趙 欣

(新疆維吾爾自治區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站，新疆 烏魯木齊 830000)

1 研究背景

新疆國土面積166.49萬km2，地貌類型眾多，以山地和盆地之間的深大斷裂為界線，形成不同的地貌單元。新疆四周群山環(huán)繞，境內(nèi)高山盆地相間，地形主要由山區(qū)、丘陵、平原、沙漠組成。新疆基本地貌輪廓為“三山夾兩盆”[1]。

新疆地處內(nèi)陸，屬典型的溫帶大陸性氣候區(qū)。新疆年平均溫度只有10.1℃，而且氣溫的年較差很大，北疆的年較差在40℃以上，南疆在30℃以上。新疆年平均蒸發(fā)量分布特點為西部小、東部大、山區(qū)小、平原大、北疆小、南疆大[2]，山區(qū)800～1200mm，平原1600～2200mm。自治區(qū)全區(qū)降雨侵蝕力為100～500MJ·mm/(hm2·h·a)，最高值出現(xiàn)在伊犁河谷地區(qū)，其次是天山北坡，其余廣大區(qū)域降雨侵蝕力為100MJ·mm/(hm2·h·a)，在全國降雨侵蝕力等級中排最小[3]。全疆風(fēng)蝕氣候因子為20%～200%。最低值出現(xiàn)在伊犁河谷地區(qū)，其次是天山山區(qū)和阿爾泰山山區(qū)，其余廣大區(qū)域風(fēng)蝕氣候因子均超過100%。

2 水土流失類型及強度變化

新疆受地理環(huán)境以及人為因素的影響，前幾十年造成了大量新的水土流失。從1992年的95萬km2水土流失面積，擴增至1999年的103萬km2[4]。根據(jù)新疆2012—2019年間的水土流失普查報告和動態(tài)監(jiān)測結(jié)果，新疆土壤侵蝕面積從2012年的88.5414萬km2(不含凍融侵蝕面積9.3552萬km2)減少至83.98萬km2，減少了4.56萬km2，累計治理水土流失面積接近1.3個海南島國土面積，由占新疆國土面積的53.18%下降至51.21%。2012年新疆全區(qū)風(fēng)力侵蝕面積為79.78萬km2，占總侵蝕面積的81.49%，水力侵蝕面積為8.76萬km2，占總侵蝕面積的8.59%[5]；2019年新疆全區(qū)風(fēng)力侵蝕面積為75.67萬km2，占總侵蝕面積的90.06%，水力侵蝕面積為8.31萬km2，總占比為9.89%。新疆2012年和2019年水土流失類型變化表見表1。

由表1可知，2012年至2019年間，新疆水土流失治理成效主要表現(xiàn)在水土流失強度為強烈及以上的區(qū)域。2019年較2012年相比，輕度、中度強度等級的水土流失面積有所增加，其中中度水土流失面積將近增加了2012年中度水土流失面積的一半；強烈及以上等級的土壤侵蝕面積均有不錯的減幅，由2012年的8.32萬km2減少至3.39萬km2；從侵蝕形式來看，風(fēng)力侵蝕和水土侵蝕面積均有相同程度的減少。

表1 新疆2012年和2019年水土流失類型變化表 單位：萬km2

新疆2012年和2019年各州(地、市)不同強度侵蝕面積如圖1所示。

從空間分布上看，和田地區(qū)、塔城地區(qū)、阿克蘇地區(qū)以及巴音郭楞蒙古自治州(以下簡稱巴州)的輕度和中度水土流失面積較多，阿勒泰地和巴州地區(qū)的強烈程度的水土流失面積較多，極強烈程度的水土流失侵蝕主要分布在巴州、塔城地區(qū)以及阿勒泰地區(qū)，哈密地區(qū)以及吐魯番市地區(qū)劇烈程度的水土流失面積較多；就2019年與2012的水土流失強度以及面積變化來看，由圖1可知，水土流失治理面積最多的地區(qū)是巴州地區(qū)，治理面積累計達15萬km2，其中，輕度侵蝕面積減少得最多，由圖2可知，其減幅達70%多，強烈及以上的侵蝕面積也大大減少，巴州水土流失嚴重程度最高的劇烈侵蝕面積幾乎已經(jīng)得到了完全治理，水土流失防治效果顯著，為新疆水土流失治理做出了很大的貢獻。其次從水土流失累計治理面積來看，除克拉瑪依市無明顯變化外其余各地區(qū)均有不同程度的水土流失累計治理面積。

圖1 新疆2012年和2019年各州(地、市)不同強度侵蝕面積(單位：km2)

雖然克拉瑪依市總體水土流失治理面積無明顯變化，但其在水土流失強度上的侵蝕面積卻有變化，2012年輕度和強烈程度的水土流失面積分別為3314和135km2，2019年的輕度水土流失面積卻分別為5784、216km2，增幅分別達74.53%和60%；中度、極強烈和劇烈侵蝕面積在2012年和2019年分別為1099、1004、635，17、168、0km2，減幅分別達98.45%、83.27%和100%，總的來說，克拉瑪依市的水土流失情況在侵蝕強度上得到了很大的改善，對新疆水土流失治理也做出了一定的貢獻。另外，博爾塔拉蒙古自治州(以下簡稱博州)2012—2019年這8年的時間里，水土流失治理成果也非常顯著，其境內(nèi)的水土流失面積從2012年的21405km2銳減至921km2，減幅達95.7%，而且博州的各種侵蝕強度水土流失面積均有較大幅度的減少，各種侵蝕強度的水土流失面積從2012年的6685、9549、1570、1149、2452km2分別銳減至167、224、275、194、61km2，減幅分別達97.50%、97.65%、82.48%、83.12%、97.51%，水土流失防治效果突出。

新疆2019年與2012年水土流失強度變化比例如圖2所示。

雖然新疆各州、市在水土流失防治成果上均有所成效，但由圖2可知(圖2的計算規(guī)則是2012年各強度的水土流失面積減去2019年的各強度侵蝕面積，然后除以2012年各強度的水土流失面積)，各市、州的水土流失防治效果卻有差異，其中，哈密地區(qū)、昌吉州、伊犁州、克州、喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、吐魯番地區(qū)以及克拉瑪依市均有一種或多種侵蝕強度類型的水土流失面積增加。吐魯番市中度侵蝕類型的水土流失面積增幅最廣，2019年的中度侵蝕面積為2700km2，為2012年的7.9倍(2012年為303km2)；阿克蘇地區(qū)的強烈和極劇程度的侵蝕面積均有較大幅度的增加，分別從2012年的3119、255km2增至6830、835km2，增幅為119%和227%，由此可以推測阿克蘇地區(qū)的水土流失防治效果主要體現(xiàn)在輕度侵蝕類型方面；另外喀什地區(qū)和克州強烈土壤侵蝕面積也有所增加，分別從2012年的1654、2381km2增至7553、7686km2，增幅達幾倍，由此可見新疆各地區(qū)的水土流失防治成果有所不同。

3 水土流失評價

3.1 評價方法

水土流失嚴重指數(shù)[6]

表達一個地區(qū)水土流失嚴重程度的量化指標是水土流失嚴重指數(shù)，從概念上講是指單位水土流失面積的平均水土流失強度，該指數(shù)不僅能表示不同強度的水土流失面積的貢獻程度，還能反映某區(qū)域的流失面積，其數(shù)學(xué)表達式是用某區(qū)域不同侵蝕等級的水土流失面積乘以各強度的權(quán)重之和然后除以該區(qū)域的整體水土流失面積[7]。其表達式為：

(1)

式中，I—水土流失嚴重指數(shù)；i—水土流失強度等級，一共六級，分別為微度、輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈；Mi—第i級侵蝕強度的權(quán)重，各級侵蝕強度權(quán)重見表2，其中各級侵蝕的強度權(quán)重參考SL 190—2007《土壤侵蝕分級標準》；Ai—第i級侵蝕強度的水土流失面積,km2；A—該區(qū)域各級強度水土流失面積總和,km2。

表2 各級侵蝕強度權(quán)重

根據(jù)各級侵蝕強度可以計算出水土流失嚴重指數(shù)的范圍是在0～24之間，將水土流失嚴重指數(shù)分為0～1.5、1.5～6、6～24三個等級，嚴重等級分別為輕度、中度、強度[8]。

圖2 新疆2019年與2012年水土流失強度變化比例

3.2 評價結(jié)果

運用該水土流失強度指標公式得出新疆2012年水土流失強度指數(shù)為6.54，屬于強度類型的水土流失范疇，2019年水土流失強度指數(shù)為4.84，屬于中度類型的水土流失。從2012年到2019的水土流失強度指標變化來看，新疆全域在水土流失治理方面成效顯著，2019年水土流失強度指標比2012年降低26%，水土流失嚴重程度有強度降低為中度，這得益于國家對水土流失治理的重視以及新疆自治區(qū)進行多年的“放管服”改革政策和對水土保持工作的有力監(jiān)督[9]。

由表3計算結(jié)果可知全區(qū)14個市、州在2012年有4個市、州屬于強度類型的水土流失，其中包括吐魯番市、巴州、昌州以及哈密地區(qū)，其余10個州均為中度類型水土流失；2019年新疆14個州、市中仍有3個州、市屬于強度水土流失類型，其中包括吐魯番市、博州以及哈密地區(qū)，其中與2012年相比，巴州和昌吉州均由強度類型水土流失降低為中度水土流失類型區(qū)域，而博州卻由中度水土流失類型惡化為強度水土流失；由表3可以發(fā)現(xiàn)，除博州外，阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、克州、以及伊犁州的區(qū)域水土流失強度指數(shù)較2012年均有所上升，其中克州增加了2.9，這也剛好可以解釋圖2中出現(xiàn)的以上4州各強度類型水土流失面積出現(xiàn)不降反增的情況，主要是因為這些區(qū)域中度及以上強度的侵蝕面積較2012年增幅較大[10]。

表3 2012年和2019年新疆各地區(qū)水土流失嚴重等級變化表

4 結(jié)論

新疆整體水土流失強度從強度類型降至中度類型，水土流失治理效果顯著，各種程度的水土流失面積均有不同幅度的減少，中度及以上程度的侵蝕面積減幅較大。但新疆水土流失面積仍然很大，2019年新疆水土流失面積為83.98萬km2，占新疆國土面積的一半，其中還不包含凍融面積。除克拉瑪依市外，各州、市的水土流失面積均有減少。如果繼續(xù)保持對中度及以上強度等級的侵蝕土地進行治理，同時防止輕度土壤侵蝕面積增加，那么未來新疆水土流失嚴重程度可以減至輕度類型?？偟膩碚f，新疆水土流失治理工作成效顯著，但水土流失治理與保持工作仍然繁重。