張永利，王 暉，王留林，劉漢生，吳宜進

(1.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室，湖北 武漢430079；2.華中師范大學 城市與環(huán)境科學學院，湖北 武漢430079； 3.湖北省電力勘測設計院，湖北 武漢430040)

武漢市水土流失現(xiàn)狀及綜合治理對策

張永利1,2，王 暉3，王留林1,2，劉漢生1,2，吳宜進1,2

(1.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室，湖北 武漢430079；2.華中師范大學 城市與環(huán)境科學學院，湖北 武漢430079； 3.湖北省電力勘測設計院，湖北 武漢430040)

水土流失；成因分析；治理措施；武漢市

水土流失不僅會造成生態(tài)環(huán)境破壞，而且阻礙了城市生態(tài)文明建設和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。通過對武漢市水土流失成因、不同區(qū)域水土流失特點、變化趨勢等進行分析研究發(fā)現(xiàn)：武漢市水土流失加劇與其特殊的自然地理條件和城市建設速度加快密切相關(guān)；水土流失面積總體呈下降趨勢，但是部分區(qū)域侵蝕程度有所加劇，表現(xiàn)為強烈、極強烈和劇烈侵蝕面積不斷增加，人為造成的局部水土流失依然嚴峻；城市水土流失主要呈現(xiàn)大分散、小集中、范圍廣等特點，水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)主要集中在林草植被恢復率較低的地區(qū)。通過對武漢市的水土流失現(xiàn)狀進行分析，提出了水土流失綜合治理對策。

水土流失不僅會造成土壤肥力下降、自然資源破壞，還會導致湖泊河庫淤積、防洪蓄水功能降低，更會損害城市生態(tài)環(huán)境、阻礙地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，因此開展水土流失治理是實現(xiàn)地區(qū)生態(tài)文明建設和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一項重要基礎(chǔ)性工程。水土保持在提升城市競爭力和保護城市生態(tài)環(huán)境方面的作用已經(jīng)得到了學者的廣泛認同。以武漢市為例，研究人員對水土保持監(jiān)測技術(shù)、“3S”技術(shù)在水保監(jiān)測中的應用、山區(qū)水土流失防治措施體系和開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測等方面開展了大量研究工作[1-4]，而關(guān)于武漢市城市水土流失現(xiàn)狀、分布和防治措施的研究成果較少。本研究計劃從武漢市水土流失的成因出發(fā)，參考近年的《武漢市統(tǒng)計年鑒》《2009—2013年武漢市水土保持公告》《武漢市水資源公報》，以及部分具有參考價值的文獻和?？?，結(jié)合自然環(huán)境狀況，通過對比不同城區(qū)和不同地貌類型區(qū)的水土流失狀況，分析水土流失的分布特點和變化趨勢，并有針對性地提出防治對策。

1 研究區(qū)概況

武漢位于鄂東南、江漢平原東部，E113°41′～115°05′、N29°58′～31°22′，屬北亞熱帶季風性(濕潤)氣候區(qū)，自然植被以常綠闊葉、落葉闊葉混交林為主，年均氣溫17.6°，年均降水量947 mm，雨量充沛但時空分布不均，常出現(xiàn)旱澇更替。全市現(xiàn)有13個轄區(qū)，其中江岸區(qū)、江漢區(qū)、硚口區(qū)、漢陽區(qū)、武昌區(qū)、洪山區(qū)、青山區(qū)為中心城區(qū)，東西湖區(qū)、蔡甸區(qū)、江夏區(qū)、黃陂區(qū)、新洲區(qū)、漢南區(qū)為新城區(qū)。全市地勢北高南低，以平原為主，兼有少量低山丘陵和崗地：平原主要位于長江、漢江及其支流兩岸和湖泊周圍；丘陵分為三列，北列位于新洲區(qū)、黃陂區(qū)北部，中列橫穿城區(qū)，南列分布在蔡甸區(qū)、江夏區(qū)北部；低山主要分布在黃陂區(qū)和新洲區(qū)東北部，海拔200～500 m。

2 水土流失現(xiàn)狀

2.1 水土流失成因分析

第一，武漢市地處華中地區(qū)，位于我國東部主要雨帶的江淮梅雨帶[5]。近50年的降雨數(shù)據(jù)[6]表明，武漢市各月平均降水量呈正態(tài)分布，雨季尤其是6—8月降雨較多且多為暴雨。集中的降雨為水土流失的發(fā)生提供了動力基礎(chǔ)。第二，武漢市低坡丘陵山區(qū)占總面積的18.10%，壟崗平原占總面積的42.56%，在構(gòu)造形跡的控制下形成的壟崗地貌為水土流失的發(fā)生提供了有利的地形條件[7]。第三，土壤抗沖性較差。全國第二次土壤普查結(jié)果顯示，武漢市土壤類型以水稻土面積最大，占土壤調(diào)查總面積的45.23%，其次是黃棕壤。南方濕熱條件下發(fā)育的以棕紅壤和黃棕壤為主的土體淋溶性較強，在多雨季節(jié)地面排水不良的情況下，雨水向下滲透可將土內(nèi)石灰質(zhì)與其他可溶鹽類溶解沖走，一些較難移去的氧化鐵質(zhì)與黏土等被沖刷并沉積到土壤剖面的B層當中，使得表土難以形成膠粒狀物質(zhì)，土壤黏性降低，抗蝕性較差。第四，隨著“武漢城市圈”建設的持續(xù)推進，社會經(jīng)濟發(fā)展勢頭迅猛，城市化過程中公路、橋梁的建設，房地產(chǎn)開發(fā)，不合理的毀林開荒、圍湖造田等，造成城市地表硬化面積增大、植被覆蓋度降低，遇強降雨天氣很容易誘發(fā)城市水土流失。

2.2 水土流失面積變化

武漢市屬于我國水土流失分區(qū)中的南方紅壤丘陵區(qū)，處于湖北省水土流失重點防治分區(qū)中的“重點治理區(qū)”和“重點預防保護區(qū)”范圍，以水力侵蝕為主[8-9]。近年來武漢市政府不斷加大水土保持生態(tài)建設力度，取得了一定效果，但是局部水土流失加劇的現(xiàn)象依然嚴峻。1996—2013年武漢市土壤侵蝕面積變化趨勢(表1)表明：1996—2006年土壤侵蝕面積不斷增加，到2006年達到高峰值，之后隨著小流域綜合治理、退耕還林(草)、“四荒”治理開發(fā)等的相繼實施，土壤侵蝕逐年加劇的局面得到緩解；2006—2013年土壤侵蝕面積呈明顯下降趨勢，2010年土壤侵蝕面積較2006年減少了436.23 km2，2013年較2010年減少445.41 km2。

表1 1996—2013年武漢市土壤侵蝕面積

據(jù)2013年遙感調(diào)查結(jié)果(圖1)，武漢市土壤侵蝕以輕度為主，占土壤侵蝕總面積的42.46%，中度、強烈、極強烈和劇烈侵蝕面積分別占28.97%、19.28%、9.15%和0.14%。由圖1知，雖然全市范圍內(nèi)土壤侵蝕面積自2006年以來呈總體下降趨勢，但是部分區(qū)域侵蝕程度有所加劇，表現(xiàn)為強烈、極強烈和劇烈侵蝕面積增加，說明人為造成的局部水土流失依然嚴峻。1996—2006年極強烈侵蝕面積0.49～1.61 km2，2013年達到99.11 km2；劇烈侵蝕面積也由2006年的0.03 km2增加到2013年的1.48 km2。

圖1 五次遙感普查土壤侵蝕結(jié)果對比

3 水土流失分布及特點

3.1 主城區(qū)和新城區(qū)

2013年武漢市土壤侵蝕面積1 082.78 km2，占土地總面積的12.75%。受地形、植被等自然因素的影響，加之人為因素的差異性，主城區(qū)和新城區(qū)水土流失的表現(xiàn)特征有所不同。

武漢市土壤侵蝕具有大分散、小集中、范圍廣等特點。大分散主要表現(xiàn)為各區(qū)均有不同程度的土壤侵蝕，土壤侵蝕面積占土地總面積的比例在5.76%～16.24%(表2)。小集中主要表現(xiàn)在全市土壤侵蝕面積集中在新城區(qū)，達986.66 km2，是主城區(qū)的10倍以上，同時新城區(qū)不同程度土壤侵蝕均有，而主城區(qū)不存在劇烈侵蝕。土壤侵蝕在主城區(qū)以輕度和中度侵蝕為主，分別占主城區(qū)土壤侵蝕面積的34.08%和34.18%，而在新城區(qū)則主要以輕度侵蝕為主，占到新城區(qū)土壤侵蝕面積的43.27%。主城區(qū)土壤侵蝕面積較大的是洪山區(qū)，占主城區(qū)土壤侵蝕總面積的54.20%；新城區(qū)土壤侵蝕面積較大的是黃陂區(qū)、江夏區(qū)和新洲區(qū)，分別占新城區(qū)土壤侵蝕總面積的30.21%、27.44%、24.69%。流失范圍廣主要表現(xiàn)在土壤侵蝕面積占全市土地總面積比例較高，為12.75%，流失面積較大。

表2 2013年武漢市土壤侵蝕面積分布 km2

3.2 重點防治區(qū)

根據(jù)2013年武漢市衛(wèi)星遙感影像，水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)主要集中在林草植被恢復率較低的地區(qū)。水土流失重點預防區(qū)主要集中在黃陂木蘭山區(qū)、梅院泥庫區(qū)、黃陂前川、江夏梁子湖水系、都市發(fā)展圈等7個區(qū)域，成片狀分布，面積3 118.93 km2，占全市土地總面積的36.72%；水土流失重點治理區(qū)主要集中在黃陂北部山區(qū)、新洲道觀河庫區(qū)、江夏中部丘陵區(qū)、蔡甸國道沿線等4個區(qū)域，面積1 763.53 km2，占全市土地總面積的20.76%?？傮w來看，水土流失嚴重的區(qū)域主要集中在武漢市的中部、東南部、北部、東北部，其中：黃陂北部山區(qū)因早年亂砍濫伐導致植被覆蓋率降低，水土流失嚴重；江夏中部八分山、長山等丘陵地區(qū)因開山采石等造成自然山體破碎、地表植被破壞嚴重；東湖開發(fā)區(qū)南部鳳凰山一帶因開發(fā)建設造成地表裸露，水土大量流失。

4 水土流失綜合治理對策

根據(jù)武漢市水土流失的成因、變化趨勢和各區(qū)水土流失特點，提出了武漢市水土流失綜合治理對策：①針對降雨集中、多梅雨的特點，盡量避免雨季大規(guī)模施工，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)減少地表裸露時間。②針對低山丘陵、壟崗地貌易發(fā)生水土流失和棕紅壤、黃棕壤淋溶性較強的特點，建議開展小流域水土流失綜合治理：在林草植被稀疏的緩坡區(qū)培育水保林和經(jīng)濟林，必要時可采取封禁治理，充分依靠生態(tài)的自我修復能力；在農(nóng)耕水土流失區(qū)采用保土耕作和增加地表覆蓋的方法，注重土壤改良，增加土壤透水性，減輕徑流沖刷；在坡度大于25°的陡坡區(qū)采取工程和生物措施相結(jié)合的方法，以封山育林為主，改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。③對于侵蝕程度有明顯增加的區(qū)域(主要是強烈、極強烈和劇烈侵蝕區(qū)域)，應加強水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)建設，實現(xiàn)水土流失動態(tài)追蹤，加大監(jiān)管力度。④對城市水土流失治理，既要考慮水土保持措施的經(jīng)濟效益，還要兼顧城區(qū)景觀建設的要求和與周邊生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性。⑤對于生態(tài)功能保護區(qū)和限制性開發(fā)區(qū)，比如生態(tài)湖泊和山區(qū)風景區(qū)要采取更嚴格的環(huán)境保護力度，嚴禁不合理的開發(fā)建設活動，實行強制性保護，避免人為因素對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞。⑥要加強沿江、沿河堤防建設，注重江堤坡岸的水土流失防護；加大水土保持監(jiān)督執(zhí)法力度，促進水土保持方案落實，最大限度地遏制生產(chǎn)建設項目造成的環(huán)境破壞和人為水土流失；重視水土保持法律法規(guī)的完善，推進水土保持生態(tài)補償制度的落實；對水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)的建設項目要嚴格執(zhí)行水土保持方案評審制度，并按規(guī)定上繳水土保持設施補償費；加強水土保持科學技術(shù)研究，以及水土保持規(guī)劃、培訓工作，為水土流失治理提供科技支撐。

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(責任編輯 李楊楊)

S157.2

A

1000-0941(2015)08-0042-03

張永利(1989—)，男，河南周口市人，碩士研究生，主要從事水土保持方面的研究；通信作者吳宜進(1963—)，男，江西九江市人，教授，博士生導師，主要從事區(qū)域資源開發(fā)與利用方面的研究。

2015-03-18