丹江口水库库区及周边地区水土流失空间分布特征及影响因素

丹江口水库库区及周边地区水土流失空间分布特征及影响因素

作者：李学敏文力刘琛

来源：《湖南农业科学》2018年第09期

摘要：基于地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和修正后的通用水土流失流失方程（RUSLE），获得丹江口水库及其周边区域水土流失空间分布特征及影响较大的4种主要影响因子，包括降雨侵蚀力因子R、土壤可侵蚀性因子K、地形和坡度因子LS、植被覆盖和经营

管理因子CP。研究结果表明，丹江口库区及其周边地区水土流失以微度和轻度为主，分别占

该地区水土流失总面积的27.35%和66.16%；坡度对水土流失的影响较大，水土流失主要分布在坡度大于8°的区域内；同时水土流失主要发生于受人类活动干扰强烈的灌木和草地两种地

类上，这两种地类水土流失面积占到研究区水土流失总面积的61.39%，因此对灌木和草地区

域的水土保持加强保护和管理，进一步实行退耕还林政策是十分必要的。

关键词：丹江口水库；水土流失；RUSLE模型

中图分类号：S157.1 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2018）09-0054-06

Spatial Distribution Characteristics and Influencing Factors of Soil and Water Loss in Danjiangkou Reservoir Area and Surrounding Area

LI Xue-min1，WEN Li1，2，LIU Chen1，WEI Peng-fei3，WANG Li-xuan1，TIAN Wen-ting1

（1. College of Resource Environment and Tourism， Hubei University of Arts and Science，Xiangyang， 441053， PRC； 2. Institute of Tibetan Plateau Research， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100101， PRC； 3. Eighth Geological Brigade of Hubei， Xiangyang，441002， PRC）

Abstract： Based on the geographic information system （GIS）， remote sensing technology （RS） and the revised universal soil and water loss equation （RUSLE）， the spatial distribution characteristics of soil and water loss in Danjiangkou Reservoir and its surrounding areas and four major influencing factors， including rainfall erosion factor R， the soil erosion factor K， terrain and slope factor LS， vegetation cover and management factor CP were obtained. The results show that the degree of water and soil loss in Danjiangkou reservoir area and its surrounding areas is mostly mired and mild， respectively 27.35% and 66.16% of the total area of water and soil loss in the region. The slope is a greater influence on soil and water loss and where the slope is greater than 8°. At the same time， soil and water loss mainly occurs in shrubs and grasslands which are strongly disturbed by human activities. The area of soil and water loss accounts for 61.39% of the total area of soil and

water loss in the study area. Therefore， it is necessary to strengthen the protection and management of soil and water conservation in shrub and grassland areas and further implement the policy of returning farmland to forests.

Key words： Danjiangkou reservoir； soil and water loss； RUSLE model

水土流失是指在自然條件和人类活动作用下由于水力、风力和重力等外力作用造成的水土资源破坏和损失[1-3]。区域水土流失现象是目前很多流域面临的一个重要问题[4-6]，很多环境与生态问题随之而来，如土壤退化、生产力降低、可利用土地减少、陆地生态环境恶化等，如何有效的评价区域水土流失特征是目前亟需解决的问题[7-10]。作为南水北调中线工程的水源地，丹江口水库地位十分重要，丹江口水库水质保持良好的状态，是保障整个南水北调中线工程成功的关键。由于地形、气候、农业生产等因素的影响，水土流失成为丹江口水库面源污染的主要来源之一，在丹江口水库开始库蓄水后的时段里，淹没面积逐渐扩大，水文情况也将随之改变，流速变缓，泥沙淤积严重，不仅会造成水质的污染，也会减小水库库容。因此分析研究丹江口水库及其周边地区水土流失区域的面积大小、水土流失强度等级以及水土流失空间分布的特征及水土流失产生的主要影响因素，为进一步治理库区水土流失问题与退耕还林政策落实提供一定的科学依据与数据基础。

1 研究区概况

丹江口水库是汉江中下游最重要的纽带，其地理位置位于湖北省县级市丹江口市的北部区域以及河南省淅川市的南部广大区域，跨度较大，分别占据了湖北省和河南省的两片区域。随着南水北调中线工程的逐步推进，2012年丹江口大坝加高工程项目完工，丹江口水库水域面积达到已经逐渐达到1 022.75 km2，蓄水量已经达到2.9×1010 m3。库区地形以较低矮山地为主，库区及其周边地貌类型主要是丘陵地貌，地形起伏大，山中的沟和岔分布相对广泛（如图1）。库区气候类型比较单一，以亚热带季风气候为主要气候类型，据多年平均数据统计显示，该地区年降水量一般在800～1 000 mm，降水时段相对比较集中，主要集中在6～8月，其中7月为一年内降水量最多的月份，约占全年降水量的五分之一，土壤类型以黄棕壤、水稻土、石灰土为主，土层较薄。

2 数据材料与方法

2.1 数据材料

研究区内高程栅格数据，如流域的范围、河流分布和高程分布等数据主要基于地理空间数据云提供的ASTER GDEM V2 30M 分辨率数字高程数据，河流数据来源于国家基础地理信息中心提供的中国河流分类数据。库区影像基于Landsat TM系列影像，采用地理空间数据云数据库内的Landsat 5、Landsat 7和Landsat 8系列影像。降水数据主要采用英国East Anglia 大学环境科学学院气候研究中心提供的世界10弧分经纬度降水数据通过Matlab脚本处理后的结果。土壤数据来源于中国土壤数据库，为1∶100万土壤属性数据以及该属性土壤的分布情况