益。大于35°的陡坡，采用鱼鳞坎等穴状整地工程，营造以刺槐、杨类﹑松类﹑青冈等为主的护坡林。

4 结 论

汉中市位于南北交界地带的秦巴土石山区，水土流失分布广强度大，作为南水北调中线工程的水源地，保护汉江上游的水土资源十分必要。本文针对汉中市自身环境特点，采用叠图分析法和GIS分析技术，对汉中市进行水土保持分区。全市按不同的水土保持主导功能分为北部水源涵养生态维护区、中部人居环境水质维护区、西部水源涵养水质维护区、南部土壤保持生态维护区。北部水源涵养生态维护区应注重保护和合理开发天然林草资源，严禁乱砍滥伐毁林开荒，改陡坡轮垦为带状间作。中部人居环境水质维护区应注重护岸治滩，整治江河，建设高标准基本农田，优化生态农业环境，改善人居环境。西部水源涵养水质维护区应提高治理面源污染的能力，并做好治理及植被恢复工作，维护水源区水质。南部土壤保持生态维护区需加强自然灾害的监测、预报、预警体系建设，在一定区域实行封山育林，退耕还林还草，重点推广经济效益高，生态效益显著的经济林果。本文提出了因地制宜的分区以及治理方略，以期能对今后汉中市的水土保持工作有一定帮助。