曾敏
[摘 要] 沱江是長江的重要支流,研究沱江流域土壤侵蝕狀況,對沱江流域生態(tài)保護和長江經(jīng)濟帶發(fā)展有重要意義。本文采用USLE模型,對沱江流域16個縣市區(qū)的土壤侵蝕量進行估算。結(jié)果表明,沱江流域內(nèi)16個縣市區(qū)的土壤侵蝕狀況不容樂觀,位于龍泉山脈的簡陽市土壤侵蝕面積最大,位于龍門山脈的綿竹市土壤侵蝕量最大。
[關(guān)鍵詞] 土壤侵蝕;USLE模型;沱江流域
[中圖分類號] S157.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)10-110-2
水土流失是我國嚴重的環(huán)境災(zāi)害之一,同時也是世界關(guān)注的熱點。近年來,隨著國土信息數(shù)字化與GIS技術(shù)的發(fā)展,使水土流失定量研究更加方便、快捷。我國從20世紀中期開始進行水土流失研究,并取得了有效的成果[1,2]。隨著對水土流失定量研究的深入,通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation,USLE)和修正土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)的應(yīng)用越來越廣泛,如劉璐璐等基于USLE對南北盤江流域進行土壤侵蝕時空變化研究[3],胡云華等在大小涼山地區(qū)應(yīng)用USLE模型定量研究了土壤侵蝕量[4]。以上研究均表明,USLE或RUSLE模型在地區(qū)土壤侵蝕定量研究方面具有適用范圍廣泛、運算簡便和準確度高等優(yōu)勢,已得到廣泛應(yīng)用。目前,關(guān)于沱江流域土壤侵蝕狀況的研究尚未涉足。本文利用2018年沱江流域土地利用數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)和2007—2017年降水?dāng)?shù)據(jù),基于USLE模型,對沱江流域的16個縣市區(qū)土壤侵蝕量進行估算,為沱江兩岸城鎮(zhèn)化建設(shè)提供參考。
1 研究區(qū)概況
沱江位于四川省中部,流經(jīng)德陽市綿竹市、羅江縣、廣漢市、旌陽區(qū),成都市金堂縣、簡陽市,資陽市雁江區(qū),內(nèi)江市資中縣、東區(qū)、市中區(qū),自貢市大安區(qū)、沿灘區(qū)、富順縣,瀘州市瀘縣、龍馬潭區(qū)、江陽區(qū)16個縣區(qū)市,最后匯入長江,是長江的重要支流,地理坐標范圍為28°52′N~31°42′N,103°54′E~105°40′E,河流面積15 916.23 km2。近年來,沱江流域經(jīng)濟發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)化趨勢顯著,伴隨而來的環(huán)境問題日益凸顯,水土流失就是其中一個難題,不僅造成了生態(tài)系統(tǒng)被破壞,而且對流域經(jīng)濟發(fā)展起到了一定的限制作用。
2 研究方法
采用土壤流失方程來估算土壤侵蝕狀況,該模型形式簡單,依據(jù)資料豐富,涉及區(qū)域廣,實用性較強,因此在世界范圍內(nèi)得到了推廣[3]。土壤流失方程如下:
A=R×L×S×K×C×P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1)
式(1)中,A為土壤侵蝕模數(shù)[t/(km2·a)],R為降雨侵蝕力因子[MJ·mm/(hm2·h·a)], L為坡長因子(無量綱),S為坡度因子(無量綱),K為土壤可蝕性因子[t·hm2·h/(hm2·MJ·mm)],C為地表覆蓋與管理因子(無量綱,0~1),P為水土保持措施因子(無量綱,0~1)。
3 研究結(jié)果與分析
研究結(jié)果表明,沱江流域16個縣區(qū)市平均土壤模數(shù)為1 006.82 t/(km2·a),達到輕度侵蝕級別,年土壤侵蝕量為2 553.82萬t。其中,輕度侵蝕、中度侵蝕、強烈侵蝕、極強烈侵蝕和劇烈侵蝕面積分別為8 027.77、518.97、280.40、96.43 km2和323.00 km2,輕度侵蝕面積占土壤水力侵蝕面積的86.82%,土壤水力侵蝕以輕度為主,且離沱江越近,侵蝕級別越高,土壤侵蝕總體形勢不容樂觀。
侵蝕嚴重地區(qū)主要分布在龍門山脈、龍泉山脈及富順縣瀘縣低山深丘地帶。龍泉山脈是四川省重要的水果生產(chǎn)基地,開墾率超過50%,人為開墾破壞了地表植被,導(dǎo)致侵蝕面積相對較大。雖然龍門山脈侵蝕面積少于龍泉山脈,但是通過野外調(diào)查及遙感影像目視解譯發(fā)現(xiàn),龍門山脈受“5·12”汶川地震影響,強烈、極強烈、劇烈侵蝕占比較大,因而土壤侵蝕總量遠遠高于龍泉山脈。由于富順縣瀘縣低山深丘地帶地處丘陵,坡耕地占比大,流水侵蝕也較為嚴重。
綜合分析,沱江流域各縣市區(qū)土壤侵蝕都較為嚴重。其中,簡陽、資中、富順、雁江和綿竹5個縣市區(qū)土壤侵蝕面積分列沱江流域縣域土壤侵蝕面積的前5位,這5個縣市區(qū)的土壤侵蝕總面積占成都市土壤侵蝕面積的61.30%。簡陽市位于龍泉山脈,坡度坡長因子大,且果園等種植業(yè)發(fā)達,人為開墾破壞地表植被,土壤涵養(yǎng)水源的能力減弱,流水作用增強,因此侵蝕面積大;資中縣、富順縣是農(nóng)業(yè)大縣,丘陵起伏,坡耕地面積大,因此土壤侵蝕也較為嚴重;雁江區(qū)地形兩邊高、中間低,沱江支流匯聚于低洼處,流水作用是造成此地區(qū)土壤侵蝕的主要原因;綿竹市位于龍門山脈,下墊面條件較差,且受“5·12”汶川地震影響,侵蝕面積也較大。
4 結(jié)論
本文通過土壤流失方程,結(jié)合ArcGIS軟件分析功能,對沱江流域土壤侵蝕狀況做了估算,得到以下結(jié)論:①沱江流域16個縣區(qū)市平均土壤模數(shù)為1 006.82 t/(km2·a),達到輕度侵蝕級別,年土壤侵蝕量為2 553.82萬t,輕度侵蝕面積占土壤水力侵蝕面積的86.82%,土壤水力侵蝕以輕度為主,土壤侵蝕總體形勢不容樂觀;②沱江流域土壤侵蝕主要分布在龍門山脈、龍泉山脈、瀘縣低山深丘區(qū)域,龍泉山脈侵蝕面積最大,龍門山脈侵蝕最嚴重;③綿竹市是土壤侵蝕最嚴重的縣級市,簡陽市是土壤侵蝕面積最大的縣級市,兩地應(yīng)加強水土保持措施的制定與實施。
參考文獻
[1]楊勤科,李銳,曹明明.區(qū)域土壤侵蝕定量研究的國內(nèi)外進展[J].地球科學(xué)進展,2006(8):849-856.
[2]張科利,彭文英,楊紅麗.中國土壤可蝕性值及其估算[J].土壤學(xué)報,2007(1):7-13.
[3]劉璐璐,曹巍,賀添,等.南北盤江流域土壤侵蝕時空動態(tài)變化及影響因素分析[J].中國水土保持科學(xué),2019(6):69-77.
[4]胡云華,劉斌濤,宋春風(fēng),等.基于USLE模型的大小涼山地區(qū)土壤侵蝕定量研究[J].水土保持通報,2016(4):232-236.