王家沟小流域50 a土地利用动态变化分析

张 勇 ，蔡继清 ，孙雁君 ，杜 轶

（1.山西省水土保持科学研究所，山西太原030045；2.山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801）

防治水土流失、保护水土资源是实现人类社会可持续发展的重要基础。我国在50余a水土保持实践过程中，探索出了很多比较卓有成效的水土流失综合治理方法或模式，其中以小流域为基本单元的水土流失综合治理模式，在改善流域生态环境、加快经济发展和促进社会进步等方面取得了显著效果[1]。但人类的长期介入与干预，造成小流域内土地利用格局发生了较大的变化。土地利用/覆盖变化（LUCC）是当前全球变化研究的重要内容[2-3]，其中土地覆盖变化格局和土地利用变化过程是LUCC的主要议题[4]，大量的研究性论文也证实了这一点[5-6]。但以小流域为单元的水土流失治理过程中引起的土地利用结构变化还比较少见[7-8]。

王家沟小流域是黄土高原丘陵沟壑区得到水土流失综合治理的典型性小流域，50多a的综合治理，使得流域内水土流失得到了很好地控制，土地利用结构也得到了优化。针对王家沟小流域50 a土地利用变化过程，笔者进行了详细的分析研究。

1 研究区概况及数据来源

王家沟小流域地处山西省吕梁市离石区城北4 km处，地理坐标为东经110°09′，北纬37°33′，面积为9.1 km2。地貌类型属黄土丘陵沟壑区第一副区，主要特征是梁峁起伏、沟壑纵横、支离破碎。流域主沟长4.6 km，沟道平均比降2.7%，沟壑密度为7.01 km/km2。流域海拔介于950～320 m之间，相对高差370 m。流域气候属典型暖温带大陆性季风气候，春季干燥多风，夏季酷热多雨，秋季温凉适中，冬季严寒少雪，多年（1955—2005年）平均降水量为475.2 mm，年均日照时数为2 592 h，年均气温8.9℃，年＞10℃积温为3 298.3℃，无霜期150～180 d，年均风速1.3 m/s，多年水面平均蒸发量为1 850.8 mm。流域内主要土地利用类型包括坡耕地、梯田、坝地及沟坡地4种类型。流域治理前，耕地全部为坡耕地，经过50多a的连续治理，流域的土地利用结构发生了很大变化。流域内林木现存有刺槐、柠条、杨、柳、油松，还有少量枣、苹果、桃、杏、山楂、核桃等。农作物种类40余种。

王家沟小流域共涉及3个行政村6个自然村，即王家沟村、娘娘庙村、长大局村（包括长大局村、王家山村、陈家墕村和赵家墕村4个自然村），2008年底，流域人口为1 639人。

研究采用的基础数据来源于王家沟小流域1959—2008年土地利用面积统计资料，并结合近期王家沟小流域土地利用现状图展开工作。因时间跨度较大，本研究将流域内农用地、林地和草地三大地类作为主要研究对象。

2 结果与分析

1959—1985年，山西省水土保持科学研究所对王家沟小流域进行了坚持不懈地整治与治理，加之“七五”期间（1986—1990年）的集中强化治理，农用地、林地和草地面积比例到20世纪80年代末已趋于合理化，从图1可看出，1989年底就是这个拐点。1959—2008年王家沟小流域农用地、林地和草地3类土地面积变化趋势及利用状况如下。

2.1 农用地面积变化趋势及土地利用状况

从图1可以看出，农用地面积呈下降趋势，由1959年底的429.90 hm2下降为2008年底的356.21 hm2，共减少了 73.69 hm2，减少 17.14%。从图1、图2、图3可以看出，农用地面积在减少，但从其组分来看，机修梯田和坝地所占的比例在逐年增加，而坡旱地的比例在逐年降低，说明所采取的水土保持生物措施在逐年发挥其效益，且越来越显著。根据协同效应原理，流域内的农田生态环境在潜移默化中向良性轨道发展，这将有助于农用地土地生产率（即生产能力）的提高，一定程度上可提高生态承载力水平。淤地坝作为小流域水土流失治理的一项重要工程措施，在王家沟小流域也不例外。从图2可看出，通过淤地坝工程的建设，流域内坝地面积从1959年的7.04 hm2增加到2008年的38.62 hm2，增加了31.58 hm2，增幅高达448.58%，这也是导致农用地面积小幅增加的原因之一。

2.2 林地面积变化趋势及土地利用状况

从图1还可看出，林地面积呈上升趋势，由1959年底的159.83 hm2上升为2008年底的366.60 hm2，共增加了 206.77 hm2，增幅为129.37%。从图1、图4可以看出，在1959—1989年期间，林地面积大幅度增加，共增加205.01 hm2，增幅为128.27%，主要是由于灌木林面积的大幅度增加所致。王家沟小流域位于黄土高原区，流域内有黄土高原的大气候特征，也兼有特色的小气候，为发展低矮灌木提供了保障，灌木林面积的增加，对流域内水土资源的防护起到了积极的作用。此外，多年来，山西省水土保持科学研究所合理调节流域内乔木林和灌木林的面积，适地种植经济林，引进、培育、改良、栽植生态经济型灌木树种——欧李，在增加农户经济收入的同时，也使得小流域水土流失得到了控制。

2.3 草地面积变化趋势

从图1可以看出，草地面积呈下降趋势，由1959年底的455.60 hm2，下降为2008年底的118.59 hm2，共减少了 337.01 hm2，减少 73.97%。

3 结论

1959—2008年通过50多a持续不断地水土保持综合治理，王家沟小流域的土地利用结构发生了很大的变化，农用地和草地面积的减少及林地面积的增加，符合王家沟小流域水土保持生物措施配置比例，对促进水土保持可持续发展起积极作用。说明调节土地利用结构是小流域水土保持综合治理模式中的一项关键性措施，它有效地控制了当地严重的水土流失，在减少地表径流量和输沙量的同时，提高了农作物产量，增加了农户经济收入，使王家沟小流域的生态系统逐渐走上良性发展轨道和可持续发展的道路。

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