新疆水土流失动态变化分析_赵欣
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1008-1305. 2022. 01. 022
新疆水土流失动态变化分析
赵 欣
( 新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘要: 新疆是水土侵蚀最严峻的地区,为了解新疆近 10 年水土流失治理情况,文章利用新疆 2012 年和 2019 年水土保持公报和规划报告等资料,对不同侵蚀强度面积的变化进行了分析,并利用水土流失严重指数量化了新疆 14 个州、市的侵蚀强度变化情况。新疆水土流失治理效果显著,但各市、州的等级强度面积变化有所差异,水 土流失问题仍任重道远。
关键词: 水土流失强度变化; 水土流失严重指数; 水土流失; 新疆
中图分类号: S157 文献标识码: B 文章编号: 1008-1305( 2022) 01-0077-03
1 研究背景
新疆国土面积 166. 49 万 km2 ,地貌类型众多, 以山地和盆地之间的深大断裂为界线,形成不同的 地貌单元。新疆四周群山环绕,境内高山盆地相 间,地形主要由山区、丘陵、平原、沙漠组成。新疆基本地貌轮廓为“三山夹两盆”[1]。
新疆地处内陆, 属典型的温带大陆性气候区。新疆年平均温度只有 10. 1 ℃ , 而且气温的年较差很大, 北疆的年较差在 40 ℃ 以上, 南疆在 30 ℃ 以上。新疆年平均蒸发量分布特点为西部小、东部大、山区小、平原大、北疆小、南 疆大[2], 山 区 800 ~ 1200 mm, 平 原 1600 ~ 2200 mm。自治区全区降雨侵蚀力为 100 ~ 500MJ· mm / ( hm2 ·h·a) ,最高值出现在伊犁河谷地区, 其次是天山北坡, 其余广大区域降雨侵蚀力为100 MJ·mm / ( hm2 ·h·a) , 在全国降雨侵蚀力等级中排最小[3]。全疆风蚀气候因子为 20 % ~
200 % 。最低值出现在伊犁河谷地区, 其次是天山山区和阿尔泰山山区, 其余广大区域风蚀气候因子均超过 100 % 。
2 水土流失类型及强度变化
新疆受地理环境以及人为因素的影响,前几十
万 km2 ( 不含冻融侵蚀面积 9. 3552 万 km2 ) 减少至
83. 98 万km2 ,减少了 4. 56 万km2 ,累计治理水土流失面积接近 1. 3 个海南岛国土面积,由占新疆国土面积的 53. 18% 下降至 51. 21% 。2012 年新疆全区风力侵蚀面积为 79. 78 万 km2 , 占总侵蚀面积的
81. 49% ,水力侵蚀面积为 8. 76 万km2 ,占总侵蚀面
积的 8. 59%[5]; 2019 年新疆全区风力侵蚀面积为
75. 67 万km2 ,占总侵蚀面积的 90. 06% ,水力侵蚀面积为8. 31 万km2 ,总占比为9. 89% 。新疆2012 年和 2019 年水土流失类型变化表见表 1。
由表 1 可知,2012 年至 2019 年间,新疆水土流失治理成效主要表现在水土流失强度为强烈及以上的区域。2019 年较 2012 年相比,轻度、中度强度等级的水土流失面积有所增加,其中中度水土流失面积将近增加了 2012 年中度水土流失面积的一半; 强烈及以上等级的土壤侵蚀面积均有不错的减幅,由 2012 年的 8. 32 万 km2 减少至 3. 39 万 km2 ; 从侵蚀形式来看,风力侵蚀和水土侵蚀面积均有相同程度的减少。
新疆 2012 年和 2019 年各州( 地、市) 不同强度
侵蚀面积如图 1 所示。
从空间分布上看,和田地区、塔城地区、阿克苏地区以及巴音郭楞蒙古自治州( 以下简称巴州) 的轻度和中度水土流失面积较多,阿勒泰地和巴州
年造成了大量新的水土流失。从 1992 年的 95 万km2
水土流失面积,扩增至 1999 年的 103 万 km2[4]。根
据新疆 2012—2019 年间的水土流失普查报告和动态监测结果,新疆土壤侵蚀面积从 2012 年的 88. 5414
收稿日期: 2021-10-27
作者简介: 赵 欣( 1983 年—) ,男,高级工程师。
E-mail: 2605992311@ qq. com
表 1 新疆 2012 年和 2019 年水土流失类型变化表 单位: 万 km2
|
轻度 |
中度 |
强烈 |
极强烈 |
剧烈 |
风力侵蚀 |
水力侵蚀 |
2012 |
42. 89 |
14. 39 |
9. 91 |
8. 32 |
13. 03 |
79. 783 |
8. 76 |
2019 |
45. 29 |
21. 38 |
5. 61 |
3. 39 |
8. 35 |
75. 67 |
8. 31 |
与 2012 年相比/% |
5. 59 |
48. 51 |
- 43. 37 |
- 59. 26 |
- 35. 90 |
- 5. 15 |
- 5. 16 |
图 1 新疆 2012 年和 2019 年各州( 地、市) 不同强度侵蚀面积( 单位: km2 )
地区的强烈程度的水土流失面积较多,极强烈程度的水土流失侵蚀主要分布在巴州、塔城地区以及阿勒泰地区,哈密地区以及吐鲁番市地区剧烈程度的水土流失面积较多; 就 2019 年与 2012 的水土流失强度以及面积变化来看,由图 1 可知,水土流失治理面积最多的地区是巴州地区,治理面积累计达15 万 km2 ,其中,轻度侵蚀面积减少得最多,由图
2 可知,其减幅达 70% 多,强烈及以上的侵蚀面积也大大减少,巴州水土流失严重程度最高的剧烈侵 蚀面积几乎已经得到了完全治理,水土流失防治效 果显著,为新疆水土流失治理做出了很大的贡献。其次从水土流失累计治理面积来看,除克拉玛依市 无明显变化外其余各地区均有不同程度的水土流失 累计治理面积。
虽然克拉玛依市总体水土流失治理面积无明显变化,但其在水土流失强度上的侵蚀面积却有变化,2012 年轻度和强烈程度的水土流失面积分别为 3314 和 135km2 ,2019 年的轻度水土流失面积却
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分别为 5784、216km2 , 增幅分别达 74. 53% 和
60% ; 中度、极强烈和剧烈侵蚀面积在 2012 年和
2019 年分别为 1099、1004、635,17、168、0km2 ,
减幅分别达 98. 45% 、83. 27% 和 100% , 总的来说,克拉玛依市的水土流失情况在侵蚀强度上得到了很大的改善,对新疆水土流失治理也做出了一定的贡献。另外,博尔塔拉蒙古自治州( 以下简称博州) 2012—2019 年这 8 年的时间里,水土流失治理成果也非常显著,其境内的水土流失面积从 2012 年的 21405km2 锐减至 921km2 ,减幅达 95. 7% ,而且博州的各种侵蚀强度水土流失面积均有较大幅度的减少,各种侵蚀强度的水土流失面积从 2012 年的 6685、9549、1570、1149、2452km2 分别锐减至167、 224、 275、 194、 61km2 , 减 幅 分 别 达
97. 50% 、97. 65% 、82. 48% 、83. 12% 、97. 51% ,
水土流失防治效果突出。
新疆 2019 年与 2012 年水土流失强度变化比例
如图 2 所示。
虽然新疆各州、市在水土流失防治成果上均有 所成效,但由图 2 可知( 图 2 的计算规则是 2012 年各强度的水土流失面积减去 2019 年的各强度侵蚀面积,然后除以 2012 年各强度的水土流失面积) , 各市、州的水土流失防治效果却有差异,其中,哈
强度的水土流失面积的贡献程度,还能反映某区域的流失面积,其数学表达式是用某区域不同侵蚀等级的水土流失面积乘以各强度的权重之和然后除以该区域的整体水土流失面积[7]。其表达式为:
6 M·A
I = ∑ i i
( 1)
密地区、昌吉州、伊犁州、克州、喀什地区、阿克
苏地区、吐鲁番地区以及克拉玛依市均有一种或多 种侵蚀强度类型的水土流失面积增加。吐鲁番市中 度侵蚀类型的水土流失面积增幅最广,2019 年的中度侵蚀面积为 2700km2 , 为 2012 年的 7. 9 倍( 2012 年为 303km2 ) ; 阿克苏地区的强烈和极剧程度的侵蚀面积均有较大幅度的增加,分别从 2012 年的 3119、255km2 增至 6830、835km2 , 增幅为119% 和 227% ,由此可以推测阿克苏地区的水土流失防治效果主要体现在轻度侵蚀类型方面; 另外喀什地区和克州强烈土壤侵蚀面积也有所增加,分 别 从 2012 年 的 1654 、 2381km2 增 至 7553 、7686km2 ,增幅达几倍,由此可见新疆各地区的水土流失防治成果有所不同。
3 水土流失评价
3. 1 评价方法
水土流失严重指数[6]
表达一个地区水土流失严重程度的量化指标是水土流失严重指数,从概念上讲是指单位水土流失面积的平均水土流失强度,该指数不仅能表示不同
i = 0 A
式中,I—水土流失严重指数; i—水土流失强度等级,一共六级,分别为微度、轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈; Mi —第 i 级侵蚀强度的权重,各级侵蚀强度权重见表 2,其中各级侵蚀的强度权重参考 SL 190—2007《土壤侵蚀分级标准》; Ai —第 i 级侵蚀强度的水土流失面积,km2 ; A—该区域各级强度水土流失面积总和,km2 。
表 2 各级侵蚀强度权重
侵蚀强度 |
水蚀平均侵蚀模数 |
权重指标 |
微度 |
< 200 |
0 |
轻度 |
200 ~ 2500 |
1. 5 |
中度 |
2500 ~ 5000 |
3 |
强烈 |
5000 ~ 8000 |
6 |
极强烈 |
8000 ~ 15000 |
12 |
剧烈 |
> 15000 |
24 |
根据各级侵蚀强度可以计算出水土流失严重指数的范围是在 0 ~ 24 之间,将水土流失严重指数分为 0 ~ 1. 5、1. 5 ~ 6、6 ~ 24 三个等级,严重等级分别为轻度、中度、强度[8]。
图 2 新疆 2019 年与 2012 年水土流失强度变化比例 ( 下转第 124 页)
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( 上接第 79 页)
表 3 2012 年和 2019 年新疆各地区
水土流失严重等级变化表
地区 |
水土流失严重等级 |
地区 |
水土流失严重等级 |
||
2012 年 |
2019 年 |
2012 年 |
2019 年 |
||
乌鲁木齐 |
M( 4. 3) |
M( 1. 6) |
克孜勒苏自 治州 |
M( 2. 5) |
M( 5. 4) |
克拉玛依市 |
M( 5. 8) |
M( 1. 9) |
伊犁哈萨克 自治州 |
M( 2. 3) |
M( 3. 2) |
吐鲁番市 |
I( 16. 2) |
I( 12. 9) |
塔城地区 |
M( 5. 8) |
M( 2. 2) |
阿克苏地区 |
M( 2. 2) |
M( 3. 1) |
阿勒泰地区 |
M( 5. 8) |
M( 1. 7) |
喀什地区 |
M( 2. 0) |
M( 3. 9) |
和田地区 |
M( 2. 0) |
M( 1. 9) |
博州 |
M( 5. 6) |
I( 6. 9) |
昌吉州 |
I( 8. 7) |
M( 3. 7) |
巴音郭楞蒙 古自治州 |
I( 6. 6) |
M( 3. 4) |
哈密地区 |
I( 16) |
I( 12) |
注: S、M、I 分别表示水土流失严重等级为轻度、中度、强度,括号内的数据表示各市、州的水土流失严重指数。
3. 2 评价结果
运用该水土流失强度指标公式得出新疆 2012
年水土流失强度指数为 6. 54,属于强度类型的水土流失范畴,2019 年水土流失强度指数为 4. 84, 属于中度类型的水土流失。从 2012 年到 2019 的水土流失强度指标变化来看,新疆全域在水土流失治 理方面成效显著,2019 年水土流失强度指标比2012 年降低 26% ,水土流失严重程度有强度降低为中度,这得益于国家对水土流失治理的重视以及 新疆自治区进行多年的“放管服”改革政策和对水 土保持工作的有力监督[9]。
由表 3 计算结果可知全区 14 个市、州在 2012 年有 4 个市、州属于强度类型的水土流失,其中包括吐鲁番市、巴州、昌州以及哈密地区,其余 10
个州均为中度类型水土流失; 2019 年新疆 14 个
州、市中仍有 3 个州、市属于强度水土流失类型, 其中包括吐鲁番市、博州以及哈密地区,其中与2012 年相比,巴州和昌吉州均由强度类型水土流失降低为中度水土流失类型区域,而博州却由中度
及伊犁州的区域水土流失强度指数较 2012 年均有
所上升,其中克州增加了 2. 9,这也刚好可以解释图 2 中出现的以上 4 州各强度类型水土流失面积出现不降反增的情况,主要是因为这些区域中度及以上强度的侵蚀面积较 2012 年增幅较大[10]。
4 结论
新疆整体水土流失强度从强度类型降至中度类 型,水土流失治理效果显著,各种程度的水土流失 面积均有不同幅度的减少,中度及以上程度的侵蚀 面积减幅较大。但新疆水土流失面积仍然很大, 2019 年新疆水土流失面积为 83. 98 万 km2 ,占新疆国土面积的一半,其中还不包含冻融面积。除克拉 玛依市外,各州、市的水土流失面积均有减少。如 果继续保持对中度及以上强度等级的侵蚀土地进行 治理,同时防止轻度土壤侵蚀面积增加,那么未来 新疆水土流失严重程度可以减至轻度类型。总的来 说,新疆水土流失治理工作成效显著,但水土流失 治理与保持工作仍然繁重。
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