喀什地区水土流失消长及措施体系

曹优明，王小芳，喻文晔，张皓月，杨扬

1.黄河勘测规划设计有限公司；2.海南热带海洋学院

一、喀什地区水土流失现状

喀什地区位于欧亚大陆中部，我国西北部，新疆西南部。地处E71.39′～79.52′和N35.28′～40.16′之间，东临塔克拉玛干大沙漠。喀什地区地处国家级塔里木河荒漠化防治生态功能核心区［1］，是全国8大生态脆弱区之一。“西北荒漠绿洲交替生态脆弱区”中确定的“新疆塔里木盆地外缘荒漠绿洲生态脆弱重点区域”［2］，是自治区喀什三角洲绿洲农业盐渍化敏感生态功能区、叶尔羌河平原绿洲农业及荒漠河岸林保护生态功能区、塔什库尔干山间谷地高寒牧业生态功能区，是典型的内陆河山地—绿洲—荒漠过渡带［3］。

喀什地区麦盖提县、伽师县、岳普湖县、巴楚县、疏勒县、泽普县、英吉沙县、疏附县、莎车县和喀什市10个县（市）以风力侵蚀为主，平原内部沙化面积大并存在严重的盐渍化，导致林草植被退化。叶城县和塔县以冻融侵蚀和风力侵蚀为主，山区矿山开采引起的水土流失问题较突出。喀什市、叶城县、莎车县、疏附县、英吉沙县和塔县有部分水蚀分布，其它各县水蚀分布很少。风力侵蚀在各县（市）均比较严重，特别是靠近沙漠边缘的县，如麦盖提县、巴楚县、伽师县、岳普湖县、叶城县、英吉沙县、莎车县等，风蚀现象非常严重，沙漠边缘林草地退化导致沙漠侵蚀绿洲，风沙灾害严重[4]。

喀什地区水土流失总面积为51869.59km²，占土地总面积的47.40%。其中，轻度侵蚀面积35741.96km²，占水土流失面积的68.91%；中度侵蚀面积3540.05m²，占水土流失面积的6.82%； 强 烈 侵 蚀 面 积 10354.24km²，占水土流失面积的19.96%；极强烈侵蚀面积2233.34km²，占水土流失面积的4.31%。按侵蚀类型分，水力侵蚀面积为2790.01km²，占水土流失面积的5.38%；风力侵蚀面积为32408.07km²，占水土流失面积的62.48%；冻融侵蚀面积为16671.51km²，占水土流失面积的32.14%。

二、水土流失分布

（一）水土流失面积分布

喀什地区风力侵蚀和水力侵蚀总面积35198.08km²，风蚀和水蚀水土流失以巴楚、麦盖提、叶城三县的面积最大，均在6000km²以上，占喀什地区风蚀和水蚀总面积的73.20%，其中巴楚县水土地流失面积11567.61km²，占33.05%；麦盖提县水土流失面积7601.66km²，占21.72%；叶城县水土流失面积6384.42km²，占18.24%。莎车县占7.08%，伽师县占5.38%，其余各县市占比均在5%以下。冻融侵蚀面积为16671.51km²，主要分布在塔县和叶城县，分布面积分别为10664.01km²和6004.86km²，两县冻融侵蚀面积占喀什地区冻融侵蚀总面积的99.98%。莎车县有少量分布，面积为2.64km²，占0.02%。

（二）水土流失强度分布

从水土流失强度分布看，喀什地区水力侵蚀和风力侵蚀（不含冻融侵蚀）以轻度为主，轻度水土流失面积为4494.08km²，占水土流失总面积的98.00%，中度及以上水土流失面积合计为704.00km²，占比只有2.00%。冻融侵蚀总面积为16671.51km²，以强烈冻融侵蚀为主。其中轻度冻融侵蚀面积1247.88km²，占7.49%；中度冻融侵蚀面积2965.48km²，占17.79%；强烈冻融侵蚀面积10259.70km²，占61.54%；极强烈冻融侵蚀面积2198.45km²，占13.19%。

（三）水土流失类型分布

喀什地区主要有风力侵蚀、水力侵蚀和冻融侵蚀三种，其中风力侵蚀面积32408.07km²，占水土流失总面积的62.48%；水力侵蚀面积2790.01km²，占水土流失总面积的5.38%；冻融侵蚀面积16671.51km²，占水土流失总面积的32.14%。从各县市水土类型的分布看，风力侵蚀各县市均有分布，主要分布于巴楚、麦盖提和叶城县，3个县风蚀总面积占喀什地区风蚀总面积的73.26%，占比分别为35.25%、23.45%和14.56%。其次为莎车、伽师和英吉沙，占比分别为6.77%、5.79%和4.64%；其余6县市风蚀面积较小，合计占比为9.54%。

水力侵蚀各县市均有分布，但分布比较集中，主要分布在叶城，叶城水蚀面积1666.17km²，占喀什地区水蚀总面积的59.72%；其次分别为塔县、莎车、巴楚和疏附县，占比分别为16.97%、10.08%、5.21%和3.12%；其余7县市合计占比为4.92%。冻融侵蚀主要分布在塔县和叶城县，占比分别为63.97%和36.02%；莎车县亦有少量分布，占比仅为0.02%。水土流失类型分布详见表1。

表1 喀什地区各县市不同水土流失类型分布表

三、水土流失消长评价

（一）水土流失严重指数动态变化

采用水土流失严重指数法对喀什地区水土流失现状进行评价。水土流失严重指数既能全面分析某区域的水土流失面积，又能区别反映不同强度流失影响程度的综合指数，用该区域各类侵蚀强度面积的加权平均数表示，其计算方法为：

式中：I为水土流失严重指数；Mi为某侵蚀强度等级权重；Ai为第i级强度侵蚀的面积（km²）；i为水土流失强度等级，其取值为1～6的整数，分别对应微度、轻度、中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀强度等级；A为各级强度水土流失面积的总和。

其中侵蚀强度权重参考《土壤侵蚀分级标准》（SL190-2007）中水蚀和风蚀的各级侵蚀模数确定。土壤侵蚀模数取值，微度侵蚀取1000t/(km²•a)，轻度侵蚀取1750t/(km²•a)，中度侵蚀取3750t/(km²•a)，强烈侵蚀取 6500t/(km²•a) 极强烈侵蚀取1万1500t/(km²•a)。

侵蚀强度权重以微度侵蚀模数1000t/(km²•a)为基准，微度侵蚀权重取1.00，轻度侵蚀权重取1.75，中度侵蚀权重取3.75，强烈侵蚀权重取6.50，极强烈侵蚀权重取11.50，剧烈侵蚀权重取23.00。计算成果表见表2和表3。

表2 2002年水土流失严重指数计算结果表

表3 2018年水土流失严重指数计算结果表

水土流失严重指数等级划分见表4。

表4 水土流失严重指数等级划分标准

从以上表格数据可知，2002年喀什地区水土流失综合严重指数为5.87（属强度严重），2018年为3.25（属中度严重），水土流失严重指数大幅下降，由强度严重下降为中度严重。其中风力侵蚀严重指数由6.88下降到3.86，由极强度严重下降到了强度严重，指数有所降低，但是仍为强度严重；水力侵蚀严重指数由2.58下降到2.34，小幅下降，严重等级没有发生变化，均为中度严重；而冻融侵蚀严重指数由3.10上升到了6.31，上升幅度较大，严重等级由中度严重上升到了强度严重。可能是由于近年来随着气候变暖，更大的热膨胀和收缩变化明显,为冻融侵蚀创造了条件，导致了冻融侵蚀加剧。

（二）水土流失消长评价结论

1.水土流失面积有所减少，水土流失强度整体大幅下降，但局部水土流失强度仍有上升

水土流失整体由强度严重下降为中度严重。其中风力侵蚀由极强度严重下降到了强度严重，说明喀什地区经过十几年的防风固沙、生态公益林建设等，人民的生存环境大幅改善，但是风沙危害依然严重，仍要有针对性地采取防护措施。局部风蚀危害有进一步加强的趋势，喀什地区绿洲沙漠交错区域土地沙化严重，缺水严重，交通不便，资金制约，营造防风固沙林的立地条件越来越差，导致整个喀什地区防风固沙林结构不完整，系统不完善，不能发挥良好的系统功能服务。零散的、不成规模的防护林生态屏障效果不明显［5］；水力侵蚀严重等级没有发生变化，均为中度严重，由于山区无控制性水库滞洪,洪水涌出山口后,河岸遭受冲刷,塌岸严重,洪水夹带大量的泥沙,水质浑浊流域内呈现出上冲下淤的状况,水力侵蚀破坏性较强,影响较大,主要分布在山前戈壁荒漠区[6]；而冻融侵蚀严重等级由中度严重上升到了强度严重。

2.喀什地区水土流失问题依然严峻

喀什地区水土流失面积仍然很大，目前水土流失总面积占土地总面积的47.40%，仍是水土流失严重的地区；同时，水力侵蚀中强烈和极强烈侵蚀面积从无到有，水力侵蚀强度表现出局部加剧趋势；另外，根据水土流失严重指数计算结果，水土流失严重指数自2002—2018虽整体下降，但仍属于中度严重水平。因此，尽管全地区水土保持工作取得了一定的成效，水土流失面积有所减少，水土流失强度整体下降，但水土流失问题依然非常严峻，水土流失治理工作任重而道远。

3.水土流失受人为因素影响较大

根据全地区水土流失现场调查情况，喀什地区降水稀少、植被稀疏、风力强劲。项目区地处天山南麓，气候干旱，降雨极少，全年主导风向为西北风，年平均风速历年平均风速1.7m/s，历年最大风速28m/s，年平均大于8级大风的天数为6.8d，沙尘暴天数为24.4d。多发生在4—9月，而区内植被稀疏，土壤多为粉土及粉细沙，为风蚀提供了条件。在大风天气，表层土便随风扬起，造成风蚀。

人为因素加速了水土流失的进程，由于畜产品价格多年来年年攀升，牧民对饲养牲畜的积极性也较高，牧业户畜群头数也年年剧增，从一户几十只发展到目前的几百只，有些专业户牲畜头数可达上千只。这样的发展速度势必对地表植被增加了破坏压力，目前草场明显呈现向荒漠化发展趋势。

植被是影响侵蚀的重要因素之一，也是加速或控制水土流失极为敏感的因子。植被主要表现在能够拦截降雨，调节径流，增加入渗时间，拦截洪水，延缓径流，增加水的渗透力，林草庞大的根系可以固结土壤，改良土壤结构，因而可以防止水土流失。天然植被稀少或遭到破坏、生态环境十分脆弱的地区，也是水土流失最为严重的地区。当地表土壤一旦失去植被等覆盖物，裸露疏松的土壤在干燥的气候条件下很容易形成松散粉尘物，在暴雨、水流、大风等外营力作用下，易产生面蚀、沟蚀及风蚀，最终产生水土流失。

4.重点矿产资源开发区水土流失危害加剧趋势明显

根据水土流失严重指数计算分级结果，2018年喀什地区属于水土流失中度严重，从现状强度严重区域的分布来看，这些喀什地区水土流失主要集中在重点矿产资源开发区。近年来资源集中开发利用强度较大，造成人为水土流失严重，重点矿产资源开发区水土流失危害加剧趋势明显。

四、规划措施体系

从喀什地区的水土流失特点来看，主要以风力侵蚀为主，分布在“一大”—东部的塔克拉玛干沙漠，“两小”—北部的托克拉克沙漠和中部布古里沙漠，以及戈壁滩。沙漠、戈壁为大风季节风沙的策源地，每年3—5月喀什地区的沙尘暴都很严重，治理沙漠、戈壁与绿洲边缘的风力侵蚀为本规划治理水土流失的重点。根据水土流失消长分析结论，喀什地区风沙危害依然严重，仍是喀什地区生存环境的最大威胁，局部风蚀危害严重，特别是沙漠与绿洲边缘地带，因此针对上述分析结果，提出“一防、二治、多点保护与综合治理”的总体方向和防治措施体系。

喀什地区水土保持工作应坚持宜林则林、宜草则草、宜灌则灌、宜荒则荒的水土保持治理原则。坚持“水土”平衡，在水量分配的基础上，从不同区域内的实际情况出发，严守“三条红线”，以水定需，推广绿洲防护生态安全保障体系+重点区域（流域）水土保持综合治理体系模式。加大水蚀和风蚀的治理力度，做好水源地、湿地公园、天然林、高山湖泊等区域的预防保护工作，体现出“大面积预防、重点治理”的保护格局。

考虑到布古里沙漠和托克拉克沙漠多为半固定沙丘，沙丘高度一般为3—6m；塔克拉玛干沙漠是塔里木盆地中部大沙漠一部分，属流动性沙漠。具体布设如下：

（一）一防

防止塔克拉玛干沙漠向绿洲内部侵蚀，对沙漠边缘进行治理和保护，具体措施为在绿洲边缘，即巴楚县东南部、麦盖提县中部、莎车县东部和叶城县东北部的主风向布设200—500m宽的工程固沙措施（以草方格沙障为主），在部分有水源条件的区域通过引水灌溉布设乔灌草防护林带，并在防护林带外围一定范围内进行机械固沙，防止沙丘向绿洲移动；在次风向布设100—300m宽的工程固沙措施（以草方格沙障为主），辅以种植耐旱灌草，同时配置机械固沙措施，坚决遏制沙漠边缘“沙进人退”的局面；

（二）二治

对布古里沙漠和托克拉克沙漠两块沙漠从沙漠边缘向沙漠内部延伸进行治理。具体措施为在莎车县中西部、英吉沙县中东部、岳普湖县南部和疏勒县南部阿拉甫乡等布古里沙漠边缘。在巴楚县西部、岳普湖县东南部、伽师县大部分等托克拉克沙漠边缘，以防风固沙工程措施为主，并通过生态用水渠道、雨洪利用等，从两块沙漠四周的边缘向沙漠内部延伸，建设耐旱的红柳、沙枣、骆驼刺等，实现“绿进沙退”，不断扩大绿洲范围，使喀什地区这块绿洲保持完整，集中连片。

（三）多点保护与综合治理

1.多点保护

首先对沙漠绿洲内部的18处自治区级和国家级各类保护区进行预防保护，包括自然保护区、森林（林区）、国家湿地公园等。

其次对其它特殊区域如天然林区、风景名胜区、天然草场、天然胡杨林区、地下水源保护区、地质公园、世界文化自然遗产地、集中式饮用水水源保护区等，以及绿洲外围的天然荒漠林草区进行预防和保护。

在该区域实施生态修复，开展禁牧、休牧，实施周边防沙治沙工程，封育保护河岸和绿洲边缘荒漠林，加大天然植被保护，并进行适当的补植补种，恢复自然植被，遏制沙漠化趋势，保障绿洲生态安全。

2.综合治理

为了提升喀什地区这最大一块绿洲的健康生命，在绿洲内部进行水土保持综合治理措施，主要包括：

（1）对绿洲内部裸露地、小块沙地、撂荒地等进行整治和生态恢复；

（2）阿喀高速、三莎高速、喀麦高速、喀叶高速等高速公路及铁路沿线采取防风固沙工程和水土保持综合治理，形成生态走廊；

（3）叶尔羌河和喀什噶尔河及其支流等沿岸护岸、防洪、沟道治理；

（4）农田保护：高标准农田建设、农田防护林维护和土地整治等；

（5）盐碱地治理：利用水利改良措施、农业改良措施、生物改良措施和化学改良措施，改良盐碱化土壤和防止土壤次生盐碱化的发展。

通过以上各项措施，以点带线，以线带面，充分利用叶尔羌河和喀什噶尔河及其支流的生态用水指标，再结合雨洪综合利用、中水利用和部分区域有开采指标的地下水开采利用等，在节约用水的前提下，合理布设预防保护和综合治措施。

五、结论

经初步测算，水保措施实施后，30年内的喀什地区防沙减沙量合计为6.15亿t，按每治理1t地面泥沙或入河泥沙投资10元计算，共可减少治理泥沙投资61.51亿元；措施实施后，不仅可以防沙减沙，还可以调控温湿、改良土壤、保持水土、涵养水源、保护生物多样性、维护生态平衡等水土保持功能。喀什地区近些年来水土保持工作有一定的进展，但是由于水土流失依旧比较严重，因此，加大水土保持投入力度，加强水土保持基础性工作，进一步开展水土保持生态治理工程，是十分必要的。

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水土流失的危害性很大，主要有以下几个方面:

1.使土地生产力下降甚至丧失:中国水土流失面积已扩大到150万平方公里，约占中国的1/6，每年流失土壤50亿吨。土壤中流失的氮、磷、钾肥估计达4000万吨，与中国当前一年的化肥施用量相当，折合经济损失达24亿元。长江、黄河两大水系每年流失的泥沙量达26亿吨。其中含有的机肥料相当于50个年产量为50万吨的化肥厂的总量。难怪有人说黄河流走的不是泥沙，而是中华民族的血液，如此大片肥活的土壤和氮、磷、钾肥料被冲走了，必然造成土地生产力的下降甚至完全丧失。

2.淤积河道、湖泊、水库:浙江省虽然水土流失较轻，可是省内有8条水系的河床普遍增高了0.2-0.1米，内河航行里程当前比60年代减少了1000公里。

湖南省洞庭湖由于风沙太多，每年有1400多公顷沙洲露出水面。湖水面积由1954年的3915平方公里到1978年已缩减到2740平方公里。更为严重的是洞庭湖水面已高出湖周陆地3米，这就丧失了它应承担的长江的分洪作用。这是一个十分严重的问题。

四川省的嘉陵江、涪江、沱江等几条流域水土流失也十分严重，约20%以上的泥沙淤积于水库。据有关专家预测，照此下去，再过50年，长江流域的一些水库都要淤平或者成为泥沙库。

3.污染水质影响生态平衡:当前，中国一个突出的问题是江、河湖(水库)水质的严重污染。水土流失则是水质污染的一个重要原因。长江水质正在遭受污染就是典型例子。

由此可见，水土流失的危害性不仅很大，而且还具有长期效应。问题的严重性必须充分估计到。