賴華燕，黃博強(qiáng)，吳鵬飛

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福州350002；2.海峽兩岸紅壤區(qū)水土保持協(xié)同創(chuàng)新中心，福州350002；3.廈門大學(xué) 兩岸關(guān)系和平發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門361005）

海島型城市的土壤侵蝕狀況及主要影響因子分析
——以福建省平潭島為例

賴華燕1，2，黃博強(qiáng)3，吳鵬飛1，2

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福州350002；2.海峽兩岸紅壤區(qū)水土保持協(xié)同創(chuàng)新中心，福州350002；3.廈門大學(xué) 兩岸關(guān)系和平發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門361005）

為研究海島型城市建設(shè)發(fā)展過程中的水土流失狀況，將地理信息系統(tǒng)（GIS）與通用土壤流失方程（USLE）相結(jié)合，以福建省典型海島——平潭島作為研究區(qū)域，運(yùn)用GIS建立平潭島研究區(qū)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫，利用ArcGIS的柵格數(shù)據(jù)空間分析功能，對(duì)1990年與2013年的土壤侵蝕量進(jìn)行了估算和分析。結(jié)果表明：平潭島1990年平均土壤侵蝕模數(shù)為1 674.64 t/（km2·a），2013年平均土壤侵蝕模數(shù)為735 t/（km2·a），均屬于輕度侵蝕。微度侵蝕從1990年的72.38%增加到2013年的79.31%。而在輕度侵蝕、中度侵蝕、強(qiáng)度侵蝕、極強(qiáng)度侵蝕和劇烈侵蝕方面均有所下降。1990年、2013年均是強(qiáng)度以上侵蝕區(qū)域?qū)ν寥狼治g量的貢獻(xiàn)最大。土地利用變化、降雨量和坡度變化對(duì)土壤侵蝕的作用顯著。該研究可為平潭島的經(jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)、土地合理利用，以及為其他典型海島在城市化進(jìn)程中提出最佳的水土保持管理措施提供參考。

USLE；GIS；土壤侵蝕量；平潭島

土壤侵蝕是由水力和風(fēng)力作用引起的土壤顆粒的分離和搬運(yùn)過程，可嚴(yán)重破壞土地資源，造成土地退化、干旱、洪澇等災(zāi)害，引起生態(tài)環(huán)境惡化[1-2]，是限制社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要原因之一，嚴(yán)重影響著人類生存與發(fā)展。中國是土壤侵蝕最為嚴(yán)重的國家之一，其中水蝕和風(fēng)蝕總面積高達(dá)300萬km2，約占全國陸地面積的32%[3]。其中，海島具面積小、地貌類型和地域結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性指數(shù)小和穩(wěn)定性不強(qiáng)等特點(diǎn)，加上海、陸、氣的相互耦合作用，在全球變化及人類活動(dòng)等干擾下，極易導(dǎo)致海島生態(tài)環(huán)境脆弱，自然災(zāi)害頻發(fā)。我國海島開發(fā)方式粗放，由此造成了一系列生態(tài)環(huán)境問題，土壤侵蝕對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的威脅不斷加劇。有研究報(bào)道，福建湄洲島在開發(fā)建設(shè)中水土流失面積達(dá)6.08 km2，占全島面積的38.7%，經(jīng)多年治理雖全島水土流失面積有所減少，但新的水土流失面積仍有上升，且侵蝕強(qiáng)度有加劇的趨勢(shì)[4]。冉啟華等[5]對(duì)浙江舟山市摘箬山島模擬開發(fā)后發(fā)現(xiàn)，地面產(chǎn)流明顯增大，在無水泥澆灌之處，地面沖刷加劇，侵蝕深度明顯增加?？梢姡瑢?duì)海島型城市的建設(shè)發(fā)展過程中，造成土壤侵蝕的主要因素進(jìn)行解析，對(duì)指導(dǎo)我國沿海地區(qū)水土保持工作具重要意義。

位于福建的平潭島屬中國第五大島，是大陸距臺(tái)灣最近的縣區(qū)。2010年，福建省平潭縣被確立為“福建省平潭綜合試驗(yàn)區(qū)”，平潭作為新興海島型城市建設(shè)步伐明顯加快。溫小樂等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在平潭島進(jìn)行開發(fā)建設(shè)的過程中，全島生態(tài)狀況2007—2013年逐年發(fā)生嚴(yán)重退化，加之臺(tái)風(fēng)和風(fēng)沙在我國沿海地區(qū)普遍發(fā)生，平潭島生態(tài)環(huán)境日漸惡化。近年來，平潭的整個(gè)建筑和生態(tài)結(jié)構(gòu)在“試驗(yàn)區(qū)”的建設(shè)過程中發(fā)生巨大變化。如何在平潭島大規(guī)模的興建之下，維持城市生態(tài)與發(fā)展之間的平衡關(guān)系，防治生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步退化已成為社會(huì)關(guān)注熱點(diǎn)。因此，極有必要對(duì)平潭綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)之初引發(fā)的生態(tài)變化進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，為其下一階段的建設(shè)發(fā)展提供科學(xué)的決策依據(jù)。

目前，有關(guān)海島型城市建設(shè)過程中其生態(tài)環(huán)境變化的研究較少，而對(duì)平潭島開發(fā)建設(shè)過程所產(chǎn)生的土壤侵蝕狀況的評(píng)價(jià)尚未見報(bào)道，這對(duì)于科學(xué)指導(dǎo)平潭島建設(shè)中的生態(tài)保護(hù)極為不利。鑒于此，本文采用GIS與USLE相結(jié)合方法，對(duì)平潭島開發(fā)前（1990年）與開發(fā)現(xiàn)狀（2013年）的土壤侵蝕量變化進(jìn)行快速客觀的評(píng)估，揭示其時(shí)空變化特點(diǎn)，并分析降雨量對(duì)海島土壤侵蝕的影響程度，為平潭島在進(jìn)一步建設(shè)中水土保持工作提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

平潭縣位于福建省東部，25°15′—25°45′N，119°32′—120°10′E，與臺(tái)灣隔海相望，以平潭島（亦稱海壇島）為主的126個(gè)島嶼組成，主島面積267 km2，是福建省第一大島，中國第五大島；屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，夏長冬短，溫?zé)釢駶?，霜雪罕見，多年平均氣?9.6℃，全年≥10℃的活動(dòng)積溫6 563℃，多年平均降水量1 172 mm，蒸發(fā)量1 300 mm；季風(fēng)明顯，夏季以偏南風(fēng)為主，其余季節(jié)多為東北風(fēng)，年平均風(fēng)速6.9 m/s。境內(nèi)地勢(shì)低平，中部略高，地形以海積平原為主，南北有孤丘，海岸線蜿蜒曲折，其類型有基巖侵蝕海岸、紅土侵蝕海岸、沙質(zhì)塘積海岸、沙泥質(zhì)和混沙質(zhì)塘積海岸，沿岸海域廣闊。鑒于平潭縣的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)主要是在主島上進(jìn)行，因此本文以平潭島為研究區(qū)。

2 研究方法

2.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建立

本文收集研究區(qū)月降雨量、數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model）、土壤分布圖、平潭島1990年土地利用圖和2013年土地利用現(xiàn)狀圖等數(shù)據(jù)。其中，降雨量數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)；土地利用數(shù)據(jù)分別選取1990年Landsat5 TM影像和2013年Landsat8 TM遙感影像，利用ERDAS對(duì)TM衛(wèi)星照片進(jìn)行非監(jiān)督分類解譯而得，共分9類用地類型；土壤圖取自于福建省第二次土壤普查的成果圖；數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)來源于國家基礎(chǔ)地理信息中心，分辨率為30 m；圖形庫中所有地圖的投影坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置，由于涉及到面積的計(jì)算，統(tǒng)一采用高斯克里格投影，坐標(biāo)系為北京54坐標(biāo)，并重采樣至像元大小為30 m。

2.2 土壤侵蝕量的預(yù)測(cè)

2.2.1 USLE模型與運(yùn)算基本流程 Wischmeier[7]于20世紀(jì)50年代提出的通用土壤流失方程（Universal Soil Loss Equation，USLE），具有經(jīng)典性，形式非常簡(jiǎn)單，所需參數(shù)較易獲得等優(yōu)點(diǎn)，目前已在世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用，在定量評(píng)估土壤侵蝕強(qiáng)度、土地資源合理利用和水土保持規(guī)劃等方面起了重要作用。因此，運(yùn)用GIS和USLE方程可以有效預(yù)測(cè)平潭島土壤侵蝕變化情況。該方程的表達(dá)式為：

式中：A為年土壤流失量[t/（hm2·a）]；R為降雨和徑流因子[（MJ·mm）/（hm2·h·a）]；K為土壤可蝕性因子[（t·hm2/（MJ·mm））；L，S為坡度坡長因子，無量綱；C為植被與經(jīng)營管理因子，無量綱；P為水土保持因子，無量綱。

運(yùn)用ArcGIS的空間數(shù)據(jù)管理和分析功能，建立研究區(qū)的數(shù)字高程模型（DEM）、土壤圖、土地利用類型圖、植被覆蓋等矢量圖，對(duì)其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)編輯等操作，并將其轉(zhuǎn)化為30 m×30 m的柵格（Grid格式）數(shù)據(jù)，求得USLE方程的各因子圖。再根據(jù)方程的形式，利用ArcGIS的柵格計(jì)算功能，將各因子值相乘，獲得平潭島1990年與2013年的土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)。

2.2.2 USLE各因子值的確定

（1）降雨侵蝕因子R值的估算。降雨侵蝕力是土壤的水蝕動(dòng)力，具有引起土壤流失的潛在動(dòng)力，而降雨侵蝕因子反映了降雨對(duì)土壤的潛在侵蝕能力。該值由于與降雨量、降雨強(qiáng)度、歷時(shí)、雨滴的大小以及雨滴下降速度等多項(xiàng)因素有關(guān)，因此難以直接測(cè)定，目前大多用雨強(qiáng)、雨量等降雨參數(shù)來估算降雨侵蝕力。周伏建等[8]基于福建省降雨數(shù)據(jù)提出的月降雨量簡(jiǎn)易方程，對(duì)南方地區(qū)的降雨侵蝕力有一定的針對(duì)性，因此本文選擇了該方程：

式中：Pi為月降雨量（mm）；R為全年降雨侵蝕力[（MJ·mm）/（hm2·h·a）]。本文采用平潭氣象站1990年與2013年的逐日降雨量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)上述方程，計(jì)算出該站點(diǎn)的1990年與2013年的年降雨侵蝕因子R值分別為256.33（MJ·mm）/（hm2·h·a）和184.24（MJ·mm）/（hm2·h·a）。

（2）土壤可蝕性因子（K值）的獲取。K因子反映了土壤對(duì)侵蝕的敏感性及降雨所產(chǎn)生的徑流量與徑流速率的大小，該因子受土壤結(jié)構(gòu)及水穩(wěn)定性、黏粒含量、滲透性、有機(jī)質(zhì)含量和厚度等多方面因素的影響，其大小與土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量有較高的相關(guān)性[9]。根據(jù)福建省第二次土壤普查成果[10]，獲得平潭島各類土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量，查找Wischmeier等建立的土壤可蝕性K值諾莫圖[7]，近似確定出平潭島不同土壤類型的可蝕性因子K值，并以土壤質(zhì)地為成圖單元，生成K值分布圖（表1）。

（3）坡長坡度因子（L，S）的確定。在平潭島研究區(qū)數(shù)字高程模型的基礎(chǔ)上，利用ArcGIS的水文模塊進(jìn)行DEM的地形特征分析，提取坡度坡長圖。采用通用土壤流失方程中的坡長指數(shù)L的計(jì)算方法計(jì)算坡長因子[11]：L=（λ/22.1）m，其中，L為坡長因子，無量綱；λ為坡長（m）；m為坡長指數(shù)，其取值范圍為：

表1 平潭島K因子取值

由Renard，McCool等的研究表明，通用土壤流失方程允許計(jì)算的最大坡度為18%[11-12]。而平潭島研究區(qū)坡度≥18%的占66.2%，因此借鑒劉寶元等對(duì)坡度在9%～55%的陡坡土壤侵蝕的研究[13]。本文坡度因子S（無量綱）的計(jì)算通過分段考慮，即：緩坡采用McCool坡度公式，陡坡采用劉寶元的坡度公式并表示如下：

（4）植被與經(jīng)營管理因子（C值）的確定。C因子反映的是所有有關(guān)覆蓋和管理變量對(duì)土壤侵蝕的綜合作用，其值范圍在0～1之間，大小取決于具體的作物覆蓋、輪作順序及管理措施的綜合作用等，無量綱。因此，C值的取值主要與植被覆蓋和土地利用類型有關(guān)。參考Wischmeier原始C因子取值對(duì)照表的定義及相關(guān)研究文獻(xiàn)[7，9，14-15]，對(duì)平潭島各土地利用類型C值進(jìn)行率定（表2），如C因子取1，表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；取0，表示不產(chǎn)生水土流失；農(nóng)耕地取0.2，旱地0.31。

表2 平潭島C因子取值

（5）水土保持因子（P值）的確定。侵蝕防治措施因子P是采用專門措施后的土壤流失量與順坡種植時(shí)的土壤流失量的比值，其范圍在0～1之間，無量綱。通常的侵蝕控制措施有：登高耕作、修筑梯田等。由于沒有設(shè)小區(qū)試驗(yàn)，主要參照美國農(nóng)業(yè)部手冊(cè)703號(hào)和流域據(jù)衛(wèi)片解譯出的土地利用現(xiàn)狀圖及相關(guān)的文獻(xiàn)來進(jìn)行P值的率定[7，9，14-15]（表3），將土地利用圖與P值屬性庫文件記錄項(xiàng)建立鏈接，再分別將P值賦給土地利用圖，得到P值因子圖，如裸地?zé)o任何植被覆蓋為1，溝谷地帶為0.15，柑橘園梯地為0.8，林地發(fā)生侵蝕概率較小，因此數(shù)值較小。

表3 平潭島P因子取值

（6）土壤侵蝕量的計(jì)算運(yùn)用。ArcGIS的柵格計(jì)算功能，將各因子圖（Grid數(shù)據(jù)）進(jìn)行連乘，得到像元土壤侵蝕量圖，乘以224.2將英制單位轉(zhuǎn)化為t/（km2·a）的公制單位，得到像元土壤流失圖。根據(jù)水利部頒布的侵蝕強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[16]確定土壤侵蝕分級(jí)指標(biāo)，進(jìn)行重分類，得出平潭島的土壤侵蝕強(qiáng)度。

3 結(jié)果與分析

3.1 平潭島土壤侵蝕量變化及其分析

對(duì)像元土壤侵蝕圖的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，平潭島研究區(qū)1990年平均土壤侵蝕模數(shù)為1 674.64 t/（km2·a），2013年平均土壤侵蝕模數(shù)為735 t/（km2·a），均屬于輕度侵蝕[土壤侵蝕模數(shù)500～2 500 t/（km2·a）]，但兩者均明顯大于水利部規(guī)定的南方紅壤丘陵區(qū)土壤允許流失量500 t/（km2·a）的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水利部頒布的侵蝕強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)（1986）確定的土壤侵蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通過再分類得出了平潭島土壤侵蝕強(qiáng)度模數(shù)分級(jí)表（表4），表4為平潭島1990年與2013年不同土壤侵蝕強(qiáng)度級(jí)別的面積及比例。

從表4可以看出，平潭島土壤侵蝕類型主要是以微度侵蝕為主，約占研究區(qū)總面積超過70%。在微度侵蝕強(qiáng)度變化方面，從1990年的72.38%增加到2013年的79.31%。而在輕度侵蝕、中度侵蝕、強(qiáng)度侵蝕、極強(qiáng)度侵蝕和劇烈侵蝕方面均有所下降，分別從1990年的占研究區(qū)面積的17.23%，5.25%，1.95%，1.44%和1.76%下降到2013年的14.98%，3.40%，1.23%，0.56%和0.51%。這說明與1990年相比，平潭島的土壤侵蝕狀況有所改善。1990年占研究區(qū)面積94.86%的中度及以下侵蝕區(qū)域?qū)ν寥狼治g量的貢獻(xiàn)率為25.8%，而占研究區(qū)面積5.15%的強(qiáng)度及以上侵蝕區(qū)域?qū)ν寥狼治g量的貢獻(xiàn)率達(dá)74.19%。2013年占研究區(qū)面積97.69%的中度及以下侵蝕區(qū)域[土壤侵蝕模數(shù)＜5 000 t/（km2·a）]對(duì)土壤侵蝕量的貢獻(xiàn)率為45.06%，而占研究區(qū)面積2.3%的強(qiáng)度及以上侵蝕區(qū)域[土壤侵蝕模數(shù)＞5 000 t/（km2·a）]對(duì)土壤侵蝕量的貢獻(xiàn)率已達(dá)54.93%。

表4 平潭島1990年與2013年土壤侵蝕強(qiáng)度的分級(jí)

3.2 平潭島土壤侵蝕量變化的主要影響因素分析

3.2.1 土地利用類型的影響 土壤侵蝕作為一個(gè)復(fù)雜的過程，受包括土地利用變化、降雨量、坡度等多個(gè)因素交互作用。其中，土地利用是影響區(qū)域土壤侵蝕最重要的敏感因素之一[17]，它通過改變土壤表層的植被覆蓋、土壤理化性質(zhì)、徑流特征及區(qū)域氣候狀況對(duì)土壤侵蝕產(chǎn)生影響[18-21]。由表5可知，平潭島1990—2013年土地利用類型發(fā)生了明顯變化。平潭島土地利用類型主要以耕地、草地和林地為主，耕地、草地的面積百分比1990—2013年分別減少了16.88%，4.1%，而林地增加了1.47%。裸地、水體、果園和居民用地的面積百分比分別減少4.06%，3.94%，3.48%，1.31%，灘涂和交通用地的面積百分比有所增加，分別增加了3.72%，0.48%。

從各用地類型的總侵蝕量來看，1990年裸地、耕地和草地對(duì)總侵蝕量的貢獻(xiàn)最大，分別貢獻(xiàn)了52.97%，20.05%，13.64%，而2013年這3種用地類型的總侵蝕量百分比明顯下降，分別為1.27%，15.74%，13.56%，其中裸地的降幅最大，減少了51.7%。其他用地類型的總侵蝕量百分比均略有增加，其中林地的增幅最大，增加了8.26%。平潭島在1990年時(shí)處于尚未開發(fā)利用的狀態(tài)，整個(gè)島嶼的裸露地表占地面積較大，林地自然存活狀況較差。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞，自1980年以來大量的土地資源主要包括林地、草地被開墾成農(nóng)業(yè)用地[22]，土壤表層的植被受到嚴(yán)重的破壞，造成水土流失越來越嚴(yán)重。人們也越來越認(rèn)識(shí)到環(huán)境的重要性，隨著越來越強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的重要性，土地的開墾現(xiàn)象也逐漸減少，在2000年后更多集中在未利用地的開發(fā)利用[23]，因此裸地面積大量的減少。

為了減少水土流失增加植被的覆蓋度，中國政府在1999年開始在全國范圍內(nèi)實(shí)施“退耕還林”政策，林地面積逐漸增加，同時(shí)平潭島作為典型的海島，為了防風(fēng)固沙種植大量的沿海防護(hù)林，也是林地面積增加的重要原因。很顯然，對(duì)土壤侵蝕貢獻(xiàn)最多的裸地的大量減少和對(duì)水土保持效果最佳的林地面積的不斷增加是平潭島土壤侵蝕量大量減少的一個(gè)重要原因。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口增加和城市化的進(jìn)程，大量的耕地轉(zhuǎn)化成建設(shè)用地，耕地面積也呈現(xiàn)出大量下降的趨勢(shì)，而建設(shè)用地面積急劇增加。

表5 平潭島1990年與2013年土地利用結(jié)構(gòu)的變化

3.2.2 降雨的影響 土壤侵蝕除了受到土地利用變化外，還受到其他因素的強(qiáng)烈影響，降雨是影響土壤侵蝕的一個(gè)內(nèi)在因素，當(dāng)降雨到達(dá)地面時(shí)通過濺散和徑流的方式產(chǎn)生土壤侵蝕[24]。豐沛的降雨為土壤侵蝕提供了強(qiáng)大的侵蝕潛在動(dòng)力，是產(chǎn)生土壤侵蝕、引起水土流失的動(dòng)力因子。在影響水土流失的諸多因素中，降雨對(duì)水土流失的影響起著決定性的作用。平潭島研究區(qū)1990年的年降雨量為41.3 mm，比2013年的年降雨量多11.02 mm，降雨量上的差距也是2013年土壤侵蝕量明顯小于1990年的一個(gè)重要原因。雖然研究區(qū)2013年土壤侵蝕量相對(duì)于1990年有了明顯的改善，但根據(jù)相關(guān)報(bào)道，自設(shè)立平潭綜合試驗(yàn)區(qū)以來，研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境在一定程度上受到破壞，生態(tài)脆弱性明顯降低。林明等[20]研究發(fā)現(xiàn)，由于平潭綜合試驗(yàn)區(qū)步入大開發(fā)，大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)破壞了島內(nèi)原有的植被、地形，開山采石、取土挖沙，隨意傾倒棄土、棄渣現(xiàn)象嚴(yán)重，人為造成大量的水土流失，加劇了島內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化。因此，在開發(fā)過程中應(yīng)適當(dāng)平衡開發(fā)利用與保護(hù)的關(guān)系，及時(shí)恢復(fù)裸地植被，同時(shí)加強(qiáng)防護(hù)林的保護(hù)，防止水土流失再度發(fā)生。

3.2.3 坡度的影響 坡度是影響土壤侵蝕水平的另一個(gè)重要因素[25-26]，為定量分析不同坡度對(duì)平潭島的影響，本文將坡度分為四個(gè)級(jí)別，分別為＜5°，5°～15°，15°～25°和＞25°，見圖1，平潭島在這4個(gè)坡度的土壤侵蝕率分別占研究區(qū)面積的54.67%，32.57%，9.42%和3.33%。從坡度分別對(duì)1990年與2013年侵蝕強(qiáng)度的影響規(guī)律來分析，兩者變化趨勢(shì)大致相同：微度侵蝕占土壤侵蝕率最高，隨著坡度的升高，微度侵蝕從坡度＜5°的大于80%下降到坡度＞25°的30%；輕度侵蝕的土壤侵蝕率在坡度＜5°的區(qū)域最小，隨著坡度的升高侵蝕率逐漸增大，在＞25°區(qū)域略微減??；而中度強(qiáng)度以上的土壤侵蝕率隨著坡度的增加表現(xiàn)出明顯增加的趨勢(shì)。有研究表明，發(fā)生在梯田的土壤侵蝕量比草地和林地高出10～20倍，但三者在坡度＞25°的土壤侵蝕率均極大，而坡度在15°～25°區(qū)域的年均土壤侵蝕模數(shù)為5 000～6 000 t/（km2·a）[27]，這與本研究結(jié)果基本一致。綜上所述，隨著坡度的增加，平潭島的土壤侵蝕率明顯提升。

圖1 平潭島1990年與2013年不同坡度土壤侵蝕率比較

4 結(jié)論

（1）平潭島1990年和2013年的年均土壤侵蝕模數(shù)分別為1 674.64 t/（km2·a）和735 t/（km2·a），屬于輕度侵蝕，雖然水土流失一定程度上得到改善，但仍受近年來海島城市快速開發(fā)的影響，以致土壤侵蝕模數(shù)仍大于水利部規(guī)定的南方紅壤丘陵區(qū)土壤允許流失500 t/（km2·a）的標(biāo)準(zhǔn)，水土流失治理任務(wù)還相當(dāng)艱巨。

（2）土地利用變化對(duì)平潭島的土壤侵蝕具有重要的影響，研究區(qū)不同土地利用類型下的土壤侵蝕強(qiáng)度差異顯著。裸地、林地和農(nóng)田是控制研究區(qū)整體土壤侵蝕狀況的關(guān)鍵土地利用類型。平潭島的土壤侵蝕狀況，明顯受包括人為開發(fā)利用活動(dòng)，國家的“退耕還林”等土地利用政策的影響。

（3）研究區(qū)不同坡度梯度下，隨著坡度增大，土壤侵蝕強(qiáng)度呈遞增的趨勢(shì)，15°～25°和＞25°是平潭島土壤侵蝕重點(diǎn)預(yù)防的區(qū)域。此外，降雨量的差異也是造成1990年與2013年平潭島土壤侵蝕量差異的重要原因。

綜上，平潭島城市快速發(fā)展中，在短時(shí)間內(nèi)新增的大片建筑裸地將不可避免地對(duì)局部的生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。因此，在開發(fā)建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)裸露地表進(jìn)行植被恢復(fù)，以避免在強(qiáng)降雨的時(shí)候直接對(duì)地表進(jìn)行沖刷。可見，大力推廣集綠化和美化為一體的四旁綠化規(guī)劃顯得尤為突出；同時(shí)，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目要嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案制度，減少地貌植被破壞和可能的水土流失。按照水土保持的要求，大于25°的坡耕地應(yīng)退耕還林，小于25°坡耕地改造為梯田，應(yīng)采取修梯田的方式防治水土流失。

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Analysis of the Main Imapct Factors on Soil Erosion in Island City—An Example of Pingtan Island，F(xiàn)ujian Province

LAI Huayan1，2，HUANG Boqiang3，WU Pengfei1，2
（1.College of Forestry，F(xiàn)ujian Agricultural and Forest University，F(xiàn)uzhou350002，China；2.Coinnovation Center for Soil and Water Conservation in Red Soil Region of the Cross-straits，F(xiàn)uzhou350002，China；3.Collaborative Innovation Center for Peaceful Development of Cross-strait Relations，Xiamen University，Xiamen，F(xiàn)ujian361005，China）

In order to illuminate the status of soil and water loss in the process of development and utilization of urban land，the Pingtan Island，a typical island in Southeast China，was selected as the study site.The soil erosion of Pingtan Island in 1990 and 2013 was evaluated by using geography information system （GIS）and Universal Soil Loss Equation（USLE），land use and soil erosion maps of the study area were generated based on the factors such as rainfall，vegetation，soil and topography.The results showed that annual average soil erosion amounts in 1990 and 2013 were 1 674.64 t/（km2·a）and 735 t/（km2·a），respectively，both of which were in the category of light degree erosion；from 1990 to 2013，the proportion of light degree erosion increased from 72.38%to 79.31%，while all the proportions of other degrees declined.The most contribution to the erosion was in the intensity erosion area or more severe ones in 1990 and 2013.Land use change，the rainfall and slope gradients significantly affected soil erosion.The results could provide evidence for the economic development and construction，rational land use of Pingtan Island，and make the best management practices of soil and water conservation in the process of urbanization for other typical islands.

Universal Soil Loss Equation；geography information system；soil erosion；Pingtan Island

S157

A

1005-3409（2017）01-0012-06

2016-05-26

2016-06-12

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“強(qiáng)度侵蝕區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與集成”（2014BAD15B02）

賴華燕（1992—），女，重慶萬州人，碩士研究生，研究方向：森林理水與保土工程。E-mail：lhyiris15＠163.com

吳鵬飛（1982—），男，福建莆田人，副教授，博士，博導(dǎo)，研究方向：森林理水與森林培育。E-mail：fjwupengfei＠126.com