廣東省郁南縣水土流失狀況及動態分析

李思穎

（廣東河海工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510642）

0 引言

廣東省屬全國水力侵蝕類型區中的南方紅壤丘陵區[1]，雨量充沛且降雨集中、土壤抗蝕力弱、林下植被匱乏且多樣性差、低山丘陵面積廣泛、坡多且陡、人類活動密集擾動等因素的綜合，易誘發水土流失[2-3]。根據最新公開資料，2019年全省土壤侵蝕總面積為1.80 萬km2，占土地總面積的10.09%，主要分布于粵西和粵北低山丘陵地區[4]。郁南縣處于粵西北部，屬廣東省西江下游水土流失重點治理區，水土流失防治任務艱巨。對郁南縣展開水土流失調查與分析，摸清底數、規律和成因，有助于扎實有效推進水土流失防治工作。

1 區域概況

郁南縣位于廣東省西部、西江中游南岸，轄區面積1966.2 km2。郁南縣地理位置見圖1。

圖1 郁南縣地理位置

郁南縣地勢南北低、中部高，西南為丘陵區，中部多屬山區。縣境山脈屬云開大山的余脈，全縣最高的金菊頂山，海拔876 m。全縣以丘陵和低山為主，西北部和東北部為丘陵低山區，中部為低山丘陵區，南部為丘陵臺地的地形。全縣山區面積1580.54 km2，占全縣總面積的80.39%；丘陵面積318.07 km2，占全縣面積的16.12%；平原面積67.73 km2，占全縣面積的3.44%。全縣耕地面積24.2 萬畝。區域內出露的地層主要為古老的震旦系和寒武系，在連灘出露有奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、三迭紀、侏羅紀和白堊紀等地層。境內土壤類型主要有赤紅壤、紅壤、黃壤、紅色石灰土等，其中以赤紅壤為主，約占自然土壤的81%，其次為紅壤，約占自然土壤的12%。郁南縣有森林面積13萬 hm2，森林覆蓋率72.63%。

郁南縣屬亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫為21.4℃，多年平均降雨量1318 mm，降雨分布不均，一般北部多于南部。多年平均蒸發量為1526.2 mm，多年平均日照1779.7 小時，年平均風速為1.7 m/s，常年主導風向為西北風和東風。

2 數據和方法

2.1 數據

為準確掌握郁南縣水土流失狀況，使用2018 年高分一號衛星遙感影像對郁南縣植被覆蓋度、土地利用狀況、土壤侵蝕強度及其面積等進行系統普查。高分一號多光譜數據空間分辨率為8 m，全色數據空間分辨率為2 m。郁南縣監測區共采用了6 景高分一號衛星影像，時相為2018年1 月～3 月。

2.2 方法

2.2.1 水土流失遙感調查

水土流失遙感調查采用三因子分級法，見表1。

表1 三因子分級標準

根據全縣的土地利用類型、植被覆蓋度、地形坡度狀況進行水土流失強度等級的劃分，獲得全縣的水土流失類型、強度、面積和空間分布數據。具體技術線路見圖2。

圖2 郁南縣水土流失遙感普查技術路線

2.2.2 土地利用現狀分類

獲得遙感影像數據后，根據解譯需要，對影像進行必要的處理，包括大氣糾正、幾何正射校正、鑲嵌、融合、彩色合成以及勻色等處理過程，最終生成2 m分辨率的郁南縣模擬真彩色遙感影像圖（圖3），作為解譯土地利用現狀的基礎底圖。然后采用目視解譯的方法進行識別分類，使用現場調查的方式進行確認驗證。

圖3 郁南縣高分一號真彩色影像

2.2.3 植被覆蓋度

植被覆蓋度采用一種參數改進的像元二分模型進行提取[5]。根據郁南縣植被情況，確定本次計算為區域植被覆蓋度最大值近似于100%、最小值近似于0%的參數工況。首先利用遙感影像近紅外波段和紅光波段計算出分析區域的歸一化植被指數（NDVI），然后利用數據像元統計工具得出累計頻率5%和95%的NDVI值作為最大值和最小值代入像元二分模型計算提取植被覆蓋度。

2.2.4 地形坡度

從網上獲取30 m分辨率的區域DEM數據集，通過重采樣生成8 m分辨率的DEM數據，然后通過gis軟件計算地形坡度數據。

3 結果與分析

根據三因子分級原則，通過土地利用、植被覆蓋度、地形坡度數據的疊加，得到郁南縣水土流失強度分布見圖4。2018 年，郁南縣共有水土流失面積286.4 km2，占全縣國土總面積的14.57%，其中人為因素侵蝕面積118.2 km2，自然因素侵蝕面積168.2 km2。坡耕地侵蝕、生產建設項目及其他侵蝕分別占人為因素土壤侵蝕的88.49%和11.52%。其中坡耕地水土流失強度等級以中度、強烈和極強烈為主，分別占坡耕地水土流失面積的22.04%、38.40%、28.08%。自然因素侵蝕中以輕度、中度為主，分別占自然因素侵蝕總面積的57.90%和37.52%。

圖4 郁南縣水土流失強度分級分布圖

表2 郁南縣各行政區土壤侵蝕面積統計表 單位：km2

續表2

郁南縣2018年各鎮水土流失情況見表2。從空間分布上看，中南部大方鎮、千宮鎮和歷洞鎮西部水土流失情況相對嚴重，水土流失面積分布廣泛且中度以上侵蝕強度面積大。其中，大方鎮水土流失面積占鎮轄區面積比例最大，達到了38.17%；千宮鎮水土流失面積最大，達48.6 km2，占水土流失總面積的16.97%。

根據歷史普查數據，郁南縣1999年縣域內水土流失面積共有242.1 km2，其中輕度、中度、強烈和極強烈分別占比59.41%、25.32%、14.54%和0.72%；到2010年，縣域內水土流失面積共有675.4 km2，其中輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈分別占比38.23%、30.15%、24.00%、6.87%和0.75%。根據2018 年衛星調查結果，自然因素水土流失和人為坡耕地因素水土流失面積272.6 km2，輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈分別占比37.98%、31.61%、16.98%、11.28%和2.16%。郁南縣1999年、2010年和2018年水土流失強度分級統計見表3。

表3 郁南縣1999年、2010年和2018年水土流失強度分級統計表 單位：km2

對比發現，2010 年郁南縣水土流失狀況較1999 年全面惡化，水土流失總面積增長178.98%，其中輕度流失面積增長93.84%、中度流失面積增長160.36%、強烈流失面積增長460.90%、極強烈流失面積增長了約27倍、劇烈流失面積從0 增加至5.1 km2。到2018年，雖然劇烈流失的面積有略微增加（增加0.8 km2，15.69%），但水土流失情況總體有所好轉，水土流失總面積較2010 年減少59.64%，其中輕度流失面積減少59.91%、中度流失面積減少57.66%、強烈流失面積減少71.44%、極強烈流失面積減少33.84%。

通過調研和資料分析了解到，郁南縣2005 年～2010 年間，砂糖橘、中藥材等經濟作物種植盛行，當地農民大面積開墾林地進行栽植，損壞原有自然林草植被，破壞擾動地表土壤，導致相對嚴峻的水土流失情況。2010 年過后，隨著相關經濟作物的產量過剩，經濟效益逐步下降，種植熱度減退。同時，當地政府和相關職能部門不斷加強水土保持法律、法規宣傳和相關執法工作，縣域內違規種植開發情況基本得到控制。期間，隨著林業治理工作的不斷推進，相當一部分被破壞的生態植被面積得到了恢復。因此，到2018 年水土流失情況相對2010 年大為好轉。

4 總結

（1）坡地開墾種植是誘發郁南縣強烈及以上強度水土流失的主要因素。

（2）郁南縣中南部區域水土流失強度大且分布集中，坡耕地分布廣泛且地形坡度大，原始植被損毀嚴重。

（3）從動態情況來看，郁南縣水土流失情況已在2010 年左右達到峰值。在持續推進坡耕地治理、林業治理、退耕還林、加強水土保持監督執法的背景下，情況將會不斷好轉。