馬 波, 李朝棟, 王百群, Mupenzi Christophe,Nsanzabaganwa Justin, Hakorimana Egide, 張加瓊
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100; 2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100; 3.基加利基督復(fù)臨大學(xué)環(huán)境學(xué)院, 基加利 盧旺達(dá))
盧旺達(dá)共和國(the Republic of Rwanda,以下簡稱“盧旺達(dá)”)作為人口密集區(qū)山地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)典型區(qū)域,研究其土壤侵蝕環(huán)境及現(xiàn)狀,對明確尼羅河上游山地丘陵區(qū)土壤侵蝕規(guī)律十分重要,對該區(qū)制定科學(xué)的土壤侵蝕防治對策具有重要的意義。盧旺達(dá)地處非洲高原西部、白尼羅河上游,是落后的農(nóng)牧業(yè)國家,被聯(lián)合國確定為世界最不發(fā)達(dá)國家之一[1],然而其優(yōu)越的自然條件為糧食、經(jīng)濟(jì)作物的生長提供了有利的條件,但由于人口眾多、經(jīng)濟(jì)落后,糧食常年不能自給自足。隨著盧旺達(dá)2020遠(yuǎn)景規(guī)劃、中國“一帶一路”倡議和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)等在該國的實施和推進(jìn),盧旺達(dá)不僅在經(jīng)濟(jì)上發(fā)展迅速,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和綠色可持續(xù)發(fā)展等方面也得到了高度關(guān)注;目前在河谷農(nóng)業(yè)、土地退化、面源污染、保護(hù)性耕作等及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的領(lǐng)域開展了研究,但是在土壤侵蝕相關(guān)領(lǐng)域還相對匱乏[2-6]。
據(jù)估計,盧旺達(dá)水土流失面積占國土陸地面積約77%(2005年),其水土流失風(fēng)險較高的區(qū)域主要分布于西部山脈、北部的Buberuka高地、中部高原以及東部低地,且與當(dāng)?shù)氐牡匦魏徒涤觋P(guān)系密切[4,7-9]。目前有關(guān)盧旺達(dá)土壤侵蝕的研究側(cè)重于區(qū)域土壤侵蝕風(fēng)險評估,但是在小流域、坡面及田塊尺度上鮮有相關(guān)研究成果報道。在田塊或坡面尺度上,由于海拔、地形等因素的影響,不同地塊的土壤侵蝕風(fēng)險差異巨大,0~700 t/(hm2·a)不等[10]。不合理的水土資源利用及傳統(tǒng)粗放的農(nóng)業(yè)耕作模式,使當(dāng)?shù)氐耐寥狼治g難以得到有效控制,進(jìn)而導(dǎo)致土地退化、水體污染等環(huán)境問題[8,10-12]。前人[4,5,8,10,14]采用GIS分析、遙感影像分析、模型模擬等方法開展了土地利用變化、農(nóng)業(yè)耕作等對土壤侵蝕的影響研究[13],分析了土壤侵蝕對養(yǎng)分遷移、土壤肥力下降等的影響,但是在土壤侵蝕過程與機(jī)理、土壤侵蝕防控等方面還沒有系統(tǒng)的研究成果。因而亟需應(yīng)用新技術(shù)、新數(shù)據(jù)深入研究該區(qū)土壤侵蝕特征、驅(qū)動機(jī)制及時空分異規(guī)律,以闡明盧旺達(dá)土壤侵蝕過程及驅(qū)動機(jī)制。本文采用實地調(diào)查與3S技術(shù)相結(jié)合的方法,對盧旺達(dá)山地丘陵區(qū)開展土壤侵蝕調(diào)查,探尋該區(qū)土壤侵蝕特征及其存在的問題,為盧旺達(dá)乃至白尼羅上游山地丘陵區(qū)水土流失防治提供依據(jù)。
盧旺達(dá)共和國屬東非內(nèi)陸國家,位于赤道南側(cè)的大湖區(qū)((1°—3°S,28°—31°E),國土面積26 338 km2,平均海拔1 598 m,全國大部分區(qū)域?qū)贌釒Ц咴瓪夂蚣盁釒Р菰瓪夂?,年均?6~21 ℃,年均降水量1 156 mm[8]。盧旺達(dá)每年有2個雨季(3—5月、10—11月)和2個旱季(12—2月、9—10月),年內(nèi)降雨分配極為不均。地形地貌主要以山地和高原為主,地勢西高東低,素有“千丘之國”之稱;海拔最低點為魯西茲河(Rusizi River,950 m),而最高點位于卡里辛比火山(Karisimbi Volcano),海拔達(dá)4 519 m。盧旺達(dá)大部分地區(qū)屬尼羅河流域,境內(nèi)主要河流為尼亞巴隆哥河(Nyabarongo River),并最終匯入尼羅河上游支流卡蓋拉河(Kagera River)。盧旺達(dá)曾經(jīng)約1/3國土面積被森林所覆蓋,但由于不斷增加的人口壓力,加之傳統(tǒng)粗放農(nóng)業(yè)耕作模式和砍伐樹木獲取生活燃料,導(dǎo)致大量森林遭到破壞,森林覆蓋率曾一度下降至2000年的8.9%[20],目前森林面積約6.20×105hm2,占全國面積24%。盧旺達(dá)系聯(lián)合國公布的世界最不發(fā)達(dá)國家之一,全國總?cè)丝? 220萬(2017年),主要集中于中部地區(qū)和西部基伍湖沿岸。經(jīng)濟(jì)以農(nóng)牧業(yè)為主,農(nóng)牧業(yè)用地約占國土面積78.9%,從業(yè)人口約占勞動力總?cè)丝?4%,但糧食不能自給;2017年農(nóng)牧業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值約33.2%[21]。耕地面積約為1.20×106hm2,約占國土面積45.6%,由于該國人口稠密,每個家庭平均耕地面積不足0.6 hm2[22],人均耕地面積僅為0.12 hm2。大部分耕地為坡耕地,且坡度較陡。由于耕地的過度開墾,導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失,而有限的國土面積也已難以承載不斷增長的人口。當(dāng)前,盧旺達(dá)正面臨著森林砍伐、過度放牧、土地退化、土壤侵蝕、土壤肥力下降、濕地退化、生物多樣性喪失等一系列重大環(huán)境問題。
本次調(diào)查主要于2019年10月17—22日期間開展,調(diào)查期正值盧旺達(dá)雨季,有利于開展土壤侵蝕相關(guān)的調(diào)查工作。盧旺達(dá)國土面積較小,且農(nóng)牧業(yè)用地占比高達(dá)78.9%,土地利用類型較為單一,因此本次調(diào)查選擇沿盧旺達(dá)國家干道公路開展,調(diào)查不同土地利用類型的水土流失現(xiàn)狀。重點調(diào)查不同地區(qū)的坡耕地、人工林土壤侵蝕特征及其影響因素,并調(diào)查水土保持措施種類及其效應(yīng)。以首都基加利為原點,分別沿NR3、NR4及NR7國家公路向盧旺達(dá)東北部尼亞卡塔萊(Nyagatare)、北部比溫巴(Byumba)、西部魯本蓋拉(Rubengera)及西南部吉孔戈羅(Gikongoro)等方向布設(shè)4條調(diào)查路線,在調(diào)查路線沿途以30 km左右的間距選擇調(diào)查點,調(diào)查土地利用類型、土壤侵蝕類型及特征、植被類型及蓋度、坡耕地狀況及作物種植情況、水土保持措施等內(nèi)容。同時利用奧維地圖對調(diào)查地類進(jìn)行定位拍照,為遙感解譯標(biāo)志的建立提供依據(jù)。此外,記錄地類的地理位置、海拔、坡度、坡向等信息。在盧旺達(dá)主要河流Nyabarongo River及其支流Nyabugogo River部分河段采集徑流樣品,每個斷面采集3個重復(fù)樣品,利用稱重法測量其含沙量。調(diào)查期間的日降雨量采用TRMM Multi-Satellite Precipitation Analysis Data 3B42降雨資料進(jìn)行估算?;谝陨险{(diào)查工作,結(jié)合2017年8月26日至9月3日盧旺達(dá)旱季綜合調(diào)查結(jié)果,對該區(qū)土壤侵蝕特征、成因等進(jìn)行系統(tǒng)分析。
盧旺達(dá)全境多高山丘陵,因此坡耕地是其主要的耕地形式。通過對盧旺達(dá)坡耕地調(diào)查可知,坡耕地是該區(qū)水土流失的重要來源之一。根據(jù)2017年全球30 m分辨率土地覆蓋數(shù)據(jù)集(Global Land Cover)及30 m 分辨率SRTM DEM分析可知,該區(qū)坡度≤5°緩坡耕地面積占比約36%,坡度介于5°~25°的坡耕地面積占比約62%(表1)。在雨季臨近時,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民需要對土地進(jìn)行翻耕,植被覆蓋度相對較低,部分地塊甚至呈裸露狀態(tài)(附圖9a)。加之雨季多短歷時陣性降雨,從而導(dǎo)致坡耕地極易產(chǎn)生土壤侵蝕。而當(dāng)作物植株進(jìn)入生長旺盛期后,便能對地表產(chǎn)生一定的保護(hù)作用,從而減少水土流失。在旱季時節(jié),由于高溫干旱少雨的氣候特點,坡耕地基本無法種植作物,坡面也呈裸露狀態(tài)(附圖9b),在局地會產(chǎn)生輕微的風(fēng)蝕,水蝕較少發(fā)生??疾炱陂g大部分作物正處于幼苗期,坡耕地覆蓋度依然較低;加之當(dāng)?shù)亟涤炅枯^大,坡耕地種植需考慮排水,因此多為順坡耕種,這為土壤侵蝕的產(chǎn)生提供了便利條件。調(diào)查發(fā)現(xiàn),坡耕地土壤侵蝕主要表現(xiàn)為片蝕和細(xì)溝侵蝕,且普遍分布于沒有水土保持措施的坡耕地上(圖1)。地勢較為平緩的耕地主要分布于河谷地帶,由于河谷內(nèi)水肥條件較好,旱季、雨季均能得到較好利用,目前多種植水稻、蔬菜和菌草等(附圖9c)。
表1 盧旺達(dá)坡耕地坡度特征
注:根據(jù)2017年全球30 m分辨率土地覆蓋數(shù)據(jù)集(global land cover)及30 m 分辨率SRTM DEM提取。
圖1 坡耕地土壤侵蝕(馬波攝于20191021)
在調(diào)查沿線,僅在首都基加利及其周邊部分公路具有邊坡防護(hù)工程,全國主要公路均缺乏有效的邊坡防護(hù)措施。由于缺乏必要的護(hù)坡工程,雨季時邊坡的侵蝕非常嚴(yán)重,部分高陡邊坡還極易發(fā)生滑坡、崩塌等重力侵蝕。道路山體一側(cè)裸露邊坡普遍存在溝蝕和片蝕,而邊坡上方的徑流流經(jīng)邊坡時則會產(chǎn)生強(qiáng)烈的下切和側(cè)蝕,在坡面上留下較深的侵蝕溝(圖2)。與此同時,徑流在坡面匯集,并在邊坡底部上方形成跌坎,從而加劇的溝蝕和重力侵蝕。道路外側(cè)下方邊坡也由于路面積水的作用產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕。雖然部分路段設(shè)有排水溝,但是排水溝排水處下方缺少消能池或其他輔助配套設(shè)施,導(dǎo)致排水口下方往往形成較大的跌坎,下泄的徑流在地形作用下于山體上形成切溝,侵蝕劇烈。在某些高陡邊坡路段,易產(chǎn)生滑坡,崩塌等重力侵蝕(圖3)。這在多短歷時陣性降雨的雨季出現(xiàn)的概率較大,尤其是在鄉(xiāng)村道路上最為常見。有研究表明,盧旺達(dá)42.3%的區(qū)域均較易發(fā)生滑坡,尤其是在西部山脈區(qū)和南部、北部等高山區(qū)[23]。因此,需要對這些地區(qū)發(fā)生滑坡的潛在威脅予以足夠重視。
圖2 道路邊坡侵蝕狀況(馬波攝于20191018) 圖3 道路邊坡滑坡(馬波攝于20191021)
盧旺達(dá)全境除國家干道公路為硬化公路以外均為土質(zhì)路面。降雨過程中,坡耕地、林地等產(chǎn)生的徑流多匯聚于路面并向下運(yùn)移,在路面上形成明顯的侵蝕溝(圖4)。
由圖5可以看出,主路往往連接有許多山間小道,這恰恰形成了徑流的輸移通道,主路上形成的徑流會沿小道向山下運(yùn)動,更易催生切溝的形成,導(dǎo)致更為嚴(yán)重的侵蝕。
圖4 道路侵蝕(馬波攝于20170828) 圖5 路面匯流造成的侵蝕(馬波攝于20191018)
盧旺達(dá)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,是非洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為迅速的國家之一,因此隨處可見公路、廠房、民房等大型工程的施工場所。使施工區(qū)及其周邊的地形地貌、表土結(jié)構(gòu)、植被覆蓋等均發(fā)生變化,且同時產(chǎn)生規(guī)模較大的開挖面;但相較于中國完備的開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案管理制度,盧旺達(dá)各類型工程建設(shè)項目極少考慮水土保持措施配置,建設(shè)過程中的臨時水土保持措施也無從談起。施工期間如遇暴雨,稀疏的植被和擾動的地表會導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤侵蝕,而諸如取土棄土場、施工作業(yè)區(qū)、施工臨時區(qū)等人為擾動較嚴(yán)重的區(qū)域則會產(chǎn)生明顯的溝蝕(圖6,附圖9d)。實測降雨過程中工地內(nèi)自然形成的侵蝕溝徑流含沙量為133.54 g/L(圖7),而施工區(qū)旁的排水溝由于工程堆土垮塌進(jìn)入水道,排水溝內(nèi)含沙量更是高達(dá)164.70 g/L。
圖6 工程建設(shè)引起的土壤侵蝕(馬波攝于20191018) 圖7 道路邊坡侵蝕(李朝棟攝于20191017)
盧旺達(dá)的原始森林目前主要分布于北部盧旺達(dá)火山公園(Volcanos National Park)和西南部的紐恩威國家公園(Nyungwe National Park),此外全境范圍內(nèi)斑塊狀分布有以桉樹為主的人工林。常年未受擾動的桉樹林,其林下枯落物和草本植物較為豐富,可在一定程度上起到防止水土流失的作用(附圖9e),但依然存在斑塊狀侵蝕痕跡,在坡度較陡的區(qū)域還會產(chǎn)生較深的侵蝕溝,溝道平均深度達(dá)50 cm,最深處可達(dá)70 cm以上(圖8)。經(jīng)計算可知,調(diào)查當(dāng)日采樣點附近平均降雨量為33.4 mm,最大可達(dá)76.6 mm;在降雨過程中林下灌草層可顯著減少坡面徑流含沙量,而林下侵蝕溝內(nèi)徑流含沙量顯著高于前者,經(jīng)觀測徑流含沙量可知林下侵蝕溝徑流含沙量高達(dá)133.04 g/L,而經(jīng)草地下泄的徑流樣未觀測到泥沙(圖9—10)。桉樹是當(dāng)?shù)鼐用裰匾纳钊剂虾徒?jīng)濟(jì)來源,當(dāng)桉樹生長至一定階段便會被砍伐,使整片山林成為采伐跡地,以待其繼續(xù)萌發(fā)枝條。由于缺乏有效的覆被,在砍伐后1~2 a內(nèi)極易產(chǎn)生土壤侵蝕。而砍伐后的森林又有利于草本植物生長,待草地形成以后又會防止侵蝕的產(chǎn)生(附圖9f,附圖9g)。如此周而復(fù)始,桉樹林不僅產(chǎn)生著經(jīng)濟(jì)效益,同時也深刻影響著林地土壤侵蝕過程。目前,盧旺達(dá)毀林依然嚴(yán)重,森林面積較大的西部省及北部省毀林面積曾一度達(dá)到1 896和1 668 hm2,不僅降低了生物多樣性,還導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失[24]。
圖8 桉樹林侵蝕溝(馬波攝于20191021) 圖9 桉樹林下草地坡面徑流(馬波攝于20191018)
對Nyabarongo和Nyabugogo流域及其支流12個點的徑流量進(jìn)行采集,采樣點的基本信息及含沙量觀測結(jié)果詳見表2。Nyaborongo是盧旺達(dá)境內(nèi)最長的河流,屬卡蓋拉河(Kagera River)的上游,也是白尼羅河(White Nile River)的源頭之一。而Nyabugogo河是Nyabarongo河最重要的支流,流域面積1 647 km2,流域內(nèi)農(nóng)業(yè)用地占比54%[11]。
由表2中可知,除Nyabugogo上游水庫采樣點以外,采樣點平均瞬時含沙量可達(dá)129.94 kg/m3,Nyabarongo上游干流平均瞬時含沙量為131.28 kg/m3,Nyabugogo干流平均瞬時含沙量為129.40 kg/m3,Nyabugogo其他支流平均瞬時含沙量為129.85 kg/m3。Nyabugogo上游修建有水庫,加之庫區(qū)兩岸有防護(hù)林和濕地,故水庫下泄的徑流水質(zhì)清澈,未觀測到含沙量。
因此,Nyabugogo流域上游泥沙主要來自于其支流Muyanza和Mwange的高含沙徑流。由于Nyabugogo上游清澈徑流的匯入,使下游干流的含沙量略低于上游支流。Nyabarongo徑流采樣點均位于盧旺達(dá)西部,瞬時含沙量普遍較高。
基于以上分析可知,目前盧旺達(dá)水土流失嚴(yán)重,導(dǎo)致河流泥沙含量較高;劇烈的水土流失是該國河流泥沙含量高的根本原因。
圖10 桉樹林下侵蝕溝徑流(馬波攝于20191018)
表2 盧旺達(dá)主要河流含沙量觀測結(jié)果
調(diào)查顯示,盧旺達(dá)土壤侵蝕形勢較為嚴(yán)峻,但土壤侵蝕治理措施卻相對單一。目前,該國最主要的水土保持措施為梯田。當(dāng)?shù)匾罁?jù)地勢修筑的梯田主要有水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田和復(fù)式梯田等。在坡度較陡的坡耕地上,當(dāng)?shù)赝茝V一種陡坡梯田(radical terrace),可實現(xiàn)大于26.5°的坡面上進(jìn)行梯田作業(yè),且在全國廣泛采用(圖11)。這種梯田形式類似于隔坡梯田與反坡梯田的結(jié)合體,田面水平或略向內(nèi)傾斜,種植香蕉、木薯、豆類等作物,坡面長度小于2 m,其上種植草灌,以達(dá)到蓄水、保土、保肥的目的,同時起到防止陡坡水土流失的作用。盡管依據(jù)地形條件,梯田的形式各有不同,但均能發(fā)揮較好的水土保持效益。研究表明,該區(qū)的梯田可使糧食產(chǎn)量平均增加25%,土壤有機(jī)質(zhì)含量也可提高至自然生態(tài)系統(tǒng)一半的水平[25-26],這對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全有著至關(guān)重要的作用。香蕉是當(dāng)?shù)刂匾募Z食來源之一,在全國大面積種植;因此結(jié)合香蕉的種植特點,其主要防治措施為園地地表秸稈覆蓋,以期達(dá)到減少水土流失的同時提高土壤養(yǎng)分的目的。在沒有梯田等措施的坡耕地上,會采用種植植物籬的方法,將長坡隔斷為短坡。部分植物籬同時在其下坡位設(shè)置簡易排水溝,以提高防止水土流失的效果。盧旺達(dá)政府自2006年于中國引入菌草,在當(dāng)?shù)刂饕糜谠耘嗍?藥)用菌,并在中國援盧旺達(dá)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心進(jìn)行試驗示范。胡應(yīng)平等通過觀測發(fā)現(xiàn),相對于傳統(tǒng)栽培模式,“等高線種植巨菌草”及“等高線種植菌草綠籬+梯田套種”,分別將土壤侵蝕量降低了96.3%和90.4%[18]。將菌草種植與梯田、綠籬、間種套種等水土保持措施相結(jié)合,可有效提高單一水土保持的防治效果,同時也說明菌草種植在防治當(dāng)?shù)厮亮魇А⑻岣呓?jīng)濟(jì)收入等方面具有較好的應(yīng)用前景。然而在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)鼐荻喾N植于河谷平坦地帶及緩坡的坡角處,由于這些區(qū)域具有較好的水肥條件,更利于菌草的生長,但是并沒有過多考慮菌草的水土保持效益。此外,菌草還零星種植于少部分梯田的地埂上用于保護(hù)梯田,防止水土流失。
圖11 陡坡梯田(radical terrace,馬波攝于20191021)
盧旺達(dá)境內(nèi)多山的地形特點,以農(nóng)牧用地為主的利用方式,是該區(qū)土壤侵蝕發(fā)生的客觀因素。然而其劇烈的人類活動是造成當(dāng)?shù)赝寥狼治g嚴(yán)重的最主要原因。盧旺達(dá)國土面積相對較小,但人口眾多,是世界上人口密度最大的國家之一。為滿足人口增加帶來的日益增長的糧食需求,毀林開墾耕地、過度放牧,加之傳統(tǒng)粗放的農(nóng)牧業(yè)模式,加劇了土壤侵蝕的發(fā)生,進(jìn)而造成土壤肥力下降,對糧食生產(chǎn)也會帶來威脅。盧旺達(dá)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度加大,居民區(qū)面積相繼不斷擴(kuò)大。因此,工程建設(shè)所致的劇烈人為擾動是導(dǎo)致某些區(qū)域土壤侵蝕激增的重要原因。當(dāng)?shù)卣畬λ亮魇У姆乐晤H為重視,但是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,在水土保持措施方面的投入相對較少。此外,全球氣候變化對東非產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,盧旺達(dá)雨季極端降雨顯著增加,是造成目前土壤侵蝕形勢嚴(yán)峻的重要原因之一。
盧旺達(dá)嚴(yán)重的土壤侵蝕不僅造成土地退化、河流泥沙含量增加,也威脅著糧食安全、生態(tài)安全。隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,當(dāng)?shù)孛癖妼λ亮魇У奈:τ辛苏J(rèn)識,社會各界越來越重視土壤侵蝕的危害,盧旺達(dá)政府開展了相關(guān)水土保持工作,并采取了修筑梯田、限制毀林、植樹造林、森林保育等相關(guān)措施,以期提高森林覆蓋率、減少水土流失。但是目前水土保持基礎(chǔ)研究尚且薄弱,在土壤侵蝕過程與機(jī)理、土壤侵蝕模型模擬與預(yù)測、土壤侵蝕環(huán)境演變、流域生態(tài)與管理、水土保持環(huán)境效應(yīng)、水土保持規(guī)劃等方面存在空白或不足。因此,在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上,需要加強(qiáng)水土保持理論研究,開展土壤侵蝕、水土保持措施、水土保持規(guī)劃等方面的基礎(chǔ)研究,特別是針對高強(qiáng)度開發(fā)下的坡耕地土壤侵蝕研究,針對滑坡、泥石流等重大災(zāi)害的防治措施研究,以期制定系統(tǒng)的水土保持措施技術(shù)體系。
目前,盧旺達(dá)土壤侵蝕監(jiān)測與調(diào)查數(shù)據(jù)、流域水文監(jiān)測數(shù)據(jù)均極為匱乏,缺乏開展土壤侵蝕與水土保持研究的相關(guān)基礎(chǔ),也不利于準(zhǔn)確把握該國的土壤侵蝕現(xiàn)狀?,F(xiàn)有的土壤侵蝕監(jiān)測及研究成果不足以支撐水土保持綜合防治措施技術(shù)體系的建立,尚不能滿足盧旺達(dá)水土保持與可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。調(diào)查顯示,盧旺達(dá)主要河流、重點流域的徑流含沙量較大,但是目前還沒有開展相關(guān)監(jiān)測,主要的水文站點目前側(cè)重于水位、氣象要素等日常觀測,無法支撐區(qū)域土壤侵蝕評價、流域水沙情勢、水土保持規(guī)劃等方面的研究。在坡面尺度上也很少開展相關(guān)的試驗或觀測,目前僅在中國援盧旺達(dá)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心由福建農(nóng)林大學(xué)開展了部分徑流小區(qū)上的土壤侵蝕觀測(附圖9h)。因此需要加強(qiáng)在不同土地利用類型上的土壤侵蝕過程觀測,重點加強(qiáng)過度放牧地、坡耕地、損毀林地的土壤侵蝕過程的試驗觀測,以期有效地開展水土保持工作。
隨著全球氣候變化,盧旺達(dá)平均氣溫呈升高趨勢、降雨呈下降趨勢,預(yù)測將導(dǎo)致糧食顯著減產(chǎn);而隨著該區(qū)人口激增,人地矛盾、人畜矛盾將進(jìn)一步加劇。調(diào)查顯示,盧旺達(dá)雨季的極端降雨頻率顯著增加,這對坡耕地土壤侵蝕、滑坡、泥石流的發(fā)生均產(chǎn)生了較大的促進(jìn)作用。盧旺達(dá)是傳統(tǒng)的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)模式,對氣候變化較為敏感;旱季時間的延長則壓縮了農(nóng)業(yè)耕作、作物生長的時間,更不利于糧食生產(chǎn)。根據(jù)Knoma的報道,進(jìn)入21世紀(jì)以來,盧旺達(dá)人口密度呈急劇上升趨勢,由2000年的321.6人/km2增加至2018年的498.7人/km2,對當(dāng)?shù)丶Z食、水、土地資源的需求相應(yīng)成倍增長。水土流失導(dǎo)致的土地退化是當(dāng)?shù)丶Z食生產(chǎn)的頭號環(huán)境問題,氣候變化對當(dāng)?shù)厮亮魇Мa(chǎn)生了不利影響。因此,為防止生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化,加強(qiáng)水土保持工作勢在必行。