沂水縣水土流失動(dòng)態(tài)變化及防治對(duì)策研究

孫家新 袁 利 袁學(xué)勤

沂水縣位于山東省中部，沂蒙山泰山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)腹地，是山東省水土流失最為嚴(yán)重的縣域之一，嚴(yán)重的水土流失導(dǎo)致土壤退化、生產(chǎn)力下降，惡化了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，造成了河道淤積，影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文以沂水縣為研究對(duì)象，基于全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果，選取研究區(qū)2014年和2021年土壤侵蝕數(shù)據(jù)，對(duì)其土壤侵蝕時(shí)空變化特征及變化原因進(jìn)行分析，針對(duì)目前水土流失問題提出防治對(duì)策，以期為防治沂水縣和沂蒙山泰山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)的水土流失，推動(dòng)新時(shí)代水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供有益參考。

一、研究區(qū)概況

沂水縣地處沂蒙山腹地，隸屬于山東省臨沂市，介于E118°13′～119°03′，N35°36′～36°13′之間，屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，多年平均氣溫12.3℃，多年平均降水量629.2mm，多年平均日照時(shí)間2414.7d。地勢(shì)自西北向東南傾斜，相對(duì)高差較大，屬魯中南低山丘陵區(qū)，地貌主要以低山丘陵為主，山丘區(qū)面積占94.3%。巖石多為變質(zhì)巖和沉積巖，風(fēng)化嚴(yán)重，土壤以棕壤和褐土為主，土層淺薄、土質(zhì)松散，極易被雨水沖刷、淋溶。屬暖溫帶落葉闊葉林區(qū)域，地帶性植被以櫟林為代表。由于長(zhǎng)期受人類活動(dòng)的影響和破壞，自然植被幾乎不復(fù)存在，現(xiàn)多為人工植被。區(qū)域人口密集，人為活動(dòng)頻繁，土地利用破碎，水土流失嚴(yán)重。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究基于2014年和2021年水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2 期成果均采用遙感技術(shù)利用衛(wèi)星遙感影像等資料獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過劉寶元等提出的中國(guó)土壤流失方程（CSLE 模型）計(jì)算土壤侵蝕模數(shù)，依據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007）分析土壤侵蝕強(qiáng)度。利用ArcGIS 等軟件，對(duì)2014年、2021年土壤侵蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加，采用轉(zhuǎn)移矩陣的方式分析各侵蝕強(qiáng)度等級(jí)之間面積的互相轉(zhuǎn)化情況，獲取研究區(qū)水土流失時(shí)間和空間變化特征。

三、結(jié)果與分析

（一）水土流失狀況

2021年研究區(qū)的水土流失面積為803.77km2，均為水力侵蝕。其中，輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕面積分別為780.52km2、21.95km2、1.23km2、0.06km2和0.01km2，占水土流失面積的比例分別為97.11%、2.73%、0.15%、0.01%和0.00%。

從不同土地利用類型水土流失情況看（表1），研究區(qū)水土流失分布在耕地、林地、園地、建設(shè)用地、草地和交通運(yùn)輸用地等地類上。其中，以耕地和林地水土流失分布為主，水土流失面積分別為480.60km2和145.82km2，分別占總水土流失面積的59.79%和18.14%，主要在坡耕地、低標(biāo)準(zhǔn)梯田、低覆蓋林地等地類上。耕地和林地水土流失強(qiáng)度等級(jí)均以輕度為主，分別占其水土流失面積的比例為96.34%和99.90%；強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈等高強(qiáng)度侵蝕主要分布在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目（人為）擾動(dòng)用地和坡耕地上。

表1 2021年研究區(qū)不同土地利用類型水土流失強(qiáng)度分布表

（二）水土流失動(dòng)態(tài)變化特征

1.面積變化特征分析

研究期內(nèi)研究區(qū)水土流失狀況明顯改善，水土流失面積減少245.06km2，降幅達(dá)23.37%，呈現(xiàn)出輕度侵蝕面積明顯增加，其他各侵蝕強(qiáng)度面積減少的趨勢(shì)，其中輕度侵蝕面積增加146.42km2，增幅為23.09%，中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕面積明顯減少，減少幅度均達(dá)到90%以上（見表2）。

表2 不同時(shí)期研究區(qū)水土流失動(dòng)態(tài)變化情況表

2.空間變化特征分析

對(duì)研究區(qū)2014年和2021年土壤侵蝕空間數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加和轉(zhuǎn)移分析（見表3），區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)轉(zhuǎn)移最多的是輕度以上土壤侵蝕強(qiáng)度面積轉(zhuǎn)為微度，面積達(dá)501.25km2，占總面積的比例為20.76%；其次是發(fā)生中度以上土壤侵蝕強(qiáng)度降級(jí)但未降到微度的部位，面積為231.84km2，占總面積的比例為9.60%。土壤侵蝕未減輕的區(qū)域面積為1675.63km2，其中侵蝕強(qiáng)度未變化的面積為1412.30km2，占總面積的比例為58.50%；土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)加劇的面積為263.33km2，占總面積的比例為10.91%。在土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)加劇的區(qū)域中，非水土流失面積變?yōu)樗亮魇娣e256.16km2，占總面積的比例為10.61%；水土流失加劇的面積為7.17km2，占總面積的比例為0.30%。

表3 研究區(qū)2014—2021年的土壤侵蝕轉(zhuǎn)移矩陣分析表

2014—2021年研究區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度空間分布變化具有明顯的整體向好和少數(shù)部位強(qiáng)度變強(qiáng)特征，強(qiáng)烈及強(qiáng)烈侵蝕由相對(duì)集中分布轉(zhuǎn)為零星分布，由水土流失面積轉(zhuǎn)為非水土流失面積的部位在研究區(qū)的中北部的沙溝鎮(zhèn)、馬站鎮(zhèn)和道托鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，集中連片的區(qū)域降為非水土流失面積，其他區(qū)域表現(xiàn)相對(duì)較差。由微度變?yōu)檩p度及以上水土流失面積的部位集中分布在沂城街道辦事處、許家湖鎮(zhèn)和四十里堡鎮(zhèn)，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有零星分布，主要為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目地表擾動(dòng)。

（三）水土流失特點(diǎn)及防治對(duì)策

1.水土流失特點(diǎn)

（1）水土流失分布廣泛，以輕度侵蝕為主。沂水縣水土流失在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，主要分布縣境東部的馬站鎮(zhèn)、圈里鄉(xiāng)、楊莊鎮(zhèn)、副官莊鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)、道托鎮(zhèn)和縣鏡南部的夏蔚鎮(zhèn)、崔家峪鎮(zhèn)、黃山鋪鎮(zhèn)、許家湖鎮(zhèn)、四十里堡鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

（2）水土流失主要分布在耕地和林地上，治理難度大。耕地和林地上的水土流失面積分別占水土流失面積的比例為59.79%和18.14%，是水土流失的主要策源地，主要分布在低山丘陵區(qū)的緩坡耕地、低標(biāo)準(zhǔn)梯田等地類上，土層淺薄，實(shí)施水土保持綜合治理工程難度較大。

（3）高強(qiáng)度侵蝕規(guī)模不大，但分布相對(duì)集中。沂水縣高強(qiáng)度侵蝕面積主要分布在建設(shè)用地中的人為擾動(dòng)用地，由于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目開發(fā)或人為擾動(dòng)，造成局部區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度加劇，產(chǎn)生新的水土流失。

2.防治措施及對(duì)策

（1）水土流失治理方面。主要是保護(hù)林草植被，強(qiáng)化坡耕地綜合治理，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)條件和提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，結(jié)合區(qū)域特色農(nóng)業(yè)和林果業(yè)發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)。主要措施為：一是加強(qiáng)對(duì)坡耕地和其他中低產(chǎn)田的改造，大力修筑高標(biāo)準(zhǔn)水平梯田，提高土壤蓄水保肥能力；二是加強(qiáng)坡地與溝道系統(tǒng)水源工程建設(shè)，提高降水徑流資源攔蓄利用能力，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水源條件；三是注重宜農(nóng)、宜林果等“四荒地”開發(fā)，尤其是荒坡地資源農(nóng)林開發(fā)中的水土保持工程建設(shè)；四是注重對(duì)現(xiàn)有林草地的保護(hù)，加強(qiáng)殘疏林改造和補(bǔ)植造林，提高植被土壤保持和水源涵養(yǎng)能力。

（2）水土保持預(yù)防保護(hù)方面。主要是加強(qiáng)對(duì)河流、水庫(kù)水源地和森林、草地、濕地資源的保護(hù)和培育，提高森林植被土壤保持、涵養(yǎng)水源和生態(tài)景觀功能，發(fā)展特色林果以及鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)。主要措施為：一是加強(qiáng)對(duì)水源地和風(fēng)景區(qū)林草植被的封禁治理，大力開展水土保持造林和退耕還林草，提高森林植被數(shù)量與質(zhì)量；二是加強(qiáng)對(duì)坡耕地、中低產(chǎn)田的改造和配套水源工程建設(shè)，注重發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和林果產(chǎn)業(yè)；三是加強(qiáng)生態(tài)清潔型小流域建設(shè)，注重建設(shè)溝系自然景觀與生態(tài)游憩廊道，發(fā)展生態(tài)鄉(xiāng)村旅游。

（3）人為水土流失監(jiān)管方面。主要是加強(qiáng)對(duì)沂水縣建材與金屬礦業(yè)開發(fā)等生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)督檢查力度，減少人為水土流失。主要對(duì)策為：一是進(jìn)一步落實(shí)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案，確保各類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目編制水土保持方案并落實(shí)“三同時(shí)”制度；二是加強(qiáng)人為水土流失監(jiān)管，強(qiáng)化生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案落實(shí)情況監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)在建生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)督檢查全覆蓋，有效防止人為水土流失。

四、結(jié)論

沂水縣水土流失以輕度水力侵蝕為主，主要分布在緩坡耕地、低標(biāo)準(zhǔn)梯田以及人為擾動(dòng)用地上，與2014年相比，水土流失面積明顯減少，但局部區(qū)域高強(qiáng)度等級(jí)侵蝕面積仍然存在，在今后的水土保持工作中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水土流失綜合治理，特別是緩坡耕地綜合治理力度，發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)和鄉(xiāng)村旅游，加大對(duì)轄區(qū)內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)督檢查力度，規(guī)范不合理的人為活動(dòng)，減少人為水土流失，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境■