基于USLE的沱江流域土壤侵蚀定量研究

曾敏

[摘 要] 沱江是长江的重要支流，研究沱江流域土壤侵蚀状况，对沱江流域生态保护和长江经济带发展有重要意义。本文采用USLE模型，对沱江流域16个县市区的土壤侵蚀量进行估算。结果表明，沱江流域内16个县市区的土壤侵蚀状况不容乐观，位于龙泉山脉的简阳市土壤侵蚀面积最大，位于龙门山脉的绵竹市土壤侵蚀量最大。

[关键词] 土壤侵蚀;USLE模型;沱江流域

[中图分类号] S157.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）10-110-2

水土流失是我国严重的环境灾害之一，同时也是世界关注的热点。近年来，随着国土信息数字化与GIS技术的发展，使水土流失定量研究更加方便、快捷。我国从20世纪中期开始进行水土流失研究，并取得了有效的成果[1，2]。随着对水土流失定量研究的深入，通用土壤流失方程（Universal Soil Loss Equation，USLE）和修正土壤流失方程（Revised Universal Soil Loss Equation，RUSLE）的应用越来越广泛，如刘璐璐等基于USLE对南北盘江流域进行土壤侵蚀时空变化研究[3]，胡云华等在大小凉山地区应用USLE模型定量研究了土壤侵蚀量[4]。以上研究均表明，USLE或RUSLE模型在地区土壤侵蚀定量研究方面具有适用范围广泛、运算简便和准确度高等优势，已得到广泛应用。目前，关于沱江流域土壤侵蚀状况的研究尚未涉足。本文利用2018年沱江流域土地利用数据、DEM数据、土壤类型数据和2007—2017年降水数据，基于USLE模型，对沱江流域的16个县市区土壤侵蚀量进行估算，为沱江两岸城镇化建设提供参考。

1 研究区概况

沱江位于四川省中部，流经德阳市绵竹市、罗江县、广汉市、旌阳区，成都市金堂县、简阳市，资阳市雁江区，内江市资中县、东区、市中区，自贡市大安区、沿滩区、富顺县，泸州市泸县、龙马潭区、江阳区16个县区市，最后汇入长江，是长江的重要支流，地理坐标范围为28°52′N～31°42′N，103°54′E～105°40′E，河流面积15 916.23 km2。近年来，沱江流域经济发展迅速，城镇化趋势显著，伴随而来的环境问题日益凸显，水土流失就是其中一个难题，不仅造成了生态系统被破坏，而且对流域经济发展起到了一定的限制作用。

2 研究方法

采用土壤流失方程来估算土壤侵蚀状况，该模型形式简单，依据资料丰富，涉及区域广，实用性较强，因此在世界范围内得到了推广[3]。土壤流失方程如下：

A=R×L×S×K×C×P                                  （1）

式（1）中，A为土壤侵蚀模数[t/（km2·a）]，R為降雨侵蚀力因子[MJ·mm/（hm2·h·a）]， L为坡长因子（无量纲），S为坡度因子（无量纲），K为土壤可蚀性因子[t·hm2·h/（hm2·MJ·mm）]，C为地表覆盖与管理因子（无量纲，0～1），P为水土保持措施因子（无量纲，0～1）。

3 研究结果与分析

研究结果表明，沱江流域16个县区市平均土壤模数为1 006.82 t/（km2·a），达到轻度侵蚀级别，年土壤侵蚀量为2 553.82万t。其中，轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积分别为8 027.77、518.97、280.40、96.43 km2和323.00 km2，轻度侵蚀面积占土壤水力侵蚀面积的86.82%，土壤水力侵蚀以轻度为主，且离沱江越近，侵蚀级别越高，土壤侵蚀总体形势不容乐观。

侵蚀严重地区主要分布在龙门山脉、龙泉山脉及富顺县泸县低山深丘地带。龙泉山脉是四川省重要的水果生产基地，开垦率超过50%，人为开垦破坏了地表植被，导致侵蚀面积相对较大。虽然龙门山脉侵蚀面积少于龙泉山脉，但是通过野外调查及遥感影像目视解译发现，龙门山脉受“5·12”汶川地震影响，强烈、极强烈、剧烈侵蚀占比较大，因而土壤侵蚀总量远远高于龙泉山脉。由于富顺县泸县低山深丘地带地处丘陵，坡耕地占比大，流水侵蚀也较为严重。

综合分析，沱江流域各县市区土壤侵蚀都较为严重。其中，简阳、资中、富顺、雁江和绵竹5个县市区土壤侵蚀面积分列沱江流域县域土壤侵蚀面积的前5位，这5个县市区的土壤侵蚀总面积占成都市土壤侵蚀面积的61.30%。简阳市位于龙泉山脉，坡度坡长因子大，且果园等种植业发达，人为开垦破坏地表植被，土壤涵养水源的能力减弱，流水作用增强，因此侵蚀面积大;资中县、富顺县是农业大县，丘陵起伏，坡耕地面积大，因此土壤侵蚀也较为严重;雁江区地形两边高、中间低，沱江支流汇聚于低洼处，流水作用是造成此地区土壤侵蚀的主要原因;绵竹市位于龙门山脉，下垫面条件较差，且受“5·12”汶川地震影响，侵蚀面积也较大。

4 结论

本文通过土壤流失方程，结合ArcGIS软件分析功能，对沱江流域土壤侵蚀状况做了估算，得到以下结论：①沱江流域16个县区市平均土壤模数为1 006.82 t/（km2·a），达到轻度侵蚀级别，年土壤侵蚀量为2 553.82万t，轻度侵蚀面积占土壤水力侵蚀面积的86.82%，土壤水力侵蚀以轻度为主，土壤侵蚀总体形势不容乐观;②沱江流域土壤侵蚀主要分布在龙门山脉、龙泉山脉、泸县低山深丘区域，龙泉山脉侵蚀面积最大，龙门山脉侵蚀最严重;③绵竹市是土壤侵蚀最严重的县级市，简阳市是土壤侵蚀面积最大的县级市，两地应加强水土保持措施的制定与实施。

参考文献

[1]杨勤科，李锐，曹明明.区域土壤侵蚀定量研究的国内外进展[J].地球科学进展，2006（8）：849-856.

[2]张科利，彭文英，杨红丽.中国土壤可蚀性值及其估算[J].土壤学报，2007（1）：7-13.

[3]刘璐璐，曹巍，贺添，等.南北盘江流域土壤侵蚀时空动态变化及影响因素分析[J].中国水土保持科学，2019（6）：69-77.

[4]胡云华，刘斌涛，宋春风，等.基于USLE模型的大小凉山地区土壤侵蚀定量研究[J].水土保持通报，2016（4）：232-236.