高麗偉
(北票市西官營水利服務(wù)站,遼寧 北票 122125)
水土資源是人類賴以生存的根本,也是經(jīng)濟發(fā)展及社會進步的主要基礎(chǔ)。做好水土保持工作對保證社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展及環(huán)境保護具有重要意義。而基于目前我國實際情況分析,人類的不合理活動及地理環(huán)境等多種因素共同作用,導致水土流失嚴重,而生態(tài)脆弱性是主要因素,對生態(tài)及經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴重影響。對于此,研究生態(tài)脆弱性與水土保持的關(guān)系及對水土流失相關(guān)因素進行分析對中國水土流失的治理具有普遍意義。
關(guān)于水土流失,引起因素較多,如地理因素,如地勢問題,洪澇災害及地殼運動等;但綜合分析來講,引起水土流失的主要因素為人類活動所造成,如放牧、農(nóng)墾及林業(yè)破壞等,可以說,水土流失屬于人類活動與自然環(huán)境變化所共同作業(yè)的結(jié)果。而關(guān)于其影響,主要對生態(tài)環(huán)境、人們生活及經(jīng)濟發(fā)展帶來較大影響[1]。
對于水土流失的測試方法,主要有以下幾種:
1)插釬觀測,即該種方式主要是在盡可能對地表無擾動的區(qū)域向地面插入若干細釬,并在與土壤齊平處做好標記(原始高度),隨后實施對地表土層降低的厚度進行觀測,計算土壤侵蝕量而實現(xiàn)對水土流失量的觀測。
2)徑流小區(qū)觀測法也是常見方式,該種方式主要用于坡面的徑流、泥沙等情況的觀測,其主要是通過在坡面上修筑周圍帶梗的用于有機圍梗范圍內(nèi)降水所產(chǎn)生的所有徑流泥沙的徑流小區(qū)用于實現(xiàn)水土流失觀測。
3)通過測量地形高程的變化實現(xiàn)對水土流失情況的觀測及利用測量137Cs在土壤中含量變化實現(xiàn)對水土流失的觀測也是主要方式,在實際測試中具有極大的研究價值。
水土流失的直觀危害則為對土壤性質(zhì)造成直接影響,其主要包括2個方面影響:
1)對土壤化學因素的影響:如學者吳永紅、寇權(quán)[2]等人采用137Cs元素跟蹤法對黃土高原耕地的土壤侵襲情況進行了研究,研究指出,該區(qū)域坡下土壤堆積、全N、速效K與水蝕及耕作具有直接關(guān)系,而降水過程中造成的水土流失多來自于表層[3]。可以說,由于降水而導致的水土流失常導致土壤表層營養(yǎng)物質(zhì)缺失,對植被造成嚴重影響。同時,學者對土壤流失量進行了研究,指出,由于降水而導致的水土流失中,流失最為嚴重的為耕地,其次為林地,草地流失較輕;同時對水土流失的泥沙中養(yǎng)分含量進行說明,數(shù)據(jù)分析證明,流失泥沙中的養(yǎng)分含量要遠大于地表養(yǎng)分含量,可見,水土流失是引起土壤養(yǎng)分減弱的主要因素。
2)對于水土流失引起的土壤物理性質(zhì)的變化:森林土壤容重低于草地,沖擊層土壤與腐土的水力性質(zhì)無明顯差異等,該類研究可為土壤性質(zhì)的研究及利用提供依據(jù)[4]。
根據(jù)朝陽市大凌河流域近些年統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,該區(qū)域2005年,微度侵蝕等級的水土流失量為2498.89 km2,越占據(jù)全市區(qū)面積的78.34%,而2015年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,其水土流失面積已增加到2698.04 km2,所占比例已達到85.34%,統(tǒng)計數(shù)據(jù)證明,該區(qū)域近些年加大了對水土流失問題的關(guān)注力度,并極大了治理措施,其水土流失情況得到了很好的改善,且有明顯加大趨勢。而同時,相比較,10微度以上的水土流失情況,從2005年的678 km2減少到2010年的401.23 km2,水土流失情況得以明顯的緩解,水土保持工作取得了較好的突破。總體來講,朝陽市大凌河流域水土流失情況已逐步得以緩解與改善,大凌河流域水土流失情況如表1所示:
表1 大凌河流域水土流失情況統(tǒng)計表
所謂生態(tài)脆弱性,其主要指生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)在外界各類干擾作用下的表現(xiàn),如生態(tài)環(huán)境在外界干擾作用下所產(chǎn)生的過敏反應及能夠恢復的能力等。而脆弱生態(tài)環(huán)境主要指生態(tài)退化到超過現(xiàn)有經(jīng)濟發(fā)展及人們生活需要所要求的水平。對于生態(tài)脆弱性的評價,目前常用的方式有模糊評價法、層次分析法、綜合指數(shù)評價法等。綜合指數(shù)評價法確定生態(tài)脆弱性各因子的權(quán)重并對其進行分析是目前常用的統(tǒng)計分析方法[5]。綜合對朝陽市大凌河流域生態(tài)環(huán)境進行分析,以中度為界,輕度、微度主要分布于低等級的脆弱區(qū),而中度以上的主要分布在高度等及脆弱區(qū)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計證明,脆弱性等級高的區(qū)域,其水土流失情況越嚴重,其人們生活環(huán)境對生態(tài)的破壞越嚴重;換句話說,該類生態(tài)環(huán)境對外界環(huán)境的抵抗能力越弱,可能存在在發(fā)生暴雨等洪澇災害等天氣情況下,容易發(fā)生滑坡等出現(xiàn)自然災害,對生態(tài)環(huán)境將發(fā)生較大的破壞[6]。
采用綜合指數(shù)法對可能影響水土流失的各因素進行評價,相關(guān)權(quán)重確定采用專家評分法,脆弱性程度及脆弱度值為:強度脆弱>0.80、高度脆弱0.60-0.79、中度脆弱0.40-0.59、輕度脆弱0.21-0.39、微度脆弱為<0.20。采用以上評價方法對可能造成水土流失的因素,如人為干擾因子、坡度因子、植被因子及林地類型對生態(tài)環(huán)境的影響,具體如下:
基于以上討論,對生態(tài)環(huán)境脆弱性的因素主要有自然及人為因素兩類,而人為因素是主要因素,且該類因素具有一定的可變性及可控性。因此,進行水土保持應從降低人為干擾為出發(fā)點,以實現(xiàn)減少水土流失對土地的影響,減低水土流失發(fā)生率[7]??傮w來講,土體的有效利用給人們帶來經(jīng)濟收入的同時,由于過度的利用也對土壤造成了影響。如大凌河流域周邊農(nóng)墾用地的增加使得河流周邊綠色植被大量減少,其結(jié)果將最終造成土地抵抗自然災害的能力減弱,容易造成水土流失。筆者對朝陽市大凌河流域附近周邊區(qū)縣的人口密度進行了統(tǒng)計,并對生態(tài)脆弱性進行了評價,研究表明,人口密度越高,其生態(tài)環(huán)境的脆弱性越高,具體統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)如圖1所述:
圖1 生態(tài)脆弱性及人口密度的趨勢分析圖
地理環(huán)境也是主要因素,坡度的影響在其中占據(jù)主要位置,同時,坡度的大小也是在實際過程中研究水土流失的基本指標[8]。如數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,2005—2015年的大凌河流域山體坡度變化不明顯,各地區(qū)變化趨勢基本一致。同時,據(jù)實際情況分析,隨著坡度的增大,區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化較為穩(wěn)定,具體原因可能為坡度的增加致使土地資源開發(fā)利用難度逐漸變大,人類對土地的干擾因素逐漸變小,對生態(tài)環(huán)境的保持具有重要意義。再如以山地開發(fā)利用中,由于山腳的坡度較小,人為干擾因素較多,對山腳區(qū)域環(huán)境造成了一定的影響,其結(jié)果將導致山腳區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴重,水土流失較為嚴重[9]。而相比較山頂,受地理因素影響,坡度較陡,人為擾動因素較小,山體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,抗雨水等其他自然災害的能力較強,不易造成大面積水土流失??傊瑢τ谏鷳B(tài)脆弱性與坡度具有一定的關(guān)系,但對水土流失,應綜合考慮其他因素,以便綜合治理措施的制定。
植被因素也是主要因素,對現(xiàn)有區(qū)域所發(fā)生的水土流失情況進行統(tǒng)計分析,水土流失均在植被破壞區(qū)域較常見,而植被覆蓋區(qū)域水土得以很好的保持。而對于植被覆蓋區(qū)域內(nèi),草皮的覆蓋對水土保持具有較好的價值,而林地對水土保持的作用次之[10]。而總體來講,植被覆蓋率越低,水土流失所發(fā)生的可能性則越大,相應其對土體及生態(tài)所造成的危害則越嚴重;而植被對水土具有保持作用的主要機理在于植被的根系能都對土體表面禁錮作用,可有效緩解及避免降水及洪澇災害對土體的沖刷,一定程度上遏制了水土流失的發(fā)生,也保持了土壤中養(yǎng)分,有利于生態(tài)的恢復及保持[11]。
針對大凌河流域林地的實際分布情況及近些年在該些區(qū)域所發(fā)生的水土流失嚴重情況等,可以發(fā)現(xiàn),除生態(tài)林外,其余天然林地幾乎未發(fā)生水土流失情況[12]。對各個區(qū)域所發(fā)生的水土流失情況進行統(tǒng)計,闊葉林地所發(fā)生的林地較小,而灌木林地次之,杉木林地及混交林地發(fā)生水土流失的情況相對較高,且水土流失危害程度較為嚴重??傮w來講,近些年,由于大凌河流域加大了對生態(tài)的治理及實施了育林工程及草地種植,同時對坡地進行了有效改造,水土流失得以較好環(huán)節(jié)。于此同時,為保證林地對水土保持作用的充分發(fā)揮,各個區(qū)域大力發(fā)展闊葉林地種植,對促進水土環(huán)境的保持發(fā)揮了積極的作用。
綜上所述,生態(tài)的破壞造成了水土流失,對植被及環(huán)境造成了嚴重的影響。而基于目前情況,研究水土流失的影響因素及采取有效措施對其影響因素進行有效評價具有重要的意義。筆者結(jié)合目前實際情況,就水土流失的實際情況進行了討論,分析了其監(jiān)測方法及研究進展,并結(jié)合大凌河流域生態(tài)情況,就水土保持的相關(guān)因素進行了說明,指出了人類活動、坡度因素、植被因素及林地因素對水土流失的影響因素進行了說明,以便為生態(tài)環(huán)境的保護及減少水土流失措施的制定提供參考,以便為水土保持工作的有效保持提供參考。
[1]常丹東,王禮先.水土保持對黃河年徑流量影響研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2005(B04):37-42.
[2]吳永紅,寇權(quán).隴東黃土高塬溝壑區(qū)土壤侵蝕的137Cs法研究[J].水土保持通報,1997(10):7-10.
[3]李學森.凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護措施[J].水土保持應用技術(shù),2015(03):36-37.
[4]金云杰.凌河流域人工濕地對水環(huán)境質(zhì)量影響分析評價[J].水土保持應用技術(shù),2015(05):27-28.
[5]陳竹青.長江中下游生態(tài)徑流過程的分析計算 [D].南京:河海大學,2005.
[6]張洪江,孫艷紅,程云,等.重慶縉云山不同植被類型對地表徑流系數(shù)的影響[J].水土保持學報,2006,20(06):11-13.
[7]穆興民,徐學選.黃土高原溝壑區(qū)小流域水土流失治理對徑流的效應[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,1998,12(04):119-126.
[8]武晟,解建倉,汪志榮,等.典型下墊面徑流系數(shù)預測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究[J].環(huán)境科學與技術(shù),2007,30(05):1-2.
[9]賀維,張建軍,納磊,等.晉西黃土區(qū)不同土地利用類型降雨-徑流關(guān)系的研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2007,21(05):80-87.
[10]才慶欣.南票區(qū)沙金溝小流域水土流失綜合治理分析[J].水土保持應用技術(shù),2014(01):42-44.
[11]李淑貞,周艷麗,王霞,等.水環(huán)境監(jiān)測實驗室質(zhì)量管理體系的構(gòu)建[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(06):01-03.
[12]田冰.河北省自然濕地生態(tài)需水量分析[J].水土保持應用技術(shù),2007(02):34-36.