云南省水土保持率远期目标值的分析确定

陶余铨，李季孝，李海燕，丁剑宏

(云南省水利水电科学研究院，云南 昆明 650228)

水土保持率是指区域内水土保持状况良好的面积(非水土流失面积)占国土面积的比例，是反映水土保持总体状况的宏观管理指标，是水土流失预防治理成效和自然禀赋水土保持功能在空间尺度的综合体现[1]。它包含现状值和阈值(远期目标值)：现状值为现状年非水土流失面积占国土面积的比例；远期目标值为通过水土流失预防和治理，区域内非水土流失面积占国土面积比例的上限，反映的是符合自然规律并满足经济社会发展要求下，水土流失预防和治理应当达到的程度[2]，远期目标年(阈值年)结合生态文明和美丽中国建设要求定为2050年。按照水利部制定的《水土保持率目标确定方法指南》(以下简称《指南》)，确定水土保持率远期目标值的技术流程为：以水土保持区划三级区为基本对象，基于水土流失动态监测成果、土地利用、海拔地形、植被覆盖等地理空间数据叠加分析，参考人口分布、地质地貌类型、水土保持措施、社会发展需求等其他地理或统计数据，逐片确定现存水土流失中哪些应当治理、哪些不需要治理，哪些可以完全治理(治理后土壤侵蚀强度可降低到轻度以下)、哪些不可完全治理(治理后土壤侵蚀强度仍在轻度及以上)，将不需治理和不可完全治理的面积汇总，确定远期水土流失面积与分布，最终按不同空间范围汇总计算得到水土保持率远期目标值[2]。

本研究以云南省为研究对象，基于《指南》确定的方法，现状年取2019年，利用云南省土地利用、地形、坡度、植被、水土流失动态监测等数据，在ArcGIS中分析统计云南省高寒高海拔人口稀疏地区和集中连片裸露基岩为主体的石漠化地区中不需治理的水土流失面积，以及部分坡耕地和园地、低覆盖度林草地、干热河谷等区域中不可完全治理的水土流失面积，汇总得到远期目标年2050年时仍将存在的水土流失面积，最终得到云南省水土保持率远期目标值。

1 云南省概况

1.1 地 形

云南是我国典型的山区省份，94%为山地丘陵，仅有6%为山间平地(俗称坝子)，山高谷深，地形起伏，具有发生严重水土流失的地形条件。根据云南省10 m分辨率的坡度分布栅格数据，全省平均坡度23.78°。水土流失与坡度分布紧密相关，10°～25°、25°～35°、35°以上(分级下含上不含，以下海拔、坡度分级同)的坡度段分布水土流失面积分别占全省水土流失面积的41.03%、29.32%和18.61%，水土流失发生率以10°～25°坡度段最高。

1.2 土地利用

民政部公布的云南省行政区面积为394 029 km2。第三次全国国土调查云南省成果统计显示，全省主要地类中耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地面积分别为69 086.34、25 880.51、250 233.46、13 343.59、8 698.65、5 745.10、6 474.62 km2，其中耕地、林地、草地面积占全省国土面积的84.43%。

1.3 水土流失

云南省2019年水土流失动态监测成果显示，全省水土流失面积102 136.31 km2，占国土面积的25.92%，其中轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别为68 796.94、13 607.62、8 835.78、6 913.98、3 981.99 km2[3]。耕地、林地、园地和草地是水土流失的集中源地，水土流失面积分别为28 740.78、48 679.41、10 990.11和7 115.70 km2，其中强烈及以上等级的水土流失面积分别为9 468.83、5 137.71、2 332.47和1 192.99 km2，分布着全省93.53%的水土流失面积和93.39%的强烈及以上等级水土流失面积。

2 云南省水土保持率远期目标值确定方法及过程

2.1 不需治理的水土流失面积

不需治理的水土流失面积是指区域内对生产、生活、生态无不利影响或影响较小，无需进行专门治理且难以自然恢复消除的水土流失面积[2]。对云南省来说，不需治理的水土流失面积包括高寒高海拔人口稀疏地区和以集中连片裸露基岩为主体的石漠化地区现存水土流失面积。

2.1.1 高寒高海拔人口稀疏地区现存水土流失面积

对于高寒高海拔人口稀疏地区现存水土流失面积，主要通过减少扰动促进自然恢复，可全部或绝大部分计入远期存在的水土流失面积[2]。云南省高寒高海拔人口稀疏地区主要分布在迪庆、丽江、怒江、大理等地，用等高距100 m的地形图分别与国土调查数据和水土流失动态监测数据叠加统计得知：80.95%的现存居民点及商服用地集中分布于海拔2 000 m以下，97.5%分布在2 500 m以下，99.11%分布在2 800 m以下，99.99%分布在3 500 m以下；71.04%现存水土流失面积集中分布于海拔2 000 m以下，91.82%分布在2 800 m以下，96.96%分布在3 500 m以下，见表1。考虑到海拔2 500 m以上，人类高原反应趋强，生活困难，特别是海拔2 800 m以上地区只分布有不到全省1%的人口，现存大部分水土流失为林、草地水土流失，适宜自然恢复，综合确定海拔2 800 m以上的8 893.24 km2现存水土流失面积为不需治理水土流失面积，相应水土流失治理范围确定在海拔2 800 m以下。

表1 云南省高寒高海拔人口稀疏地区现存水土流失面积

2.1.2 以集中连片裸露基岩为主体的石漠化地区现存水土流失面积

对于以集中连片裸露基岩为主体的地表内破碎分布的现存水土流失面积，主要是通过减少扰动促进其自然恢复，可全部或绝大部分计入远期存在的水土流失面积[2]。该类型在云南即为以裸露基岩为主体的岩溶地区石漠化土地，不同程度地分布在全省121个县级行政区(其中65个被纳入国家监测重点县)，主要分布在曲靖、文山、红河、昭通等地。将云南省岩溶地区第二次石漠化监测空间数据与水土流失动态监测成果及坡度数据叠加计算，得到石漠化地区各强度级别分坡度的现存水土流失面积，扣除与海拔2 800 m以上不需治理的重叠部分，经水利部复核，将坡度25°以上、土壤侵蚀强度轻度以上的水土流失面积计为不需治理的水土流失面积，确定石漠化地区不需治理的水土流失面积为1 399.04 km2，见表2。

表2 云南省石漠化地区现存水土流失面积 km2

2.2 不可完全治理的水土流失面积

不可完全治理的水土流失面积是指除不需治理的水土流失面积外，应当治理的水土流失面积中受自然、经济、技术水平等限制，治理后不能将土壤侵蚀强度完全控制在轻度以下的水土流失面积[2]。对于云南省来说，主要包括以下四类：

2.2.1 部分坡耕地和园地现存水土流失面积

研究表明，坡度25°以下的坡耕地侵蚀强度与坡度密切相关，对于25°以上的坡耕地应按照水土保持法的规定实施退耕还林(草)。《指南》也明确，部分田块面积较小(小于0.5 hm2)的10°以上破碎坡耕地和部分25°以上的坡耕地及园地，受水分、地形、效益等综合因素限制，不适宜大规模实施坡改梯等工程措施，可视为水土流失不能治理到轻度以下[2]。

将土地利用、坡度、工程措施和水土流失动态监测数据在ArcGIS中叠加计算，扣除与海拔2 800 m以上及石漠化地区不需治理的重叠部分，汇总统计坡度10°～25°且田块面积小于0.5 hm2、坡度25°～35°且田块面积大于等于0.5 hm2和坡度>35°存在水土流失的坡耕地，以及坡度>25°、产生水土流失园地面积的15%，即至2050年时不可完全治理的坡耕地和园地水土流失面积。此外，根据云南高原山区的实际情况，将25°～35°之间的坡耕地全部退耕还林(草)不现实，也不符合保障粮食安全的精神，因此对于25°～35°之间存在水土流失的坡耕地，田块大于等于0.5 hm2的采取工程或保护性耕作措施降低其水土流失强度至中度和轻度，计入不可完全治理面积，田块小于0.5 hm2的采取退耕还林(草)措施降低其水土流失强度至微度，削减面积。

经统计，至2050年时，坡耕地不可完全治理的现存水土流失面积为9 144.23 km2，见表3；园地不可完全治理的现存水土流失面积为666.29 km2，见表4。

表3 云南省耕地现存水土流失面积

表4 云南省园地现存水土流失面积

2.2.2 陡坡、沟谷地形下部分现存中、低覆盖度林草地水土流失面积

研究表明，植被覆盖状况不是影响林草地水土流失的主导因素，以坡度为主的地形条件才是林草地水土流失的重要影响因素，高覆盖度林地在陡坡条件下的水土保持功能是决定林地水土流失治理效果的关键。《指南》明确：部分35°以下林草地现存水土流失以及大部分35°以上陡坡林草地现存水土流失面积，因遭受陡坡重力崩滑或沟谷汇流冲刷，可视为不能治理到轻度以下[2]。

采用遥感影像分析计算出林草地的植被覆盖度数据，结合坡度数据和水土流失动态监测成果，进行叠加分析计算，扣除与海拔2 800 m以上及石漠化地区的重叠部分，经水利部复核，将0<植被覆盖度≤0.75的林地、25°<坡度≤35°且0<植被覆盖度≤0.75和坡度>35°的草地现存水土流失面积汇总统计，即为不可完全治理的林草地水土流失面积。经统计，至2050年，林地不可完全治理的现存水土流失面积为37 054.32 km2，见表5；草地不可完全治理的现存水土流失面积为2 684.83 km2，见表6。

表5 云南省林地现存水土流失面积

表6 云南省草地现存水土流失面积

2.2.3 干热河谷地区现存水土流失面积

干热河谷位于高温、低湿地带，受干热河谷气候影响，植被系统脆弱，加之低纬度高原大江两岸的横断山脉深度切割的特殊地貌，造成水土流失严重且不易治理。云南干热河谷主要分布在滇西北三江并流区、怒江中段、澜沧江中段、金沙江中段及元江河谷地带等区域，分为干区、热区、暖区3个类型区。因干热河谷基本处于大江大河两岸，地势陡峻，不再考虑坡度因素，利用全省干热河谷分布范围数据和水土流失监测数据叠加分析，得到干热河谷地区现存水土流失的空间数据，扣除与海拔2 800 m以上、石漠化地区、耕地、园地和林草地的重叠部分，将强烈以上侵蚀强度的现存水土流失面积确定为干热河谷地区不可完全治理的水土流失面积，见表7。

2.2.4 必要生产建设造成的阶段性人为水土流失面积

《指南》指出，生产建设人为水土流失主要存在于

表7 云南省干热河谷地区现存水土流失面积

工程实施过程，按照水土保持方案及设计要求落实水土保持措施后可基本消除，但一定区域内的人为水土流失总量将随新增、新开项目而此消彼长[2]，因此至目标年时总有一定面积的水土流失不能完全治理。依据近5年来云南省生产建设项目建设规模和防治责任范围面积趋势，结合经济社会发展规划，以建设用地现状水土流失总量为基数，取一定比例推估得到远期阶段性人为水土流失面积。

以全省2015—2019年生产建设项目水土保持方案审批和防治责任范围面积[3-7]统计情况平均数为基准，考虑经济社会发展规划，生产建设项目建设规模及其防治责任范围面积年均增幅约为2%，预估未来全省生产建设项目防治责任范围即可能建设用地面积。按建设用地水土流失面积占建设用地面积比例1/3计算，推估远期目标年2050年时建设用地的水土流失面积为418.97 km2，见表8。

表8 云南省建设用地面积统计和预估

3 结果与分析

3.1 结 果

根据以上计算，至远期目标年2050年，云南省不需治理的水土流失面积为10 292.28 km2，其中高寒高海拔人口稀疏地区不需治理的水土流失面积为8 893.24 km2，石漠化地区不需治理水土流失面积为1 399.04 km2；不可完全治理的水土流失面积为51 384.00 km2，其中坡耕地和园地不可完全治理的水土流失面积分别为9 144.23和666.29 km2，中低覆盖度林草地不可完全治理的水土流失面积分别为37 054.32和2 684.83 km2，干热河谷地区不可完全治理的水土流失面积为1 415.36 km2，生产建设项目造成的阶段性人为水土流失面积为418.97 km2。不需治理和不可完全治理的水土流失面积合计61 676.28 km2，此面积即为至远期目标年2050年时仍将存在的水土流失面积，见表9。

表9 云南省2050年仍将存在的水土流失面积

至2050年，云南省土壤侵蚀强度轻度以下的国土面积上限为394 029-61 676.28=332 352.72 km2，远期目标年2050年水土保持率目标值=(土壤侵蚀强度轻度以下的国土面积上限/区域国土面积)×100%=332 352.72/394 029×100%=84.35%。

3.2 分 析

(1)云南省2018—2020年水土流失动态监测结果显示：年均减少水土流失面积1 386.72 km2[3，7-8]，相应的水土保持率年均增加0.35%；年均治理面积5 321.12 km2[3，7-8]，年均减少水土流失面积占年均治理面积的26.06%。

(2)《云南省水土保持规划(2016—2030年)》中2021—2030年规划年均治理水土流失面积5 260 km2[9]，按上述年均减少水土流失面积占年均治理面积比例估算，2021—2030年间每年大致可以减少水土流失面积1 370.79 km2，水土保持率相应年均增加约0.35个百分点。

(3)云南省2019年的水土保持率为74.08%，要达到2050年水土保持率为84.35%的远期目标值，水土保持率需年均增加0.33个百分点左右，比全国近30年水土流失治理平均速率略高。

(4)结合近几年云南省水土流失治理实际情况，随着经济社会的发展，水土流失治理投入增加，加上人民群众保护生态环境的意识提高及水土流失综合治理技术的进步等，林草植被覆盖度会有较大提升，生态环境将持续改善。

综上所述，云南省2050年水土保持率目标值确定为84.35%，符合云南省社会经济发展目标和水土流失治理需求，基本合理。

4 下一步工作建议

水土保持率目标确定既是一项政策性、系统性、创新性强的管理工作，也是一项具有科学性、复杂性的技术工作。云南省水利厅高度重视，把这项工作作为2021年的一项重点工作来安排部署，制定工作方案，加强与相关部门的沟通协调，切实抓好水土保持率在管理工作中的应用，将水土保持率纳入相关规划目标，并在将来作为省级对市县级开展水土保持目标责任考核的重要指标，结合“美丽中国”建设评估、生态文明建设目标评价考核和水土保持目标责任考核等，按年度进行考核评估[1]。

按照水利部的部署，下一步继续开展2025、2030、2035年水土保持率分阶段目标值的测算及市(州)、县级水土保持率目标值的分解工作，结合工作实践，提出以下建议供参考：一是加强与专家的咨询研讨，提高成果质量；二是加强与水行政主管及其他相关部门的沟通；三是补充收集、更新遥感影像、石漠化三调、“十四五”相关规划等资料；四是增加人手，充实力量，提高效率，按水利部要求完成分阶段水土保持率目标值的测算和市县级水土保持率目标值的分解工作。