【摘 要】
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黄河流域中游水土流失问题严重,加强中游水土保持是黄河流域未来应该致力的方向,因此,划定水土保持生态空间,对于减少入黄泥沙、改善黄河流域水土保持现状等方面具有重要的作用。本文选择黄河中游沿黄丘陵沟壑区典型县域柳林县为研究对象,立足于景观生态学、土地可持续利用等基础理论,整合气象数据、土地利用等数据,针对沿黄丘陵沟壑区水土流失严重的问题和柳林县的现状进行分析,利用In VEST模型、通用土壤流失方程、
【基金项目】
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山西省自然基金项目“沿黄丘陵沟壑区煤炭资源性县域水土保持生态空间格局的时空演变及驱动力分析”(202103021224143);
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黄河流域中游水土流失问题严重,加强中游水土保持是黄河流域未来应该致力的方向,因此,划定水土保持生态空间,对于减少入黄泥沙、改善黄河流域水土保持现状等方面具有重要的作用。本文选择黄河中游沿黄丘陵沟壑区典型县域柳林县为研究对象,立足于景观生态学、土地可持续利用等基础理论,整合气象数据、土地利用等数据,针对沿黄丘陵沟壑区水土流失严重的问题和柳林县的现状进行分析,利用In VEST模型、通用土壤流失方程、GIS空间分析等方法,基于水源涵养空间、土壤保持空间、水土流失敏感性识别和分级,划定水土保持生态空间,分析其2000-2020年时空演化特征。主要研究结果如下:(1)柳林县水源涵养平均深度为50.11 mm,涵养总量为6.45万m~3。极低、低、中、高和极高的水源涵养功能等级面积分别为67.08 km~2、324.35 km~2、426.63 km~2、453.13 km~2、16.1 km~2,占到总面积的比例依次为5.21%、25.2%、33.14%、35.2%、1.25%;水源涵养功能等级整体分配不均匀,中、高等级区占研究区总面积接近70%,低、极高等级占研究区总面积仅6.46%。从空间分布来看,水源涵养功能等级总体分布呈现由北向南逐渐降低的趋势,而且相邻等级相互交错分布,没有集中连片;中部沿三川河走向呈现低和极低等级的条带状分布。从流域来看水源涵养功能重要性等级分布,留誉川流域主要是极低和低等级;三川河流域整体是低、中、高等级交错分布,东部山地区主要以中等级为主;直接入黄流域主要是高等级。(2)柳林县年平均土壤保持量为78.35 t/(km~2·a),土壤保持强度整体较低,只有小部分地区大于130 t/(km~2·a);中部土壤保持强度较高,居于50-100 t/(km~2·a)之间;而西部、南部地区土壤保持强度较低,大都小于30 t/(km~2·a)。柳林县土壤保持强度分级主要是极低和低等级,面积占研究区总面积的54.99%;中等级占总面积的比例分别为18.85%;高等级和极高等级的面积占总面积的26.16%。从空间分布情况来看,研究区土壤保持强度总体呈现东北向西南逐渐降低的趋势,极低、低等级主要分布在研究区西部和南部;中等级主要集中在中部;高、极高等级主要分布在东部和北部大部分地区。从流域分布来看,三川河流域西部沿黄区主要是极低、低等级,东部山地区为高、极高等级,中部城区为低、极低等级;直接入黄流域主要是高等级;留誉川流域主要是低、极低等级。(3)柳林县近80%以上地区为水土流失敏感区,敏感等级以高度敏感和极敏感为主。2000年高度敏感区和极敏感区占研究区总面积的42.54%和16.25%,而在2010年高度敏感区和极敏感区占研究区总面积的比例为45.01%和20.22%;2020年高度敏感和极敏感区占研究区总面积的比例为48.52%和25.41%;随时间变化均呈现轻微的增加趋势。不敏感区、轻度敏感区和中度敏感区占比较小,主要集中在西部沿黄区和三川河沿岸。从流域来看,三川河流域水土流失敏感性从东部山地区到西部入黄区逐渐降低,河道沿岸水土流失敏感性等级为不敏感;留誉川流域水土流失敏感性等级主要集中在高度敏感;直接入黄流域水土流失敏感性等级主要是中度敏感和高度敏感。柳林县2000-2020年水土流失敏感性等级中不敏感、轻度敏感和中度敏感区面积持续减少,而高度敏感和极敏感区面积逐渐增加。(4)研究区2000-2020年水土保持生态空间总体集中在研究区的南部和东部地区,占到了研究区近67%的面积。从综合分区结果来看,2000年水土保持生态空间占全县总面积的60%,一般区和重点区占研究区的总面积为32.12%和14.67%,核心区仅占研究区总面积的13.2%;而2010年水土保持生态空间占到了研究区总面积的70%,其中一般区、重点区和核心区分别占研究区总面积的比例为37.85%、21.14%和11.01%;2020年水土保持生态空间占研究区总面积为68%,其中一般区、重点区和核心区分别占研究区总面积的比例为35.75%、21.42%和10.83%。水土保持生态空间面积整体表现为先增加后减少的趋势,但核心区面积一直是减小的趋势。柳林县水土保持生态空间主要分布在沟间区,这与当地沟壑纵横的地形地貌相吻合,重点区和和核心区主要分布沟间区的陡坡区,调查中发现这个区域分布有很多坡耕地;一般区主要分布在河流或者沟道沿岸坡度较缓的区域。
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