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云南山地民族社区水土流失评估

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摘 要:为探求云南山地民族社区可持续发展之路,采用生态学和民族学等学科交叉研究的方法,对云南省永仁县直苴村水土流失状况进行研究。结果表明:区域水土流失越来越严重,坡度和植被覆盖是影响区域水土流失的主要因素。研究为云南山区建立资源节约型和环境友好型社区提供科学依据和基础数据,同时进行相关的理论探索,为建设和谐的社会主义新农村服务。

关键词:水土流失;云南;少数民族;社区;直苴村

中图分类号:S157 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.09.015

Abstract: Assessment of soil and water loss was studied by using the methods of ecology,ethnology with reference to Zhiju village for the exploration of the road to the sustainable development in mountainous communities of minority nationality in Yunnan Province. The results showed that there was more and more serious loss of soil and water in Zhiju village, and the slope and the vegetation cover were the primary factors affecting the regional loss of soil and water, which provided scientific basis and basic data for the building of resource-saving and environment friendly community,and explored the related theory giving service to the building of the new socialist countryside in perfect harmony.

Key words: loss of soil and water; Yunnan province; minority nationalities; community; Zhiju village

金沙江为长江上游,由于人类的干扰及环境变迁的影响,近半个世纪以来,金沙江流域水土流失日趋严重,导致流域土壤肥力下降,环境恶化,自然环境防洪能力减弱,已严重制约了金沙江流域社会经济的可持续发展,阻碍了长期聚居于该流域的各少数民族社区生产生活水平的快速提高,进而还影响到长江中下游地区社会经济的可持续发展。

本研究基于GIS和RS技术[1-2],提取了云南省永仁县直苴村与水土流失相关的时空信息,对直苴村1988―1999年水土流失状况和空间分布特征进行评估分析,为分布于金沙江流域的云南山地民族社区水土流失治理及决策提供科学参考。研究为云南山区建立资源节约型和环境友好型社区提供科学依据和基础数据,同时进行相关的理论探索,为建设和谐的社会主义新农村服务。

1 研究区概况

研究区为永仁县直苴村。永仁县属金沙江流域,地处滇中北部(101°14′~101°49′E、25°51′~26°30′N),总面积2 189 km2,其中山区占97%[3]。到2001年末,全县总人口10.28万,农业人口占总人口数的88.03%,少数民族人口占总人口的55.64%,永仁县是楚雄州内少数民族人口比例最大的山区小县[4]。

直苴村位于永仁县城的西南部,距县城75 km,距乡政府所在地17 km,总面积88.84 km2,最高海拔2 861 m,最低海拔1 800 m,主要分布于海拔2 300~2 861 m之间,占总面积的83.70%。坡度25°以上的部分占了区域总面积的65.81%,平地面积仅占总面积的4.39%。年平均降雨110 d,年均降水量为1 083 mm。年积温较低(区域内≥10 ℃的年积温仅为2 859.7 ℃),年平均温度仅12.4 ℃。直苴村所在区域,属万马河流域。万马河为金沙江的一级支流,境内主河长32.6 km,径流面积680 km2,河口多年径流量13.5 m3・s-1,总落差534.6 m,瞬时最枯流量为0.7 m3・s-1。区域内有棕壤、黄棕壤、红壤和水稻土4个土类,以红壤和黄棕壤为主,约占80%。

直苴村是以彝族聚居的高寒特困山区村,彝族占总人口的97%。 到2001年全村人口2 825人,其中约3/4的人没受到过学校教育。2001年人均占有粮食210 kg,人均所得438元(资料来源于中和乡政府)。

2 研究方法

考虑到在直苴村进行该项研究,主要与区域内农业生产方式及其变化情况直接相关,为了尽可能地避开其它因素的干扰,注意到20世纪80年代初实行的家庭联产承包责任制、20世纪80年代中后期刀耕火种农业的逐渐消失以及20世纪90年代末期因长江洪水我国实施了天然林保护工程以及随后的退耕还林政策等,对森林进行了强制性保护,致使植被覆盖面积和耕地面积等资源变化较大。所以对相关景观生态学指标[5-9]选取了1988―1999年这个时段进行研究。

2.1 数据来源与分辨率

采用1988年4月6日过境和1999年2月16日过境,轨道号为130-42,分辨率为30 m × 30 m的7波段TM卫星影像,及相关地区1∶50 000标准分幅的地形图等。多次野外实地调研获取大量的第一手资料,包括:该村土地资源利用现状、土壤侵蚀状况、植被覆盖状况、水热条件、土壤、地形、地貌等。通过GPS的导航功能进行沿途GPS点的采集,重点采集典型的植被类型、土壤侵蚀发生地区和居民点等。同时,在野外考察过程中,利用GPS的导航功能进行卫星影像的目视初译,并进行了照片拍摄。调查过程中,收集了永仁县行政区划图、降水图、土地利用总体规划图等图件及相关的书籍资料。

2.2 图件的研制

2.2.1 基础图件 在地理信息系统软件的支持下,将已获取的卫星影像以及相关1∶50 000标准分幅地形图等在统一的投影系统下进行投影转换,经修改、拼接等反复编辑处理后通过数字化得到水系、道路、居民点、边界图等图层以备用。

2.2.2 土壤类型图 土壤类型图以永仁县的土壤类型为依据,通过剪切、修改等编辑处理,提取研究区的土壤类型图。

2.2.3 水土流失现状图 据直苴村的具体情况,参照前人的研究方法和研究成果[10-11],对通用土壤侵蚀方程A=R・K・LS・CP的各因子的不同类型赋予不同的权重值。

(1) R因子为降雨侵蚀力因子,取值范围0~10。据研究区年降雨量分布图,为R因子赋予不同的权重值,具体见表1。

(2)K因子为土壤可蚀性因子,取值范围0~1。据研究区土壤类型图,对研究区各种土类的K因子赋予不同的权重值,具体见表2。

(3)LS因子为地形因子,取值范围0~1。据研究区坡度图,对研究区不同坡度等级的LS因子赋予不同的权重值,具体见表3。

(4)CP因子中,C为作物管理因子,也可称植被覆盖因素;P为土壤侵蚀控制措施因子。本研究中,将C因子和P因子联合考虑为CP因子,表示覆盖和管理因素,取值范围0~1。据研究区植被图,对研究区不同植被类型的CP因子赋予不同的权重值,具体见表4。

(5)将代表以上各因子的不同图层叠加,后将叠加图层的每一斑块的各个因子的权重值相乘,就可得到每一斑块的A值,这样就建立起了水土流失模型,即:

A=(R)・(K)・(LS)・(CP)

此时的各个因子并没有进行实地的实验测算,所以此时的A值并不是确切的土壤流失量值,但可以根据A值不同的数量级而划分为不同的级别,定性表示当地的水土流失程度。

(6)计算叠加图层的各斑块的A值,据数量级将水土流失划分为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 6个级别,依次表示土壤侵蚀程度为微度、轻度、中度、强度、极强、剧烈,见表5。

(7)最后根据模型,将反映各因子的数据图层进行叠加,可得直苴村的水土流失现状图。

2.3 景观分析指标

依据景观生态学的原理和方法,选用景观比例、景观密度、人为干扰指数等指标,以反映研究区土地利用对自然景观的影响。各指标的计算公式如下所示[10-11]:

景观比例(Pi):景观组分i(i=1~m,m为景观组分类型数)的面积(Ai)占景观总面积(A)的百分比,100%,景观比例(Pi)是度量单一类型与景观整体的相似性程度,故Pi越大,景观组分与景观整体就越相似,景观组分对景观整体的影响就越大。

景观密度(Ri):景观组分i的斑块数(Ni)与景观总面积(A)的比,以表示景观破碎化程度,Ri=,景观破碎度是指景观要素被分割的破碎程度,反映景观空间结构的复杂性和人类活动对景观结构的影响程度。景观密度(Ri)越大,景观组分i的斑块数(Ni)就越多,景观破碎化就越严重,空间异质性程度越大。

人为干扰指数(HD):人为干扰景观比例(Phd)与自然景观比例(Pn)之比,以表示景观受干扰的程度:HD=,人为干扰景观比例(Phd)与自然景观比例(Pn)之和等于1,故Phd越大,景观受人为干扰越强烈。

3 结果与分析

直苴村1988年土壤侵蚀分级面积统计结果表明(表6),各种土壤侵蚀程度所占比例从大到小依次为:中度、轻度、强度、极强、微度和剧烈,中度达41.72%,强度以上的占29.13%;最大斑块面积,轻度的最大,中度的第二,强度的第三;最小斑块面积,剧烈的最大,极强的第二,微度的第三;斑块数和景观密度,强度第一,中度的第二,轻度的第三;整个景观的斑块密度达到了1.647。这一切说明该区域发生了比较严重的水土流失。

直苴村1999年土壤侵蚀分级面积统计结果和1988年相比(表6),各种土壤侵蚀程度所占比例从大到小变化为:中度、强度、轻度、极强、微度和剧烈,中度为38.45%,强度占32.02%(1988年为26.74%),强度以上的占33.84%(1988年为29.13%);最大斑块面积,中度从1988年的第二变为最大,强度从1988年的第三变为第二,轻度从1988年的第一变为第三;最小斑块面积,剧烈的达4.31 hm2为最大(1988年为4.00 hm2),极强的第二,微度的第三;斑块数和景观密度,中度第一,强度的第二,轻度的第三,无论是斑块数还是景观密度都比1988年有大幅度的增加;整个景观的斑块密度达到了2.349,比1988年的1.647增加了42.62%。这一切说明该区域十多年来水土流失不仅没有得到治理,相反还越来越严重。

4 结论与讨论

可见,从1988年到1999年,研究区域人类对自然的干扰和破坏不仅没有减弱,相反还越来越严重,到1999年,“强度”级水土流失高达32.02%(1988年为26.74%),“强度”级以上的水土流失占到33.84%(1988年为29.13%),与实地调查研究结果相吻合[12-13],证明本研究所建立起来的水土流失模型是可行的,可应用于金沙江流域云南山地民族社区水土流失评估,为分布于金沙江流域的云南山地民族社区水土流失治理及决策提供科学参考。

实地调研表明,研究区域原生植被不断遭到人为干扰和破坏是区域十多年来水土流失越来越严重的主要原因[12-13]。20世纪80年代中后期刀耕火种农业在研究区域逐渐消失,现代农业成为了研究区域的主要产业,曾经依托于传统民族文化的保护、在刀耕火种农业时代保留下来的风景林、水源林和神树林等不少原生植被在现代农业背景下遭到了干扰和破坏,从而使研究区表现出从1988年到1999年十多年来,水土流失不仅没有得到治理,相反还越来越严重的现象。因此,有理由相信云南山区众多的民族文化在云南山地民族社区水土流失治理中将大放光彩。

致谢:感谢永仁县县委和县政府、中和乡党委和乡政府、直苴村委会等对整个调研工作的支持。对云南大学叶辉教授、杨树华教授给予的指导表示感谢!

参考文献:

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