張玉剛,盧慧中,曹龍熹,梁音?(.太湖流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站,00434,上海;.中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,0008,南京;3.中國科學(xué)院大學(xué),00049,北京)
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太湖流域片土壤侵蝕現(xiàn)狀與變化
張玉剛1,盧慧中2,3,曹龍熹2,梁音2?
(1.太湖流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站,200434,上海;2.中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,210008,南京;3.中國科學(xué)院大學(xué),100049,北京)
摘要:為研究近10年來太湖流域片土壤侵蝕情況,借助2次水利部土壤侵蝕調(diào)查數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析太湖流域片土壤侵蝕現(xiàn)狀及其面積在空間上的分布,得出2002—2011年間土壤侵蝕的變化趨勢(shì),并利用土壤侵蝕綜合指數(shù) EI,對(duì)流域片的土壤侵蝕情況進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:2011年太湖流域片土壤侵蝕總面積為2.3萬km2。其中太湖流域侵蝕面積0.1萬km2,東南諸河地區(qū)侵蝕面積2.2萬 km2,侵蝕等級(jí)均以輕度侵蝕為主;但太湖流域的輕度侵蝕面積所占比例更大,而東南諸河中度侵蝕及其以上的侵蝕等級(jí)面積所占比例更大。2002—2011年間,太湖流域片土壤侵蝕面積整體上呈逐步減小的趨勢(shì),共減少1.08萬km2,年均減少1 201.24 km2;其中,輕度、中度和強(qiáng)烈侵蝕面積減小,而極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕面積增加。太湖流域地區(qū) EI值遠(yuǎn)小于東南諸河地區(qū) EI值(1.65),表明東南諸河土壤侵蝕總體情況更嚴(yán)重。2002—2011年太湖流域片EI值減小,但少數(shù)區(qū)域EI值增加明顯。建議將其列為重點(diǎn)治理區(qū),進(jìn)行有針對(duì)性的治理。
關(guān)鍵詞:太湖流域及東南諸河;水土流失;變化趨勢(shì);土壤侵蝕綜合指數(shù);侵蝕強(qiáng)度
項(xiàng)目名稱:國家自然科學(xué)基金“紅壤丘陵區(qū)小流域路網(wǎng)的水沙效應(yīng)作用機(jī)理與模擬”(41571273);國家科技支撐計(jì)劃“大型崩崗的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)技術(shù)與示范”(2014BAD15B0302)
太湖流域及東南諸河簡(jiǎn)稱“太湖流域片”,因經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城鎮(zhèn)化程度高,不合理的土地利用和開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目多,使得水土流失問題近年來逐漸受到關(guān)注[1 2]。前人已分別對(duì)流域片內(nèi)太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)[3 6]、上海[7 8]、江蘇[9 11]、浙江[12 15]、福建[16 19]和安徽[21 23]的水土流失情況、主導(dǎo)因素及防治措施進(jìn)行研究;但在進(jìn)行多年的水土保持工作后,近10年來,流域片內(nèi)的土壤侵蝕情況及其動(dòng)態(tài)變化尚不清楚。開展太湖流域片土壤侵蝕研究,全面查清土壤侵蝕現(xiàn)狀,分析在流域片土壤侵蝕的分布、面積和強(qiáng)度,掌握土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化情況,并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的定量評(píng)價(jià),可為流域片水土保持科研、管理和綜合治理服務(wù),為科學(xué)制定流域片可持續(xù)發(fā)展方案提供依據(jù),從而推進(jìn)水土資源合理配置和高效利用。
太湖流域片地跨蘇、浙、滬、閩、皖(E 112°25'50″~119°40'58″,N 23°35'47″~32°17'03″)。其中,太湖流域包括江蘇省蘇南地區(qū)、浙江省杭嘉湖地區(qū)、上海市(除崇明縣),東南諸河包括浙江省大部分地區(qū)、福建省(除韓江流域)以及安徽省黃山市和宣城市部分地區(qū)。流域片土地總面積24.50萬km2。其中,太湖流域部分3.69萬km2,東南諸河部分20.81萬km2[1]。太湖流域河流縱橫交錯(cuò),水網(wǎng)如織,是典型的平原水網(wǎng)地區(qū),素有“江南水鄉(xiāng)”之稱;流域內(nèi)以平原為主,其占總面積的80%。東南諸河區(qū)內(nèi)以山地、丘陵為主,山丘區(qū)面積占全區(qū)面積的90%。流域片屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),降雨集中在4—9月,雨量充沛,且常以臺(tái)風(fēng)、暴雨出現(xiàn),年平均降雨量1 100~2 200 mm;植被多為中亞熱帶常綠闊葉林[1];主要土壤類型為紅壤和黃壤,土壤可蝕性較大,易發(fā)生侵蝕。
2.1數(shù)據(jù)來源
原始數(shù)據(jù)來自第1次全國水利普查中水土保持情況數(shù)據(jù)(2011年),以及第3次全國土壤侵蝕遙感普查數(shù)據(jù)(2002年)。
2.2土壤侵蝕綜合指數(shù)計(jì)算方法
梁音等[24]2009年提出,土壤侵蝕綜合指數(shù)的概念與計(jì)算方法,本文利用其所得成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。土壤侵蝕綜合指數(shù)EI(Erosion Index)是評(píng)價(jià)一個(gè)單元內(nèi),土壤侵蝕整體情況的綜合指標(biāo),將一個(gè)單元內(nèi)各級(jí)土壤侵蝕面積和土地總面積量化分級(jí),進(jìn)行權(quán)重變換后,形成的一個(gè)綜合指標(biāo)數(shù)值。其表達(dá)式為
式中:IE為評(píng)價(jià)單元土壤侵蝕綜合指數(shù);Wi為評(píng)價(jià)單元土壤侵蝕等級(jí)權(quán)重分值;Ai為評(píng)價(jià)單元第 i等級(jí)侵蝕的面積,km2;S為評(píng)價(jià)單元的土地總面積,km2;i為土壤侵蝕等級(jí)數(shù),其取值范圍為1~5之間的整數(shù)。關(guān)于權(quán)重分值 Wi的確定,依據(jù) SL190—2007《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,土壤侵蝕等級(jí)與其對(duì)應(yīng)侵蝕模數(shù)中值,采用多項(xiàng)式方程模擬法,確定劇烈侵蝕中值。將劇烈侵蝕的權(quán)重分值設(shè)為100%,計(jì)算各自級(jí)別中值所占劇烈侵蝕預(yù)測(cè)中值的比例,作為其權(quán)重分值Wi,其結(jié)果見表1[24]。土壤侵蝕綜合指數(shù) IE的取值范圍,理論上是0~100之間,IE值大,表示某一單元的土壤侵蝕嚴(yán)重,反之,IE值小,表示另一單元土壤侵蝕輕微。
表1 土壤侵蝕綜合指數(shù)權(quán)重值Tab.1 Weight of integrated erosion index
3.1太湖流域及東南諸河土壤侵蝕面積現(xiàn)狀及其空間分布
2011年太湖流域片土壤侵蝕面積的總體情況見表2,侵蝕總面積為2萬2 872.59 km2,東南諸河的侵蝕面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于太湖流域的侵蝕面積,其面積占流域片侵蝕總面積的95.35%,而太湖流域的侵蝕面積僅占流域片侵蝕總面積的4.65%。從土壤侵蝕面積占流域土地面積來分析(表3),太湖流域的土壤侵蝕面積只占其土地面積的3.96%,而東南諸河所占其土地面積的比例為10.43%。二者均說明東南諸河較之太湖流域土壤侵蝕面積更大。
從侵蝕強(qiáng)烈程度的情況(表2和表3)可見,輕度侵蝕是流域片侵蝕的主要等級(jí),為流域土壤侵蝕總面積的61.10%,強(qiáng)烈侵蝕及其以上的侵蝕面積很少。太湖流域與東南諸河相比,輕度侵蝕面積所占比例較大,而中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈及劇烈侵蝕的面積所占比例均較小。這說明雖然太湖流域和東南諸河的侵蝕等級(jí)均以輕度侵蝕為主;但太湖流域的輕度侵蝕面積所占比例更大,而東南諸河中度侵蝕及其以上的侵蝕等級(jí)面積所占比例更大,尤其在中度、強(qiáng)烈侵蝕的侵蝕等級(jí)上表現(xiàn)的更加明顯。
表2 太湖流域片土壤侵蝕面積現(xiàn)狀Tab.2 Situation of soil erosion area in Taihu Lake basin
表3 太湖流域片土壤侵蝕面積占土地面積比例Tab.3 Soil erosion percentage of land area in Taihu Lake basin %
太湖流域片行政區(qū)劃各省區(qū)土壤侵蝕面積見表4。福建省侵蝕面積最大為1萬989.40 km2,且強(qiáng)烈侵蝕以上侵蝕等級(jí)面積所占比例很大,占侵蝕總面積的19.16%;浙江省土壤侵蝕面積次之,但其侵蝕面積以輕度侵蝕和中度侵蝕為主(90.74%);流域內(nèi)安徽省強(qiáng)烈侵蝕以上侵蝕等級(jí)面積占總流失面積的23.42%;江蘇省土壤侵蝕面積為503.83 km2,侵蝕面積同樣以輕度侵蝕和中度侵蝕為主(91.40%);上海市土壤侵蝕面積僅為2.06 km2,只有輕度侵蝕和中度侵蝕。
表4 太湖流域片行政區(qū)劃范圍內(nèi)各省區(qū)土壤侵蝕面積Tab.4 Soil erosion area in each administrative division of Taihu Lake basin
從行政區(qū)劃的空間分布(圖1a)來看,流域片中,侵蝕面積在0~100 km2的地區(qū),包括太湖流域大多數(shù)地區(qū)以及東南諸河少數(shù)地區(qū)。主要有江蘇省南部、上海全部、安徽省東南部地區(qū)、浙江省東北沿海地區(qū)和南部的市縣以及福建省南部、西部和東南沿海的小部分地區(qū)。侵蝕面積在100~300 km2的地區(qū),主要分布在東南諸河的大部分地區(qū),包括浙江省西部、中部和大部分沿海地區(qū)以及福建省中部、西部大部分地區(qū)和南部的部分縣市。而侵蝕面積在300~690.34 km2的地區(qū),所占面積較少,主要零星地分布在歙縣、臨安市、青田縣、安溪縣和建甌市等地。
進(jìn)一步分析不同侵蝕強(qiáng)度所占水土流失面積比例的空間分布(圖1)發(fā)現(xiàn),每從輕度侵蝕強(qiáng)度逐漸到極強(qiáng)烈及劇烈侵蝕都有其分布特點(diǎn)。從輕度侵蝕的分布(圖1b)來看,江蘇省和浙江省的大部分地區(qū),輕度侵蝕面積相對(duì)較大,其所占總面積比例較高(>70%),甚至有很多地方達(dá)到95%以上,而福建省的大部分地區(qū),輕度侵蝕面積相對(duì)較小(<50%),甚至有些地方 <30%。浙江省北部和東南部小部分地區(qū)、東南諸河的安徽省地區(qū)以及福建省東南和西北部分地區(qū),中度侵蝕所占面積比例較大(>30%),江蘇省、浙江省中部地區(qū)和福建省中部地區(qū),中度侵蝕面積相對(duì)較小(圖1c)。程度更高的侵蝕等級(jí)(圖1d,圖1e,圖1f),包括強(qiáng)烈侵蝕、極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕面積比例較大的地區(qū)(>30%),主要集中在福建省的大部分地區(qū)、浙江省的西部和東南部的小部分地區(qū)及東南諸河的安徽省地區(qū),而江蘇省和浙江省的中部地區(qū)很少有強(qiáng)烈侵蝕,甚至沒有強(qiáng)烈侵蝕。而東南諸河的安徽省地區(qū)、浙江省部分地區(qū)和福建省大部分地區(qū)的侵蝕等級(jí),雖然也以輕度侵蝕和中度侵蝕為主,但是強(qiáng)烈侵蝕、極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕的面積比例很高,在空間上表現(xiàn)的十分明顯。
3.2太湖流域及東南諸河2002—2011年水土流失演變趨勢(shì)
從2002—2011年,太湖流域片土壤侵蝕面積呈逐步減小的趨勢(shì),共減少1萬811.14 km2,年均減少1 201.24 km2(表5)。其中,輕度侵蝕、中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕的面積減小,而極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕的面積增加。侵蝕面積減小,主要集中在輕度侵蝕和中度侵蝕上,但極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕的面積增加量很多。
圖1 太湖流域片2011年各縣土壤侵蝕面積圖Fig.1 Soil erosion areas in the counties of Taihu Lake basin in 2011
表5 太湖流域片2002—2011年土壤侵蝕面積變化量Tab.5 Changes of soil erosion area during 2002 to 2011 in Taihu Lake basin km2
圖2 太湖流域片2002—2011年各縣土壤侵蝕面積變化圖Fig.2 Changes of soil erosion areas in the counties of Taihu Lake basin from 2002 to 2011
從空間分布分析2002—2011年的土壤侵蝕面積變化量,同樣可以明顯看出流域的大部分地區(qū),侵蝕面積是減小的(圖2a)。面積減小量較多的地區(qū)(-911.97~-150 km2),主要集中在安徽省東南部、浙江省的西北部和中南部以及福建省的長(zhǎng)汀縣等地也有零星分布。浙江省北部和南部以及福建省北部,侵蝕減小的面積較小(-75~0 km2),侵蝕增加面積較小的地區(qū)(0~75 km2),零星分布在浙江省和福建省。侵蝕面積增加明顯的地區(qū)(75~250.49 km2),主要集中在福建省西北部和中部、浙江省的小部分地區(qū)。圖2b示出輕度侵蝕面積變化的空間分布,安徽省、浙江省大部分地區(qū)、福建省東部和西南部分地區(qū),輕度侵蝕面積是減小的,浙江省西北部和安徽省輕度侵蝕減小的面積較大(<-150 km2),浙江省北部和東南部地區(qū)、福建省中部的一些地區(qū),輕度侵蝕的面積沒有明顯減小(-50~0 km2),而福建省北部和東南部、浙江省小部分地區(qū),輕度侵蝕的面積是明顯增加的(>50 km2)。中度侵蝕面積變化的空間分布如圖2c所示,只有少數(shù)地區(qū)中度侵蝕面積是明顯增加的(>25 km2),如臺(tái)州市、諸暨市,邵武市、建甌市和寧化縣等地,浙江省北部和福建省北部部分地區(qū),中度侵蝕面積減小的較少(-25~0 km2),減小的面積較多(>75 km2)的地區(qū),主要集中在浙江省中部。強(qiáng)烈侵蝕面積變化如圖2d所示,面積減小較多的地區(qū)(<-30 km2),主要集中在福建省中西部的大部分地區(qū)、浙江省杭州和溫州地區(qū),而強(qiáng)烈侵蝕面積增加較明顯的地區(qū)(>15 km2),分布在浙江省的臺(tái)州地區(qū)、流域安徽省部分及福建省建甌市、光澤縣、將樂縣和建安市等地,浙江省東北和西南一些地區(qū)、福建省東南沿海地區(qū)及西北地區(qū),強(qiáng)烈侵蝕面積增加量不大(0~15 km2)。極強(qiáng)烈侵蝕面積的變化如圖2e所示,只有福建省長(zhǎng)汀縣極強(qiáng)烈侵蝕面積是明顯減小(-85.86 km2),而流域中大部分地區(qū),極強(qiáng)烈侵蝕面積增加量不明顯(0~10 km2)。福建省的中部、安徽黃山市和浙江臨安市增加面積較多(>10 km2)。圖3f示出劇烈侵蝕面積變化的空間分布,只有極小部分地區(qū),劇烈侵蝕面積變化是減小的(<0 km2),如福建的長(zhǎng)汀縣、連城縣,建寧縣、武夷山市和寧德市等地區(qū),其余地區(qū)劇烈侵蝕的面積都是增加的。其中臺(tái)州地區(qū)和泉州地區(qū)劇烈侵蝕增加量較大(>5 km2)。
3.3太湖流域及東南諸河土壤侵蝕綜合指數(shù)EI值狀況及空間分布
應(yīng)用方程(1),對(duì)太湖流域和東南諸河的土壤侵蝕綜合指數(shù)EI進(jìn)行計(jì)算。2011年度太湖流域片各省市的EI值見表6,太湖流域總EI值為0.33,東南諸河總EI值為1.65。其中東南諸河浙江地區(qū)EI值最小為1.51,安徽省的 EI值最大為1.84??梢钥闯?,太湖流域EI值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于東南諸河EI值;從另一個(gè)側(cè)面表明,東南諸河的土壤侵蝕總體狀況要更嚴(yán)重。從EI值的空間分布(圖3)來看,太湖地區(qū)的土壤侵蝕狀況較好,大多數(shù)地區(qū)縣市EI值<0.5;東南諸河中安徽省休寧縣、歙縣和績(jī)溪縣的狀況比較嚴(yán)重,其 EI值均 >3;浙江省西部 EI值大多 < 1.5,而其東部土壤侵蝕比較嚴(yán)重,EI值均 >1.5,甚至溫州市轄區(qū)、洞頭縣和蒼南縣等地,EI值均>3,甚至>4。福建省北部地區(qū)、東部部分地區(qū)、上杭縣和長(zhǎng)汀縣,EI值較小(<1),而閩清縣、莆田市等地,EI值均>4,其余大部分地區(qū)EI值在1~2之間。
表6 太湖流域片2002—2011年EI值的變化Tab.6 Changes of EI values in Taihu Lake basin during 2002 to 2011
圖3 太湖流域片2011年各縣EI值圖Fig.3 EI value in the counties of Taihu Lake basin in 2011
2002—2011年,太湖流域片 EI值變化如圖4所示,大部分地區(qū)EI值都減小,說明太湖流域片土壤侵蝕狀況整體上呈減小的趨勢(shì)。在空間上,浙江省大部分地區(qū)、福建省南部零星地區(qū)和安徽部分地區(qū)的EI值是明顯減小的(>0.5),說明這些地區(qū)在2002—2011年間,水土保持工作做得比較好,特別是浦江縣、龍游縣、永康市、平陽縣和長(zhǎng)汀縣,EI值減小超過3個(gè)指數(shù)單位。浙江省的東北部和福建省部分地區(qū),EI值略微減小(-0.5~0),黟縣、歙縣、休寧縣、衢州市、奉化縣、紹興市、武夷山市、三明市和漳平市等地區(qū),EI值略微升高(0~0.5)。諸暨市、臺(tái)州市轄區(qū)、溫嶺市、閩清縣、閩侯縣、莆田市和廈門市等地,EI值明顯升高超過1.5個(gè)指數(shù)單位,這說明在2002—2011年,這些地區(qū)土壤侵蝕情況變得愈發(fā)嚴(yán)重。
圖4 太湖流域片2002—2011各縣EI值變化圖Fig.4 Changes of EI values in the counties of Taihu Lake basin during 2002 to 2011
1)太湖流域片土壤侵蝕總面積為2.3萬 km2,東南諸河侵蝕面積遠(yuǎn)大于太湖流域侵蝕面積,侵蝕等級(jí)均以輕度侵蝕為主;但太湖流域的輕度侵蝕面積比例更多,而東南諸河中度侵蝕及其以上的侵蝕等級(jí)面積比例更多。
2)2002—2011年間,太湖流域片土壤侵蝕面積整體減小。其中,輕度侵蝕、中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕的面積減小,而極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕的面積增加。強(qiáng)烈侵蝕及其以上侵蝕等級(jí)面積增加的地區(qū),是今后治理的重點(diǎn)地區(qū),應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn),加強(qiáng)流域管理,配置不同的水土保持措施。
3)太湖流域地區(qū)的 EI值遠(yuǎn)小于東南諸河地區(qū)的EI值,表明東南諸河的土壤侵蝕總體狀況更嚴(yán)重。2002—2011年,太湖流域片EI值減小,說明太湖流域片土壤侵蝕狀況整體上呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì);但少數(shù)區(qū)域EI值增加明顯,建議下一步將其列為重點(diǎn)治理區(qū),進(jìn)行有針對(duì)性的治理。
4)嚴(yán)格意義上講,2期所用的調(diào)查方法并不相同,2011年的普查,是首次利用CSLE模型評(píng)價(jià)不同侵蝕類型的分布、面積和強(qiáng)度,而2002年的調(diào)查,還是利用因子疊加法,對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行估算,并且2期遙感影像信息源等精度也不盡相同。兩者進(jìn)行對(duì)比,在太湖流域片局部少數(shù)地區(qū),有可能得出與實(shí)際情況不一樣的結(jié)果;但是大體上,兩者進(jìn)行比較后,得到的土壤侵蝕變化趨勢(shì),應(yīng)該是與實(shí)際變化趨勢(shì)保持一致的。郭春香[25]曾以江西省瀲水河流域?yàn)槔?,?duì)我國土壤侵蝕普查中水蝕模型進(jìn)行對(duì)比研究,結(jié)果表明,基于CSLE模型的抽樣調(diào)查法,其估算結(jié)果最接近于真實(shí)的流域侵蝕量,因子疊加法次之。事實(shí)上,現(xiàn)有的全國范圍內(nèi),4次土壤侵蝕調(diào)查的方法都不相同;但是,4次土壤侵蝕調(diào)查的數(shù)據(jù)也常被拿來對(duì)比,得到幾十年來大體上我國土壤侵蝕情況的動(dòng)態(tài)變化。
[1]羅尖,臧貴敏.太湖流域及東南諸河地區(qū)水土流失防治布局與思路[J].亞熱帶水土保持,2014,26(4): 43.Luo Jian,Zang Guimin.Layout and thinking of the soil erosion prevention in Taihu Lake watershed and River Areas at South-east China[J].Subtropical Soil and Water Conservation,2014,26(4):43.(in Chinese)
[2]張玉剛,張辰.對(duì)太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)水土流失狀況及防治對(duì)策的認(rèn)識(shí)[C].中國水土保持學(xué)會(huì)規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì) 2012年年會(huì),江蘇揚(yáng)州,2012.Zhang Yugang,Zhang Chen.Understanding status and prevention countermeasures of soil andwater loss in Taihu Basin plain river network[C].Planning and Design Commission of Chinese Soil and Water Conservation Society Conference Proceedings,Yangzhou,Jiangsu,2012.(in Chinese)
[3]袁洪州,周航,張陸軍,等.太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)容易發(fā)生水土流失區(qū)域初探[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2013(12):25.Yuan Hongzhou,Zhou Hang,Zhang Lujun,et al.Water and soil loss-prone region in Taihu Basin plain river network[J].Water Resources Planning and Design,2013 (12):25.(in Chinese)
[4]曾海鰲,吳敬祿,林琳.137Cs示蹤法研究太湖流域土壤侵蝕分布與總量[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2008,28(2):79.Zeng Haiao,Wu Jinglu,Lin Lin.Using137Cs tracer technique to investigate soil erosion distribution and total erosion amount in Taihu Lake catchment[J].Marine Geology&Quaternary Geology,2008,28(2):79.(in Chinese)
[5]王琛瑞,張金池.太湖流域水土流失影響因素及土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2000,24(6):31.Wang Chenrui,Zhang Jinchi.Influential factors analysis and forecasting model development of soil erosion in Taihu Valley[J].Journal of Nanjing Forestry University:Natural Sciences Edition,2000,24(6):31.(in Chinese)
[6]卜兆宏,唐萬龍,楊林章,等.水土流失定量遙感方法新進(jìn)展及其在太湖流域的應(yīng)用[J].土壤學(xué)報(bào),2003,40(1):1.Bu Zhaohong,Tang Wanlong,Yang Linzhang,et al.The progress of quantitative remote sensing method for annual soil losses and application in Taihu-Lake catchments [J].Acta Pedologica Sinica,2003,40(1):1.(in Chinese)
[7]毛興華,韋浩,金云.上海市水力侵蝕現(xiàn)狀與水土保持措施分析[J].中國水土保持科學(xué),2013,11(2):114.Mao Xinghua,Wei Hao,Jin Yun.Analysis of soil hydraulic erosion status in Shanghai and its soil and water conservation measures[J].Science of Soil and Water Conservation,2013,11(2):114.(in Chinese)
[8]吳景社,李勉,哈歡.上海市水土流失重點(diǎn)防治區(qū)劃分研究[J].中國水土保持,2013(9):11.Wu Jingshe,Li Mian,Ha Huan.Key prevention and control zoning of soil and water loss area of Shanghai Municipality[J].Soil and Water Conservation in China,2013 (9):11.(in Chinese)
[9]張磊,孟亞利.基于 GIS的江蘇省太湖流域水土流失評(píng)價(jià)[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,21(6):129.Zhang Lei,Meng Yali.Evaluation of water and soil loss in Taihu Basin of Jiangsu province based on GIS[J].Acta Agriculturae Jiangxi,2009,21(6):129.(in Chinese)
[10]吳穎超,王震,曹磊,等.基于GIS和PSR的江蘇省水土流失易發(fā)區(qū)劃分研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2015,24(4):690.Wu Yingchao,Wang Zhen,Cao Lei,et al.Study on delimitation of soil and water loss-prone areas of Jiangsu province based on GIS and PSR[J].Resources and Environment in the Yangtze Basin 2015,24(4):690.(inChinese)
[11]張洋,彭瑤,劉競(jìng)妍,等.江蘇省水土流失重點(diǎn)防治區(qū)劃分[J].水土保持通報(bào),2014,34(2):300.Zhang Yang,Peng Yao,Liu Jingyan,et al.Regionalization of key preventing and controlling areas of soil and water loss in Jiangsu province[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2014,34(2):300.(in Chinese)
[12]廖承彬.浙江省水土流失的時(shí)空動(dòng)態(tài)研究[J].中國水土保持,2010(7):60.Liao Chengbin.Temporal and spatial variation of soil and water loss in Zhejiang province[J].Soil and Water Conservation in China,2010(7):60.(in Chinese)
[13]俞丹宏,呂軍.浙江水土流失現(xiàn)狀及防治措施[J].科技通報(bào),1998,14(1):22.Yu Danhong,Lyu Jun.Situation and preventing measures of water loss and soil erosion in Zhejiang province [J].Bulletin of Science and Technology,1998,14(1): 22.(in Chinese)
[14]江影,李世鋒,王安明.浙江省容易發(fā)生水土流失的其他區(qū)域探討[J].中國水土保持,2013(5):19.Jiang Ying,Li Shifeng,Wang Anming.Other areas where are easily eroded in Zhejiang province[J].Soil and Water Conservation in China,2013(5):19.(in Chinese)
[15]葉永棋,楊軒.浙江省水土流失時(shí)空演變研究[J].土壤,2007,39(3):400.Ye Yongqi,Yang Xuan.Temporal and spatial change of soil and water loss in Zhejiang province[J].Soils,2007,39(3):400.(in Chinese)
[16]陳志強(qiáng),陳志彪,陳明華.福建省水土流失強(qiáng)度的地統(tǒng)計(jì)分析[J].自然資源學(xué)報(bào),2011,26(8):1394.Chen Zhiqiang,Chen Zhibiao,Chen Ming.Geostatistical analysis on soil and water loss in Fujian province [J].Journal of Natural Resources,2011,26(8): 1394.(in Chinese)
[17]龔潔.福建省新增水土流失的主要成因與防治思路[J].亞熱帶水土保持,2007,19(3):22.Gong Jie.The main reason and prevention thinking of new soil and water loss in Fujian province[J].Subtropical Soil and Water Conservation,2007,19(3):22.(in Chinese)
[18]黃炎和,林敬蘭,蔡志發(fā),等.影響福建省水土流失主導(dǎo)因子的研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2000,14(2):36.Huang Yanhe,Lin Jinglan,Cai Zhifa,et al.Major influential factors of soil erosion in Fujian province[J].Journal of Soil and Water Conservation,2000,14(2): 36.(in Chinese)
[19]何欽,孔令軍.福建省水土流失治理情況調(diào)查[J].調(diào)研世界,2014(4):34.He Qin,Kong Lingjun.The survey of water and soil loss management in Fujian province[J].The World of Survey and Research,2014(4):34.(in Chinese)
[20]查耀祖.黃山市城市水土流失及預(yù)防對(duì)策[J].水土保持研究,1997,4(1):19.Zha Yaozu.The soil and water loss and its preventive countermeasure in Huangshan city[J].Research of Soil and Water Conservation,1997,4(1):19.(in Chinese)
[21]王雍君.安徽省水土流失的類型,危害與治理[J].工程與建設(shè),2006,20(6):704.Wang Yongjun.The water and soil loss type in Anhui province[J].Engineering and Construction,2006,20 (6):704.(in Chinese)
[22]歐巖峰,張效武.安徽省水土流失重點(diǎn)防治區(qū)劃分及防治對(duì)策[J].治淮,1999(9):24.Ou Yanfeng,Zhang Xiaowu.Key prevention and Control zoning of soil and water loss area and its countermeasure in Anhui province[J].Zhihuai,1999(9): 24.(in Chinese)
[23]梁音,張斌,潘賢章,等.南方紅壤區(qū)水土流失動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)分析[J].土壤,2009,41(4):534.Liang Yin,Zhang Bin,Pan Xianzhang,et al.Changes of soil and water loss in red soil region of southern China [J].Soils,2009,41(4):534.(in Chinese)
[24]梁音,楊軒,蘇春麗,等.基于EI的南方紅壤區(qū)土壤侵蝕縣域差異與趨勢(shì)分析[J].土壤學(xué)報(bào),2009,46 (1):24.Liang Yin,Yang Xuan,Su Chunli,et al.EI-based analysis of variation and trends of soil erosion of red soil region on a county scale[J].Acta Pedologica Sinica,2009,46(1):24.(in Chinese)
[25]郭春香.我國土壤侵蝕普查中水蝕模型的比對(duì)研究[D].北京:中國科學(xué)院大學(xué),2013:34 36.Guo Chunxiang.Comparative study based on the different evaluating model of the soil erosion survey in China—A case study in Lianshui River Basin,Xingguo county,Jiangxi province[D].Beijing:University of Chinese Academy of Sciences,2013:3436.(in Chinese)
Soil erosion situation and changing trend in the Taihu Lake basin,southeastern China
Zhang Yugang1,Lu Huizhong2,3,Cao Longxi2,Liang Yin2
(1.Taihu Basin Monitoring Central Station for Soil and Water Conservation,200434,Shanghai,China; 2.State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,210008,Nanjing,China; 3.University of Chinese Academy of Sciences,100049,Beijing,China)
Abstract:[Background]The Taihu Lake basin,covering the Taihu Lake watershed and the River Area of southeastern China,is the highly developed region in China,and the soil loss caused by intensive human activities have been received much attentions in recent years.[Methods]To study the soil erosion situation of the Taihu Lake basin in the last 10 years,this article analyzed the soil erosion situation and its spatial distribution based on the remote sensing survey data of two periods by the Ministry of Water Resources,acquired the change trend during 2002 to 2011,and evaluated quantitatively the soil erosion situation with erosion index(EI)in the Taihu Lake basin.[Results]The total soil erosion area of the Taihu Lake basin in 2011 was 22 872.59 km2,among it Taihu Lake watershed accounted for 1 064.58 km2and the River Area of southeastern China for 21 808.01 km2.The main erosion intensity was light erosion in the Taihu Lake basin.However,the Taihu Lake watershed had the more percentage ofslight erosion area,while the River Area of southeastern China had more percentage of strong,ultra strong and severe erosion area.From the administrative division perspective,F(xiàn)ujian Province had the most soil erosion area in the Taihu Lake basin.Zhejiang Province took the second place in soil erosion area and the main erosion was light and medium erosion.Anhui Province had the most erosion area of strong,ultra strong and severe relatively,which accounted for 23.42%of the soil erosion.Jiangsu Province and Shanghai had the least soil erosion area and there were nearly only light and medium erosion.From 2002 to 2011,the soil erosion area of the Taihu Lake basin had a decreasing trend in general.The total decrement area was 10 811.14 km2and annual average decrement area was 1 201.24 km2.However,the area of light,moderate and severe erosion decreased and the area of very severe and extremely severe erosion increased.EI is a comprehensive index to assess soil erosion degree.The larger index value indicates more serious erosion.The EI in Taihu Lake watershed was 0.33,while it in the River Area of southeastern China was 1.65 in 2011.The EI was much higher in the River Area of southeastern China,indicating that the soil erosion was more serious as a whole.From 2002 to 2011,EI in the Taihu Lake basin decreased,which explained the soil erosion situation improved in general.But the EI obviously increased in a few areas,such as Zhuji,Taizhou,Wenling of Zhejiang Province and Minqing,Minhou,Putian,Xiamen of Fujian Province,exceeding 1.5 units.[Conclusions]Taihu Lake watershed showed less serious erosion than the River Area of southeastern China.It was also obvious to know that in the most areas of the Taihu Lake basin,the soil erosion area decreased from 2002 to 2011.However,there still were some areas where the erosion area and degree increased.Therefore,we suggested that these areas should be key controlling regions and there should be the countermeasures to prevent further soil erosion.
Keywords:Taihu Lake watershed and River Area of southeastern China;soil erosion;change trend; erosion index;erosion intensity
中圖分類號(hào):S157.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1672-3007(2016)03-0026-09
DOI:10.16843/j.sswc.2016.03.004
收稿日期:2015 11 23修回日期:2016 04 26
第一作者簡(jiǎn)介:張玉剛(1963—),男,高級(jí)工程師。主要研究方向:區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。E-mail:zhangyugang@tba.gov.cn
通信作者?簡(jiǎn)介:梁音(1963—),男,博士,研究員。主要研究方向:土壤侵蝕與水土保持。E-mail:yliang@issas.a(chǎn)c.cn