劉震
(水利部水土保持司,100053,北京)
根據(jù)《中華人民共和國(guó)水土保持法》的規(guī)定,2010年在第一次全國(guó)水利普查中同步開(kāi)展了我國(guó)水土保持情況普查,這也是全國(guó)第四次土壤侵蝕普查,歷時(shí)3年,取得了一系列普查成果,進(jìn)一步摸清了全國(guó)水土流失狀況和水土保持措施保存等情況,為國(guó)家宏觀生態(tài)建設(shè)決策和水土流失防治提供了科學(xué)依據(jù)。此次普查方法科學(xué)、手段先進(jìn)、組織嚴(yán)密、工作有序、成果可信,對(duì)推進(jìn)水土保持信息化、現(xiàn)代化意義重大。
本次普查無(wú)論從方法、手段、獲取的資料信息,還是組織方式等,在我國(guó)土壤侵蝕普查歷史上創(chuàng)造了多個(gè)首次。
1.1.1 在全國(guó)范圍內(nèi)應(yīng)用通用土壤流失方程計(jì)算水力侵蝕模數(shù) 通用土壤流失方程作為世界上最早的土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型,綜合考慮了影響坡面土壤流失的主要因素,所用資料范圍廣泛,在世界各國(guó)被廣泛應(yīng)用。在過(guò)去幾十年內(nèi),我國(guó)學(xué)者在全國(guó)不同侵蝕類型區(qū)均進(jìn)行了通用土壤流失方程的應(yīng)用研究,并針對(duì)各類型區(qū)的特點(diǎn)對(duì)方程因子的量化方法進(jìn)行了深入研究。本次土壤侵蝕普查,綜合應(yīng)用基礎(chǔ)資料收集整理、野外抽樣調(diào)查、遙感解譯和模型計(jì)算等多種技術(shù)方法和手段,首次在全國(guó)范圍內(nèi)應(yīng)用通用土壤流失方程,全面考慮氣象、土壤、地形、植被、土地利用和水土保持措施等土壤侵蝕的影響因素,計(jì)算土壤侵蝕模數(shù),確定土壤侵蝕強(qiáng)度,評(píng)價(jià)土壤侵蝕分布、面積與強(qiáng)度。
1.1.2 全面考慮各種地表形態(tài),應(yīng)用相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,計(jì)算風(fēng)力侵蝕模數(shù) 根據(jù)不同的土地利用類型,采用了3種模型分別計(jì)算耕地、草(灌)地和沙地的風(fēng)力侵蝕模數(shù),其中:耕地風(fēng)力侵蝕模型包括風(fēng)力因子、表土濕度因子和地表粗糙度因子,草(灌)地風(fēng)力侵蝕模型包括風(fēng)力因子、表土濕度因子和植被蓋度因子,沙地風(fēng)力侵蝕模型包括風(fēng)力因子、表土濕度因子和植被蓋度因子。
土壤侵蝕普查結(jié)合抽樣調(diào)查方法,在全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)3萬(wàn)3 966個(gè)野外調(diào)查單元,對(duì)土壤侵蝕影響因素信息進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,采集了水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕影響因素的數(shù)據(jù)。在野外調(diào)查單元布設(shè)時(shí),根據(jù)我國(guó)自然環(huán)境和土壤侵蝕特點(diǎn),按照分層抽樣確定野外調(diào)查單元數(shù)量和位置:在水力侵蝕區(qū),以1%密度布設(shè)水力侵蝕野外調(diào)查單元;對(duì)于位于平原區(qū)、城區(qū)或1%密度抽樣數(shù)量超過(guò)50個(gè)調(diào)查單元的縣份,則減少為0.25%密度;在新疆和西藏自治區(qū)的“一江兩河”流域,按0.25%密度布設(shè)。在風(fēng)力侵蝕區(qū),以0.25%密度布設(shè)風(fēng)力侵蝕野外調(diào)查單元。在水力侵蝕與風(fēng)力侵蝕交錯(cuò)區(qū),按0.25%密度布設(shè)。共布設(shè)了水力侵蝕野外調(diào)查單元3萬(wàn)2 364個(gè)、風(fēng)力侵蝕野外調(diào)查單元2 928個(gè)。
野外調(diào)查單元的設(shè)計(jì)與相關(guān)信息的采集,不僅保證了可以直接獲取第一手資料,而且保證了相關(guān)信息的可檢查和可檢驗(yàn);不僅能夠獲得抽樣區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù),而且可以根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定侵蝕強(qiáng)度,提高土壤侵蝕普查精度。
本次普查中,量化計(jì)算水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕因子值時(shí),綜合運(yùn)用了我國(guó)科研院所和高校的最新研究成果,廣泛收集和應(yīng)用了最新的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一是首次在全國(guó)范圍內(nèi)收集了2 002個(gè)水文站和959個(gè)氣象站的1980—2009年或1981—2010年的連續(xù)30年的降水?dāng)?shù)據(jù)和風(fēng)力侵蝕區(qū)229個(gè)氣象站1991—2010年1—5月和10—12月的逐日四時(shí)段的風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù);二是采用了全國(guó)最新土壤普查的圖件(第二次全國(guó)土壤普查,基本比例尺為1∶50萬(wàn))和1萬(wàn)6 493個(gè)土壤剖面數(shù)據(jù);三是全國(guó)1∶5萬(wàn)數(shù)字線劃圖和土壤侵蝕野外調(diào)查單元1∶1萬(wàn)地形圖,2010年全國(guó)1∶10萬(wàn)土地利用圖矢量圖;四是應(yīng)用了多種空間分辨率和光譜分辨率的遙感影像,包括全國(guó)2.5 m高分辨率遙感影像、2010年30 m分辨率的環(huán)境星(HJ-1A/1B)地表反射率數(shù)據(jù)、2005—2010年1 000 m分辨率的 MODIS傳感器數(shù)據(jù)、2010年Aqua/AMSR-E亮溫?cái)?shù)據(jù)、AMSR-E軌道數(shù)據(jù)、1998—2010年 TRMM 3B42數(shù)據(jù)集、1951—2007年APHRO_MA V1003R1數(shù)據(jù)。同時(shí),本次普查還采集了1 065個(gè)最新采樣點(diǎn)的土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)。
1.4.1 自上而下,組建了職責(zé)明確、協(xié)同高效的組織體系 在國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一部署下,各流域、各省(自治區(qū)、直轄市)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)及基層人民政府均成立普查機(jī)構(gòu),組建技術(shù)隊(duì)伍,搭建工作條件與環(huán)境。水土保持專項(xiàng)普查工作組具體負(fù)責(zé)水土保持情況普查工作,制定了細(xì)致的實(shí)施方案和進(jìn)度安排,及時(shí)組織交流溝通協(xié)調(diào),極大地提高了工作效率。
1.4.2 擇優(yōu)選用,組織了科技力量強(qiáng)的技術(shù)隊(duì)伍本次水土保持情況普查是歷次水土保持相關(guān)調(diào)查中任務(wù)最重、技術(shù)要求最高的一次,從國(guó)家到地方的各級(jí)普查機(jī)構(gòu)都有科研院所和高等院校作為技術(shù)支撐。北京師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院水土保持研究所、南京土壤研究所、成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所等技術(shù)單位具體承擔(dān)了土壤侵蝕因子計(jì)算分析、土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算、土壤侵蝕強(qiáng)度分析與制圖等工作。開(kāi)展了24個(gè)班次的國(guó)家級(jí)培訓(xùn)工作,培訓(xùn)骨干技術(shù)人員3 000多人次。省級(jí)和縣級(jí)普查機(jī)構(gòu)也聘請(qǐng)了地方院校作為技術(shù)支撐單位,指導(dǎo)和輔助完成水土保持情況普查的各項(xiàng)工作,其普查技術(shù)隊(duì)伍包括普查指導(dǎo)員和普查員,均接受了系統(tǒng)的培訓(xùn),保證了普查工作的順利進(jìn)行。
1.4.3 構(gòu)建起科學(xué)的質(zhì)量控制體系 在普查中,始終將質(zhì)量作為成果的生命,高度重視,嚴(yán)格把控,對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都明確了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),落實(shí)了質(zhì)量控制措施,做到全流程管理,分環(huán)節(jié)控制;對(duì)不同任務(wù),采取相應(yīng)的質(zhì)量控制手段,每個(gè)階段質(zhì)量審核完成后,均填寫(xiě)了相應(yīng)的質(zhì)量審核意見(jiàn)。
本次普查方法的選擇、論證和應(yīng)用過(guò)程中,充分吸收了目前我國(guó)水土保持基礎(chǔ)科學(xué)研究成果。廣泛收集了通用土壤侵蝕模型在我國(guó)不同區(qū)域應(yīng)用的研究成果,在各侵蝕因子量化過(guò)程中全面吸收了我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)的科研成果,更新了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),改進(jìn)了不同侵蝕區(qū)各因子的量化計(jì)算公式。應(yīng)用國(guó)內(nèi)近百個(gè)小區(qū)年觀測(cè)資料、200多篇文獻(xiàn)資料和科研成果,對(duì)本次土壤侵蝕普查的評(píng)價(jià)成果進(jìn)行了驗(yàn)證,充分保證了土壤侵蝕普查成果的合理性和可靠性。
二次電纜出線的護(hù)套采用直線布置,如圖2(a)所示,且二次端子盒在電纜出口處未采取封堵措施,如圖2(b),導(dǎo)致雨水沿二次電纜護(hù)套進(jìn)入二次接線盒,接線盒內(nèi)的CT端子引出處也未采取封堵措施,如圖2(c),導(dǎo)致雨水從接線盒進(jìn)入CT箱體內(nèi)部。
本次普查與前幾次普查相比較增加了許多新的內(nèi)容,不僅查清了土壤侵蝕的面積、分布與強(qiáng)度,而且對(duì)西北黃土高原區(qū)和東北黑土區(qū)的侵蝕溝道的數(shù)量、分布與面積,以及水土保持措施的類型、數(shù)量與分布也進(jìn)行了普查。
土壤侵蝕總面積為294.91萬(wàn)km2,占普查范圍總面積的31.12%,其中水力侵蝕129.32萬(wàn)km2、風(fēng)力侵蝕165.59萬(wàn)km2。
1)在水力侵蝕面積中,輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕的面積分別為66.76萬(wàn)km2、35.14萬(wàn)km2、16.87 萬(wàn) km2、7.63 萬(wàn) km2和2.92 萬(wàn) km2,所占比例分別為51.62%、27.18%、13.04%、5.90%和2.26%。山西、重慶、陜西、貴州、遼寧、云南和寧夏等7個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的侵蝕面積超過(guò)轄區(qū)面積的25%。
2)在風(fēng)力侵蝕面積中,輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕的面積分別為71.60萬(wàn)km2、21.74萬(wàn)km2、21.82 萬(wàn) km2、22.04 萬(wàn) km2、28.39 萬(wàn) km2,所占比例分別為43.24%、13.13%、13.17%、13.31%和17.15%。新疆、內(nèi)蒙古、青海和甘肅等4省(自治區(qū))的風(fēng)力侵蝕面積較大,占風(fēng)力侵蝕總面積的比例分別為48.18%、31.80%、7.60%和7.55%。
在西北黃土高原區(qū)的高塬溝壑區(qū)、丘陵溝壑區(qū),共有侵蝕溝道66萬(wàn)6 719條,總長(zhǎng)度為56.33萬(wàn)km,總面積為1 872.15萬(wàn)hm2。其中,甘肅省侵蝕溝道數(shù)量最多,占區(qū)域侵蝕溝道總數(shù)量的40.26%;其次為陜西,占21.13%,侵蝕溝道面積與數(shù)量基本一致,甘肅省和陜西省的面積較大,侵蝕溝道面積占區(qū)域侵蝕溝道總面積的比例分別達(dá)到28.90%和23.95%。
在東北黑土區(qū),共有侵蝕溝道29萬(wàn)5 663條,總長(zhǎng)度為19.55萬(wàn) km,總面積36.48萬(wàn) hm2。其中,發(fā)展溝26萬(wàn)2 177條、占88.7%,面積30.36萬(wàn)hm2、占83.2%;穩(wěn)定溝3萬(wàn)3 486條、占11.3%,面積6.12萬(wàn)hm2、占16.8%。黑龍江省侵蝕溝道的數(shù)量最多,占區(qū)域侵蝕溝道總數(shù)量的39.08%;內(nèi)蒙古自治區(qū)侵蝕溝道的面積最大,占區(qū)域侵蝕溝道總面積的58.85%。
2.3.1 水土保持措施面積 水土保持措施總面積為99.16萬(wàn)km2,包含工程措施20.03萬(wàn)km2(其中梯田17.01萬(wàn)km2),植物措施77.85萬(wàn)km2,其他措施1.28萬(wàn)km2。全國(guó)的水土保持措施主要分布在河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、江西、湖北、四川、貴州、云南、陜西、甘肅等11個(gè)省(自治區(qū)),占全國(guó)水土保持措施面積的67.91%,每個(gè)省份的水土保持措施面積均大于4萬(wàn)km2,其中內(nèi)蒙古、四川、云南、陜西和甘肅等5個(gè)省(自治區(qū))措施面積大于6萬(wàn)km2。
2.3.2 淤地壩數(shù)量 淤地壩共有5萬(wàn)8 446座,淤地927.57km2,其中庫(kù)容在50萬(wàn)m3~500萬(wàn)m3的治溝骨干工程5 655座、總庫(kù)容57.01億m3。淤地壩和治溝骨干工程數(shù)量陜西省最多,其次是山西省,2省的數(shù)量和分別達(dá)到5萬(wàn)1 259座和3 654座,分別占淤地壩、治溝骨干工程總數(shù)量的87.70%和64.61%。
2.4.1 土壤侵蝕面積有較大幅度下降 本次普查土壤侵蝕面積與公布的第二次全國(guó)土壤侵蝕遙感調(diào)查(以下簡(jiǎn)稱“第二次遙感調(diào)查”)的355.55萬(wàn)km2相比,減少60.64萬(wàn)km2,減少了17.06%。
水力侵蝕面積與“第二次遙感調(diào)查”的水力侵蝕面積164.88萬(wàn)km2相比,減少35.56萬(wàn)km2,減少了21.56%。其中,輕度、中度侵蝕面積減少明顯,分別減少了19.62%、36.67%,強(qiáng)烈侵蝕面積有所減少,減少了5.38%,極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕面積略有增加,主要來(lái)自未治理陡坡耕地、開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目用地和未利用裸露土地。
風(fēng)力侵蝕面積與“第二次遙感調(diào)查”的風(fēng)力侵蝕面積190.67萬(wàn)km2相比,減少25.08萬(wàn)km2,減少了13.15%。其中,輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈面積分別減少了 9.17%、13.46%、12.02%、18.40%和18.70%。
2.4.2 國(guó)家重點(diǎn)治理地區(qū)土壤侵蝕面積下降幅度尤其明顯 黃土高原地區(qū)的陜西、寧夏、山西和甘肅等省(自治區(qū))水力侵蝕面積減少顯著,水力侵蝕面積占各省份行政面積的比例由29.5%~59.3%降為17.87% ~44.85%。西南土石山區(qū)的重慶、貴州、四川和云南等省(直轄市)侵蝕面積占各省份行政面積的比例由37.2%~63.2%降為23.54%~38.07%。
2.4.3 水土保持措施保存情況總體良好 全國(guó)現(xiàn)有水土保持措施保存面積相比《2011年中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒》中累計(jì)措施面積109.66萬(wàn)km2少了10.80萬(wàn)km2,相差9.85%。減少的主要原因:一是年鑒數(shù)據(jù)為多年措施面積逐年累加的數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)時(shí)要核減當(dāng)年未成活的林木;二是受地震、洪澇等自然災(zāi)害影響,損毀了部分水土保持措施;三是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目占用、破壞的水土保持設(shè)施。應(yīng)該說(shuō),近年來(lái)新實(shí)施的水土保持措施面積保存率比較高,得益于依法管護(hù)和全社會(huì)生態(tài)保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)。
從本次普查結(jié)果看,雖然經(jīng)過(guò)多年治理,水土流失面積大幅度減少,強(qiáng)度等級(jí)下降,成效顯著,但也應(yīng)該看到防治任務(wù)仍然十分艱巨,全國(guó)仍有294.91萬(wàn)km2水土流失面積,尤其在人口密度相對(duì)大的水力侵蝕地區(qū),水蝕面積仍有129.32萬(wàn)km2,按現(xiàn)有治理速度仍需20多年,這與2020年全面建成小康社會(huì)差距較大。另一方面,從水土流失分布的情況來(lái)看,嚴(yán)重地區(qū)仍然在長(zhǎng)江上中游、黃河中上游、東北黑土區(qū)和西南溶巖等地區(qū),這些區(qū)域今后一段時(shí)期仍然是我國(guó)水土保持生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域,要繼續(xù)實(shí)施退耕還林,生態(tài)移民和國(guó)家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程等一系列國(guó)家重大生態(tài)建設(shè)工程。在治理水土流失的同時(shí),大力發(fā)展當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)業(yè),促進(jìn)群眾脫貧致富,統(tǒng)籌解決好這一區(qū)域的民生問(wèn)題和生態(tài)問(wèn)題。
本次普查結(jié)果也顯示,風(fēng)力侵蝕主要分布在西北地區(qū)的江河源區(qū)、內(nèi)陸河流域下游及綠洲邊緣、草原、重要水源、長(zhǎng)城沿線風(fēng)沙源等區(qū)域。這些地區(qū)相對(duì)地廣人稀,利用大自然的力量促進(jìn)生態(tài)自我修復(fù),已被實(shí)踐證明是一個(gè)十分成功、有效的方法,可以實(shí)現(xiàn)快速、大面積、費(fèi)省效宏的防治水土流失目的。要繼續(xù)實(shí)行封育保護(hù)政策,把人工治理同自然修復(fù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),以小范圍的人工治理促進(jìn)大面積的植被恢復(fù)。
普查結(jié)果表明,強(qiáng)度以上水蝕侵蝕區(qū)主要分布在人口密度大,坡耕地比較集中的地區(qū),尤以西部地區(qū)為主,是水土流失的重點(diǎn)區(qū)域。長(zhǎng)期以來(lái),坡耕地生產(chǎn)方式粗放,廣種薄收、陡坡開(kāi)荒、破壞植被問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重,造成土地退化,不僅是制約流失區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的突出瓶頸,而且淤積下游江河湖庫(kù),降低水利設(shè)施調(diào)蓄功能和天然河道泄流能力,影響水利設(shè)施效益的發(fā)揮,加劇了洪澇災(zāi)害。因此,在這些地區(qū)實(shí)施坡耕地水土流失綜合治理,搞好坡改梯及其配套工程建設(shè),能夠有效阻緩坡面徑流,減輕水土流失,保護(hù)土地資源。在黃土高原和東北黑土地,溝道侵蝕嚴(yán)重,必須加大溝道綜合治理力度,采用植物措施和工程措施相結(jié)合,是減少溝道泥沙下泄的有效措施。
劇烈侵蝕主要分布在工礦比較集中的區(qū)域,生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)棄土棄渣,人為水土流失嚴(yán)重,要認(rèn)真貫徹《中華人民共和國(guó)水土保持法》確定的“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”的方針,資源相對(duì)集中的大規(guī)模開(kāi)發(fā)區(qū)應(yīng)當(dāng)有區(qū)域水土保持規(guī)劃,或在有關(guān)規(guī)劃中有水土保持內(nèi)容,明確水土保持任務(wù)措施。要嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“三同時(shí)”制度,沒(méi)有水土保持方案的項(xiàng)目不能立項(xiàng),沒(méi)有驗(yàn)收的項(xiàng)目不能投產(chǎn)使用,造成水土流失的要盡快采取措施恢復(fù)植被。
東部地區(qū)水土流失輕微,經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá),人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)的要求不斷提高,水土保持必須以提高人民生活質(zhì)量為目標(biāo),以建設(shè)生態(tài)清潔型小流域?yàn)樽ナ?。在東部地區(qū)、重要水源區(qū)和城鎮(zhèn)周邊大力推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè),將水土流失治理作為建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)、改善生產(chǎn)環(huán)境、推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容,努力實(shí)現(xiàn)天藍(lán)、水清、景美、人富的生態(tài)文明新目標(biāo)。
要充分利用好全國(guó)第四次土壤侵蝕普查和水土保持措施等情況普查成果,建立各級(jí)水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),深入分析各地的水土流失消長(zhǎng)情況,圍繞全國(guó)、流域和區(qū)域關(guān)注的重大問(wèn)題,科學(xué)規(guī)劃,明確目標(biāo)和防治重點(diǎn),提出相應(yīng)對(duì)策措施指導(dǎo)各地生產(chǎn)實(shí)際,以此次普查成果為基礎(chǔ),認(rèn)真落實(shí)《全國(guó)水土保持信息化規(guī)劃》確定的任務(wù),全力推進(jìn)我國(guó)水土保持信息化、現(xiàn)代化。