贵州省水土流失重点防治区划分研究

王小琳，兰安军*，刘发勇

(1.贵州师范大学 地理与环境科学学院，贵州 贵阳　550001；2.贵州师范大学 中国南方喀斯特研究院，贵州 贵阳　550001)



贵州省水土流失重点防治区划分研究

王小琳1，兰安军1*，刘发勇2

(1.贵州师范大学 地理与环境科学学院，贵州 贵阳550001；2.贵州师范大学 中国南方喀斯特研究院，贵州 贵阳550001)

摘要：水土流失重点防治区划分是提高水土流失防治成效的重要途径。为进一步探究贵州省水土流失重点防治区的空间分布，参照国家级水土流失重点防治区划分导则，结合贵州省水土流失类型及特点，建立贵州省水土流失重点防治区划分的指标体系，以乡镇为划分基本单元，利用ArcGIS空间叠加分析模型，进行贵州省水土流失重点防治区划分。研究结果显示：贵州省水土流失重点防治区包括水土流失重点预防区和水土流失重点治理区，面积132 485.10km2，占贵州省总面积75.20%。其中水土流失重点预防区面积37 718.90km2，占贵州省总面积21.41%；水土流失重点治理区面积94 766.20km2，占贵州省总面积53.79%。

关键词：水土流失；重点预防区；重点治理区；贵州省

水土流失是全球性的严重环境问题，是生态破坏的主要形式。严重的水土流失已经成为国民经济持续、稳定、健康发展的制约因素。水土流失重点防治区划定是新修订的水土保持法中明确赋予各级政府的一项重要工作，也是提高防治水土流失成效的重要途径。根据我国第二次遥感调查数据显示，我国水土流失总面积356万km2。其中，水蚀面积165万km2，风蚀面积191万km2。开展水土流失治理工作刻不容缓[1]。

新修订的《中华人民共和国水土保持法》规定的水土流失重点防治区不再保留水土流失重点监督区，明确为水土流失重点预防区和重点治理区(以下简称“两区”)，并要求县级以上人民政府依据水土流失调查结果划定并公告。依法重新划定水土保持重点防治区，建立相应的管理制度，科学地选取划分指标则是合理划分水土流失重点防治区的关键。目前许多学者从不同角度对水土流失分区问题进行了大量的研究，内容涵盖了水土流失的类型区划分[2-4]，水土流失重点防治区的划分标准[5-7]，划分方法[8-10]，防治措施[11-12]等诸多方面。近几年来，学者们对于水土流失重点防治区划分的指标体系的建立及基于3S技术的水土流失防治区划分进行了大量深入的研究[13-16]。研究以乡镇为基本单元，依据新修订的水土保持法，结合贵州省水土流失的类型及特点，建立贵州省水土流失重点防治区划分的指标体系，明确划分出贵州省水土流失重点预防区与水土流失重点治理区。划分结果以期为深入推进贵州省水土保持工作，加快贵州省水土流失防治步伐提供客观、科学的依据。

1研究区概况

贵州省地处中国第二级阶梯上，位于中国西南的东南部，云贵高原东部。全省由西向东呈梯级状下降，平均海拔约1 100m，自中向北、东、南三面倾斜，地貌结构是东西三级阶梯，南北两面斜坡，年平均气温14.0～18.0℃，年平均降水量在1 100～1 300mm之间。全省土壤共分红壤、黄壤、黄棕壤、石灰土等15个土类。植被类型除具有明显的亚热带性质外，还具有组成种类繁多、类型复杂、地域差异明显等特点，但受人为活动的影响，又具有较强的次生性。在脆弱的喀斯特自然背景下，加之不合理的人为活动原因，生态环境更加恶化，尤其在西部地区，人口密度大，植被覆盖度低，耕地垦殖率高，水土流失与石漠化现象严重。

根据2010年贵州省第一次全国水利普查水土保持专项普查及全省水土流失遥感调查成果，全省水土流失面积为55 269.40km2，占土地总面积31.37%[17]，与2000年水土流失情况相比，10年间全省水土流失面积由73 179.01km2减少到55 269.40km2，减少了17 909.61km2，减少了10.17%，水土流失得到有效遏制，生态环境明显改善，但局部区域水土流失形势依然十分严峻。2000、2010年贵州省水土流失情况如图1所示。

图1　2000、2010年贵州省水土流失面积及强度图Fig.1　Map of soil and water loss in Guizhou area and intensity in 2000 and 2010

2研究方法

2.1数据来源与处理

水土流失数据采用2010年贵州省第一次全国水利普查水土保持专项普查及全省水土流失遥感调查成果，石漠化数据为《贵州省水利建设生态建设石漠化治理综合规划-石漠化综合治理专项规划(2011～2020)》所用数据，森林覆盖率数据来源于贵州省林业厅，坡耕地数据来源于贵州省国土资源厅，其他数据均来源于各地水利主管部门上报数据，所有数据均以乡镇级行政单元收集，共88个县级单元，1 482个乡镇的数据。所有数据均以1∶5万地形图进行校正并统一定义为Albers Conical Equal Area投影，确保数据的空间叠加分析。

2.2划分方法

根据国家级水土流失重点防治区划分导则[18]，结合贵州省实际情况，协调省级主体功能区规划及其他相关行业规划，采用分层指标法，定量指标与定性指标相结合，自上而下与自下而上相结合的划分程序进行。首先，指标体系依据水土流失重点防治区的法律释义提出，对相关指标采取一定技术手段量化处理，在此基础上，研究各指标与水土流失的关系，确定划分标准；其次，将贵州省乡镇面数据与各专题图层叠加，运用ArcGIS空间分析模块，对满足条件的划分单元进行属性的判别；在ArcGIS技术的支持下，根据各指标的耦合叠加关系初步划定水土流失重点防治区，然后再经过定性指标和辅助性指标对划分结果进行调整，最终确定划分结果。

2.3划分标准

基于贵州省综合调查数据，采取定量指标与定性指标相结合的方法，科学合理地筛选划分指标，构建指标体系和划分模型，并制定了贵州省水土流失重点防治区划分标准。

2.3.1水土流失重点预防区划分标准

根据新《中华人民共和国水土保持法》，水土流失重点预防区是指水土流失潜在危险较大的区域[20]。基本特征为植被相对较好，林草覆盖度较大；人口密度较低，人为活动较少；现状水土流失轻微，但潜在水土流失危险程度较高；对国家或区域防洪安全、水资源安全和生态安全有重大影响。在分析总结现有研究和实践的基础上，提出贵州省水土流失重点预防区划分的指标体系，包括定量指标和定性指标。

定量指标

1)微度侵蚀率。根据贵州省水土保持公告(2006～2010)，全省水土流失率31.37%，即微度侵蚀面积比为68.63%。而重点预防区和重点治理区空间不能重叠，将水土流失微度侵蚀率取值为≥75%。

2)森林覆盖率。根据贵州省林业厅提供的各乡镇森林覆盖率显示，贵州省森林覆盖率为47.53%。充分考虑贵州省森林覆盖率普遍较高的实际情况，参考水利部《水土流失重点防治区划分导则的相关研究成果，将水土流失重点预防区的划分指标进行调整，森林覆盖率指标取值为≥50%。

表1　水土流失重点预防区划分定量标准

定性指标

1)重要生态功能区。包括世界自然遗产地、自然保护区、森林公园、风景名胜区、地质公园、湿地公园、水源保护区、水产种质资源保护区。本次划分主要考虑省级及以上等级的重要生态功能区，根据重要生态功能区占乡镇面积比进行划分，即其占比≥50%的乡镇划为水土流失重点预防区。

2)集中连片区。由于划分是以乡镇为基本单元进行，为保证最小面积乡镇在划分过程中不被遗漏，同时保证水土流失重点预防区具有一定规模，因此，集中连片指标取值为≥10km2。

2.3.2水土流失重点治理区划分标准

根据《中华人民共和国水土保持法》，应当将水土流失严重的区域划定为重点治理区[19]。主要指人口密度大、人为活动较频繁、生态环境恶化、自然条件恶劣、水土流失是当地和下游国民经济和社会发展主要制约因素的区域。根据以上重点治理区的概念表述，同水土流失重点预防区指标选取，根据指标选取的依据和要求，提出贵州省水土流失重点治理区划分的指标体系，包括定量指标和定性指标。

定量指标

1)水土流失率。按照重点预防区和重点治理区空间不能重叠的原则，为保证与重点预防区微度侵蚀率≥75%指标衔接，将水土流失率取值为≥25%。

2)中度以上水土流失面积比。参考水利部《水土流失重点防治区划分导则》及相关研究成果，并结合本研究的综合调查数据，将中度以上水土流失面积比指标取值为≥30%。

3)坡耕地面积比。本次划分采用国家标准的取值，坡耕地面积比指标取值为≥50%。

4)石漠化率。贵州省属滇黔桂岩溶石漠化国家级水土流失重点治理区的主要区域，具有明显的区域性特征，故将石漠化率作为辅助指标，进行水土流失重点治理区的划分。辅助指标的划分采用统计学划分方法，选取极端高值进行划分，根据其比例从高至低排序，当累积频率达到10%时，取其值参与水土流失重点治理区的计算。根据贵州省空间数据库，统计各乡镇石漠化率，当累积频率达到10%时，石漠化率值为50.05，为便于计算，对该值进行取整，因此石漠化率指标取值为≥50%。

表2　水土流失重点治理区划分定量标准

定性指标重点治理区划分中定性指标选取了水土流失严重作为判断依据。水土流失严重区域指的是土壤侵蚀强度属中度以上的区域，即土壤侵蚀模数在2 500t/km2以上的区域。在这类区域水土流失十分严重，已经对贵州省土地资源、土地生产力、抵御灾害能力、水环境安全、自然生态环境、生产生活等均带来影响深远的危害，亟需采取一定的水土保持措施改善目前情况，根据水土流失重点治理区的涵义，这类区域应当划在重点治理区的范畴。

3结果与分析

利用ArcGIS的空间叠置分析功能将定量分析和定性分析的成果相叠加，按照“集中连片、协调平衡与已有成果和规划的对接、统筹考虑水土流失现状和防治需求”的划分原则，进行图层的合并，最终得到贵州省水土流失重点防治区划分成果图(见图2)。根据划分成果统计，贵州省划水土流失重点防治区面积57 406.77km2，占全省土地面积的75.20%。

3.1水土流失重点预防区

全省水土流失重点预防区面积18 358.39km2，共涉及61个县(市、区、特区)274个乡镇。从空间分布格局来看，水土流失重点预防区主要分布在黔东南州、黔南州的大部分地区以及遵义市和铜仁市等局部地区，其他地区分布较零散。水土流失重点预防区以黔东南州为最高，涉及乡镇土地总面积为19 371.21km2，占黔东南州土地总面积的63.85%，重点预防面积为8 193.20km2，其次是黔南州，水土流失重点预防区涉及乡镇土地总面积为8 127.81km2，占黔南州土地总面积的31.03%，其重点预防面积为4 621.06km2。黔东南州以及黔南州东部和南部植被较好，植被覆盖率高，土壤侵蚀主要以微度侵蚀为主，以水土流失重点预防区为主。

3.2水土流失重点治理区

全省水土流失重点治理区面积39 048.33km2，涉及74个县(市、区、特区)817个乡镇。水土流失重点治理区主要分布在贵州省北部、西部以及南部地区，贵阳市以及黔东南州分布较少且零散。其中，毕节市的水土流失重点治理区占其总面积的百分比为9个地州市的最高值，其水土流失重点治理区涉及乡镇土地总面积为2 873.50km2，占毕节市总面积的85.18%，重点治理面积为10 604.90km2；其次是六盘水市，水土流失重点治理区涉及乡镇土地总面积为8 305.27km2，占六盘水市总面积的83.77%，重点治理面积3 696.94km2。毕节市和六盘水市水土流失较严重，其水土流失率分别为43.46%和42.92%，是贵州省水土流失最为严重的区域，也是全省地质灾害发生最频繁的区域，部分乡镇的地质灾害发生率高达90处/km2，因此其水土流失重点治理区所占比重较大。各市(州)水土流失重点预防区统计详见表3。各市(州)水土流失重点治理区统计详见表4。

表3　贵州省水土流失重点预防区划分结果统计表

表4　贵州省水土流失重点治理区划分结果统计表

图2　贵州省水土流失重点防治区划分结果图Fig.2　Map of regionalization of the key preventing and controling area of soil and water loss in Guizhou province

4结论与讨论

4.1结论

在贵州省水土流失现状综合调查的基础上，根据贵州省的自然环境、社会经济特点和水土流失的主导影响因子，采用分层指标法和GIS空间分析法，构建了贵州省水土流失重点防治区划分指标体系，其中预防区指标体系包括微度侵蚀率和森林覆盖率；治理区指标体系包括水土流失率、中度以上水土流失面积比、坡耕地面积比和石漠化率。指标体系的构建能够真实反映出贵州省水土流失的空间分布规律，建立的指标体系及划分的结果为贵州省土流失重点防治区划和规划提供了重要参考，并为全省生产建设项目水土保持监管提供重要依据。

本次采用的划分方法避免了以往划分过程中标准不统一，数据不完整，界线不明确等问题。划分出贵州省水土流失重点防治区面积132 485.10km2，占贵州省总面积75.20%。其中水土流失重点预防区面积37 716.37km2，占贵州省总面积21.41%；水土流失重点治理区面积94 766.11km2，占贵州省总面积53.79%。划分结果作为贵州省“十三五”及今后一段时期水土流失防治的目标和任务，为水土流失防治力度、工程空间布局和效益评估等工作提供客观、科学的依据。

4.2讨论

水土流失是众多因素综合作用的结果，本次划分的指标虽经过多次专家论证，但仍有不足之处，在今后的研究中可针对指标的类型，取值范围，特色指标应用等问题进行深入的研究论证，以期能更加全面、客观、准确地反映划分基本单元内的水土流失现状及防治需求，为贵州省水土流失综合防治提供更加科学的决策支持。

由于本次划分是以乡镇为单元进行划分，数据的收集存在一定的困难，部分区域的基础数据不够完善，对划分结果造成了一定的影响，且划分结果有待在应用实践中进一步检验。在以后的研究中，可建立适当的评价体系对划分的结果进行评估，使划分结果更合理，更具说服力。

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文章编号：1004—5570(2016)01-0008-06

收稿日期：2015-09-16

基金项目：贵州省科学技术基金[ 黔科合J 字[2013] 2300]

作者简介：王小琳(1989-),女,硕士研究生,研究方向：地理信息系统与遥感,E-mail:2263051934@qq.com. *通讯作者：兰安军(1974-),男,副教授,研究方向:喀斯特环境遥感,E-mail:493486980@qq.com.

中图分类号：S157.1

文献标识码：A

Study on the division of the key prevention and control area of soil and water loss in Guizhou province

WANG Xiaolin1,LAN Anjun1*,LIU Fayong2

(1.School of Geography and Environment Sciences Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou 550001,China;2.Institute of South China Karst Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China)

Abstract:Regionalization of the key preventing and controling area of soil and water loss is an important way.To further explore the spatial distribution of soil and water loss in Guizhou province, consulting the division of the key preventing and controling area of soil and water loss in the national level,combining the type and characteristics of soil erosion in Guizhou province, the paper established the index system of the key areas of soil and water loss in Guizhou province, taking the township as the basic unit, using ArcGIS spatial overlay analysis model,a regionalization of the key preventing and controling area of soil and water loss in Guizhou province is carried out.The results show that: The key preventing and controling area in the province consists of key preventing area and key controling area,with a total area of 132 485.10km2 that accounting for 75.20% of the whole province.The two key areas are 37 718.90km2 and 94 766.20km2,acounting for 21.41% and 53.79% of the whole province,respectively.

Key words:soil and water loss; key prevention area; Guizhou province