2018—2022年安徽省水土流失动态变化分析

高小强 郭宪杰 凤海明 步永伟 朱继鹏 周祖煜

［关键词］ 水土流失；动态监测；重点防治区；安徽省；2018—2022年

［摘 要］ 通过对安徽省省级防治区、省级水土流失重点防治区县及省级水土流失重点防治区进行土地利用情况遥感解译、植被覆盖度指数分析，利用中国土壤流失方程水力侵蚀计算模型对区域水土流失进行5 a的连续监测，分析土地利用、植被覆盖度和水土流失面积、强度和分布的变化情况，结果表明：近5 a，省级水土流失重点防治区以占省级防治区范围1/7的土地面积，集中了近1/2的水土流失面积，从土地利用类型占比来看，占比为64.78%的林地和20.24%的耕地对水土流失治理影响最大；省级水土流失重点防治区内的植被高覆盖度面积占比从91.11%提升至96.79%，超出省级防治区约8个百分点，显著降低了水土流失率；省级水土流失重点防治区内水土流失面积年均减少45.40 km2，占省级防治区范围内年均减少量的50.55%，水土流失预防和治理的成效比较显著。

［中图分类号］ S157  [文献标识码] A  DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.01.004

安徽省位于我国中东部，地处长江、淮河、新安江三大流域，横跨三个亚气候带，地貌以平原、丘陵和低山为主，自然植被自北而南從落叶阔叶林渐次过渡到常绿阔叶林[1-2]。受气候、地形地貌、生态环境和人类活动影响，水土流失情况也是南北有差异、东西有区别。

为加强水土流失预防和治理工作，保护和合理利用水土资源，促进生态文明建设，保障经济社会可持续发展，安徽省于2017年印发了《安徽省人民政府关于划定省级水土流失重点预防区和重点治理区的通告》（皖政秘〔2017〕94号）文件，划定省级水土流失重点预防区和重点治理区（以下简称“省级重点防治区”）。重点预防区主要是指目前水土流失较轻，但存在潜在水土流失风险的生态脆弱或敏感区域；重点治理区主要是指水土流失较严重，对当地和下游国民经济和社会发展造成主要制约因素的区域。各级政府加强对水土流失重点防治区水土保持工作的组织领导，建立完善的水土流失综合防治体系，切实加强水土流失动态监测，依法防治水土流失，不断改善生态环境。

安徽省按照水利部统一部署与要求，根据《安徽省水土流失动态监测规划（2018—2022年）》，采用中国土壤流失方程水力侵蚀计算模型，计算评价安徽省省级防治区的监测成果，并对省级重点防治区进行重点监测分析。根据《安徽省水土保持公报（2022年）》，全省2022年水土流失面积为11 689.04 km2，占全省土地面积的8.37%。据最新要求，安徽省2025年、2035年水土保持率目标分别是91.80%和92.88%。本研究重点分析2018—2022年省级水土流失重点防治区土地利用、植被覆盖度和水土流失的动态变化情况，分析变化原因，以期能为安徽省省级重点防治区的水土流失防治提供参考和思路。

1 研究区概况

根据全国水土保持区划，安徽省水土流失的类型以水力侵蚀为主，其形式主要是面蚀[3]。安徽省省级防治区涉及安徽省15个市的87个县（市、区），面积为107 850 km2，占全省土地面积的77.25%。其中，省级水土流失重点预防区县涉及5个市的20个县（市、区），面积为36 067 km2，占省级防治区的33.44%（重点预防区占比12.45%，其他区域占比20.99%）；省级水土流失重点治理区县涉及5个市的9个县（市、区），面积为12 453 km2，占省级防治区的11.55%（重点治理区占比2.08%，其他区域占比9.47%）。这29个省级水土流失重点防治区县（以下简称“省级重点防治区县”）面积48 520 km2，占全省省级防治区面积的44.99%。图1为安徽省省级防治区划分面积比例示意。

省级水土流失重点预防区由江淮丘陵区中东部水土流失重点预防区（共计11个县级行政区）、九华山-牯牛降水土流失重点预防区（共计4个县级行政区）、青弋江-南漪湖上游水土流失重点预防区（共计5个县级行政区）3个区块组成，涉及5个市的20个县（市、区）的98个乡（镇），面积共计13 432 km2。

省级水土流失重点治理区由巢湖东南部水土流失重点治理区（共计3个县级行政区）、三公山片水土流失重点治理区（共计3个县级行政区）、大龙山片水土流失重点治理区（共计2个县级行政区）、狮子山片水土流失重点治理区（共计2个县级行政区）4个区域组成，涉及5个市的9个县（市、区）的32个乡（镇），面积共计2 244 km2。

2 数据源选取

本研究使用的遥感影像数据为2018—2022年的多期多光谱影像，主要为高分一号卫星、高分六号卫星和资源三号卫星影像，时相均为1—6月，以第一季度为主，空间分辨率2 m；植被覆盖资料采用2015—2021年的MODIS归一化植被指数产品，时间分辨率为16 d，空间分辨率为250 m；降雨侵蚀力数据是由安徽省69个水文站1985—2015年的日降水量数据计算获得；土壤可蚀性资料采用第一次全国水利普查（2011年）的土壤可蚀性因子的栅格数据，空间分辨率为30 m；地形数据采用1∶50 000地形图生成DEM。

3 研究方法

3.1 遥感影像解译

本研究的遥感影像解译包括土地利用解译和水土保持措施解译。

土地利用解译，依据技术规定明确的土地利用分类标准，将研究区的土地利用类型划分为耕地、园地、林地、草地、建设用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、其他土地8个一级地类和25个二级地类。

水土保持措施解译，依据技术规定明确的水土保持措施分类标准，将研究区的水土保持措施按照工程措施（16个二级类）和生物措施（4个二级类）进行解译判读，并收集水土保持措施资料进行补充完善。

解译之前，根据遥感影像空间分辨率、时相、色调和几何特征，结合外业调查，建立遥感影像解译标志。解译完成后，再进行外业复核，对解译成果进行修正完善，提升解译精准度。

3.2 土壤流失方程计算

本研究区以水力侵蚀为主，采用中国土壤流失方程计算研究区的土壤侵蝕模数。通过高精度遥感解译与地面单元野外调查相结合的方式，分别对中国土壤流失方程的7个因子进行因子计算提取，得到覆盖研究区的各因子值栅格数据，分辨率为10 m×10 m。其中：R、K、L、S因子在2018—2022年保持稳定不变；B因子，当土地利用类型为园地、林地、草地时，利用MODIS归一化植被指数产品3 a内每年24个半月的数据计算平均所得，当土地利用类型为耕地、居民用地、交通运输用地、水域及水利设施用地等非植被覆盖区时，采用查表赋值的方法完成；E因子，根据不同土地利用图斑的工程措施类型，采用查表赋值的方法完成；T因子，根据耕地所在的轮作区，采用查表赋值的方法完成。整个研究区涉及4个轮作区：黄淮平原南阳盆地旱地水浇地两熟区、江淮平原麦稻两熟兼旱三熟区、鄂豫皖丘陵平原水田旱地两熟兼早三熟区、沿江平原丘陵水田早三熟二熟区，不同轮作区的耕地轮作措施因子分别赋予不同取值。

3.3 土壤侵蚀强度评价

通过土壤侵蚀模数计算，采用《土壤侵蚀分类分级标准》（SL 190—2007）进行分级评价。依据标准水力侵蚀强度分为微度、轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈6个等级。其中本研究区的水力侵蚀强度等级划分涉及北方土石山区和南方红壤丘陵区，容许土壤流失量分别为200、500 t/（km2·a）。由此得到土壤侵蚀强度等级分布图。

按照栅格计算的最小单元10 m×10 m进行统计汇总。以各监测对象的土壤侵蚀面积数量和强度等级为基准值，以上一年度的水土流失动态监测结果为对比值，对各土壤侵蚀面积数量和强度等级进行动态变化分析，计算不同土壤侵蚀强度等级面积的增减情况，并进行动态变化的原因分析。同时进行土地利用、土壤侵蚀的空间转移矩阵分析，找出土地利用变化和土壤侵蚀变化的转移关系，为后续水土保持工作提供依据。

4 结果分析

4.1 土地利用结构和变化分析

根据土地利用遥感影像解译成果，2018—2022年，安徽省省级防治区的87个区县八大地类的变化趋势总体基本趋稳，占比相对稳定。

图2为安徽省省级防治区土地利用组成结构示意。由图2可知，面积最大的地类是耕地，占比为51.68%；其次为林地，占比为20.47%；再次为建设用地、水域及水利设施用地，占比分别为11.95%和11.77%；最后其他4个地类面积占比均小于2%。

图3为安徽省省级重点防治区县的土地利用组成结构示意。从安徽省省级重点防治区县的29个区县全域来看，土地利用结构有所变化：面积最大的地类仍是耕地，但所占比例下降为39.19%；其次为林地，占比上升为34.76%；再次为水域及水利设施用地，占比上升为13.27%；最后建设用地占比下降为9.42%，其他4个地类面积均小于2%。在重点防治区县中，林地和水域及水利设施用地增长较多。原因是省级重点防治区县都集中在安徽南部，没有大片的平原耕地，反而有较多的山丘和河流湖泊。

图4为安徽省省级重点防治区的土地利用组成结构示意。从安徽省省级重点防治区来看，土地利用结构也有明显变化：面积最大的地类变为林地，其占比上升至64.78%；其次为耕地，占比下降至20.24%；再次为建设用地、水域及水利设施用地，占比分别为5.78%和5.13%。原因是省级重点防治区在空间上更多集中在安徽南部的山丘区，而通过区划管理，反映人类活动活跃程度的耕地、建设用地、交通运输用地和水域及水利设施用地大幅减少，占比都减少一半左右。

图4 安徽省省级重点防治区土地利用组成结构从安徽省的省级防治区、省级重点防治区县、省级重点防治区的土地利用组成结构对比来看，耕地占比逐步下降，分别是51.68%、39.19%、20.24%；林地则明显上升，分别是20.47%、34.76%、64.78%；而建设用地和水域及水利设施用地虽然占比不高，但变化趋势和耕地类似，有逐步下降的趋势。省级重点防治区内集中了省级防治区46.08%的林地面积和5.70%的耕地面积，水土流失治理成效影响较大。图5为安徽省各类监测区域土地利用组成结构示意。

表1为2018和2022年安徽省省级重点防治区土地利用变化转移矩阵。由表1可知，对比2018年和2022年省级重点防治区的土地利用变化，主要表现为：林地、建设用地、交通运输用地面积增加，分别增加了191.68、62.69和29.63 km2；耕地、园地、草地、水域及水利设施用地和其他土地面积减少，分别减少了65.01、124.02、68.11、21.45和5.41 km2。

其中，面积最大的林地，主要转出为耕地和园地，分别转出188.17、193.61 km2，而转入也主要集中在耕地和园地，分别是245.79、285.56 km2，总体增加；耕地的变化也主要集中在林地的转出和转入，分别是245.79、188.17 km2，总体呈减少趋势；建设用地的变化主要集中在耕地和林地的转出，分别是68.29、64.57 km2，转入主要也是耕地和林地，分别是102.03、83.86 km2，呈增加趋势；水域及水利设施用地的变化也主要集中在耕地和林地的转出，分别是75.62、42.58 km2，转入主要也是耕地和林地，分别是74.04、30.70 km2，总体呈减少趋势。

4.2 植被覆盖度变化分析

从植被覆盖度看，2018—2022年，省级重点防治区的植被高覆盖度面积占比从80.61%提升至89.08%，省级重点防治区县的植被高覆盖度面积占比从87.22%提升至93.22%，省级重点防治区的植被高覆盖度面积占比则从91.11%提升至96.79%（见图6）。

从省级重点防治区对比2018年和2022年的植被覆盖度变化（见表2），2022年植被覆盖总面积为10 684.03 km2，基本保持不变，但植被覆盖度等级发生较大变化：高覆盖度面积增加667.16 km2，中高覆盖度、中覆盖度、中低覆盖度和低覆盖度面积则分别减少了125.28、217.85、128.83、195.65 km2。

4.3 水土流失变化分析

表3为2018—2022年各类监测区域的水土流失面积占比统计。由表3可知，2018—2022年，安徽省省级重点防治区的水土流失面积逐年下降，从2018年的6 703.76 km2下降到2022年的6 344.51 km2，年均减少89.81 km2，水土流失率从6.22%下降至5.88%。省级重点防治区县的水土流失面积则从2018年的5 250.79 km2下降到2022年的4 999.00 km2，年均减少62.95 km2，水土流失率从10.82%下降至10.32%。省级重点防治区的水土流失面积从2018年的3 028.03 km2下降到2022年的2 846.43 km2，年均减少45.40 km2，水土流失率从19.32%下降至18.16%。

图7为安徽省省级重点防治区水土流失不同等级面积变化。由图7可知，省级重点防治区不同等级的水土流失面积都有变化，其中：轻度、极强烈、剧烈等级面积逐年下降，极强烈等级从2018年的44.56 km2下降到2022年的13.37 km2，剧烈等级从2018年的86.40 km2下降到2022年的10.58 km2；中度、强烈等级则呈先上升后下降趋势，主要原因为更高侵蚀等级的水土流失面积下降到该侵蚀等级中来。总体呈现水土流失侵蚀面积减少、侵蚀强度下降的趋势。

5 结论

安徽省省级防治区涉及安徽省87个县（市、区），涉及国土面积共计107 850 km2，其中，省级重点防治区县涉及29个县（市、区），涉及区县国土面积共计48 520 km2，占全省省级防治区面积的44.99%。省级重点防治区总面积15 676 km2，占省级重点防治区县面积的32.31%，占省级防治区面积的14.53%。

1）安徽省省级重点防治区中，林地占比为64.78%，耕地占比为20.24%，集中了全省防治区内46.08%的林地、5.70%的耕地。林地和耕地的水土流失治理成效對省级重点防治区的影响较大。

2）2018—2022年，省级重点防治区内的植被高覆盖度从91.11%提升至96.79%，2022年超出省级防治区约8个百分点，水土保持率显著提升。

3）安徽省省级重点防治区内，在占省级防治区1/7的面积上集中了约1/2的水土流失面积。2018—2022年年均减少水土流失面积45.40 km2，占省级防治区年均减少量的50.55%，水土流失预防和治理的成效比较显著。

2018—2022年，安徽省各级人民政府切实加强对水土保持工作的领导，建立了目标责任制考核机制。各级水行政主管部门依法行政，强化水土保持监督执法，严格控制森林采伐、开矿采石、毁林开荒和毁林从事其他生产建设等破坏地貌的活动，严禁在25°以上的坡地种植农作物，强化对林场及采矿、取土、采石、挖砂等项目的监督与管理，加大水土流失综合治理力度，做好水土流失预防和治理相关工作。生产建设项目单位和个人能够宣传、科普并自觉遵守水土保持相关法律法规，严格履行有关程序，依法落实预防和治理水土流失的措施。其中：生产建设项目水土保持方案审批数量由2018年的全省上百个，上升到2022年的全省约5 000个；生产建设项目检查数量由2018年的全省1 000多个，上升到2022年约9 000个；生态环境和水土流失治理得到明显改善，体现出防治区的水土流失防治成效比较显著。

建议继续加大保护力度，加大林地和耕地的水土流失监测和治理工作，推进退化防护林修复，将天然林和可能培育成为天然林的未成林封育地、疏林地、灌木林地全部划入天然林，对难以自然更新的林地通过人工造林恢复森林植被，增强地表抵御外力侵蚀的能力，有效防止水土流失的发生。

[参考文献]

[1] 朱继鹏.安徽省水土流失动态监测分析[J].亚热带水土保持，2023，35（2）：25-30.

[2] 刘四中.安徽省三十年水土流失变化趋势分析[J].治淮，2017（2）：57-59.

[3] 方增强.安徽省水土流失现状及防治方略探讨[J].治淮，2016（10）：52-53.