湖北省水土保持四级区不同分区水土保持率目标研究与探索
2023-06-23程冬兵赵元凌李璐郭文慧郑瑞维
程冬兵 赵元凌 李璐 郭文慧 郑瑞维
[关键词]水土保持率;研判规则;水土保持四级区;湖北省
[摘要]在深刻剖析水土保持率内涵基础上,以湖北省水土保持四级区为单元,确定了湖北省水土保持率研判规则,分析了各四级区水土保持率特征。湖北省各四级区水土保持率现状差异较大,远期目标差异不明显,鄂西地区由于自然禀赋条件较差,水土保持率现状和远期目标均较低;鄂东北低山丘陵水源涵养保土区、大洪山丘陵保土区、鄂东南山地丘陵保土生态维护区、鄂西北丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区等4个区水土流失消减面积存量相对较大;水土流失消减面积以中轻度为主,土地利用类型主要为耕地和林地。
[中图分类号]S157[文献标识码]A[文章编号]1000-0941(2023)03-0011-05
2019年10月11日,时任水利部部长鄂竟平在江河流域水资源管理现场会上首次提出“水土保持率”这一新的水土保持概念[1]。2020年2月28日,国家发展改革委正式印发《美丽中国建设评估指标体系及实施方案》,将水土保持率纳入美丽中国建设评估指标体系。为积极应对新形势新挑战,进一步强化新时代水土保持责任担当,水利部依托水利重大科技问题“新时代水土保持目标与对策研究”,研究提出了水土保持率的概念内涵、确定方法,确定了全国、8个水土保持一级区、31个省份的水土保持率阈值目标,并于2021年2月从工作层面对做好水土保持率目标确定和应用工作作出了具体安排部署[2],同时印发了《水土保持率目标确定方法指南》,并专门撰文对水土保持率进行了解读[3]。随后各地也积极响应,开展了有益探索[4-8]。截至2021年5月,省级水土保持率远期目标复核和分阶段目标确认工作已完成,目前市县级水土保持率目标任务分解落实工作正在开展。
湖北省位于我国中部,地处长江经济带承东启西的枢纽地带,是三峡工程库坝区和南水北调中线工程核心水源区,生态区位十分重要。湖北水土保持工作肩负着“确保丹江一库清水永续北送”“永葆长江母亲河生机活力”“扶助革命老区绿色崛起”“服务贫困山区群众脱贫致富”的重任。面对新时代国家建设生态文明战略目标,根据水利部统一部署,为落实美丽中国目标评估考核与水土保持目标责任考核等需求,亟待研究探索湖北省水土保持率特征,为湖北省水土保持工作提供支撑。本研究以湖北省水土保持四级区为单元,探索研究不同分区水土保持率特征,以期更有针对性地指导各分区水土保持工作。
1区域概况
湖北省地处中亚热带向北亚热带过渡区,具有湿润亚热带季风气候特征,省内有长江和汉江两大水系,河湖众多,土地资源类型丰富,但以山地,丘陵、岗地类型居多,境内地形起伏大。在国家水土保持区划体系的基础上,湖北省根据水土流失特点、生态功能定位等进一步将8个国家三级区划分为13个四级区,形成湖北省水土保持区划体系[9],即:鄂东北低山丘陵水源涵养保土区(Ⅴ-2-1ht-1)、鄂东沿江丘陵平原农田防护区(Ⅴ-2-1ht-2)、鄂北岗地农田防护区(Ⅴ-2-2tn-1)、大洪山丘陵保土区(Ⅴ-2-2tn-2)、江汉平原西部丘陵人居环境维护农田防护区(Ⅴ-3-1nr-1)、鄂东孝-汉-黄城市群丘陵人居环境维护区(Ⅴ-3-1nr-2)、江汉平原农田防护区(Ⅴ-3-1nr-3)、荆南丘陵平原农田防护水质维护区(Ⅴ-3-2ns-1)、鄂东南山地丘陵保土生态维护区(Ⅴ-4-4tw-1)、鄂西北丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区(Ⅵ-1-1st-1)、鄂西大巴山荆山山地生态维护区(Ⅵ-1-4tw-1)、鄂西大巴山南坡保土区(Ⅵ-1-4tw-2)、鄂西南武陵山地水源涵养保土区(Ⅵ-2-1ht-1)。
2水土保持率内涵思考
根据《水土保持率目标确定方法指南》,水土保持率是指区域内水土保持状况良好的面积(非水土流失面积)占国土面积的比例。曹文洪等[3]解读水土保持率内涵包括空间上“减少水土流失面积数量”“降低水土流失强度等级”,以及措施层面上“增强水土保持功能成效”共三方面的适宜程度。笔者结合工作实际,认为水土保持率内涵还包括以下6个方面:
(1)现状水土保持率是基于某区域水土流失现状,直接测算水土保持率数值,即非水土流失面积占国土面积的比例。结合自然环境条件和水土保持措施水平,研判不需治理、应当治理(分为不可完全治理和可以完全治理)的具体地块或图斑,空间位置明确,为主管部门规划重点治理区域及安排治理项目提供决策依据。
(2)未来水土保持率是基于某区域现状水土保持率、未来防治能力等影响因素,综合研判后对未来某一时期可完全治理地块水土流失面积消减,不需治理和不可完全治理地块的水土流失强度降低的暂时性预估。由于未来防治能力主要体现在规模和方向的预估,同时还存在诸多不确定性因素影响,因此未来防治地块的空间位置大多难以确定,导致水土流失面积消减地块和强度降低地块也难以确定,只能根据以往防治能力与防治成效之间的经验关系,结合水土流失本底分析,估算未来某一时期防治能力可以达到的防治成效,以此确定未来水土保持率,即水土保持率分阶段目标,其数值可以估算,但难以确定各类地块的空间位置,且会随影响因素的变化而动态变化,可根据影响因素的变化适时进行调整。
(3)防治能力主要包括投入水平和水土保持措施水平两个方面。在以湖北省为代表的南方红壤区,自然条件相对较好,防治能力主要体现在投入水平变化,水土保持措施水平短期变化不大。未来防治能力是确定未来水土保持率的关键,主要根據现有防治能力,结合国家大政方针和区域战略规划等进行预估。
(4)水土保持率远期目标是特定条件下未来水土保持率状态,表达的是防治能力尤其是投入水平完全满足的条件下,某区域防治后仍存在无法消减的水土流失“天花板”,据此测算水土保持率远期目标,也叫阈值,同时水土流失地块空间位置明确。
(5)生产建设活动新增的水土流失面积是指满足生产建设等必要的人为活动可能造成的阶段性或暂时性存在的水土流失面积。由于目前技术水平难以完全避免水土流失发生,因此可以通过优化施工工艺、配套防治措施、强化过程监管等减少地表裸露时间,减轻相关危害。未来生产建设项目水土流失面积预估,可在现有规模水平的基础上,参考相关国土空间规划、区域发展规划等进行适当的调整。由此可知,生产建设活动新增的水土流失面积只是数值的预估,难以确定地块的空间位置。
(6)对照新时代生态文明、美丽中国等战略需求,水土保持工作需要持续提升生态系统质量和稳定性,不应出现新增水土流失地块(不可抗力和必要的生产建设活动新增的水土流失地块除外)。保护好现有防治成果是推进水土保持工作的前提和必要条件,也响应了《中华人民共和国水土保持法》要求的水土保持工作持续向好的法定责任。
3湖北省水土保持率研判规则与主要过程
3.1研判规则
根据《水土保持率目标确定方法指南》,结合湖北省实际和前期相关研究基础,确定了湖北省不需治理、不可完全治理及可以完全治理水土流失面积研判规则,具体如下:
(1)不需治理面积:主要指裸岩及高海拔地区涉及的水土流失面积;坡度小于5°的水土流失面积;植被覆盖度大于75%的林草地水土流失面积;植被覆盖度大于75%的坡耕地、园地水土流失面积;茶园和其他园地涉及的水土流失面积;其他草地涉及的水土流失面积。
(2)可完全治理面积:主要指坡度5°以上、30°以下的林牧草地水土流失面积;坡度5°以上、25°以下的坡耕地水土流失面积;建设及交通运输用地水土流失面积。
(3)不可完全治理面积:主要有以采矿用地为代表的立地条件很差的水土流失面积;坡度25°以上植被覆盖度小于75%的坡耕地、裸地的水土流失面积;果园水土流失面积;坡度30°以上植被覆盖度小于75%的林草地水土流失面积;必要的生产建设活动涉及的阶段性水土流失面积。
3.2主要研判过程
(1)水土保持率现状测算。根据2020年水土流失动态监测成果,测算各四级区非水土流失面积占本区域国土面积的比例,即为现状水土保持率。
(2)水土保持率远期目标测算。为得到与国家水土保持率测算相统一的基准数据,以2018年水土流失动态监测成果为基础,在湖北省水土保持四级区边界控制条件下,按照湖北省水土保持率研判規则,对水土流失、土地利用、海拔地形和植被覆盖四大类基础数据进行叠加分析,分别提取不需治理、不可完全治理和可以完全治理等三类水土流失地块,按四级区统计2050年远期不需治理和不可完全治理的水土流失面积,以此确定各四级区水土保持率2050年远期目标。
(3)水土保持率分阶段目标测算。对于2025年,在省级水土流失面积消减规模总控制下,根据《湖北省“十四五”水土保持规划》对各四级区的治理投入计划安排,估算各四级区水土流失消减面积,测算2025年水土保持率。对于2030年和2035年,由于没有相关规划或方案对各四级区的投入计划进行安排,因此为了保障能实现2050年远期目标,在2030年、2035年省级水土流失面积消减规模总控制下,根据各四级区可完全治理面积比例,估算各四级区2030年、2035年水土流失面积消减需求,以此得到各四级区2030年、2035年水土保持率目标。结合水土保持功能重要性和水土流失敏感性评估,以及水土流失重点防治区等指导性文件,统筹考虑区域平衡、地方积极性等要素,对各四级区2025年、2030年、2035年水土保持率目标进行适当修正。
4水土保持率特征分析
4.1水土保持率各阶段目标分析
表1为湖北省及其各四级区水土保持率分阶段目标。现状水土保持率反映了区域水土保持生态环境质量水平。由表1可知,湖北省现状水土保持率整体接近83%,在南方区域处于中等水平。省内各四级区间差异较大,最高为99.21%(Ⅴ-3-1nr-3),该区地处江汉平原,水土流失轻微;最低为73.95%(Ⅵ-2-1ht-1),该区地处鄂西南山地,水土流失较严重。水土保持率远期目标反映了区域水土保持生态环境可以达到的最佳质量水平,其大小取决于该区域的自然禀赋条件。湖北省水土保持率远期目标为91.47%,在南方区域也处于中等水平。省内各四级区间差异相对较小,13个分区中11个区均在91%以上,只有2个区小于90%,均分布在鄂西,自然禀赋条件较差。水土保持率分阶段目标体现了远期目标分步实施的原则,需要综合考虑投入水平和治理优先度,因地制宜确定各分区不同阶段目标。
4.2水土流失消减面积存量分析
水土保持率高低一定程度上反映了某区域未来治理的必要性,但其关键还是取决于水土保持率潜在提升空间,即水土流失消减面积,其大小直接反映某区域未来治理投入力度需求及优先度。水土流失消减面积即为可完全治理面积,湖北省现有可完全治理水土流失面积约占总水土流失面积的一半,但各四级区之间差异较大。由图1可知,Ⅴ-2-1ht-1、Ⅴ-2-2tn-2、Ⅴ-4-4tw-1和Ⅵ-1-1st-1等4个区可完全治理水土流失面积占总水土流失面积比例接近60%,存量空间很大,也意味着未来治理任务很重。而Ⅴ-3-1nr-3可完全治理水土流失面积占比非常小,其次是Ⅴ-3-1nr-1和Ⅴ-3-1nr-2,可完全治理水土流失面积存量均较小,未来治理任务较轻。
可完全治理水土流失面积消减是水土保持率目标提升的关键,为保障全省和各四级区水土保持率目标实现,可完全治理水土流失面积存量是后期水土流失防治规划安排的重要依据,可完全治理水土流失面积存量较大的四级区将是未来水土流失防治的重点。
对比湖北省水土流失重点防治区县,可完全治理水土流失面积存量较大的分区与湖北省水土流失重点防治区县基本相符,说明根据可完全治理水土流失面积存量规划安排未来水土流失防治是可行的。
4.3水土流失消减面积特征分析
4.3.1侵蚀强度等级特征
图2为湖北省可完全治理水土流失面积侵蚀强度等级分布。由图2可知,湖北省现有可完全治理水土流失面积中以中轻度水土流失面积为主,占总可完全治理水土流失面积的91.29%,强烈及以上可完全治理水土流失面积相对较少。
图3为湖北省四级区可完全治理水土流失面积中轻度及中度侵蚀强度等级面积占比。由图3可知,各四级区趋势均较为一致,中轻度可完全治理水土流失面积占比均较高,最高可达100%(Ⅴ-3-1nr-3),最低为85.82%(Ⅴ-2-1ht-1),13个四级区中超90%的有11个区。其中,轻度可完全治理水土流失面积占比平均为78.85%,最高可达99.54%(Ⅴ-3-1nr-3),最低为61.74%(Ⅴ-2-1ht-1),13个四级区中超过75%的有7个区。
从以上分析可知,湖北省现有可完全治理水土流失面积中以中轻度水土流失为主,说明水土流失面积消减难度相对较小。
4.3.2土地利用类型特征
图4为湖北省可完全治理水土流失面积土地利用类型分布。由图4可知,湖北省现有可完全治理水土流失面积中以耕地(旱地)和林地(有林地、灌木林地、其他林地)水土流失为主,占总可完全治理水土流失面积的99.77%(耕地占29.67%、林地占70.10%),其他地类可完全治理水土流失面積非常少。
图5为湖北省及各四级区耕地、林地占可完全治理水土流失面积比例。由图5可知,各四级区趋势均较为一致,所有四级区耕地和林地可完全治理水土流失面积占比均超过98%,13个四级区中12个区耕地和林地可完全治理水土流失面积占比超过99%。其中,四级区之间耕地可完全治理水土流失面积占比差异较大,最高可达96.31%(Ⅴ-3-1nr-3),最低的为17.62%(Ⅵ-1-4tw-2),相差4倍多,平均占比为39.27%。同理,四级区之间林地可完全治理水土流失面积占比差异也很明显,最高可达82.26%(Ⅵ-1-4tw-2),最低的为3.69%(Ⅴ-3-1nr-3),平均占比为60.40%。总体上,可完全治理水土流失面积中,林地占比高于耕地。
从以上分析可知,湖北省现有可完全治理水土流失面积中以耕地(旱地)和林地(有林地、灌木林地、其他林地)水土流失为主,说明未来水土流失面积消减对象主要集中在耕地和林地。
5结论与建议
5.1结论
(1)现状水土保持率及水土保持率远期目标测算相对简单,水土流失地块空间位置明确。水土保持率分阶段目标测算相对复杂,不确定性因素较多,水土流失地块空间位置难以确定。未来水土保持率会随影响因素变化而动态变化。
(2)在《水土保持率目标确定方法指南》的基础上,结合湖北省实际,确定了湖北省水土保持率研判规则。
(3)各四级区水土保持率现状差异较大,远期目标差异不明显,鄂西地区自然禀赋条件较差,水土保持率现状和远期目标均较低。Ⅴ-2-1ht-1、Ⅴ-2-2tn-2、Ⅴ-4-4tw-1和Ⅵ-1-1st-1等4个区水土流失消减面积存量相对较大,是湖北省未来水土流失防治重点区域。水土流失消减面积以中轻度为主,土地利用类型主要为耕地和林地。
5.2建议
(1)应充分发挥目标导向的作用,尽快修订完善以水土保持率目标为主体的责任考核管理制度,落实水土保持地方主体责任,调动各级政府水土保持工作主动性。注重科技支撑和技术指导,从治理地块选择、治理措施配置到现场施工全过程对各地加强技术指导,积极推广新技术新方法,强化科技支撑作用,提高治理成效。
(2)应将减量与降级相结合,确保全省水土保持工作统筹推进,全面提升湖北省生态环境,最大程度发挥水土保持服务功能。预防和治理并重,加强监管与宣传,保护好现有成果,确保水土保持措施持续发挥效益,保障水土保持持续向好。
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[作者简介]程冬兵(1979—),男,江西乐平人,教授级高级工程师,博士,主要从事水土保持研究。[收稿日期]2022-05-10
(责任编辑杨傲秋)