赵传普,张乃夫,张洪达,杜晨曦,张春强,袁 利
(淮河水利委员会 淮河流域水土保持监测中心站,安徽 蚌埠 233001)
目前我国已进入全面建设社会主义现代化国家的新发展阶段,经济社会发展更加突出生态文明建设,“十四五”规划纲要明确提出“生态文明实现新进步”。水土保持是生态文明建设的重要内容,水土流失是各种生态问题的集中反映,淮河流域是我国中东部地区的生态安全屏障,流域水土流失综合治理是生态保护的重要内容。本研究基于2021年度全国水土流失动态监测成果,分析淮河流域水土流失空间分布特征,针对存在的水土流失问题,提出水土流失综合防治对策,以期为流域水土流失综合治理及生态环境保护提供理论参考。
淮河流域位于我国东部南北气候过渡带(111°55′~121°20′E,30°55′~36°20′N),地跨河南、湖北、安徽、江苏、山东5个省,面积为27万km2,其中淮河水系面积为19万km2,沂沭泗河水系面积为8万km2。淮河流域西部、西南部及东北部为山丘区,其余为平原区,山丘区约占总面积的1/3,平原区约占总面积的2/3。流域多年平均(1956—2016年)降水量为878 mm,淮河上游和淮南山区雨季集中在5—9月,其他地区雨季集中在6—9月。流域多年平均气温为14.5 ℃,多年平均水面蒸发量为650~1 250 mm。植被分布具有明显的地带性特点,伏牛山区及偏北的泰沂山区主要为落叶阔叶、针叶松混交林;中部的低山丘陵一般为落叶阔叶、常绿阔叶混交林;南部大别山区主要为常绿阔叶、落叶阔叶及针叶松混交林,并夹有竹林。
本研究数据基于2021年度全国水土流失动态监测成果,通过汇总统计得到流域水土流失基础数据。以县级行政区为基本单元的监测成果,主要采用资料收集、遥感监测、野外调查、模型计算和统计分析等方法获得。在水力侵蚀区,监测并计算降雨侵蚀力(R)、土壤可蚀性(K)、坡长(L)、坡度(S)、植被覆盖与生物措施(B)、工程措施(E)、耕作措施(T)等因子,采用中国土壤流失方程(CSLE)模型,计算评价水土流失面积、强度和分布;在风力侵蚀区,采用耕地、草(灌)地和沙地风蚀模型,计算评价风力侵蚀面积、强度和分布[1]。
2021年淮河流域水土流失面积为19 958.05 km2,占流域土地总面积的7.39%。其中,水力侵蚀、风力侵蚀面积分别为18 555.85、1 402.20 km2,分别占水土流失面积的92.97%、7.03%。轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为18 828.01、846.71、198.28、72.35、12.70 km2,分别占水土流失面积的94.35%、4.24%、0.99%、0.36%、0.06%,以轻度侵蚀为主,见表1。
表1 2021年淮河流域不同侵蚀强度水土流失面积及比例
从土地利用分布看,水土流失主要集中在耕地、林地和建设用地上,耕地的水土流失面积为9 520.55 km2,占水土流失面积的47.70%,林地和建设用地水土流失面积占比分别达34.37%和8.92%,见表2。
表2 2021年淮河流域不同土地利用类型水土流失面积
从空间分布来看,淮河流域水土流失主要分布在鲁中南山地丘陵区、豫西山地丘陵区、桐柏山大别山北麓山地丘陵区、淮海丘岗区等区域,侵蚀类型为水力侵蚀,土地面积为62 933.87 km2,占流域土地总面积的23.30%;水土流失面积为15 621.78 km2,占流域水土流失面积的78.27%。见图1。
图1 淮河流域水土流失分布特征
鲁中南山地丘陵区水土流失面积为7 026.06 km2,占该集中区土地面积的29.54%,占流域水土流失面积的35.20%,轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为6 579.82、348.30、71.61、21.62、4.71 km2,分别占水土流失面积的93.64%、4.96%、1.02%、0.31%、0.07%,水土流失主要分布在耕地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的58.76%)、林地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的19.50%)和园地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的9.15%)。
豫西山地丘陵区水土流失面积为4 218.28 km2,占该集中区土地面积的25.64%,占流域水土流失面积的21.14%,按侵蚀强度分,轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为3 975.21、181.52、39.03、17.88、4.64 km2,分别占该区水土流失面积的94.24%、4.30%、0.93%、0.42%、0.11%,水土流失主要分布在林地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的49.79%)、耕地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的40.24%)和建设用地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的6.96%)。
桐柏山大别山北麓山地丘陵区水土流失面积为3 504.70 km2,占该集中区土地面积的22.85%,占流域水土流失面积的17.56%,按侵蚀强度分,轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为3 284.65、143.51、55.60、17.66、3.28 km2,分别占该区水土流失面积的93.73%、4.09%、1.59%、0.50%、0.09%,主要分布在林地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的76.09%)、耕地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的9.27%)和园地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的7.54%)。
淮海丘岗区水土流失面积872.74 km2,占该集中区土地面积的11.86%,占流域水土流失面积的4.37%,按侵蚀强度分,轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为779.54、75.61、14.76、2.74、0.09 km2,分别占该区水土流失面积的89.33%、8.66%、1.69%、0.31%、0.01%,水土流失主要分布在耕地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的62.34%)、林地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的18.38%)和建设用地(其水土流失面积占该区总水土流失面积的8.66%),见表3。
表3 水土流失集中区水土流失面积及比例
3.3.1 鲁中南山地丘陵区
该区属暖温带季风气候区,植被以暖温带落叶阔叶林为主,地表岩性以花岗岩、石灰岩、片麻岩为主,土壤主要为棕壤、褐土、潮土[2],山丘区土壤瘠薄,水土流失严重,生态较为脆弱。坡耕地、坡式梯田和低标准梯田等占比较大,均为水土流失的主要源地,应加强坡耕地治理和低标准梯田质量提升,加大坡面径流拦截和沟道拦蓄工程建设力度,落实工程后期管护责任,加强经果林植被立体配置,适度加强樱桃、苹果、山楂等特色经果林建设。青石山区土层浅薄,植被覆盖率低,生态修复难度大,加上治理工程标准不均衡,缺乏有效管护,水毁新增水土流失面积较大,可建设径流泥沙植物缓冲带。该区是淮河流域东北部重要的生态屏障,应进一步扩大中低山区和库区上游预防保护和封禁治理面积,保护良好植被,提升生态系统质量和稳定性。
3.3.2 豫西山地丘陵区
该区属北亚热带向暖温带过渡地带,地表岩性以花岗岩和片麻岩为主,土壤主要有粗骨土、褐土、黄褐土和潮土,植被类型为温带落叶阔叶林和亚热带落叶阔叶林[3]。该区山地植被稀疏,土层瘠薄,生态修复难度大;低山丘陵区坡耕地分布面积较大;基础设施、城镇、公共服务设施等建设扰动强度大,水土流失现象普遍存在。陡坡林地、坡耕地和人为扰动用地为水土流失的主要源地,应加强林草植被建设、强化人为水土流失防治和监管。豫西山地丘陵区是淮河流域西北部重要的生态屏障,应充分发挥植被自然恢复能力,适度进行人工干预,扩大缺水地区径流拦蓄利用,营造山丘区耐干旱瘠薄的林草植被,加强南水北调中线水土流失治理,营造水源涵养林和水土保持林。
3.3.3 桐柏山大别山北麓山地丘陵区
该区属北亚热带向暖温带过渡地带,地表岩性以花岗岩和片麻岩为主,土壤以黄棕壤和水稻土为主,地带性植被为落叶阔叶混交林[4]。坡式经济林为水土流失的主要源地,应重点加强坡式经济林改造,提升林分质量和水土保持功能。该区是淮河源头重要的生态安全屏障,应加强预防保护、减少人为活动、提升水源涵养能力。深山区应以预防为主,采取封育保护,以生态自我修复为主;在低山丘陵人口集中区,适度进行人工干预,加快自然修复进程。
3.3.4 淮海丘岗区
该区属北亚热带向暖温带过渡地带,土壤类型以棕壤、褐土为主。生产建设活动扰动土地强度大,人为水土流失的问题突出,坡耕地、人为扰动用地为水土流失的主要源地,应加强坡耕地治理和人为水土流失综合防治。淮海丘岗区应通过小流域综合治理,合理配置工程、林草和耕作措施,提高防治标准,对坡耕地进行综合治理;全面提升综合监管能力,规范生产建设活动,加大人为扰动地块整治修复力度,维护水土保持生态功能,加强南水北调东线水土流失治理。
在淮河流域保护治理高质量发展新阶段,应根据水土流失分布特征,针对存在的水土流失问题分区施策,科学推进流域水土流失综合治理,提升水土保持生态功能,加强生态环境保护。