程冬兵 郑瑞维 赵元凌 万彩兵
[关键词]水土流失严重区;生态脆弱区;划定;试点;长江流域
[摘要]为积极贯彻落实相关法律规定和水土保持行业管理要求,迫切需要厘清“水土流失严重区”与“生态脆弱区”内涵,制订科学可行的划定指南,为水土保持空间管控提供基础依据。在系统总结相关成果的基础上,结合长江流域特点,确定了水土流失严重区与生态脆弱区的内涵和研判规则,并选择贵州省毕节市七星关区作为典型县,开展了长江流域水土流失严重区与生态脆弱区划定试点研究。结果显示:提出的水土流失严重区和生态脆弱区划定指标与规则可行,七星关区水土流失严重区面积为663.84 km2,占国土面积的20.04%;生态脆弱区面积为450.44 km2,占国土面积的13.20%。
[中图分类号] S157[文献标识码] A[文章编号] 1000-0941(2023)08-0048-06
《中华人民共和国水土保持法》第十八条规定,“水土流失严重、生态脆弱的地区,应当限制或者禁止可能造成水土流失的生产建设活动,严格保护植物、沙壳、结皮、地衣等”。《中华人民共和国长江保护法》第六十一条规定,“禁止在长江流域水土流失严重、生态脆弱的区域开展可能造成水土流失的生产建设活动”。《水利部关于印发贯彻落实〈关于加强新时代水土保持工作的意见〉实施方案的通知》(水保〔2023〕25号)落实措施3明确指出,“制定水土流失严重、生态脆弱区域划定指南”,并要求2024年底前完成范围划定工作。为积极贯彻落实相关法律规定和水土保持行业管理要求,划定长江流域水土流失严重、生态脆弱的区域是加强长江流域水土保持监督管理的重要工作,更是落实“共抓大保护,不搞大开发”的具体举措,对推动全国水土流失严重、生态脆弱区域划定,服务水土保持空间管控具有重要意义。本研究选择贵州省毕节市七星关区作为典型县区,开展长江流域水土流失严重区与生态脆弱区划定试点研究,以期为长江流域乃至全国水土流失严重区与生态脆弱区划定提供前期成果参考。
1定义与内涵
1.1水土流失严重区
经查阅相关文献,“水土流失严重区”在《中华人民共和国水土保持法释义》(以下简称《水土保持法释义》)中有专门定义,与之相关的概念有“水土流失重点治理区”“其他水土流失易发区”。这三个概念的对比见表1。
从表1可以看出,“水土流失严重区”与“水土流失重点治理区”的定义和内涵较为相近。但“水土流失重点治理区”主要服务于治理项目规划安排,强调集中连片,且以县级行政边界为划分单元,无法支撑基于图斑化的精准防控;而“水土流失严重区”主要服务于空间管控需求,是基于图斑的管理单元。“水土流失严重区”与“其他水土流失易发区”的定义和内涵差异较大,基本没什么关联。
针对“水土流失严重区”的解读,再无其他相关报道。因此,本研究以《水土保持法释义》中的定义作为“水土流失嚴重区”定义。
1.2生态脆弱区
经查阅相关文献,“生态脆弱区”在《水土保持法释义》中也有专门定义,与之相关的概念有“生态交错区”“生态环境敏感脆弱区” “水土流失重点预防区”等,见表2。
从表2可以看出,《水土保持法释义》中的“生态脆弱区”主要服务于生产建设活动限制管理,强调潜在风险大,破坏后难以恢复。服务于生态保护红线划定的“生态脆弱区”强调当前存在的生态问题,通过现状评价识别问题较重的区域,并非潜在风险评估,这与《水土保持法释义》中的“生态脆弱区”内涵不同。“生态交错区”强调的是生态系统交界过渡区域,与《水土保持法释义》中的“生态脆弱区”无直接关联。
《水土保持法释义》中的“生态脆弱区”定义内涵与“水土流失重点预防区”较为相近,也强调潜在风险大。但“水土流失重点预防区”同样主要服务于治理项目规划安排,强调集中连片,且以县级行政边界为划分单元,无法支撑基于图斑化的精准防控。
此外,相关学者对“生态脆弱区”也有广泛而深入的研究探索[7-13]。由于学者各自研究背景的差异,因此对生态脆弱性的理解也不尽相同,但大多数是基于现状生态问题,通过评价问题严重程度划分生态脆弱等级,与服务于生态保护红线划定的“生态脆弱区”较为相近,而与《水土保持法释义》中的“生态脆弱区”内涵不同。
为更好地服务行业管理,综合《水土保持法释义》中“生态脆弱区”的定义和“水土流失重点预防区”的定义,结合长江流域特点,优化“生态脆弱区”定义,即:生态系统抵抗外在干扰和维持自身稳定的能力较弱,受人为干扰破坏后易发生水土流失、石漠化风险,且难以修复的区域。其内涵表现为:①立足于服务水土保持预防工作,限制或禁止生产建设活动,根据长江流域特点,生态脆弱区主要涉及水土流失和石漠化两个生态风险问题,即水土流失生态脆弱区和石漠化生态脆弱区;②生态系统现状表现较好,水土流失轻微、石漠化程度较低;③受人为干扰破坏易发生水土流失、石漠化风险;④生态系统主要指植被生态系统,暂不考虑其他生态系统;⑤难以修复主要指某地块遭受干扰破坏后,采用传统或相对普遍的技术措施,地块仍难以恢复到破坏前状态,主要以植被恢复作为判别依据,其限制因子有地形(海拔、坡度、坡向)、气候(气温、降雨)和自身立地条件等。
2研判指标与方法
2.1水土流失严重区研判指标与方法
根据“水土流失严重区”定义与内涵,借鉴“水土流失重点治理区”划定指标与方法,结合长江流域水土流失特点,提出长江流域水土流失严重区研判指标与规则,见表3。
2.2生态脆弱区研判指标与方法
根据“生态脆弱区”定义与内涵,借鉴“水土流失重点预防区”划定指标与方法,定性与定量相结合,建立长江流域生态脆弱区研判指标与方法。
1)定性指标:①生态系统现状表现较好;②生态系统脆弱性仅针对植被生态系统;③破坏后难以修复。
2)定量指标:①水土流失强度、石漠化程度;②土地利用类型;③地形坡度、海拔。
3)辅助指标:最小图斑面积。
4)研判规则:综合长江流域不同区域不同生态问题风险特点,提出长江流域生态脆弱区研判规则,见表4。
3研究区概况与划定流程
3.1研究区概况
研究区七星关区位于贵州省西北部(见图1),毕节市东部,隶属长江流域,地处滇东高原向黔中山原丘陵过渡的倾斜地带,地势从西南向东北呈阶梯状逐渐下降,平均海拔1 511 m,最高处乌箐梁子海拔2 217 m。境内喀斯特地貌发育普遍。七星关区国土面积3 412 km2,辖53个乡、镇、街道(含大方县托管乡镇)618个行政村,约141.92万人。
3.2数据来源
根据划定要求,收集了七星关区相关数据和资料,数据清单见表5。
3.3划定流程
3.3.1水土流失严重区划定流程
第一步:基于贵州省2020年水土保持公报数据,分别测算省、市、县三级水土流失面积占国土面积比例和中度以上水土流失面积占水土流失总面积的比例,选取其最大值作为该区域水土流失面积较大和强度较高的判别阈值。
第二步:划定区域处于石漠化、干热河谷、高寒等区域,自然条件较为恶劣时,水土流失潜在危害大,可根据实际情况,按5%~10%适当调低阈值。
第三步:基于水土流失动态监测成果,根据确定的水土流失面积和强度阈值,划定水土流失面积较大和强度较高的区域。
第四步:将水土流失面积较大的区域和水土流失强度较高的区域进行叠加,划定为水土流失严重区。
3.3.2生态脆弱区划定流程
第一步:基于水土流失动态监测成果和石漠化监测数据,分别提取轻度及以下水土流失区域、基岩裸露率在30%以下的无明显或潜在石漠化区域。
第二步:基于土地利用数据,提取林地和草地范围。
第三步:基于地形數据,提取坡度>25°范围。
第四步:将轻度及以下水土流失区域、基岩裸露率在30%以下的无明显或潜在石漠化区域与林草地范围、坡度>25°范围进行空间叠加,得到水土流失生态脆弱区和石漠化生态脆弱区,然后通过聚合对图斑进行1 km2处理。
第五步:将水土流失生态脆弱区和石漠化生态脆弱区叠加合并,划定为生态脆弱区。
4结果与分析
4.1水土流失严重区
4.1.1阈值确定
水土流失面积:根据贵州省2020年水土保持公报数据,贵州省水土流失面积占国土面积的比例为27.04%,毕节市水土流失面积占国土面积的比例为37.09%,七星关区水土流失面积占国土面积的比例为24.55%。选定省、市、县三级数值最大值37.09%作为阈值参考值,根据划定区域处于石漠化区域,水土流失潜在危害大,按10%适当调低阈值,七星关区的水土流失面积阈值为33.38%。
水土流失强度:根据贵州省2020年水土保持公报数据,贵州省中度以上水土流失面积占水土流失总面积比例为35.69%,毕节市中度以上水土流失面积占水土流失总面积比例为37.48%,七星关区中度以上水土流失面积占水土流失总面积比例为51.45%。选定省、市、县三级数值最大值51.45%作为阈值参考值,根据划定区域处于石漠化区域,水土流失潜在危害大,按10%适当调低阈值,七星关区水土流失强度阈值调低为46.31%。
4.1.2水土流失严重区分布
基于水土流失动态监测成果,划定水土流失面积较大和强度较高的区域,并进行叠加,得到七星关区水土流失严重区分布图,见图2。由划分结果可知,七星关区水土流失严重区面积为663.84 km2,占国土面积的19.46%,在全区范围内分布较为分散,主要分布在青场镇、何官屯镇、野角乡、长春堡镇和撒拉溪镇等偏西南部乡镇。
4.2生态脆弱区
七星关区水土流失强度在轻度及以下的面积为2 585.33 km2,占国土面积的75.77%(见图3);无明显或潜在石漠化区域面积为2 528.64 km2,占国土面积的74.11%(见图4)。
七星关区林草地面积总共为2 121.95 km2,占国土面积的62.19%,其中:林地面积为1 968.99 km2,占国土面积的57.71%;草地面积为152.96 km2,占国土面积的4.48%(见图5)。坡度25°以上区域面积为571.04 km2,占国土面积的16.74%(见图6)。
经研判,七星关区水土流失生态脆弱区面积为417.29 km2,石漠化生态脆弱区面积为341.27 km2。将水土流失生态脆弱区和石漠化生态脆弱区进一步叠加合并分析,重叠区面积为281.87 km2,占国土面积的8.26%。故七星关区生态脆弱区面积为476.69 km2,占国土面积的13.97%(见图7)。
七星关区水土流失生态脆弱区主要分布在田坎乡、清水铺镇、阿市乡、杨家湾镇等乡镇,石漠化生态脆弱区主要分布在生机镇、亮岩镇、普宜镇等乡镇。
4.3现场复核
为保证成果的准确性,对研判结果进一步开展现场复核。现场复核按水土流失严重区、水土流失生态脆弱区、石漠化生态脆弱区3类,每类分别选择3个验证点,共9个图斑,采取关键信息比对和专家感观判断等方法相结合,逐图斑复核水土流失严重区与生态脆弱区划定结果的准确性。结果显示,各图斑研判结果与实际情况均吻合(见表6)。
5结论与建议
5.1结论
1)水土流失严重区指水土流失面积较大、强度较高、危害较重的区域。结合长江流域水土流失特点,提出了长江流域水土流失严重区研判指标与规则。
2)为更好地服务于生产建设活动限制管理,优化了生态脆弱区定义,即:生态系统抵抗外在干扰和维持自身稳定的能力较弱,受人为干扰破坏后易发生水土流失、石漠化风险,且难以修复的区域。综合长江流域生态问题特点,提出了长江流域生态脆弱区研判指标与规则。
3)经试点划定及现场复核,本研究提出的水土流失严重区和生态脆弱区划定指标与规则可行。结果显示,七星关区水土流失严重区面积为663.84 km2,占国土面积的19.46%,主要分布在青场镇、何官屯镇、野角乡、长春堡镇和撒拉溪镇等偏西南部乡镇;七星关区生态脆弱区面积为476.69 km2,占国土面积的13.97%,其中水土流失生态脆弱区主要分布在田坎乡、清水铺镇、阿市乡、杨家湾镇等乡镇,石漠化生态脆弱区主要分布在生机镇、亮岩镇、普宜镇等乡镇。
5.2建议
1)由于试点县区地处西南岩溶区,不能代表南方红壤区、西南紫色土区和青藏高原区,尤其是青藏高原区,因此这些区域的生态脆弱区划定指标与规则还需进一步试点验证。
2)应尽快启动《水土流失严重区和生态脆弱区划定技术指南》编制工作,为水土保持空间管控提供基础依据。
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收稿日期: 2023-03-08
基金项目: 江西水利科技计划项目(202124ZDKT31)
第一作者: 程冬兵(1979—),男,江西乐平人,教授级高级工程师,博士,主要从事水土保持研究。
E-mail: xiao2005zhu@163.com
(责任编辑徐素霞)