贵州省黔南州水土保持区划研究
2019-01-12杨发勇谢元贵程富东肖玖军
谢 刚,杨发勇,谢元贵,程富东,肖玖军,陈 远
(1.贵州科学院 贵州省山地资源研究所,贵州 贵阳 550001; 2.黔南布衣族苗族自治州水务局,贵州 都匀 558000)
为贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》、《贵州省水土保持条例》、《中共贵州省委贵州省人民政府关于加快水利改革发展的意见》(黔党发〔2011〕2号)、2011年中央一号文件和中央水利工作会议的基本要求,黔南州水务局积极组织科研院所对黔南州开展州级水土保持规划编制工作。水土保持区划是水土保持规划的重要基础工作,是根据研究区水土流失现状及区域环境特征,在总结水土保持工作经验的基础上,确定分区防治方向、总体布置、区域布局、重点项目布局等,并提出水土保持治理模式[1-3]。比如,国家级水土保持区划[3]采用海拔、人口密度、人均GDP、人均可支配收入、森林覆盖率、林草覆盖度、土层厚度、≥10 ℃年积温、多年平均降水量等指标将全国划分为8个一级区41个二级区117个三级区;贵州省水土保持区划[4]采用平均高程、喀斯特面积占比、多年平均气温、多年平均降雨量、人口密度、坡耕地面积比例、森林覆盖率、石漠化面积占比、水土流失面积占比等9个指标将全省划分为10个省级水土保持类型区。黔南州在贵州省水土保持区划中被划分为3个区,即黔中中山低山石灰岩白云岩轻度流失人居环境维护区、黔南低山石灰岩变质岩轻度流失生态维护区、黔西南中低山变质岩石灰岩轻度流失土壤保持区。
黔南州属于典型的喀斯特地貌区,具有特殊的地质地貌和水土流失特点。省级划分只具体到县市,划分区域较粗,不能较详细地反映黔南州当地的地质地貌、水土流失现状及石漠化状况,也不能对黔南州水土流失防治提供有针对性的对策。随着ArcGIS、GPS、RS等技术的广泛运用,我们已经能够较准确地获得乡镇及以上区域的地面特征数据,这些都为黔南州水土保持区划的进一步细化提供了有利条件。为了更好地利用水土资源,指导各县市水土保持工作开展,达到因地制宜、分类指导、提高成效的目的,有必要在贵州省区划的基础上做进一步的划分,形成黔南州水土保持区划,为黔南州水土保持工作的开展提供参考。
1 研究区概况
黔南州地处贵州中南部,东与黔东南州相连,南与广西壮族自治区河池市毗邻,西与安顺市、黔西南州接壤,北靠省会贵阳,总面积26 197 km2;平均海拔997 m,地貌以山地、丘陵为主,岩溶分布区面积占总面积的80%左右;属亚热带季风湿润气候区,年均气温17.1 ℃,年均降水量1 471.9 mm;土壤主要有赤红壤、红壤、黄壤、山地草甸土、紫色土、红色石灰土、黑色石灰土、粗骨土、潮土、水稻土等;植被主要为亚热带季风常绿阔叶林,现有森林面积13 866 km2,森林覆盖率57.36%,森林蓄积量5 600万m3。
2 区划原则、指标及方法
2.1 区划原则
(1)乡(镇)级行政区完整性和各类型区内乡(镇)级行政单元连续性的原则。州级水土保持类型区划分以乡(镇)为最小划分单元,不打破乡(镇)级行政区,同时各水土保持类型区划分结果在土地空间上是连续的,不能出现“飞地”现象。
(2)定性与定量分析相结合的划分原则。水土保持类型区划分涉及因素较多,必须采取定性分析与定量分析相结合的方法完成区划工作。
(3)同一区内水土流失方式和治理强度大致相同,水土流失治理方向、治理措施和土地利用方向基本相似。
(4)区域防治途径一致的原则。
2.2 区划指标
综合分析黔南州水土流失现状与地理环境特点,本次水土保持区划选取坡耕地面积占比、森林覆盖率、水土流失率、人均GDP、石漠化率、中度及其以上水土流失率 6个定量指标,以及地质条件、地貌类型、气候类型、土壤类型等4个定性指标进行黔南州水土保持分区。
2.3 区划指标选取依据
水土保持区划的目的是直接服务于黔南州水土保持规划工作,促进黔南州生态环境的改善和人民生活水平的提高,因此建立的指标体系应力求反映各基本地域单元水土流失的特点及相关影响因素的特征。根据水土保持区划的理论基础和原则要求,确定水土保持区划的因素主要包括自然要素、社会经济要素、土地利用要素、石漠化要素和水土流失要素。
(1)自然要素。自然条件是水土流失发生发展的内在因素,也是导致水土流失地域分异的主要条件。气候是自然条件中的主要决定因素,水热因子的综合作用决定了水土资源的主要类型,地质地貌格局又进一步影响着水热因子的分布。受水热因子影响,植被、土壤的地带性和非地带性分布规律使得区域内的水土流失特点和危害呈现不同的分布格局。因此,本研究中自然要素选择地质条件、地貌类型、气候类型、土壤类型、森林覆盖率等指标,其中除森林覆盖率为定量指标外,其余均为定性指标。
(2)社会经济要素。社会经济条件是影响水土保持的重要因素。社会经济的发展为水土保持工作的开展提供了必要的物质基础,而频繁的人类活动又给水土保持工作带来了新的挑战,特别是日益增加的开发建设活动已成为新增水土流失的主要原因。因此,本研究中社会经济要素选择人均GDP作为定量指标。
(3)土地利用要素。不合理的土地利用是造成水土流失的主要原因之一,同时土地利用结构调整也是水土保持区划的目的之一,因此将土地利用单独列出作为要素之一,以突出其对水土流失的影响和在水土保持区划中的地位。黔南州土地利用类型以林地为主,林地面积占土地总面积的55%,其次是耕地,占24%。由于坡耕地是水土流失的主要源地,因此,选取坡耕地面积占比作为指标之一。
(4)石漠化要素。石漠化是水土流失长期作用的结果,水土流失是石漠化形成过程的阶段性表现,二者在成因上存在因果关系。全州石漠化面积为14 147.49 km2,占土地总面积的54%。因此选择石漠化率作为指标之一。
(5)水土流失要素。水土流失状况是水土保持区划的基础,决定了水土保持工作的方向。黔南州以水力侵蚀为主,水土流失面积为5 949.64 km2,占土地总面积的23%。黔南州水土流失强度以微度、轻度为主,区域分布差异明显。水土流失较为严重的区域主要分布在西部的长顺县、西南部的罗甸县、中南部的平塘县、中部的贵定县及北部的瓮安县。因此,选取水土流失率、中度及其以上水土流失率为指标。
2.4 区划方法
系统聚类分析法是一种较为可行的统计学分类方法,在多个领域的区划研究中均有运用[1,5]。系统聚类分析法分类结果的准确性和客观性由提供的分类单元属性(数据)所决定。这种方法较头脑风暴法或德尔菲法而言,人为因素较少,分类过程由计算机自动完成,但是专家智慧同样贯穿全过程。专家咨询法是依靠专家的知识和经验,由专家通过调查研究对问题作出判断、评估和预测的一种方法。本次黔南州水土保持区划采用系统聚类分析法结合专家咨询法进行,定量与定性相结合,以定量为主、定性为辅,先采用系统聚类分析法进行初步划分,再进行多次专家咨询,最终确定黔南州水土保持区划结果。
2.5 命名方法和技术路线
黔南州水土保持区划命名采用“地理位置+地貌类型+岩性+石漠化强度+水土流失强度+水土保持功能”的方式命名。
本研究采取的黔南州水土保持区划技术路线见图1。
图1 黔南州水土保持区划技术路线
3 水土保持区划成果
采用系统聚类分析法和专家咨询法进行黔南州水土保持类型区划分,得到了黔南州水土保持类型区划分结果。本次区划将黔南州104个乡、镇、街道划分为7个分区,详见表1、图2。
表1 黔南州水土保持区划结果
图2 黔南州水土保持区划结果
3.1 北部中山山原石灰岩白云岩中度流失土壤保持区
该区坡耕地面积大,水土流失和石漠化现象较严重。区域内的主要问题是坡耕地没有得到有效治理,石漠化、石质山区土地生产力退化,干旱缺水严重;森林破坏较多,近年来虽大量种植人工林,但林种单一,水源涵养能力差。根据区划结果,该区应以坡耕地水土流失综合治理为主,加强石漠化治理,大力发展生态经济(果)林,加大荒山造林、封禁治理及后期管护力度,改进耕作方式,减轻水土流失,保护土地生产力;减少化肥的使用,控制面源污染;推广多种经营,发展生态产业。防治模式主要为耕地保护型、生态清洁型。
3.2 中部中山山地石灰岩白云岩中度流失人居环境维护区
该区水土流失程度总体较轻,但是在局部地区特别是贵定、惠水等地石漠化现象较严重。该区人均GDP和人口密度为全州最高,生态环境压力大,同时对生态质量要求高,存在的问题主要是开发建设导致的水土流失严重,部分坡耕地没有得到有效治理,历史遗留的矿山迹地较多,有森林破坏的现象。因此,根据区划结果,应在城郊加强环境治理和发展观光农业,实施“四在农家”“美丽乡村”基础设施建设;以城郊和城市水土保持生态建设为主,加强对城市开发建设项目的管理和山丘区小流域综合治理,促进特色产业发展;突出城市地表供水水源地保护,开展清洁小流域建设,改善人居环境;在城市周边及饮用水水源地重点建设河湖沿岸及水库周边的植被带。防治模式主要为城郊水保型、生态清洁型。
3.3 西部中山山原石灰岩轻度流失生态维护区
该区石漠化程度较高,水土流失总体较严重。区域内存在的问题主要是石漠化地区坡耕地顺坡耕作现象较多。根据区划结果,该区应以保护生态资源为主,加强石漠化综合治理,控制水土流失,改善生态环境;合理开发利用土地资源,大力发展高钙苹果、茶及刺梨产业,提高经济收入,促进脱贫致富;大力推广沼气,减少植被资源的破坏,恢复生态平衡,提高生态旅游环境质量,改善农村生产生活条件。防治模式主要为生态旅游型。
3.4 东南部低中山台地石灰岩轻度流失生态维护区
该区有部分石漠化分布,水土流失总体较轻。区域内存在的问题主要是石漠化治理难度较大,坡耕地造成的水土流失较严重,森林已遭受一定程度的破坏。根据区划结果,该区应以生态维护为重点,保护好现有植被,同时加强水土保持林建设和封育治理,提高生态稳定性;加大石漠化地区及坡耕地综合治理力度,减少水土流失,保护土地资源。防治模式主要为生态保护型。
3.5 东部低山河谷石灰岩变质岩微度流失生态维护区
该区森林覆盖率最高,人口密度和人均GDP较低,水土流失总体较轻。区域内存在的问题主要是:坡耕地分布较散,不能集中治理;原始森林受到一定程度的破坏,近年来虽营造了人工林,但林种单一,水源涵养能力低。根据区划结果,该区应以生态维护为重点,保护好现有植被,加强水土保持林建设,提高区域林草覆盖率和郁闭度,维护生态功能;大力发展少数民族特色产业,依托地理优势,促进旅游开发。防治模式主要为生态保护型和生态旅游型。
3.6 南部低山河谷变质岩石灰岩轻度流失土壤保持区
该区多分布在非喀斯特地貌区,但坡耕地面积较大,水土流失仍较严重。区域内存在的问题主要是:坡耕地没有得到有效治理,暴雨时节泥沙下泄,淤埋沟道,山洪灾害隐患大;森林破坏较多,近年来虽营造了人工林,但林种单一,水源涵养能力差。根据区划结果,该区应以坡耕地综合治理为主,加强特色水果——火龙果的发展,注重植被恢复,提高土壤涵养能力;注重保土耕作,完善水系配套,提高耕地资源的质量和数量。防治模式主要为耕地保护型。
3.7 中南部低中山台地石灰岩轻度流失土壤保持区
该区坡耕地面积大,水土流失、石漠化现象较严重。区域内存在的问题主要是:坡耕地没有得到有效治理,石漠化、石质山区土地生产力退化,干旱缺水严重;森林破坏较多,水源涵养能力下降。根据区划结果,该区应以小流域综合治理为主,加强植被恢复,提高土壤涵养水源能力;改良耕地,完善水系配套,提高耕地资源的质量和数量;做好库区综合治理与开发工作,发展特色经果林,增加农业收入。防治模式主要为耕地保护型。