钟 涛

(山东正维勘察测绘有限公司，山东 济南 250000)

1 引言

水土保持工作落实以区划为基础，而构建水土保持指标区划体系直接关系到水土保持区划的科学性[1]。近年来防止水土流失、对国土整治受到国家高度重视，水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》[2]中首次提出水土保持功能，对水土保持功能进行科学评价是时下水土保持工作落实的重要工作，故结合全国水土保持规划的区划工作，提出水土保持功能的概念，并采用对应评价方式，分析对应区域水土保持功能，以此为制定水土流失防治措施奠定坚实基础。

2 关于水土保持功能

水土保持功能是指在某区域内水土保持设施发挥出保护水土资源、控制水土流失、改善生态环境、促进经济发展的作用，其包含基础功能、社会经济功能[3]。水土保持基础功能为水土保持设置在某区域内避免水土流失、维护水土资源所发挥的直接作用、效能[2]。社会经济功能属于水土保持基础功能的进一步发展，指水土保持设施在区域内起到促进生产、保护功能[4]。

3 生态环境建设及保护中存在的不足

3.1 多元化土地类型背景下水土流失严重

我国主要土地类型为耕地、林地、草地、水域及交通住宅用地等，耕地比重小且分散，在山间盆地都有分布[5]。林地分为防护林、经济林、 特用林等。部分草地分布在土壤贫瘠的山区、山间平原。山区地表起伏不平，植被覆盖率低，部分土壤土层较薄，结构差，易发生水土流失。此外，人为滥砍滥伐、乱垦也导致水土流失现象加重，对土壤改良造成严重阻碍[6]。

3.2 土地利用不合理

一些林木茂盛、土壤资源丰富的地区由于开垦不合理，土地利用方式落后，导致土地资源生产力下降，天然植被受到破坏，一些区域垦荒侵蚀河坝、库塘、路渠等。现有耕地利用不重视“养地”，导致土壤有机质持续下降，土壤肥力下降，生产力衰退[7]。此外，对土地的利用效率上，部分区域低产田在总耕地面积中占比较大，淡水养殖粗放，产量较低，农业水利设施不配套，缺乏对流域内森林、植被的保护，加重水土流失[8]。

4 水土保持功能评价及其在水土保持区划中的应用

以A省某流域山丘区为例进行分析，分析区域总面积3.17万km2，地貌为山地丘陵过度地带，地势从西北向东南倾斜，西高东低，东西隆起，中间低陷，处于温带季风气候区，水热条件较好，年均气温12～14 ℃，年均降雨量660～900 mm，夏季降水达全年降水2/3，植被为温带落叶阔叶林，原生植被遭到人为破坏。

4.1 指标选取

水土保持功能评价可应用定性及定量的结合方式进行，采用3S技术[9]，考虑到降水、地貌、植被及土壤多个因素的影响，科学评价土壤侵蚀敏感性及空间分布特点[10]。

评价指标的选取需坚持科学性、实用性、定量及定性结合的原则。要求指标体系可准确反映某区域水土流失状况，以现代化技术权衡并定量表达，便于研究空间区域差异比对及时间序列动态分析。生态环境本身属于非线性系统，其空间尺度大，造成水土流失的因素较多，选取评价指标应确保简单、实用。

4.2 土壤侵蚀敏感性评价因子

敏感性是环境本身属性，会受外界环境影响，不同环境要素受一种扰动因子影响，其敏感性并不相同。一种环境要素受不同扰动因子影响，其敏感性也并不相同。故可围绕扰动因子、环境要素，构建行、列交叉矩阵，以5级敏感度计量环境参数敏感度(表1)。

表1 土壤侵蚀敏感性评价因子及分级标准

对土壤侵蚀的影响因子较多，这里选取地形坡度、土壤可蚀性、降雨侵蚀力、地表植被覆盖率评价分析。

降雨侵蚀力：降雨是产生侵蚀主要动力，其和下垫面抗蚀一因素构成矛盾，设E为侵蚀力，Ex为抗蚀力，在E≤Ex，地表无侵蚀；E>Ex，地表产生侵蚀。计算绘制案例区域降雨侵蚀力因子R值分布图，以计算机信息系统，配合Spline内插，获取流域降雨侵蚀力R值栅格分布，结合降雨侵蚀力因子分级标准，可获取土壤侵蚀对降雨侵蚀力的影响结果。

土壤可蚀力：设土壤可蚀力为K，K可反映土壤对侵蚀作用的敏感性，属评价土壤被降雨侵蚀力分离、冲蚀及搬运难度的指标，由土壤机械组成粒级含量(N1、N2)、有机质含量(Om)、结构级别(S)、土壤渗透级别(P)构成，表达为：

K=(N1、N2、Om、S、P)

坡度：地面坡度大小影响降水对地面的侵蚀程度，一定坡度内，坡度及土壤侵蚀量为正相关结构，坡度增加，降雨汇流时间缩短，对坡面的冲刷强烈，侵蚀量增加。

覆盖率：良好的植被覆盖可保持水土，避免流失。侵蚀量和植被覆盖率为反比关系，植被盖度>70%，地表侵蚀量基本可忽略不计；植被盖度<10%，其无法发挥减蚀作用。

4.3 土壤侵蚀敏感性评价方法

以ArcGIS的Arcedit构建案例区域的土壤侵蚀力、DEM、土壤可蚀性、地表覆盖度原子图形、属性库，结合各因分级标准单因子敏感性评价。利用ArcGIS空间模拟、数学运算对因子分级、量化处理，实现矢量数据向栅格数据转换，最终得到的数据越大，对水土保持敏感性的作用越突出。

土壤侵蚀敏感性受地形坡度、土壤可蚀性 、降雨侵蚀力、地表植被覆盖率因子影响，采取土壤侵蚀敏感性综合指标SSj对该区域水土保持功能状况评价。

(1)

式(1)中，Pij为评价因子，j为平价单元，i表示第i个评价因子。

4.4 评价结果分析

案例地区土壤侵蚀敏感性评价结果如表2所示。

表2 土壤侵蚀敏感性评价结果

由表2可得，植被覆盖率轻度敏感以上面积为26938.74 km2，在总研究面积中占比最大，故该区域植被覆盖对土壤侵蚀度敏感性最高，是土壤侵蚀、水土流失的主要原因。该流域土壤侵蚀敏感性以中度及以上敏感期为主，且中度敏感面积最大，未来水土流失治理可针对此设置更具有时效性的对策。

5 结论

随着国家对生态文明建设的进一步重视，相关功能区划也得到水利实施，近年来对水土保持功能的研究逐渐增多。未来发展中，需要加强对水土规划工作的需求分析。

(1)文章围绕土壤侵蚀敏感性分析水土保持功能评价及其在水土保持区划中的应用，提出地形坡度、土壤可蚀性、降雨侵蚀力、植被覆盖率对水土流失的影响。

(2)通过在水土保持区划中落实水土保持功能评价，可了解各个生态功能区存在的问题、生态环境敏感性及生态服务功能，提出更有针对性的生态环境保护及建设要求。

(3)以具体案例为支持，分析发现该流域植被覆盖对土壤侵蚀度敏感性最高，数土壤侵蚀、水土流失的主要原因。土壤侵蚀敏感性以中度及以上敏感期为主，且中度敏感面积最大，未来水土流失治理可针对此设置更具有时效性的对策。今后水土规划布局应优先考虑土壤侵蚀、水土流失的保护，采取防风固沙、植树造林等方式，实现水土保持。