吳 芳,朱 源,許丁雪,施晶晶,江 源,*

1 北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100875 2 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部,北京 100875 3 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心,北京 100012

土壤侵蝕是指地表土壤及母質(zhì)在自然或人為因素影響下,被破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的過程[1]。目前已成為全球主要的生態(tài)環(huán)境問題,不僅會(huì)引起土地退化、土壤肥力下降,誘發(fā)泥石流、滑坡等自然災(zāi)害,而且還會(huì)造成河流泥沙淤積,導(dǎo)致河床抬高,嚴(yán)重影響河流的自然泄洪能力及水利水電工程的建設(shè)和使用[2- 3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界水庫每年因沉積物造成的庫容損失約0.5%—1%,蓄水量將會(huì)在50年內(nèi)減少到目前的一半左右[2]。

湄公河長度和沉積物載荷量位居?xùn)|南亞首位,年徑流量高達(dá)4.75×1011km3[3]。流域擁有豐富的自然生態(tài)系統(tǒng),為沿岸居民提供了食物、交通和經(jīng)濟(jì)等眾多方面支持[4]。流域地跨多個(gè)緯度,海拔差異較大,地形復(fù)雜多樣,河段多狹窄陡峭,具有豐富的水電開發(fā)潛能,但部分國家面臨著水電開發(fā)技術(shù)較為落后和資金短缺等問題。中國電力企業(yè)具有先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)和豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),且可提供充足的資金支持,在促成中國與中國-中南半島經(jīng)濟(jì)走廊內(nèi)各國開展水電貿(mào)易合作方面發(fā)揮了重要作用[5]。該經(jīng)濟(jì)走廊是中國參與水電項(xiàng)目投資建設(shè)的主要區(qū)域。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)中國在海外參與投資建設(shè)的水電項(xiàng)目83個(gè),近40%位于該經(jīng)濟(jì)走廊。水利水電項(xiàng)目施工階段會(huì)改造地形,破壞地表覆蓋,增加土壤侵蝕風(fēng)險(xiǎn)[6]。此外,大湄公河次區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作機(jī)制和中國-中南半島經(jīng)濟(jì)走廊項(xiàng)目的開展,加快了流域內(nèi)大壩建設(shè)速度,目前已完成和正在建設(shè)133座,一旦全部完工,96%的向三角洲輸送的河流沉積物將會(huì)被困在河流中,嚴(yán)重威脅流域居民的生存和生態(tài)系統(tǒng)的平衡[7]。因此,對湄公河流域土壤侵蝕狀況進(jìn)行分析具有重要意義。

優(yōu)先級(jí)理論在水土流失治理中起至關(guān)重要的作用[8]。研究表明,多數(shù)流域的大部分沉積物是由關(guān)鍵區(qū)域產(chǎn)生的,僅選定這些關(guān)鍵區(qū)域?qū)嵤┧亮魇е卫?就會(huì)大大降低全流域侵蝕量[9]。因此,確定湄公河各子流域水土流失治理的優(yōu)先順序,對實(shí)施具有針對性和成本效益最大化的水土保持措施具有直接指導(dǎo)意義。本文在氣候、土壤、遙感等數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用GIS技術(shù)和USLE模型,得到湄公河流域土壤侵蝕強(qiáng)度及其空間分布特征。通過聯(lián)合信息熵方法計(jì)算土壤侵蝕與影響因子的關(guān)系,并基于優(yōu)先級(jí)理論確定子流域的水土流失優(yōu)先治理級(jí)別。

1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)概況Fig.1 Location of study areaM: 干流 Main catchment; T: 支流 Tributary catchment

湄公河發(fā)源于中國,流經(jīng)中國、緬甸、泰國、老撾、柬埔寨和越南6個(gè)國家(圖1)。河流全長4.9×103km,流域面積達(dá)7.95×105km2,年均徑流量為1.5×104m3/s,年均沉積物負(fù)荷量為1.6×108t[10]。其中永珍以上為上游,永珍到巴色為中游,巴色以下為下游。流域主要受兩種季風(fēng)影響：5—10月初受西南季風(fēng)影響,潮濕多雨,為雨季；11月—次年3月中旬受東北季風(fēng)影響,干燥少雨,為旱季[11]。流域地處8°—34°N,94°—109°E,南北橫跨二十多個(gè)緯度,海拔差約6 km。氣溫和降水由南到北遞增,年均溫最低為-15℃、最高為29℃,年累降水量最低為440 mm、最高為3500 mm。

2 研究方法

2.1 子流域提取

針對湄公河干流和主要一級(jí)支流進(jìn)行子流域提取?；贏rcGIS中水文模塊,以一級(jí)支流于干流的匯流點(diǎn)為瀉流點(diǎn),提取干流和各一級(jí)支流的不嵌套子流域。由于湄公河流經(jīng)6個(gè)國家,干流及各支流在各國命名存在差異,為便于研究,文章對湄公河流域各支流及干流各段所對應(yīng)子流域進(jìn)行重新編號(hào)。研究區(qū)共33個(gè)子流域,編號(hào)依照從上至下,從左至右的順序：干流13個(gè)(M1—M13),一級(jí)支流20個(gè)(T1—T20)。

2.2 通用土壤流失方程模型

文章選用通用土壤流失模型(USLE)進(jìn)行土壤侵蝕評估,模型是Wischmeier和Smith于1965年根據(jù)落基山以東地區(qū)收集到的近萬個(gè)徑流小區(qū)的試驗(yàn)資料,進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析提出的經(jīng)驗(yàn)性土壤侵蝕模型,全面考慮了降雨、地形和土壤可蝕性等因素[12- 14]。方程如下：

A=R·K·L·S·C·P

(1)

式中,A為土壤侵蝕量,單位t hm-2a-1,R為降雨侵蝕力因子,單位MJ mm hm-2a-1,K為土壤可侵蝕性因子,單位t hm2h MJ-1hm-2mm-1,L和S為坡長、坡度因子,C為植被覆蓋管理措施因子,P為土壤保持措施因子,L、S、C、P皆為無量綱數(shù)據(jù)。

2.2.1降雨侵蝕力因子(R)

R因子反映了由降雨引起的潛在土壤侵蝕能力,是評價(jià)一個(gè)地區(qū)土壤侵蝕狀況的主要?jiǎng)恿χ笜?biāo)。本文采用Wischmeier月尺度計(jì)算公式[12]：

(2)

式中,Pi為月降雨量(mm),P為年降雨量(mm)。降水?dāng)?shù)據(jù)來自WorldClim,是Robert等人基于ANUSPILIN插值法,整合了不同尺度氣象數(shù)據(jù)建立的數(shù)據(jù)集[15],分辨率為30″。

2.2.2土壤可蝕性因子(K)

K因子反映了土壤被侵蝕營力分離、搬運(yùn)的難易程度,不同的土壤類型受影響程度不同。本文采用Sharply等在EPIC模型中的提取K因子計(jì)算公式[16]：

式中,SAND為土壤砂粒含量,SILT為土壤粉粒含量,CLAY為土壤粘粒含量,C為土壤有機(jī)碳含量,SN1=1-SAND/100。土壤屬性數(shù)據(jù)來自全球連續(xù)土壤數(shù)據(jù)集SoilGrids,該數(shù)據(jù)集是Hengl等在HWSD數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立的,包含土壤有機(jī)碳含量和pH值等,分辨率為250 m[17]。

2.2.3坡度-坡長因子(S-L)

S和L因子反映了地形對土壤侵蝕的影響。本文借助ArcGIS 10.3的表面分析和水文分析模塊,基于GTOPO30 DEM數(shù)據(jù),計(jì)算得到坡度數(shù)據(jù)。坡長λ為從坡面徑流的起點(diǎn)開始,垂直于等高線沿坡向下直到坡度減緩到足以發(fā)生沉積的水平距離。根據(jù)坡長和坡度間的負(fù)相關(guān)關(guān)系[18],坡長取值如下表所示：

表1 坡度-坡長關(guān)系

結(jié)合USLE模型中地形因子方程和Liu等的坡度計(jì)算公式[19],得出地形因子計(jì)算方程：

(4)

(5)

式中,θ為坡度值,m為坡長指數(shù)。

2.2.4植被覆蓋管理措施與土壤保持措施因子(C-P)

C因子是指在相同的降雨、土壤和地形條件下,有植被覆蓋的坡面與連續(xù)休閑裸露坡面的土壤流失量之比,值介于0—1之間[12, 20]。由于不同植被類型和管理方式對土壤侵蝕的作用不同,本文將土地利用類型分為林地、水澆地等10大類,C因子值參考亞洲和越南土壤侵蝕資料制定[22- 23]。P因子是指特定保持措施下與標(biāo)準(zhǔn)條件下的土壤流失量比值,值域范圍為0—1?；谇叭说难芯?結(jié)合研究區(qū)的土地利用類型特點(diǎn)進(jìn)行P因子賦值[21- 24]。

表2 湄公河流域C因子和P因子值

C: 植被覆蓋管理措施因子 Crop management factor；P: 土壤保持措施因子 Soil practice factor

土地利用數(shù)據(jù)為GlobCover 2009,該數(shù)據(jù)是歐洲太空局和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署等共同參與完成,數(shù)據(jù)運(yùn)用LCCS分類系統(tǒng),包含22種土地利用類型,分辨率為300 m。

2.3 信息熵計(jì)算方法

空間上連續(xù)而狀態(tài)屬性離散的地理數(shù)據(jù)稱為離散空間場,離散空間場之間往往隱含著不同程度的相關(guān),需對其進(jìn)行定量計(jì)算和表達(dá),從而得到相關(guān)規(guī)律[28- 29]。本文利用信息熵計(jì)算方法,計(jì)算土壤侵蝕與各因子的空間相關(guān)性。信息熵是指對一個(gè)隨機(jī)變量的信息量或不確定性的度量,可用來計(jì)算空間離散面狀分布變量之間的相關(guān)性[25],公式如下：

(10)

式中,p(xi)為發(fā)生事件xi的概率,n為可能發(fā)生的事件總數(shù)。

當(dāng)x,y構(gòu)成二維隨機(jī)變量時(shí),其聯(lián)合分布概率為p(xi,yi),則x,y的聯(lián)合熵為[26]：

(11)

為便于計(jì)算,常用指標(biāo)K表示x,y之間的相關(guān)程度[27],公式為：

(12)

K的范圍為[0,1],K值越大表示x和y的相關(guān)程度越高,K=0則表示不相關(guān)。

2.4 優(yōu)先級(jí)理論

根據(jù)土壤侵蝕嚴(yán)重程度對子流域的治理次序進(jìn)行排序,以期達(dá)到成本效益最大化[8, 28]。本文將33個(gè)子流域水土流失治理次序進(jìn)行排序,并分為四個(gè)等級(jí)：第一級(jí),子流域平均土壤侵蝕模數(shù)為0—500 t km-2a-1；第二級(jí),子流域平均土壤侵蝕模數(shù)為500—2500 t km-2a-1；第三級(jí),子流域平均土壤侵蝕模數(shù)為2500—5000 t km-2a-1；第四級(jí),子流域平均土壤侵蝕模數(shù)為5000—800 t km-2a-1。

3 結(jié)果與分析

3.1 湄公河土壤侵蝕因子空間分布

計(jì)算得到流域各土壤侵蝕因子(圖2)。R因子值域?yàn)?129—40828 MJ mm hm-2a-1,均值為6923 MJ mm hm-2a-1。流域上游R值普遍較低,中、下游R值相對較高,尤其是干流M7—M9和支流T6、T8、T20都高于均值。K因子值域?yàn)?.02—0.05 t a MJ-1mm-1,均值為0.03 t a MJ-1mm-1。K因子分布差異較小,呈中、下、上游依次降低的分布特征。LS因子值域?yàn)?.04—11.00,均值為1.62。下游LS因子值較低,中、上游值較高。流域中游和下游東部的C因子值相對較低,而上游和下游西部的C因子值較高,尤其是干流M1、M3、M9和支流T1、T2、T7、T9、T11—T17。

圖2 土壤侵蝕因子空間分布圖Fig.2 The spatial distribution of soil erosion factors

3.2 湄公河流域土壤侵蝕分布特征

據(jù)中國水利部土壤侵蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)[1],流域內(nèi)年土壤侵蝕總量為1.06×109t a-1,平均土壤侵蝕模數(shù)為1.98×103t km-2a-1,屬輕度侵蝕。流域內(nèi)60.09%的區(qū)域?yàn)槲⒍惹治g,侵蝕總量占比3.88%,主要包括上游中部(M3—M6、T3—T6)、中游(M9、M10、T7—T17)及下游的T19、M12和M13。39.91%的區(qū)域存在不同程度侵蝕,達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕的面積占比為12.68%,侵蝕總量占比卻高達(dá)71.84%,包括上游部分地區(qū)(M4—M6、T4—T6)、中游的M7、M9、T8和T10、下游的T20。

圖3 土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)分布圖Fig.3 The distribution of soil erosion intensity in the study area

侵蝕等級(jí)Erosion category侵蝕模數(shù)Soil loss/(t km-2 a-1)面積占比Percentage of area/%侵蝕總量Soil loss amount/(108 t)侵蝕總量占比Percentage of soil loss/%微度 Tolerable<50060.090.573.88輕度 Low500—250019.011.5710.63中度 Moderate2500—50008.222.0113.65強(qiáng)烈 High5000—80005.182.2315.13極強(qiáng)烈 Severe8000—150004.623.3822.92劇烈 Violent>150002.884.9833.79

3.3 湄公河流域土壤侵蝕與各影響因子的關(guān)系

土壤侵蝕強(qiáng)度是多因子共同作用的結(jié)果,分析其與不同影響因子之間的關(guān)系,對科學(xué)開展水土流失治理工作有重要指導(dǎo)作用。本文基于聯(lián)合信息熵計(jì)算方法,分別計(jì)算了土地利用類型、坡度、海拔、降雨侵蝕力和土壤可蝕性與土壤侵蝕強(qiáng)度空間相關(guān)性。由下表可知,湄公河流域土壤侵蝕中,土地利用類型、坡度和海拔起主導(dǎo)作用。

表4 土壤侵蝕強(qiáng)度與各侵蝕因子的空間相關(guān)性

3.3.1土地利用類型與土壤侵蝕強(qiáng)度的關(guān)系

湄公河流域以旱地、林地和灌叢為主,面積占比達(dá)87.42%。從侵蝕強(qiáng)度分布看,裸地/稀疏植被各侵蝕強(qiáng)度分布差異不大,近53%的面積達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕；灌叢以微度和輕度侵蝕為主,超過該類型總面積的一半；草地以輕度、微度和中度侵蝕為主,面積占比達(dá)86.66%；其余各類型皆以微度和輕度侵蝕為主,面積占比都在90%左右。

由平均侵蝕模數(shù)可知,水體、永久冰雪和城市建設(shè)用地基本不發(fā)生侵蝕。濕地、水澆地和林地為微度侵蝕,面積占比為36.44%,侵蝕量占比為1.69%；旱地和草地為輕度侵蝕,面積占比為38.69%,侵蝕量占比為24.36%；灌叢為強(qiáng)烈侵蝕,面積占比為23.75%,侵蝕量占比高達(dá)70.58%；裸地/稀疏植被屬于極強(qiáng)烈侵蝕,面積占比為0.52%,侵蝕量占比高達(dá)3.41%。

3.3.2坡度與土壤侵蝕強(qiáng)度的關(guān)系

據(jù)水利部土壤侵蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將坡度分級(jí),流域坡度以0—5°為主,面積占比高達(dá)75.69%,主要分在湄公河上游的南部地區(qū)、中游和下游,8°以上主要分布在上游北部地區(qū)、中游的M7、T8和下游的T20。

平均土壤侵蝕模數(shù)隨坡度的增加呈先增加后下降趨勢,于8—15°坡度帶達(dá)到峰值。其中0—5°為輕度侵蝕；5—8°和25°以上為中度侵蝕；8—25°為強(qiáng)烈侵蝕。流域內(nèi)侵蝕主要發(fā)生在0—15°坡度帶,占總侵蝕量的94.82%,尤其是5—15°,面積占比為22.75%,侵蝕量占比高達(dá)62.25%。各侵蝕強(qiáng)度在各坡度帶分布差異較大(圖4),0—5°呈遞減趨勢,以微度和輕度侵蝕為主,面積占比為89.03%；5—8°和15—25°皆呈先下降后增加再下降的趨勢,前者以微度和極強(qiáng)烈侵蝕為主,后者以微度和強(qiáng)烈侵蝕為主；8—15°各等級(jí)差異相對較小,以微度、中度和劇烈侵蝕為主；25°以上區(qū)域以微度、強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈侵蝕為主。除0—5°坡度帶達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕的面積占比較少(僅為4.55%),其余坡度帶到達(dá)強(qiáng)烈侵蝕的面積占比皆高于35%。

表5 湄公河流域各土地利用類型的土壤侵蝕狀況

3.3.3海拔與土壤侵蝕強(qiáng)度的關(guān)系

據(jù)湄公河流域海拔分布狀況,將流域海拔分級(jí)(表7)。流域內(nèi)海拔以0—2000 m為主,海拔為0—500 m主要分布在中、下游,4000 m以上區(qū)域主要包括干流M1—M3和支流T1、T2。

表6 湄公河流域個(gè)坡度帶土壤侵蝕狀況

表7 湄公河流域各高程帶土壤侵蝕狀況

平均土壤侵蝕模數(shù)隨海拔的上升呈先增加后下降的趨勢,于500—1000 m范圍達(dá)到峰值。其中0—500 m和2000—4000 m為輕度侵蝕,500—2000 m和4000 m以上為中度侵蝕。土壤侵蝕主要發(fā)生在500—2000 m的區(qū)域,面積占比為30.82%,侵蝕量占比高達(dá)61.75%。從各高程帶侵蝕強(qiáng)度分布看(圖5),0—500 m呈遞減趨勢,以微度和輕度侵蝕為主；500—1000 m呈先減少后增加再減少的趨勢,以微度和輕度侵蝕為主；1000—2000 m除微度侵蝕占46%的面積占比外,其余各侵蝕強(qiáng)度差異不大；2000—4000 m范圍內(nèi)的2個(gè)高程帶皆呈遞減趨勢,以微度和輕度侵蝕為主；4000 m以上則呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,以微度和輕度侵蝕為主。

圖4 湄公河流域不同土壤侵蝕強(qiáng)度在各坡度帶上的分布Fig.4 The distribution of soil erosion intensity at different slopes

圖5 湄公河流域不同土壤侵蝕強(qiáng)度在各高程帶上的分布 Fig 5 The distribution of soil erosion intensity at different elevations

3.4 子流域優(yōu)先治理次序及空間分布特征

統(tǒng)計(jì)各子流域年土壤侵蝕量,進(jìn)行子流域土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)(圖6)。同時(shí)對33個(gè)子流域優(yōu)先治理次序進(jìn)行排序及優(yōu)先治理分級(jí)劃分(表8)。

圖6 子流域土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)圖 Fig.6 The distribution of soil erosion intensity at different catchments

湄公河33個(gè)子流域中微度侵蝕9個(gè),輕度侵蝕12個(gè),面積占比為26.98%和32.92%,侵蝕量占比為3.88%和27.10%,優(yōu)先治理等級(jí)分別定為第四級(jí)和第三級(jí)。9個(gè)子流域?yàn)橹卸惹治g,面積占比為33.32%,侵蝕總量占比高達(dá)48.90%,優(yōu)先治理等級(jí)定為第二級(jí)。干流M7和支流T5、T6達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕強(qiáng)度,面積占比為6.78%,侵蝕量占比高達(dá)20.12%,優(yōu)先治理等級(jí)定為第一級(jí)。

基于聯(lián)合信息熵計(jì)算第一級(jí)的3個(gè)子流域的土地利用類型、坡度、海拔、降雨侵蝕力、土壤可蝕性與土壤侵蝕強(qiáng)度的空間相關(guān)性。結(jié)果表明3個(gè)子流域土壤侵蝕的主要影響因素皆為土地利用類型、坡度和海拔。

4 討論

4.1 湄公河流域土壤侵蝕情況

基于USLE模型,分析湄公河流域土壤侵蝕空間分布特征,結(jié)果表明湄公河流域土壤侵蝕模數(shù)范圍為0—5.26×104t km-2a-1,平均土壤侵蝕模數(shù)為1.98×103t km-2a-1,為輕度侵蝕。Hoang等研究指出該流域土壤侵蝕模數(shù)范圍為0—4.16×104t km-2a-1,與本研究結(jié)果相似,但 Suif等研究顯示該流域土壤侵蝕模數(shù)范圍為0—3.22×103t km-2a-1,其最高值僅為本研究結(jié)果的1/10,是由于USLE各因子計(jì)算過程中賦值標(biāo)準(zhǔn)的差異以及海拔等數(shù)據(jù)分辨率差異造成的,說明土壤侵蝕模數(shù)絕對值有效性需進(jìn)一步規(guī)范。我們發(fā)現(xiàn)盡管各研究中土壤侵蝕模數(shù)絕對值有差異,但其空間分布規(guī)律是相似的,流域內(nèi)大約10%的區(qū)域?yàn)閺?qiáng)烈侵蝕,侵蝕量可達(dá)全流域總量的70%,主要包括上游部分地區(qū)(尤其是M4—M6、T4—T6)、中游的M7、T8、M9和T10四個(gè)子流域和下游的T20[33- 34]說明湄公河流域土壤侵蝕強(qiáng)烈區(qū)域較為集中,應(yīng)引起其流經(jīng)區(qū)域的高度重視,做好水土保持管理,減少強(qiáng)烈侵蝕的面積和侵蝕量。

表8 子流域優(yōu)先治理次序

M: 干流 Main catchment; T: 支流 Tributary catchment

表9 子流域土壤侵蝕強(qiáng)度與土壤侵蝕因子的空間相關(guān)性

4.2 湄公河流域土壤侵蝕的主要因素

基于聯(lián)合信息熵發(fā)現(xiàn)土地利用類型、坡度和海拔是影響湄公河流域土壤侵蝕的主要因素。陳龍等研究指出湄公河流域上游瀾滄江段土壤侵蝕與坡度和海拔密切相關(guān),姚華榮等對湄公河流域上游研究表明土地利用變化對土壤侵蝕變化具有一定影響[35- 36]。研究顯示裸地/稀疏植被是研究區(qū)侵蝕程度最嚴(yán)重的地區(qū),較低的植被覆蓋使得植被根系固結(jié)土壤能力較弱,較薄的枯枝落葉層也使得降水可以直接沖擊地面,形成較強(qiáng)的雨滴濺蝕和地表徑流,加快該區(qū)域的侵蝕。研究還發(fā)現(xiàn)在海拔500—2000 m,坡度8—15°的灌叢地區(qū)是土壤侵蝕強(qiáng)烈的區(qū)域,由于該區(qū)域的降水較高,坡度較大,國內(nèi)外研究證明,坡度與侵蝕強(qiáng)度之間有顯著正相關(guān)關(guān)系。相比之下,低海拔,低坡度,具有較大植被蓋度(林地、草地和農(nóng)田)或受人類活動(dòng)影響地面被大面積固化的建設(shè)用地土壤侵蝕較弱[33- 38]。因此,減少流域內(nèi)裸地和稀疏植被面積,適當(dāng)進(jìn)行植樹造林等水土保持工程能有效緩解流域土壤侵蝕狀況。

4.3 湄公河流域土壤侵蝕優(yōu)先治理區(qū)

基于優(yōu)先級(jí)理論對湄公河子流域分析,33個(gè)子流域中M7、T5、T6達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕,表明侵蝕量一般主要來自流域的一小部分區(qū)域[3,43- 44]。干流M7和支流T5、T6是湄公河水土流失治理中優(yōu)先重點(diǎn)治理區(qū),優(yōu)先治理等級(jí)為第一級(jí)。通過聯(lián)合信息熵計(jì)算發(fā)現(xiàn)土地利用類型和坡度是這些區(qū)域土壤侵蝕治理應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注因素。因此,在其水土流失治理過程中,除了推廣新能源,減少自然林地和灌叢的開發(fā)利用外,應(yīng)實(shí)施適地適樹措施,大力開展防護(hù)林和封山育林,增加林地和灌叢的覆蓋率,同時(shí)對旱地實(shí)施坡耕地退耕、改梯田平種,耕作、輪作和培肥為一體化的水保措施,以降低土壤侵蝕強(qiáng)度和土壤侵蝕量[41- 43]。此外,政府應(yīng)加大對條件比較惡劣的居民區(qū)的扶持力度,增強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),減輕土壤侵蝕誘發(fā)的滑坡、泥石流等自然災(zāi)害造成的損失。

5 結(jié)論

湄公河流域平均土壤侵蝕模數(shù)為1.98×103t km-2a-1,為輕度侵蝕, 40%區(qū)域存在不同程度侵蝕,部分地區(qū)達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕強(qiáng)度,主要包括上游部分地區(qū)(干流M4—M6和支流T4—T6)、中游的M7、M9、T8、T10和下游的T20子流域,是未來土壤侵蝕重點(diǎn)治理區(qū)域。

湄公河流域土壤侵蝕主要影響因素為土地利用類型、坡度和海拔。其中,土地利用類型土壤侵蝕模數(shù)呈現(xiàn),裸地/稀疏植被 > 灌叢 > 草地 > 旱地 > 林地 > 水澆地 > 濕地 > 水體、永久冰雪和城市建設(shè)用地；土壤侵蝕模數(shù)隨坡度的增加呈先增加后下降趨勢,于8—15°坡度帶達(dá)到峰值；土壤侵蝕模數(shù)隨海拔的上升呈先增加后下降趨勢,于500—1000 m范圍達(dá)到峰值。整體來看,劇烈程度土壤侵蝕主要發(fā)生在海拔為500—2000m,坡度為8—25°,土地利用類型為裸地/稀疏植被和灌木的地區(qū)。

基于優(yōu)先級(jí)理論分析,33個(gè)子流域可以劃分為四個(gè)優(yōu)先治理等級(jí),其中21個(gè)子流域?yàn)槲⒍群洼p度侵蝕,優(yōu)先治理等級(jí)為第四級(jí)和第三級(jí)。干流M7和支流T5、T6達(dá)到強(qiáng)烈侵蝕,優(yōu)先治理等級(jí)為第一級(jí),是湄公河流域水土流失治理時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮的區(qū)域。