九洲江流域玉林段水土流失监测消长情况分析

谢福倩，韦 石，蔡卓杰，李 茂

(广西壮族自治区水土保持监测站，广西 南宁 530023)

1 引言

水土流失是影响较为严重的自然灾害之一，它能破坏水土资源，造成土地退化、干旱和洪涝等灾害，引起生态环境恶化，威胁着人类的生存和发展，成为各国普遍关注的生态问题。水土流失监测是掌握水土流失面积等动态变化情况的重要手段[1]。综合应用遥感、地面观测和抽样调查等[2]方法和手段开展水土流失动态监测，为摸清区域水土流失的特点，给政府制定科学的生态环境保护及生态文明建设决策提供依据。

九洲江是一条跨越粤桂两省(区)独流入海的河流，发源于广西壮族自治区玉林市陆川县沙坡镇[3]，流经陆川县温泉、大桥、乌石、滩面、良田、古城6个乡镇，以及博白县宁潭、文地2个镇，最后经陆川县古城镇盘龙圩进入广东省。九洲江流域在广西境内面积为1255 km2，其中陆川县面积为805.32 km2，博白县面积为449.68 km2，是玉林市沿江乡镇经济社会发展的重要生态资源。近年来，九洲江水质逐渐恶化，粤桂各级政府大力推进流域水环境综合治理并取得阶段性成效，但还存在着水质未能稳定达标、养殖污染清理不够彻底、生态环境系统退化等诸多问题[4]，通过对九洲江广西流域进行水土流失监测，分析九洲江区域水土流失消长情况，为水土流失综合治理、水资源保护和河长制度等决策提供数据支撑。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

基础地理数据采用1∶1万数字线划地图(DLG)，遥感影像来源于GF-1、MOD13Q1和Landsat影像，土地利用数据来源于广西壮族自治区水土流失动态监测成果(2018年)中九洲江广西流域对应的土地利用解译成果，土壤资料与降水资料采用由水利部水土保持监测中心统一计算下发的土壤可蚀性因子、降雨侵蚀力因子数据，以及水土保持工程、生产建设项目等资料。

2.2 研究方法

2.2.1 土壤侵蚀模数计算

将降雨侵蚀力R(MJ·mm/(hm2·h·a)、土壤可蚀性因子K(t·h/(MJ·mm))、坡长因子L(无量纲)、坡度因子S(无量纲)、植被覆盖与生物措施因子B(无量纲)、工程措施因子E(无量纲)、耕作措施因子T(无量纲)，代入中国土壤流失方程CSLE[5，6]进行栅格运算。土壤侵蚀模数计算技术流程如图1所示。

图1 土壤侵蚀模数计算技术流程

2.2.2 土壤侵蚀强度分析

依据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)[7]，获取10 m空间分辨率2019年九洲江流域土壤侵蚀强度。

表1 南方红壤丘陵区水力侵蚀强度分级

3 九洲江流域水土流失监测

3.1 2019年九洲江流域土地利用情况

2019年九洲江流域土地利用类型以有林地、水田为主，面积为778.47 km2、144.37 km2，分别占流域总面积的62.03%、11.5%，其余土地利用类型占流域总面积的26.47%。2019年九洲江流域土地利用分类结果详见图2。有林地、其它林地广泛分布于九洲江流域，并在流域的边界地区集中分布，尤其是流域东北部边界地区。水田集中分布于九洲江及其支流沿岸，依河流走势呈带状分布，农村建设用地呈零星分布于水田附近，旱地则零星分布于农村建设用地附近。城镇建设用地也基本分布在九洲江及其支流的沿岸，采矿用地比较集中的分布在城镇用地周边。其它园地、其它草地、其他建设用地、裸土地等地类呈零星分布于流域内部。

图2 2019年九洲江流域土地利用类型图

3.2 2019年九洲江流域土壤侵蚀模数及侵蚀量

2019年九洲江流域土壤侵蚀模数在0 t/(km2·a)～103835 t/(km2·a)之间，平均土壤侵蚀模数为531.52 t/(km2·a)，土壤侵蚀总量为641834.04 t，其中剧烈地块土壤侵蚀量206854.00 t，占流域总侵蚀量的32.23%；微度地块土壤侵蚀量133254.94 t，占流域总侵蚀量的20.76%。土壤侵蚀总面积为149.89 km2，占流域总面积的11.94%。剧烈和极强烈的土壤侵蚀发生在采矿用地以及大规模开发建设项目造成的裸土地区域。2019年九洲江流域土壤侵蚀量统计表详见表2。

表2 2019年九洲江流域土壤侵蚀量统计

3.3 水土流失年度消长情况监测成果

2018年九洲江流域土壤侵蚀强度数据来源于广西壮族自治区水土流失动态监测成果(2018年)。与2018年相比，2019年九洲江流域土壤侵蚀面积比2018年减少13.07 km2。在各类型土壤侵蚀强度消长变化方面，中度土壤侵蚀强度面积增加最多，为5.47%；强烈土壤侵蚀强度地块面积和微度土壤侵蚀地块面积也稍有增加，分别为2.14%和1.2%。剧烈、极强烈土壤侵蚀强度地块面积下降明显，分别减少了27.44%、24.09%；其次是轻度土壤侵蚀强度地块面积，减少了7.78%。九洲江流域年度土壤侵蚀强度消长情况详见表3。

表3 九洲江流域年度土壤侵蚀强度消长情况分析

4 水土流失年度消长变化主要原因分析

4.1 土壤侵蚀强度因子计算差异

植被覆盖与生物措施B因子的计算，2019年是采用了融合法与基于单期高分影像的林草覆盖率计算方法，而2018年则是采用了修订法，利用250 m空间分辨率的MODIS影像数据进行林草覆盖率计算。此外，2019年在土地利用分类过程中，未出现灌木林、茶园、果园等二级地类；但在果园、其它园地、有林地及其它林地地类的SLR计算中，根据野外调查情况与经验对林下盖度进行取值，即GD值与2018年的不同。B因子数据源、计算方法与经验取值的差异造成了2018年、2019年土壤侵蚀强度结果的变化[8]。

4.2 土地利用分类结果差异

九洲江流域内的生产建设项目数量多，生产建设活动对地表扰动大，给流域内的水土流失造成一定影响。如玉湛高速(广西段)公路工程，线路长、跨河点多，施工进度不同对地表的扰动也不同，导致不同年份的土地利用情况有所差异。在2018年土地利用分类中，玉湛高速等生产建设项目造成的地表扰动未单独分出；而在2019年将造成地表裸露的生产建设项目都列为裸土地带入公式计算。土地利用分类结果的差异也是2018年、2019年土壤侵蚀强度结果变化的重要影响因素[9]。

5 结论与展望

2019年九洲江流域玉林段土壤侵蚀总面积为149.89 km2，占流域总面积的11.94%，比2018年减少13.07 km2，中度、强烈土壤侵蚀强度地块面积分别增加了5.47%、2.14%，剧烈、极强烈、轻度土壤侵蚀强度地块面积分别减少27.44%、24.09%和7.78%。总体上看，九洲江流域玉林段的水土流失状况向好的方向上发展，水土流失面积较上年度有所下降，并呈现出高强度向低强度转化的趋势。

本文在监测过程中也存在着不足，在模型精度验证与改进方面，需要结合地面观测数据来判断B因子计算方法精度[9]，增加果园、其它园地、有林地及其它林地地类的林下盖度经验取值精度；在土地利用遥感解译方面，在野外调查中未发现水浇地、茶园和灌木林，需要增加野外抽样调查的样本[10]。