浙江省县级水土保持率阈值研究

2024-12-31 00:00:00谢振华陈丽李江张学周平刘强
中国水土保持 2024年10期
关键词:水土流失浙江省阈值

[关键词] 水土保持率;阈值;水土流失;人为扰动用地;县级行政区;浙江省

[摘 要] 绍兴市越城区2021年水土流失面积为11.03 km2,水土保持率为97.79%。为明确越城区近远期水土保持目标,推动新时期水土保持高质量发展,开展了越城区水土保持率阈值研究。基于越城区水土流失动态监测成果、土地利用类型、坡度等数据,逐图斑逐地类综合研判不同土地利用类型(人为扰动用地除外)水土流失可治理面积及治理潜力和成效,预测近远期水土流失面积分别为3.15、2.52 km2;综合考虑越城区历年社会经济发展水平,构建人为扰动用地预测模型,预测近远期人为扰动用地面积分别为24.75、23.26 km2,再根据所在区域生产建设项目水土流失防治标准,得到近远期人为扰动用地水土流失面积分别为2.475、2.326 km2。综上,越城区近远期水土流失面积分别为5.625、4.846 km2,据此确定越城区近远期水土保持率阈值分别为98.87%、99.03%。

[中图分类号] S157 "[文献标识码] A "DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.10.017

[引用格式] 谢振华,陈丽,李江,等.浙江省县级水土保持率阈值研究:以绍兴市越城区为例[J].中国水土保持,2024(10):63-66.

水土保持是江河保护治理的根本措施,是生态文明建设的必然要求。党的二十大强调推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,对水土保持工作提出了新的更高要求。2019年10月,水利部首次提出“水土保持率”的概念,随后初步确定了全国8个水土保持一级区、31个省(自治区、直辖市)的水土保持率远期目标值[1]。2021年,《水利部水土保持司关于开展水土保持率远期目标值复核工作的通知》(水保规划便字〔2021〕1号)中明确要求各省复核确认水土保持率的远期目标值。由此可见,水土保持率的确定工作是水土保持部门贯彻落实习近平生态文明思想、量化确定新时代水土保持目标、推进新时代水土保持事业高质量发展的具体举措[1]。

水土保持率的确定工作既是一项政策性、系统性、创新性的管理工作,也是一项具有科学性、复杂性的技术工作。水土保持率阈值确定的技术路线复杂,目前国内研究方法尚未成形,处于起步阶段,从2021年起才陆续有相关文献发表。曹文洪等[2]对全国远期水土保持率的确定方法进行了研究,确定全国远期水土保持率为79.20%;汪水前等[3]参照《水土保持率目标确定方法指南》,开展了福建省水土保持率远期目标值(阈值)研究工作。绍兴市越城区2021年水土保持率为97.79%,此值在浙江省乃至全国范围内均处于较高水平。本研究基于绍兴市越城区水土流失动态监测成果、土地利用类型、坡度等数据,逐图斑逐地类综合研判不同土地利用类型(人为扰动用地除外)水土流失可治理面积及治理潜力和成效,预测近远期可治理、不可治理水土流失面积,同时综合考虑历年社会经济发展水平,通过模型预测人为扰动用地面积,再根据所在区域生产建设项目水土流失防治标准,得到近远期人为扰动用地水土流失面积,基于以上近远期水土流失面积来确定越城区水土保持率阈值,以期为平原河网区县级水土保持率阈值的确定提供参考。

1 研究区概况

越城区是绍兴市政治、文化中心,浙江大湾区核心区,地处杭州湾南岸、宁绍平原西部、会稽山北麓,土地总面积498 km2(数据来源于国家民政部官网)。越城区地面高程5.1~6.2 m,总体地势南高北低,南部为丘陵(残丘)区,中北部为广阔的水网平原。属亚热带季风气候区,四季分明,湿润多雨,年均气温16.5 ℃,年均降水量1 403 mm,梅汛期降水丰沛,台风影响频繁。植被分区属中亚热带常绿阔叶林北部亚地带、浙闽山丘甜槠木荷林区、浙东低山丘陵岛屿甜槠木荷林区。全区成土母岩以火山碎屑岩、砂砾岩或酸性熔岩为主,以此形成第四系黏性土层,共有水稻土、红壤2种土类17个土种,属南方红壤区。全区以水力侵蚀为主,主要表现形式为坡面面蚀,丘陵地区亦有浅沟侵蚀及小切沟侵蚀,部分山丘区存在滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蚀。2021年,越城区水土流失面积为11.03 km2,占土地总面积的2.21%,主要分布在旱地、林地、草地、园地、人为扰动用地(见表1),其中人为扰动用地水土流失面积最大,为6.10 km2,占越城区水土流失面积的55.30%。土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,其面积为9.07 km2,占越城区水土流失面积的82.23%;极强烈及剧烈侵蚀少,面积仅有0.25 km2,占2.27%。

2 数据来源

越城区土壤侵蚀数据、土地利用类型数据,坡度、坡长、海拔等数据,以及越城区人为扰动用地面积、生产总值、固定资产投资、建筑业总产值、人口数量等数据,来源于绍兴市水土保持公报、越城区水土保持“十四五”规划、越城区国土空间规划,以及越城区矿产资源规划、绍兴市和越城区统计年鉴、越城区经济和社会发展公报等。

3 技术方法

3.1 水土保持率阈值计算方法

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)占该区域土地总面积的比例,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。水土保持率阈值(目标值)是指通过水土流失预防和治理后,区域内水土保持状况良好的面积(非水土流失面积)占该区域土地总面积比例的上限值,是在符合自然规律并满足经济社会发展要求的情况下,水土流失预防和治理应当达到的程度[1],其计算公式为

水土保持率阈值=(区域土地总面积-目标年预测水土流失面积)÷区域土地总面积×100%(1)

3.2 人为扰动用地预测模型

人为扰动用地水土流失主要存在于生产建设项目实施阶段,区域内的人为扰动用地水土流失面积随项目的新增和完工而变化,影响较大的因素有经济发展程度、人口密度、开发建设投资、措施治理度等。依据越城区水土流失动态监测成果、统计年鉴、统计公报等资料,获取2018—2021年越城区人为扰动用地面积、生产总值、固定资产投资、建筑业总产值、人口数量,采用SPSS进行数据标准化处理和相关性分析,得出人为扰动用地面积与其余4个变量呈显著性相关(P<0.05),因此可通过4个变量建立预测模型,来预测近远期人为扰动用地面积。预测模型公式为

F=-123.399+2.319ln a+1.770ln b+

3.413ln c+6.326ln d (2)

式中:F为人为扰动用地面积,单位km2;a为生产总值,单位万元;b为固定资产投资,单位万元;c为建筑业总产值,单位万元;d为人口数量,单位万人。

经验算,预测模型拟合优度R2为0.878,拟合优度较好。

3.3 水土流失图斑可治理的研判标准

根据《水土保持率目标确定方法指南》《2022年度水土流失动态监测技术指南》,以2021年为现状年、2035年为近期目标年、2050年为远期目标年,以水土流失动态监测工作为抓手,以水土流失图斑为切入点,通过图斑位置、大小、坡度、地类等数据,逐图斑逐地类研判图斑是否可治理,并针对性地制定相应的治理措施,以实现水土流失“定位”治理[4]。水土流失图斑可治理的研判标准见表2。

4 近期(2035年)水土保持率阈值预测

4.1 近期(2035年)水土流失可治理面积

4.1.1 不可完全治理面积中不可治理面积

对于城镇建设用地、农村建设用地、其他建设用地等地类,若预测2035年未发生土地利用类型变化,根据中国土壤流失方程计算土壤侵蚀模数基本无明显变化,则此部分用地面积可确定为不可治理面积。越城区此类不可治理面积共计有0.37 km2,其中城镇建设用地面积0.01 km2、农村建设用地面积0.35 km2、其他建设用地面积0.01 km2。

4.1.2 不可完全治理面积中可治理面积

旱地、园地、林地、草地水土流失综合治理后,仍会存在水土流失,因此这些地类为不可完全治理地类。逐图斑逐地类研判,越城区以上地类现状水土流失面积为4.56 km2,2035年水土流失可治理图斑102个、面积3.20 km2,水土流失可治理面积1.78 km2,水土流失治理度为39.04%(见表3)。由此判别,2035年越城区旱地、园地、林地、草地水土流失面积为2.78 km2。

4.1.3 人为扰动用地水土流失面积

根据越城区统计年鉴,收集1990—2021年越城区生产总值、固定资产投资、建筑业总产值、人口数量,并对数据进行标准化对数处理,以消除异方差,再通过时间序列分析模型(ARIMA模型)预测2035年越城区生产总值、固定资产投资、建筑业总产值、人口数量的标准对数值,分别为18.363、18.860、12.047、4.911,代入式(2)中,得到2035年越城区人为扰动用地面积为24.75 km2。

人为扰动用地水土流失面积预测主要根据人为扰动用地面积和人为扰动用地水土流失治理度预测。根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434—2018),南方红壤区水土流失防治三级标准水土流失治理度不小于90%,因此越城区人为扰动用地水土流失防治标准不得低于此标准,由此核算,越城区近期(2035年)人为扰动用地水土保持状态良好的面积为22.275 km2,水土流失面积为2.475 km2。

4.2 近期(2035年)水土保持率阈值

逐图斑逐地类研判,近期(2035年)越城区水土流失图斑(除人为扰动用地水土流失图斑外)未治理水土流失面积为3.15 km2、人为扰动用地水土流失面积为2.475 km2,合计水土流失面积为5.625 km2,由式(1)计算,2035年越城区水土保持率阈值为98.87%。

5 远期(2050年)水土保持率阈值预测

5.1 远期(2050年)水土流失可治理面积

5.1.1 不可完全治理面积中不可治理面积

对于城镇建设用地、农村建设用地、其他建设用地等地类,若预测2050年未发生土地利用类型变化,根据中国土壤流失方程计算土壤侵蚀模数基本无明显变化,则此部分用地面积可确定为不可治理面积。越城区此类不可治理面积共计有0.37 km2,其中城镇建设用地面积0.01 km2,农村建设用地面积0.35 km2,其他建设用地面积0.01 km2。

5.1.2 不可完全治理面积中可治理面积

逐图斑逐地类研判,2050年越城区旱地、园地、林地、草地等地类中水土流失可治理图斑比2035年新增205个,新增面积0.94 km2,水土流失可治理面积0.63 km2,水土流失治理度为22.66%(见表4)。经治理后,远期(2050年)越城区以上地类仍存在水土流失,其面积为2.15 km2。

5.1.3 人为扰动用地水土流失面积

通过时间序列分析模型(ARIMA模型),预测2050年越城区生产总值、固定资产投资、建筑业总产值、人口数量的标准对数值,分别为20.485、21.749、7.690、5.440,依据式(2)计算2050年人为扰动用地面积为23.26 km2。根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434—2018),南方红壤区水土流失防治三级标准水土流失治理度不小于90%,确定越城区远期人为扰动用地的水土流失防治标准为90%,由此核算,越城区远期(2050年)人为扰动用地水土保持状态良好的面积为20.934 km2,水土流失面积为2.326 km2。

5.2 远期(2050年)水土保持率阈值

通过逐图斑逐地类分析,2050年越城区水土流失图斑(除人为扰动用地水土流失图斑外)未治理水土流失面积2.52 km2、人为扰动用地水土流失面积2.326 km2,合计水土流失面积为4.846 km2,由式(1)计算,2050年越城区水土保持率阈值为99.03%。

6 结论与思考

1)通过逐图斑逐地类分析,越城区近期(2035年)水土保持率阈值为98.87%,远期(2050年)水土保持率阈值为99.03%。

2)越城区水土流失现状主要为人为扰动用地水土流失,为实现近远期水土保持率目标值,需加强对越城区生产建设项目的监管,除各级水行政主管部门要切实履职,进一步做好水土保持方案实施情况的跟踪检查,督促生产建设单位落实各项水土流失防治措施外,还需生产建设单位在生产建设活动中强化水土保持工作,做好水土流失防治。

3)为实现近远期水土保持率目标值,需提升水土保持领域的改革创新能力,推动水土保持高质量发展;需转变观念,学会“跳出水保看水保”,牢固树立“大水保”观念,积极推动水土保持从单兵突进向跨界赋能转变,从减量降级向提质增效转变,从要素驱动向创新驱动转变,多源赋能,多元融合,形成多点发力、全面开花的新格局。

[参考文献]

[1] 蒲朝勇.科学做好水土保持率目标确定和应用[J].中国水土保持,2021(3):1-3.

[2] 曹文洪,宁堆虎,秦伟.水土保持率远期目标确定的技术方法[J].中国水土保持,2021(4):5-8,21.

[3] 汪水前,陈文祥,卢顺发.福建省水土保持率远期目标值研究与探讨[J].中国水土保持,2022(2):15-17.

[4] 吴敬东,王文轩,钟莉.北京市水土保持率阶段目标值测算与实现途径探讨[J].中国水土保持,2022(8):52-55.

收稿日期: 2024-03-25

第一作者: 谢振华(1972—),男,浙江绍兴人,高级工程师,学士,主要从事水土保持方面的工作。

通信作者: 陈丽(1994—),女,浙江湖州人,工程师,学士,主要从事遥感与水土保持方面的工作。

E-mail: 1144854369@qq.com

(责任编辑 张绪兰)

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