湖南省水土流失動態變化特征分析

彭

浩，石 林

（湖南省水利水電科學研究院，湖南 長沙410007）

隨著經濟快速發展，水土流失日趨嚴重，湖南省已成為長江流域中上游水土流失比較嚴重的省份之一。水土流失造成了大量表土流失，破壞了土地資源，降低了土壤肥力，加劇了面源污染。隨徑流遷移的侵蝕泥沙淤塞在河道和湖泊水庫，進一步加劇了旱洪災害的發生，對生態環境和生產生活帶來了不利的影響[1～2]。通過利用全省水土流失普查資料（1985 年）、湖南省第二、三和四次衛星遙感調查數據（1999 年、2015 年和2018 年）、湖南省水土保持規劃和水土流失相關研究論文，理清了近年來全省水土流失的動態變化特征，分析全省水土流失潛在發展趨勢，為湖南省水土保持決策提供了依據。

1 研究區概況

湖南省位于中國中南部和長江流域中游，位于東經108°47′～114°15′，北緯24°39′～30°08′之間，地貌類型以山地和丘陵為主，山、丘和崗地總面積17.05 萬km2,占全省總面積的80.49%。全省東西南三面山地環繞，中部低山丘陵起伏，北部為平原湖泊，呈朝東北開口的不對稱馬蹄形。湖南省屬于中亞熱帶濕潤氣候區，年平均溫度在15℃～18℃之間，年平均降水量在1 200～1 700 mm 之間，時空分布極為不均。全省地質構造復雜，母巖及土壤類型多樣，母巖以石灰巖類、變質巖類和第四紀松散沉積物為主，土壤以紅壤和黃壤為主。

湖南地形破碎，山丘居多，降雨集中且多以暴雨形式出現，易蝕土壤和母巖面積大，水土流失因子極為活躍。脆弱的生態環境導致大量地表土壤隨徑流沖刷搬運或攜帶，給林業、農業以及開發建設項目帶來了巨大的經濟損失，也給水土保持恢復和生態環境治理帶來了巨大的挑戰。

2 水土流失面積及強度變化

按全國水土流失類型區的劃分，湖南省屬于以水力侵蝕為主類型區中的南方紅壤區，水力侵蝕的表現形式主要是面蝕和溝蝕，部分山丘區存在崩塌等重力侵蝕。全省水土流失面積和強度的數據主要來源于水土流失普查和遙感解譯兩種途徑，不同年份間全省水土流失總面積及不同侵蝕強度的面積均處于波動狀態。按照水土流失的面積和強度變化趨勢，可將建國以來湖南省水土流失變化分為以下三個階段，該趨勢與全國水土流失變化趨勢基本一致[3]。

1）新中國成立初期到20 世紀80 年代，水土流失不斷惡化加劇。1985 年，湖南正式完成了全省水土流失普查，首次確認全省水土流失面積為44 000.6 km2，1985 年以后湖南省水土流失面積及強度變化情況見表1。在此之前，由于客觀條件所限，沒有廣泛的資料收集和統一的分級標準，全省水土流失數據存在一定的局限性。據水利部門不完全統計，1949 年和1979 年水土流失面積分別為18 987.75 km2（偏小）和21 794.83 km2（偏小）；1955 年和1956 年在勘查部分流域基礎上，推算全省水土流失面積分別為18 700 km2（明顯水土流失縣34 個，偏小）和35 000 km2（有水土流失縣52 個，偏小）；1958 年，按林業部門和農業部門統計的各地類面積估算，全省水土流失面積為56 640 km2（偏大）。盡管1985 年之前全省水土流失面積和強度等數據的精準度有待提高，但明顯地可以看出，從建國初期開始，全省的水土流失面積均呈不斷發展和加劇的趨勢，到1989 年達到歷史最高位4.71 萬km2，占全省土地總面積高達22.24%，年土壤侵蝕量達1.7 億t。

表1 湖南省水土流失面積及強度變化

新中國成立初期，隨著人口的急劇增長，供需矛盾突出，導致森林砍伐過度，毀林開墾，尤其是20 世紀60 年代初大躍進后的數年內和“文革”時期，植被破壞最為嚴重[4]。加上開礦、采石、筑路等基礎建設忽視水土保持，損毀地面植被，使湖南省水土流失呈急劇發展之勢。根據資料分析指出，1949 年以來，湖南省年均水土流失發展速度為1.59%，治理速度為0.54%，每年生產建設造成新的流失面積約為600 km2[1]。在改革開放后，湖南恢復和加強了水土保持工作，1986 年頒布《湖南省水土保持條例》，開始從政策、法規和措施等方面為湖南省的水土保持工作提供了保障。但環境保護意識薄弱、為滿足糧食需求的耕地開墾和工業化的森林采伐，仍是導致該時期全省水土流失面積繼續擴大的重要原因。

由于新中國成立初期到1985 年湖南省水土流失沒有統一的分級標準，該段時期水土流失強度的面積變化在此不做具體分析，但從1985 年不同侵蝕強度的面積來看，輕度、中度和強度三個級別的水土流失面積占全省水土流失總面積的96.55%，是湖南省水土流失面積的主體。

2）20 世紀90 年代，水土流失惡化趨勢得到遏制。1999 年與1989 年相比，全省水土流失面積減少約0.57 萬km2，可見水土流失惡化趨勢得到有效遏制，水土保持防治取得明顯效益。與1985 年相比，除中度侵蝕外，20 世紀90 年代其余各侵蝕強度土地面積均有不同程度下降（1995 年重力侵蝕與工程侵蝕可視為劇烈或極強烈侵蝕強度）。1991 年《中華人民共和國水土保持法》正式頒布實施,水土保持工作由此進入依法防治的新階段。值得注意的是，在1999 年水土流失強度中無劇烈侵蝕，這與田育新等人的研究結果相一致，基本上消滅了重力侵蝕和工程侵蝕[5]。

3）21 世紀初至今，水土流失得到持續控制，強烈以上侵蝕影響大。21 世紀初以來全省水土流失總面積整體上呈降低的趨勢，全省輕度以上水土流失面積已從20 世紀90 年代末的4.04 萬km2減少到2018 年的3.07 萬km2（表1），水土流失面積減少約0.97 萬km2，水土流失面積占全省土地面積的比例也從19.32%減少至14.47%。從20 世紀末以來全省開展了包括“長治”工程、國債水土保持項目以及崩崗治理、坡耕地綜合治理、革命老區項目等專項治理在內的大規模水土流失治理，水土流失綜合治理成效卓著[5]。

從不同侵蝕強度的面積來看，輕度、中度和強度的土壤侵蝕面積仍是90 年代以來湖南省水土流失面積的主體，三個級別總水土流失面積在不同年份均可占全省水土流失面積的95%以上。總體來看，中度水土流失面積呈下降趨勢，強烈以上土壤侵蝕面積在2011 年左右達到最大值后呈下降趨勢，且下降幅度有減慢的趨勢。這一結果說明湖南省治理難度小、工程見效快的水土流失已基本得到治理，大部分區域的水土流失強度逐步降低、土壤侵蝕量呈穩步減少的總體趨勢，但受工礦用地規模擴大和裸地修復難度大的影響，局部區域極強烈和劇烈級別的水土流失仍不容樂觀。

3 水土流失空間分布差異及變化

圖1 湖南省各市州1985 年、1999 年和2015 年水土流失面積及強度變化

表2 湖南省各市州水土流失面積占市州面積的差異及變化情況%

根據1985 年、1999 年和2015 年水土流失情況，對各市州不同侵蝕強度下水土流失面積、強度以及水土流失面積占市州面積比例進行統計（圖1，表2，因行政區劃變動，未統計1985 年張家界市、常德市和湘西州數據）。從各市州水土流失總面積來看，在1985 年、1999 年和2015 年三個時期內，衡陽市、邵陽市、郴州市、懷化市、永州市和湘西州水土流失面積均大于3 800 km2，遠大于其他市；婁底市、郴州市和湘西州水土流失面積占比在三個時期內均大于20%，遠大于其他市；湘潭市水土流失面積一直為各市州中最小，均在1 000 km2以下。在1985～2015 年，除常德市、永州市和湘西州水土流失面積及占比有所增加，郴州市保持不變外，其余各市水土流失面積及占比均存在不同程度的減小，其中長沙市、衡陽市、益陽市和懷化市水土流失面積下降較為明顯，分別減少1 808.1 km2、1 549.9 km2、1 044.3 km2和1 238 km2；長沙市、湘潭市、衡陽市、岳陽市、張家界市和益陽市水土流失面積占比有明顯減少，其中長沙市和衡陽市水土流失面積占比減少幅度最大，達到10%以上，是全省水土流失防治成果較為突出的區域。從水土流失強度來看，各市州輕度和中度水土流失仍是水土流失的主體，與全省情況基本一致。

從各市州的地理位置等情況來看，1985 年水土流失較為嚴重的區域為以衡陽市和婁底市為代表的湘中地區，以岳陽為主的湘北區域水土流失較輕緩（張家界市、常德市和湘西州未統計在內）；1999年，以衡陽市和婁底市為代表的湘中地區和以張家界市和湘西州為代表的湘西地區為全省水土流失較為嚴重的區域，以常德市和長沙市為代表的湘北地區水土流失較為輕緩；2015 年，以湘西州為代表的湘西地區是全省水土流失最為嚴重的區域，以長沙市和岳陽市為代表的湘北區域水土流失較為輕緩。在1985～2015 年全省水土流失面積和程度整體上有所減緩的基礎上，以湘西州為代表的湘西北地區的水土流失程度一直處在高位，且局部市州存在水土流失加劇的趨勢（如湘西州）；以衡陽市為代表的湘中地區水土流失從1985 年的高位有所下降，有一定程度的減緩趨勢，但水土流失仍較為嚴重；以永州市和郴州市為代表的湘南地區水土流失程度一直處在全省的中位水平，水土流失程度也存在加劇的趨勢；以岳陽市和長沙市為代表的湘北地區是全省水土流失減緩最為明顯的區域，目前是全省水土流失最為輕緩的地區。

水土保持區劃是根據區域水土流失情況、經濟和自然等因素，對具有不同水土流失特征的區域進行劃分，能較好地反映不同區劃間水土流失差異性綜合特征。基于1985 年和2015 年水土流失情況進行的兩次水土保持區劃分區結果（表3 和表4）來看，1985 年水土保持區劃對全省不同水土流失程度的區域按強度、中度和輕度三個等級進行了劃分，其中湘西北、湘西山地強度流失區和湘中丘陵、山地強度流失區為強度流失區；湘東丘陵、山地中度流失區和湘南山地丘陵中度流失區為中度流失區；湘西南山地輕度流失區和湘北環湖丘崗輕度流失區為輕度流失區，全省水土流失以湘西北、湘西和湘中最為嚴重，湘北環洞庭湖區最為輕緩。2015 年水土保持區劃中劃分的湘西北山地低山丘陵水源涵養保土區和湘東南南嶺山地水源涵養保土區是全省水土流失最為強烈的兩個區域，湘北洞庭湖丘陵平原農田防護水質維護區是全省水土流失最為輕微的區域，湘中低山丘陵保土人居環境維護區和湘西南山地保土生態維護區屬于過渡區，全省土壤侵蝕強度整體呈自西向東、自南向北遞減的趨勢。可以看出，兩次水土保持區劃的變動結果與各市州水土流失差異變化相一致，主要表現為：湘西北區域的水土流失一直以來是全省水土流失最為嚴重的區域，湘東南區域水土流失有加劇的趨勢，且已成為目前水土流失較為嚴重的區域；湘中區域的水土流失有很大程度的緩解；湘北洞庭湖區一直是全省水土流失最為輕緩的區域。

表3 1985 年湖南省水土保持區劃分區面積表

表4 2015 年湖南省水土保持區劃分區面積表

4 水土流失近期潛在變化趨勢及建議

隨著湖南省水土流失的預防、治理、監測和監管等工作不斷加強和完善，全省的水土流失面積將持續減少，水土流失強度在整體上將繼續減緩。從水土流失歷年的變化及組成情況來看，由傳統農林生產活動造成的治理難度小、工程見效快的中度以下的水土流失已得到有效治理和控制，而局部區域受生產建設等人為因素影響，強烈以上的水土流失治理工作仍舊值得持續關注。隨著經濟社會發展對水土保持需求日益增長，除傳統的綜合治理外，清潔小流域建設、面源污染控制和河湖水環境治理等新任務不斷涌現，生產建設單位重建設輕生態輕水保的現象依然存在。

《湖南省水土保持規劃》（2016-2030 年）已制定了全省水土流失分區防治方案，為全省不同水土保持功能的區域提供了詳細的水土流失防治和監管措施及配置，是全省水土保持工作開展的重要指導和依據。協調生態環境保護與經濟發展需求，關注長株潭綠心區等重點區域的水土流失預防，采取有效措施遏制湘西北和湘東南水源涵養保土區水土流失的加劇，加強對建設項目水土流失的監管，持續推動全省水土流失綜合防治，是近期湖南省水土保持工作的重點。