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健康河流是人类赖以生存和发展的必要条件,对“如何在保护中开发、在开发中保护,以维持河流健康”的研究是关系到人类社会有序、健康、可持续发展的重要课题之一,而流域水土流失对河流健康具有重要的影响,水土流失综合评价是河流健康评价的重要内容。本文基于河流健康概念以及健康长江评价指标体系,从水土流失宏观调控与河流健康的关系出发,结合长江流域自然、社会基本特点,综合分析水土流失与水土保持的平衡关系,对长江流域水土流失综合评价进行了研究,主要工作及成果如下:
(1)根据研究需要,结合长江流域地质、地貌、气候、土壤、植被等水土流失因素以及2005年“中国水土流失与生态安全综合科学考察”的相关成果,在川中丘陵区、川东谷岭区、陇南山地区、金沙江干热河谷区、黔北高原区、湘西丘陵区、衡邵丘陵区及赣中丘陵区8个区域收集水土流失及水土保持资料,总结近年来水土流失治理的成就,并分析目前水土流失治理及科学研究中存在的问题。
(2)分析水土流失与河流健康的关系,指出适度的水土流失对于维持河流合理泥沙含量及水生生物营养物质具有重要作用,而过度的水土流失却会造成流域土壤资源质量下降、河槽淤塞、河床萎缩、水质下降等问题,威胁河流健康。
结合长江流域水土流失特点及“健康长江”理念进一步阐述了水土流失综合评价是河流健康评价的重要组成部分。
(3)采用单一指标法对长江流域水土流失状况进行评价。通过比较水土流失率和水土流失治理率与侵蚀模数的关系发现水土流失率与侵蚀模数相关性较好,采用水土流失率作为评价水土流失状况指标,初步建立了5级评价标准:即水土流失率≤10%为健康,10%~30%为亚健康,30%~50%为不健康,50%~70%为极不健康,>70%为重度不健康。
(4)运用上述评价标准,基于上述8 个区域69 个县的基础资料分析,对水土流失进行了试评价,结果认为:从水土保持为指标评价,川中丘陵区、川东谷岭区、陇南山地区健康状况为极不健康,金沙江干热河谷区、黔北高原区健康状况为不健康,湘西丘陵区、衡邵丘陵区、赣中丘陵区健康状况为亚健康。依据上述标准认为上世纪50年代长江流域水土流失率22.4%,处于亚健康状态;80年代,水土流失率达41.5%,水土流失面积显著增加,流域处于不健康状态;90年代,水土流失率降至36.55%,水土流失面积减少,“长治”工程发挥效益,但流域仍然处于不健康状态。
(5)运用层次分析法建立了水土流失综合评价指标体系,第一层次是水土流失状况综合评价指标A,第二层次由水土资源(R)、生态与环境(E)和经济发展(D)3 个指标组成,第三层次由人均耕地、基本农田比例、植被覆盖率、人均收入等15 个元素指标组成;运用均方差法及多目标线性加权函数法分别对各层次指标权重以及综合评价指标值进行了计算,确定了水土流失综合评价分级标准。
基于上述8 个区域典型万分之一图幅(面积平均30km2)的基础资料分析,根据设置的综合评价分级标准对典型图幅及整个流域的水土流失状况进行了综合评价,指出了不同区域典型图幅水土流失治理的障碍与优势因素。
(6)以水土流失率作为水土流失综合评价指标,以全国生态环境建设规划为指导,根据长江流域水土流失调查数据及治理速度,对长江流域水土流失未来情势进行了分析。以目前的治理速度预计到2036年长江流域水土流失率降至9.43%,首次低于10%,流域达到健康状态。