寧東工業(yè)園區(qū)土壤侵蝕動態(tài)變化研究

徐志友，吳海霞，馬 斌，卜崇德

(1.寧夏水利廳水土保持局，寧夏銀川750001;2.寧夏水利科學研究所，寧夏銀川750001)

寧東能源化工基地的建設(shè)是實施國家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略和能源發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵步驟，是寧夏回族自治區(qū)落實科學發(fā)展觀、惠及全區(qū)人民的重大舉措，被譽為自治區(qū)開發(fā)建設(shè)的“一號工程”。寧東工業(yè)園區(qū)是寧東能源化工基地的兩個重點工業(yè)園區(qū)之一，地處寧夏中部干旱草原區(qū)，自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，屬國家級水土流失重點監(jiān)督區(qū)，及時全面地掌握園區(qū)開發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)運行中產(chǎn)生水土流失的面積、分布狀況、流失程度以及不同時期土壤侵蝕的動態(tài)變化，對于實現(xiàn)寧東工業(yè)園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

寧東工業(yè)園區(qū)位于陜、甘、寧、內(nèi)蒙古毗鄰地區(qū)，地處鄂爾多斯臺地西緣，地理坐標介于 E106°28'00″—106°43'00″、N37°59'30″—38°18'00″之間，規(guī)劃面積 360.34 km2，屬低緩半沙漠丘陵地帶、中溫帶半干旱沙漠大陸性季風氣候區(qū)，干旱少雨，冬長夏短，春秋季多風沙、冷熱多變［1］。

2 研究方法

2.1 遙感數(shù)據(jù)獲取

以寧東工業(yè)園區(qū)的土壤侵蝕動態(tài)變化為研究對象，對遙感數(shù)據(jù)的基本特性、波譜特征等參數(shù)及數(shù)據(jù)源的波段組合進行分析比較，其中2000年遙感數(shù)據(jù)選用的是美國陸地衛(wèi)星ETM影像，融合后空間分辨率為15 m，接收日期是2000年7月19日，波段合成為R7G4B1;2007年和2010年選用的是法國SPOT5衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，融合后空間分辨率分別是2.5 m，接收日期分別為2007年9月14日和2010年9月9日，波段合成為R4G1B3。

2.2 遙感數(shù)據(jù)處理

采用專業(yè)遙感處理軟件PCI10.1對數(shù)據(jù)進行處理，包括幾何精校正和波段合成、融合、鑲嵌等。幾何精校正采用高斯—克呂格投影，克拉索夫斯基地球模型，6°分帶，中央經(jīng)線為105°，二次多項式法，立方卷積重采樣。經(jīng)校正的多光譜影像，配準后精度控制在1個像元以內(nèi)。

2.3 土壤侵蝕信息提取

以寧東工業(yè)園區(qū)2000、2007和2010年3期遙感影像為基礎(chǔ)底圖，以GIS技術(shù)為手段［2］，通過對不同時期的植被覆蓋度、坡度、地表組成物質(zhì)、土地利用類型等間接指標進行判讀解譯［3］，在地理信息系統(tǒng)中集成所有相關(guān)因子和調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合疊加分析進行土壤侵蝕判讀。此外，野外驗證是土壤侵蝕遙感調(diào)查必不可少的重要環(huán)節(jié)，直接影響到土壤侵蝕監(jiān)測結(jié)果的準確性和可靠性［4］。

3 監(jiān)測結(jié)果分析

寧東工業(yè)園區(qū)2000、2007與2010年的土壤侵蝕面積見表1。2000年園區(qū)內(nèi)輕度及以上侵蝕面積為344.10 km2，中度侵蝕面積所占比例最大，占總面積的74.93%;其次是輕度侵蝕，占11.59%;強烈及其以上侵蝕面積占8.97%，主要分布于磁窯堡一帶。2007年園區(qū)內(nèi)輕度以上侵蝕面積為295.70 km2，輕度侵蝕面積所占比例最大，占41.01%;其次為中度侵蝕，占31.38%。2010年園區(qū)輕度以上侵蝕面積為249.77 km2，輕度侵蝕面積所占比例最大，占41.08%;其次為中度侵蝕，占20.77%;強烈及其以上侵蝕面積較少，僅占7.46%。

寧東工業(yè)園區(qū)2000、2007與2010年土壤侵蝕面積變化對比見圖1。第一階段(2000與2007年)，2007年輕度侵蝕面積比2000年增加了253.69%，中度侵蝕面積減少了58.13%，強烈侵蝕面積增加了202.87%。第二階段(2007與2010年)，2010年輕度侵蝕面積比2007年增加了0.18%，中度侵蝕面積減少了33.80%，強烈侵蝕面積減少了22.89%。

表1 寧東工業(yè)園區(qū)2000、2007與2010年土壤侵蝕面積變化對比

從空間變化來看，園區(qū)北部的橫山、任家莊、雙廟附近以及寧東鎮(zhèn)周邊地區(qū)土壤侵蝕強度由輕度向微度轉(zhuǎn)變;北部的馬蓮臺及西部的馬跑泉、回民巷一帶的部分地區(qū)土壤侵蝕強度由中度向輕度轉(zhuǎn)變;開挖建設(shè)靈州綜合工業(yè)園A區(qū)及煤化工園B區(qū)導致部分天然草地(面積約4.9 km2)土壤侵蝕強度由輕度變?yōu)橹卸龋渲徐`新煤礦附近的部分地區(qū)(面積約2.8 km2)土壤侵蝕強度由輕度變?yōu)橹卸?煤化工園區(qū)的部分地區(qū)(面積約1.7 km2)由中度變?yōu)閺娏摇?/p>

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)土壤侵蝕強度整體降低。2000—2010年，由于采取了封山禁牧、退耕還林(草)措施，加快了勞動力轉(zhuǎn)移，緩解了土地承載壓力，加強了水土流失治理，因此寧東工業(yè)園區(qū)綠化面積明顯增加，土壤侵蝕強度由中度向輕度和微度轉(zhuǎn)變，侵蝕強度明顯降低。主要做法和經(jīng)驗是:政府高度重視環(huán)境保護和生態(tài)建設(shè)，各行業(yè)主管部門嚴格執(zhí)行節(jié)能減排“十大鐵律”;認真落實水土保持“三同時”制度，從嚴控制污染物排放;開展廢渣綜合整治，有效整合現(xiàn)有渣場，加大監(jiān)管力度;建立重點企業(yè)和重點污染源突發(fā)事件應急預案，建立環(huán)保監(jiān)測執(zhí)法體系，成立環(huán)境監(jiān)測站和環(huán)境監(jiān)察大隊等。

(2)局部土壤侵蝕加重。由于項目建設(shè)期對地表擾動較大，部分采砂石場、取棄土場、棄矸場、灰渣場等形成再塑地貌，致使土壤侵蝕模數(shù)急劇增大，局部地區(qū)土壤侵蝕強度增大，由擾動前的中、輕度侵蝕向強烈侵蝕轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為局部水土流失加劇。出現(xiàn)這種情況的原因是不合理的開發(fā)建設(shè)活動，如寧東工業(yè)園區(qū)西南部的靈州綜合工業(yè)園A區(qū)開發(fā)規(guī)劃不合理導致土地裸露、閑置，水土流失加重。

4.2 建議

(1)實施封山禁牧政策。園區(qū)所在地氣候干旱、生態(tài)環(huán)境脆弱，生產(chǎn)建設(shè)活動容易引發(fā)水土流失，因此在開發(fā)建設(shè)的同時必須堅持實施封山禁牧等措施。

(2)強化監(jiān)督管理。嚴格執(zhí)行開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案、環(huán)境影響評價、水資源評價等制度，嚴把項目立項審批關(guān)，確保各類開發(fā)建設(shè)項目建設(shè)單位認真履行生態(tài)保護義務，在開發(fā)建設(shè)的同時做好生態(tài)建設(shè)工作，實現(xiàn)建一個項目、帶一方經(jīng)濟、保一方生態(tài)、惠一方群眾。

(3)整合砂石料場。雖然各類小型采砂場、采石場、磚瓦窯等得到了初步整治，但園區(qū)內(nèi)仍存在亂采濫挖現(xiàn)象，因此建議加大管理力度，整合砂石料場，建立定期或不定期的監(jiān)督檢查機制，依法對企業(yè)貫徹水保法、環(huán)保法等的情況進行監(jiān)督檢查。

(4)促進廢物綜合利用。在園區(qū)建設(shè)規(guī)劃時要注意規(guī)劃統(tǒng)一的廢棄物堆放場地，由專門的單位或機構(gòu)負責管理，盡可能減少棄渣給周邊環(huán)境造成二次污染。

(5)建立生態(tài)補償制度。園區(qū)建設(shè)以資源開發(fā)型為主，建議政府參考周邊省份的做法，從煤的開采效益中提取一定費用用于生態(tài)建設(shè)。

［1］徐志友，張永庭，卜崇德，等.基于RS與GIS的寧東能源重化工基地土地利用變化分析［J］.中國水土保持，2010(8):66－67.

［2］陳俊，宮鵬.地理信息系統(tǒng)理論與應用［M］.北京:科學出版社，1998:6－10.

［3］頡耀文，陳懷錄，徐克斌.數(shù)字遙感影像判讀法在土壤侵蝕調(diào)查中的應用［J］.蘭州大學學報:自然科學版，2002，38(2):157－162.

［4］高彥華，汪宏清.遙感技術(shù)在土壤侵蝕動態(tài)監(jiān)測中的應用［J］.中國水土保持，2004(1):33 －34.