沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区水土流失状况分析

张春强，张芷温，袁希功，张建国，李 欢，赵传普，张乃夫，袁 利

(1.淮河水利委员会 淮河流域水土保持监测中心站，安徽 蚌埠 233001；2.山东农业大学 林学院/山东泰山森林生态系统国家定位研究站，山东 泰安 271018；3.黄河水利委员会 黄河上中游管理局，陕西 西安 710021)

沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区在全国水土保持区划中属于北方土石山区，区内绝大部分土层厚度小于50 cm，部分区域裸岩出露，若水土流失得不到有效控制，可耕作土地将逐年减少，人地矛盾将更为突出。因此，通过动态监测及时全面地反映该区域水土流失状况意义重大。

为深入贯彻党中央和国务院关于生态文明建设的决策部署，全面推进新时期水土保持工作，根据《全国水土流失动态监测规划(2018—2022年)》，2018年度，沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区开展了全覆盖水土流失动态监测。

1 研究区概况

沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区位于山东省中部和南部，总面积3.50万km2，涉及24个县级行政区(表1)。土地利用结构以耕地、林地、建设用地、园地为主；地貌类型复杂多样，山地、丘陵较多，与平原洼地相间分布，境内有泰山、沂山、蒙山等主要山脉；在坡度分布上，以坡度小于5°的平缓坡面积最大，其次是5°～8°的中等坡；地表岩性以花岗岩、片麻岩为主；土壤主要有粗骨土、棕壤、褐土等。

该区域地处暖温带，属半湿润暖温带季风气候区，四季分明，雨热同期，年平均气温在12～14°C之间，年均降水量为700～900 mm，其中汛期(6—9月)雨量约占总降水量的70%。植被属暖温带落叶阔叶林，由于长期受人类活动的影响，自然植被几乎荡然无存，现主要为人工植被。

表1 沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区统计资料

2 研究方法

按照《区域水土流失动态监测技术规定(试行)》(办水保〔2018〕189号)和国家相关技术标准、规程、规范，水土流失动态监测主要采用资料收集、遥感监测、野外调查、模型计算和统计分析等相结合的方法，以多源遥感影像为信息源，通过基础资料收集、解译标志建立、遥感解译及专题信息提取、野外复核验证、土壤侵蚀因子计算、土壤侵蚀模数计算及强度评价、水土流失动态变化分析等，获取以县级行政区为单元的水土流失动态监测成果，并与第一次全国水利普查结果(2011年)相比进行动态变化分析。

3 结果与分析

3.1 水土流失状况

2018年度，沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区有水土流失面积11 029.10 km2(全部为水力侵蚀)，占全区土地总面积的31.50%，其中轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别占水土流失面积的82.76%、9.17%、3.81%、2.56%、1.70%。详见表2。

表2 沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区2018年度水土流失面积统计

3.2 水土流失动态变化

与第一次全国水利普查(2011年)结果相比，2018年度水土流失面积减少954.02 km2，减幅为7.96%，略高于全国平均减幅(7.20%)。其中：轻度侵蚀面积增加3 031.58 km2，增幅49.72%；中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别减少2 108.97、1 311.28、550.73、14.62 km2，减幅分别为67.59%、75.74%、66.14%、7.23%。详见表3、图1。

表3 沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区2011—2018年水土流失动态变化情况

图1 沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区水土流失面积变化情况

3.3 结果分析

根据动态监测结果，该区域土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主，在全区域均有分布，主要分布在低覆盖林地、草地及部分耕地；其次为中度侵蚀，主要分布在田面有坡度、质量较差的梯田和部分坡耕地；强烈及以上侵蚀所占的比例较小，主要分布在采矿用地、坡度较大的坡耕地和低覆盖的坡地果园。

总体来看，该区域水土流失面积减少，同时呈现侵蚀强度由高强度向低强度明显转化的趋势，反映了包括国家水土保持重点工程在内的生态治理效果。通过查阅相关资料，该区域水土流失变化的主要原因包括：

(1)水土流失综合治理程度不断提高。2013—2015年，山东省省级以上财政投入水土流失治理年均约2亿元[1]，同时大力发展民营水土保持，广泛吸引社会投入[2]，在沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区开展了造林、坡耕地改造、梯田修建与维护、小流域综合治理等系列水土保持措施，造林、生态修复等措施提高了区域的植被覆盖度，修建梯田等截短了坡长，改善了土壤的保水蓄水能力，降低了土壤侵蚀。

(2)森林面积增加。根据《山东统计年鉴(2018)》，2011—2017年年均造林面积约1 960 km2，据全国第九次森林资源连续清查结果，山东省森林覆盖率增至17.51%，森林植被质量状况逐年增长，森林郁闭度、植被盖度逐年增高，造林措施实施力度逐年增大，植被自然恢复速度快。在侵蚀计算中，生物措施因子减小，导致水土流失面积下降。

(3)城镇化发展加快，农村人口减少。根据《中国统计年鉴(2018)》，山东省2011年城镇人口比例为50.95%，2017年增至60.58%，随着农村人口减少，部分山丘区耕地改为杨树等用材林地，人为耕种等扰动程度减轻，减少了对自然环境的破坏，有效控制了水土流失。

(4)基本实现生产建设项目水土保持监管全覆盖。《山东省水土保持条例》于2014年正式颁布施行，深入推动了水土保持“三同时”制度落实。水土保持监督管理不断深入，水土保持监督检查实现常态化，生产建设项目水土保持方案编报率、水土保持设施验收率逐年提高，生产建设项目“天地一体化”监管、重点工程“图斑精细化”管理等提高了水土保持管理水平，有效遏制了生产建设项目造成的人为水土流失。

(5)区域内部分县级行政区水土流失面积增加。主要原因：一是采矿用地、风力发电、新修道路等生产建设项目人为活动引起，主要是近年来区域内基础设施的建设力度大，施工期间扰动活动频繁，对原有地形地貌、植被、工程措施造成破坏，导致水土流失尤其是高强度侵蚀面积增加；二是对梯田的粗放式管理，导致梯田质量下降，致使水土流失加重；三是在侵蚀计算过程中，受无法全面统计措施数据、准确区分梯田工程质量等影响，造成了计算误差。

4 存在的不足及对下一步工作的启示

4.1 存在的不足

2018年是本区域实施年度水土流失动态监测全覆盖的第一年，工作中仍存在一些不足：

(1)生产建设项目在实际扰动中普遍采取了一定的水土保持措施，但在CSLE模型计算中无法体现，比如在采矿用地B因子赋值是按照无植被覆盖考虑的，致使土壤侵蚀模数偏大、土壤侵蚀强度偏高。

(2)区域水土流失因子不够细化，部分采用了2011年全国水利普查采集的数据，难以体现局部的区别与差异。比如：水利部下发的小流域林下盖度曲线与区域实际情况相差较大，山东莱芜栖龙湾有林地林下盖度平均为85.7%，园地林下盖度为73.6%，明显高于区域实际情况；另外监测区域内普遍存在低标准梯田，按照《区域水土流失动态监测技术规定(试行)》中E因子土坎梯田取值0.084、石坎梯田取值0.121进行计算，导致水土流失面积明显偏少。

(3)基础资料、遥感影像质量等因素影响了成果质量。以GF-1(高分一号)、ZY-3(资源三号)等为主的2 m分辨率影像，一般可解译到土地利用三级类且有一定规模的面状水土保持措施，对其他措施难以识别和界定，也难以分辨措施质量，影响了对工程措施因子E的取值。

4.2 对下一步工作的启示

(1)与行业强监管相结合，利用正在开展的生产建设项目区域遥感监管、“天地一体化”监管、生产建设项目水土保持监测等，对生产建设活动用地，尤其是采矿用地土壤侵蚀强度进行修正。同时针对生产建设活动建设期水土保持措施不到位、侵蚀强度普遍较高的问题，切实加强人为水土流失监管，坚决纠正先破坏后治理的错误行为，强化建设单位主体责任，落实水土保持“三同时”制度，真正管住新增人为扰动破坏，把人为水土流失控制在最低限度。

(2)对水土流失影响因子进一步细化和当地化，比如对工程措施因子结合梯田措施质量进行赋值，专题开展区域林下盖度的野外调查、确定适合各区的林下盖度曲线等。工程措施因子取值方面，一是协调好与统计数据的关系，另外利用2～3年时间，结合野外调查，构建好服务于水土保持工作的本底基础图斑，由点到面逐步细化，为区域监测与信息化管理提供科学支撑。

(3)国家水土保持重点工程等的实施，对区域水土流失减少发挥了重大作用，比如沂蒙山大峪小流域治理项目实施后，土壤侵蚀面积消减率为88.9%，侵蚀模数降低率为76.7%，土壤侵蚀面积和土壤侵蚀模数均大幅度降低[3]。目前，沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区仍存在部分坡耕地、低覆盖林地、低标准梯田等，水土流失仍较为严重，应进一步补齐治理短板，提高防治成效，在今后的综合治理中，应加大多渠道投资力度，发挥先行示范优势，提高防治标准，推广实施免耕、少耕、休耕、轮休等水土保持耕作措施，提高生态效益和社会效益，充分发挥水土保持工作在生态建设中的重要作用，为经济社会发展创建良好的生态环境、提供良好的生态产品。

5 结 语

沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区既是革命老区，又是改革开放初期山东省贫困县最集中的地区，随着各级财政不断加大水土保持投入，在山丘区开展以小流域为单元的综合治理，层层设防、节节拦蓄和增加地表植被等水土保持措施有效地改善了区域生态环境和农业生产基础条件，让跑水、跑土、跑肥的“三跑田”逐步变成了保水、保土、保肥的“三保田”，促进了农业增产和农民增收，生动诠释了水土保持是山区发展的生命线的深刻内涵。通过水土流失动态监测，摸清了区域水土流失治理尚存在的问题及短板，对下一步水土流失综合治理和生态建设宏观决策，以及科学、合理、系统地布设水土保持措施具有重要意义。