甘肃省第三次遥感普查报告.doc

甘 肃 省 第 三 次 土 壤 侵 蚀 遥 感 调 查 成 果 报 告甘肃省第三次土壤侵蚀遥感调查项目组二一年三月二十六日甘肃省土壤侵蚀遥感调查项目组成员名单领导小组组 长 李效东副组长 石观海 贾 敏项目总负责 徐克斌（工程师）技术 指导 颉耀文（博士、讲师）参加 人员 徐克斌 魏志萍 徐 智 刘 军 魏佳玉报告编写人员 徐克斌 徐 志 魏志萍 刘 军 魏佳玉目 录一、调查工作的组织管理- 3 -（一）专家评审- 3 -（二）组织领导- 3 -（三）调查工作承担单位与协作单位- 3 -（四）设备与技术培训- 3 -1、主要设备- 3 -2、培训内容- 3 -二、资料准备- 3 -（一）专题图件- 3 -（二）统计资料与调查报告- 3 -（三）实验观测资料- 3 -三、土壤侵蚀分类、分级与遥感影像判读标志- 3 -1、土壤侵蚀分类与强度分级标准- 3 -2、土壤侵蚀动态信息提取与表示- 3 -3、土壤侵蚀遥感调查作业流程- 3 -4、人机交互勾绘土壤侵蚀动态变化- 3 -五、调查成果汇总- 3 -六、存在问题及解决方法- 3 -1、关于甘肃省行政界线和总面积- 3 -2、影响本次调查成果质量的几个因素- 3 -甘肃省土壤侵蚀现状和动态变化分析报告- 3 -第一章 土壤侵蚀现状- 3 -1.1 自然地理概况及社会经济情况- 3 -1.1.1 自然地理概况- 3 -1.1.2社会经济情况- 3 -第二章 土壤侵蚀动态变化分析- 3 -2.1土壤侵蚀总体变化情况- 3 -2.1.1侵蚀面积变化- 3 -2.1.2侵蚀分布变化- 3 -2.2水土侵蚀动态变化情况- 3 -2.2.1风蚀面积分布变化- 3 -2.2.2水蚀强度变化- 3 -2.2.3不同地区水蚀强度变化- 3 -2.3 风力侵蚀动态变化情况- 3 -2.3.1风蚀面积分布变化- 3 -2.3.2风蚀强度变化- 3 -2.3.3不同地区风蚀强度变化- 3 -2.4.重点防治区土壤侵蚀变化分析- 3 -第三章 土壤侵蚀发展趋势与水土保持工作方向- 3 -3.1土壤侵蚀发展趋势分析- 3 -3.2水土保持工作方向- 3 -一、调查工作的组织管理（一）专家评审（4月7日）。野外验证和室内调查（4月8日4月12日）。主要是根据专家意见，对有争议的地方进行野外验证和室内调整。调查成果统计（4月13号4月14日）。主要是对全省数据按照规程的要求进行统计生成报表。（二）组织领导为了保证质量按时完成任务，甘肃省成立了“甘肃省第三次土壤侵蚀遥感调查项目组”，并多方筹集资金、购买设备。水保局领导多次亲临现场检查指导，项目组加班加点、放弃节假日休息，全力以赴完成调查工作。（三）调查工作承担单位与协作单位1、本次调查工作聘请兰州大学资源环境学院作为协作单位，负责人员培训和技术指导。甘肃省水保局作为工作承担单位，负责完成该项目，主要有影像判读、图斑勾绘、建立数据库、提交成果、专家评审等工作。2、工作人员构成 徐克斌 本科 工程师 自然地理专业 魏志萍 大专 工程师 水保专业 徐 智 本科 助理工程师 水保专业 刘 军 本科 助理工程师 水保专业 魏佳玉 中专 技术员 计算机专业 兰州大学资源环境学院颉耀文博士（地图、遥感与GIS专业）担任技术指导。（四）设备与技术培训1、主要设备工作站1台（kayak XU800）;联想笔记本电脑2台（主频700MHz、内存64M、硬盘20G）;联想台式机4台（P866MHz、内存128M、硬盘30G）;传真机1台扫描仪1台彩色绘图仪1台复印机1台摄影仪1台HP激光打印机1台数字化仪1台2、培训内容本次培训由兰州大学颉耀文讲师主讲，主要内容为：遥感与GIS知识、遥感影像判读方法、矢量数据生成、ARCINFO、ARCVIEW、AutoCAD 等软件的操作、对等网组网技术以及常见技术故障的排除等。二、资料准备除了水利部水土保持检测中心提供的TM影像（1995年和2000年）、数字土地利用现状图和95年土壤侵蚀图外，课题组还收集、购置下列资料作为补充参考资料。（一）专题图件1、全省1:10万地形图；2、甘肃省国土资源地图集，1:300万（部分图1:600万）3、甘肃省地图集；4、甘肃省悬移质泥沙多年年平均模数等值线图，1:500万；5、甘肃省土壤侵蚀分类与强度分级图。1:300万，1991年；（二）统计资料与调查报告1、甘肃省国土资源（甘肃省国土区划办公室，1998年）2、甘肃省情3、甘肃省水土流失防治规划（甘肃省水土保持局，1995年）4、甘肃省水土保持规划（甘肃省水土保持局，1990年）5、水土流失调查的遥感数据处理（兰州大学，1999年）6、微机ARC/INFO培训教程（兰州大学，1999年）7、甘肃省水土保持生态环境建设规划（甘肃省水土保持局，2000年）（三）实验观测资料1、甘肃省水文集2、祖厉河流域规划三、土壤侵蚀分类、分级与遥感影像判读标志1、土壤侵蚀分类与强度分级标准按照国家土壤侵蚀遥感调查技术规程，土壤侵蚀各种类型划分和强度分级参考指标如下：表2-1 土壤侵蚀分类系统一级类型强度类型（二级类型）1、水力侵蚀11微度12轻度13中度14强度15极强度16剧烈2、风力侵蚀21微度22轻度23中度24强度25极强度26剧烈3、冻融侵蚀31微度32轻度33中度34强度 2、土壤侵蚀动态信息提取与表示按照水利部要求，2000年全国土壤侵蚀动态变化内容只包括水力侵蚀（编码11-16）、风力侵蚀（编码21-26）、冻融侵蚀（编码31-34）等三大类型。工程侵蚀和重力侵蚀不作动态更新，但原有的工程侵蚀和重力侵蚀，本次动态图斑采取如下六位编码方式：1 2 0 1 1 0原属类型 目前类型强度编码 强度编码其中：1)前三位代表原属类型和强度编码，既1995年图件上的内容，例子中所表示原来属于轻度水蚀。2）后三位代表目前应该属于的土壤侵蚀类型及强度，即在新的信息源支持下应该划分为的类型强度，例子中所示表示2000年度该图斑属于微度水蚀。3）所有动态图斑必须以六位数表示。由于土壤侵蚀分类系统编码均是2位，本次均需在其后补“0”，即为例子中所做的原来2位码后面补“0”，相当于6位编码的第三位和第六位。3、土壤侵蚀遥感调查作业流程本次调查主要是分析动态变化，首先把1995年和2000年的TM影像、土地利用现状图叠加起来吗，分析5年来变化的部分，然后在变化的图斑上按照第二次遥感调查的方法判定。工作原理和流程如下所示：编辑层由1995年更新为2000年定性参考层，帮助确定侵蚀强度比较分析层，发现动态变化区域辅助定性层，帮助确定侵蚀强度其他参考资料1995年TM影像2000年TM影像1995年土地利用2000年土地利用1995年土壤侵蚀土壤侵蚀动态变化分析示意图1995年的TM2000年的TM1995年的土地利用2000年的土地利用动态变化区域地貌形态和单元土壤侵蚀强度参考指标要素分析图斑界线人机交互勾绘地表组成物质分县地势图1:10万地形图TM影像图全省土壤、植被、地质等专题图件野外调查资料坡度、坡长破碎程度土壤侵蚀类型植被覆盖度生成全省土壤侵蚀数据库属性代码修改图形编辑与接边检查动态变化区域的确定及类型与强度判定土地利用现状复查、全省协调成果输出 土壤侵蚀动态遥感调查工作流程4、人机交互勾绘土壤侵蚀动态变化本次调查主要是判读土壤侵蚀的动态变化。其具体过程是首先在ARCVIEW中调入1995年和2000年两期TM影像，土地利用现状图和1995年土壤侵蚀图。然后通过影像判读和参考土地利用现状、地形图及其他相关资料，经过综合分析判定土壤侵蚀的动态变化，以人机交互的方式直接在计算机上对1995年的土壤侵蚀图进行图斑界线和属性代码的修改，对上次判断的图斑也按动态图斑进行了更新，使之更加符合实际。勾绘水力、风力和冻融侵蚀图斑界线所采用的标准分别如表2-2、2-3、2-4所示。表2-2水力侵蚀强度分级指标地面坡度地类5-8°8-15°15-25°25-35°>35°非耕地林草覆盖度（%）60-7545-60轻度度强度30-45中强度极强度<30强度极强度剧烈坡耕地轻度中度表2-3分力侵蚀强度分级指标级别床面形态（地表形态）植被覆盖度（非流沙面子）1微度固定沙丘、沙地和滩地>70%2轻度固定沙丘、半固定沙丘、沙地70-50%3中度半固定沙丘、沙地50-30%4强度半固定沙丘、流动沙丘、沙地30-10%5极强度流动沙丘、沙地<10%6剧烈大片流动沙丘<10%表2-4冻融侵蚀强度分级指标级别特 征1微度大片多年冻土、高寒和冰川、永久积雪地区2轻度分隔大大片多年冻土、呈岛状分布、融化时造成轻度侵蚀3中度年均气温低于-1-2度，季节性冻融交替明显，融水发生侵蚀4强度融化水产生集中较大的径流，发生突发的侵蚀，甚至泥石流1)土壤侵蚀一级类型的划分本次调查是在第二次遥感调查成果基础上进行动态变化分析的，因此土壤侵蚀类型界线没有太大的变化，只是对冻融侵蚀作了部分调整，重力侵蚀和工程侵蚀则按照规程要求划入周围地区的侵蚀类型。2)土壤侵蚀二级类型的划分二级类型的划分，主要是根据TM影像和土地利用现状的变化判断土壤侵蚀强度的动态变化情况。对有变化的图斑进行重新勾绘并用动态编码标记。各种类型和强度的影像特征如下：A：水力侵蚀11微度侵蚀：无土壤侵蚀或者土壤侵蚀不明显。为植被覆盖度>75%的成片林、灌、草地和坡度<5度的平地，包括冲积平原、山间、山前平地，河流阶地及水体、水浇地、沼泽地等。在TM影像上林区表现为大片连续的鲜艳红色，农区为规则排列面积广大的地块，从影像上观察不到明显的切沟、冲沟，常有铁路、公路或灌渠呈折线状延伸，居民点与农田交错分布，影像色调均匀，一般沿河谷或塬面伸展，在土地利用上一般表现为水浇地、平原区旱地、有林地、灌木林地、河滩的疏林地以及各种水体、滩涂、沼泽地和坡度很小的草地等。典型地段如永登县庄浪河谷、兰州市黄河河谷、甘南草原、祁连山林区，甘谷、天水的渭河谷地、洮河两岸、临夏盆地、小陇山林区、庆阳地区大面积黄河塬塬面等。12：轻度侵蚀：土壤侵蚀比较明显。包括坡度5-8°的坡耕地；植被覆盖度在60-75%之间且坡度在5-25°的坡地；或者覆盖度45-60%且坡度在5-15°的坡地；或者覆盖度30-45%且坡度在5-8°的坡地。在TM影像上，轻度侵蚀分布在较宽展的山谷地区或缓山山坡地带，较大地块的轮廓形状清晰可辨。林地的色调稍次于微度侵蚀的天然林，稍显暗，覆盖度也比微度侵蚀的天然林低。草地呈现大面积连片的暗红色调，当坡度大时，覆盖度也大，色调较亮，但往往面积较小；当坡度小时，覆盖度稍低，但面积广大。在土地利用图上，轻度侵蚀多属低山丘陵区坡度较缓的旱地、有林地、灌木林、疏林地和高覆盖度的草地等。典型地段如兰州市黄河两侧坪台、临洮洮河两岸的坪台和甘南北部等。13中度侵蚀;天然侵蚀十分明显。包括坡度在8-15°的坡耕地；或者坡度在5-15°且植被覆盖度<30%的坡地；或者坡度在15-35°且植被覆盖度为45-60%的坡地；或者坡度>25°且植被覆盖度为60-75%的坡地。在TM影像上，此类侵蚀的分布较零碎，多以斑点状分布于丘陵或山谷地区，色调呈红色或暗红色，切沟、冲沟形态明显，沟头较多。在土地利用图上，中度侵蚀一般发生在丘陵区旱地、灌木林地、疏林地和各种覆盖度的草地。典型地段如定西等地的坡耕地等。14强度侵蚀：土壤侵蚀强烈。包括植被覆盖度45%-60%的坡地；或者坡度>35°的坡地；或者植被覆盖度为30-45%，坡度为25-35°的坡地；或者植被覆盖度<30%,但坡度在15-25°之间的坡地；坡度在15-25°的坡耕地。由于我省东部大部分地区位于黄土高原地区，地形支离破碎，丘陵沟壑相间分布，特别是农耕区土壤侵蚀强烈，因此强度水力侵蚀在我省的分布面积比较广大在TM影像上，强度侵蚀表现为整体以土灰色为主要格调，局部以红色斑点相间的复杂组合形态，沟谷坡面较陡，切割较深，沟壑密度大。在土地利用类型上，强度侵蚀主要发生在丘陵区旱地，未成林造林地，中覆盖度草地等。典型地段如定西地区的定西、通渭，庆阳地区的镇原、环县、华池，平凉地区的静宁、灵台、崇信等地。15极强度侵蚀：土壤侵蚀十分强烈。包括植被覆盖度30-45%且坡度>35°的坡地；或者坡度25-35°但植被覆盖度<30%的坡地。极强度侵蚀在TM影像上表现为整体色调为浅灰色，局部因地形支离破碎植被覆盖度低而形成极为复杂的组合形态。切沟、冲沟发育十分强烈，沟谷切割深，谷坡陡峻，呈“V”字形，沟头呈多级嵌套发育，沟壑密度很大，由谷线纵向比降很大，地形十分破碎。植被覆盖度一般很低。我省土壤侵蚀的严重性主要表现在强度侵蚀面积广大。典型地段如泾河的支流洪河、蒲河流域、甘谷的散渡河流域、秦安的葫芦河流域。16剧烈侵蚀：土壤侵蚀极为强烈。包括植被覆盖度<30%且坡度>35°的地段及>35°的耕地；地形破碎的黄土区，植被稀少，植被覆盖度<10%的地区。剧烈侵蚀因地形极其破碎，植被覆盖度低，在影像上表现为色调呈土黄色，切割十分剧烈的复杂图斑。这种侵蚀在我省有零星分布，但面积很小，主要分布在地形陡峻，第四纪红层出露的由破、台缘上。本次调查未作划分。B、风力侵蚀21微度侵蚀：平沙地中出现斑状风蚀坑，梁窝状沙丘迎风坡基本无风蚀，农耕地中有零星的风蚀斑。风蚀地貌占总面积50%以下，植被覆盖度>50%。在TM影像上，微度侵蚀主要出现在大面积平坦且有水源保障，能生长茂密植被或农作物的绿洲、沼泽地或盐碱地或小面积背风的“港湾”地区。绿洲中的农用呈鲜艳的红色调，与周围植被稀疏的荒漠区发差十分明显。具有清晰的区域边界，绿洲内部因大量人口的聚集，工农业生产的集中分布而呈现暗灰色与红色相间的结构。地下水埋葬较浅或储水分布的沼泽地，在影像上呈现片状的青灰色。部分盐碱地因地表盐分集聚形成白色结皮而在影像呈现片状均匀的白色为。在土地利用现状图上，微度分力侵蚀一般分布在风蚀区的水浇地、沼泽地、盐碱地和居民点用地等类型中。其典型地段如大面积连片的石羊河流域的武威绿洲，黑河流域的张掖绿洲，疏勒河流域的酒泉、金塔绿洲、党沙流域的敦煌绿洲和嘉峪关、金昌等地的工矿绿洲等。22轻度侵蚀：平沙地出现长的风蚀沟，梁窝状沙丘迎风坡出现风蚀破口，农耕地中出现较密线性风蚀沟，风蚀地貌占总面积的5-25%，片状流沙，灌丛沙堆占总面积的5-25%，植被覆盖度20-50%。在TM影像上，轻度侵蚀出现在夹有土黄色斑点的绿洲区域和覆盖度较高的草地和灌木林地和疏林地区域，因植被覆盖度较小，影像呈现暗红色调或灰绿色，一般分布在高质量绿洲的边缘，或已干涸的湖盆中，典型地段如民乐、山丹南部、金塔、民勤北部绿洲等。23中度侵蚀：平沙地出现较大的风蚀坑，梁窝状沙丘迎风坡风蚀破口达1/2处，农耕地中出现中等深度的风蚀洼地，风湿地貌占总面积25-50%。大面积的片状流沙、密集的灌丛沙堆占总面积25-50%，植被覆盖度10-20%。中度侵蚀因植被覆盖度降低，风蚀地貌面积增大，在TM影像上的色调以土黄色为主，略带灌丛植被所形成的灰色斑点，地面因出现低矮沙丘，呈现梁窝状态。在土地利用类型上，地覆盖度草地和部分盐碱地易出现中度侵蚀。24强度侵蚀：平沙地出现大风蚀坑，梁窝状沙丘迎风面风蚀破口达到丘顶，农耕地中出现大型蝶形洼地，风蚀地貌占总面积50-75%，在密集高大的流动沙丘、沙丘链沙丘占总面积50-70%，植被覆盖度5-10%，在TM影像上，强度侵蚀表现为面积较大，色调浅黄具有明显起伏的波状形态。土地利用类型一般为地覆盖度草地，部分盐碱地等，典型地段如武威市东北部的大片地区。25极强度侵蚀：出现深层块状风蚀洼地，风蚀深槽，风湿地貌占总面积70%以上，或流动平沙地与流动沙丘占总面积70%以上，植被覆盖度1-5%，极强度侵蚀在TM影像上为大片流动沙丘，色调呈淡黄色，在河西西部为黑色戈壁，由于受大风侵蚀，地表物质随风移动的流线型形迹清晰可辨。在土地利用类型上一般为沙地、戈壁，裸岩石砾地等。典型地段如敦煌、肃北、金塔一带。26剧烈侵蚀：出现极深层片状风蚀盆地，风蚀大深槽、风蚀谷、流动沙丘占总面积90%以上，植被覆盖度小于1%。由于侵蚀极其强烈，TM影像上呈现大面积的湍流型地貌，风蚀形迹清晰可辨，在“黑戈壁”地区呈现黑色或灰色的拖曳状图象，在大面积流沙地区，呈现大片白色。土地利用上一般为沙地、戈壁、裸岩石砾地。剧烈风力侵蚀在我省河西西部所占面积很大，如敦煌、安西肃北北部等地区。C、冻融侵蚀31微度侵蚀：在大片多年冻土条件下，土壤侵蚀度很小或几乎不发生侵蚀，在TM影像上呈现沿山脊或山顶分布的白色或白紫色冰川、永久积雪等、此类侵蚀在我省的高海拔地区如甘南高原、祁连山都有分布。32轻度侵蚀：由于受地貌类型、气候等的影响，分隔大片多年冻土，呈岛状分布，融化时造成轻度侵蚀，轻度侵蚀发上在微度侵蚀的下缘。33中度侵蚀：年均气温低于-1 2，季节性冻融交替明显，融水可时断时续发生侵蚀。一般分布于高海拔地区的沟谷之中。34强度侵蚀：融化水可产生集中较大的径流，发生突发的侵蚀，甚至泥石流，侵蚀强度较大。一般发生在冬季降水很大，春季气温回升迅猛的地区。四、野外验证与室内调整室内工作初步完成后，项目组对已取得的初步成果进行野外验证，并对工作中存在的疑点和经反复讨论仍然难以把握的地区进行现场考察。进过仔细推敲，项目组选择的路线，在流域上涉及黄河、长江和内陆河三大流域，在地貌单元上兼顾黄土高原、青藏高原、祁连山地和河西走廊，在地形上既有河谷平原、丘陵山地，又有绿洲戈壁、沙漠裸岩，在土壤侵蚀上既有水力侵蚀、风力侵蚀，又有工程和重力侵蚀，通过实地考察，项目组取得了四项成绩。1、验证了前段工作。在考察途中，项目组成员时刻手捧规程和土壤侵蚀图，对所划界限与实地进行了对比，发现绝大部分地区土壤侵蚀类型和强度判断准确，划分合理。2、消除了疑点。通过实地考察，项目组对室内影像不清楚或土地判读的地区以及缺乏认识的地区，获得明确具体的结论或认识。3、增加了进一步调整的把握。有了实地直观的视觉印象，项目组将这种视觉感受与脑海中形成的影像特征相关联，进一步加强了对规程的掌握，使土壤侵蚀分类与强度分级指标更加明确、具体。4、拍摄典型地区照片。在现场根据地形坡度，植被覆盖度、地板组成、物质等因素，对典型地点进行强度划分，并拍摄照片，使之成为进一步调整的“参照物”。返回兰州后，项目组又立即着手对前面的结果根据实地考察的经验，进行了进一步的调整，使点上的经验在全省“面”上得以推广，从而增加了成果的准确性。五、调查成果汇总据统计，本次调查共调查图斑82377个，其中动态图斑8583个，占总图斑数的10.42%，调查取得如下成果：1、 全省土壤侵蚀分类与强度分级数字图2、 全省土壤侵蚀动态变化图（1995年2000年）3、 全省土壤侵蚀数据库（包括动态变化数据）4、 全省分县土壤侵蚀分类分级统计表六、存在问题及解决方法1、关于甘肃省行政界线和总面积本次调查所使用的省、地（州、市）、县（市、区）界由水利部统一以数字形式的行政区划图提供，其资料来源为全国1:10万地形图，在版本较老的地区采用新版1:25万地形图进行了订正和修改。水利部在规程中明确指出，“各级行政界线 判读分析的工作区域参考，本次调查的判读图斑勾绘过程中，不需要重新标描行政界线，统一技术支持单位提供的全国行政界线”。因此，各省项目承担单位无权擅自改变行政界线的划法，况且水利部提供的遥感影像、土地利用等数字资料已经按所提供的县界进行了切割，挪动行政界线会造成资料空缺，也给其他相邻省份数据的拼接集成造成困难。这样导致本次调查的全省土地总面积与甘肃实际控制面积不符的状况。据甘肃省农业区划办的资料，全省总土地面积为45.4403万平方公里，而本次调查所采用的工作区域面积为40.4646万平方公里。本报告中的各种百分比均按此基数计算所得，因此与以往的调查在总面积上有所出入，应引起注意、通过对照，发现两版图在甘肃的阿克塞、肃北地区行政界线的差异最为显著，在甘南和其他地区也有小的差异。2、影响本次调查成果质量的几个因素1）个别影像比较模糊。由于这次影像是不同季节、不同时相所获取，个别影像比较模糊，如云层覆盖太多，颜色太暗，反差太大，影响了判读的准确性。2）时间太紧。由于此次工作要求4月底前完成。工作组大部分成员以前没有接触过。而甘肃又是一个幅员广大、侵蚀类型错综复杂，侵蚀面积比重大的省份，要在3个月内完成如此繁重的工作，难免失之仓促。3）经费不足。由于经费不足，所购软件比较单一，且版本比较低，工作受到极大的限制。我们目前用的只是PC版的ARCINFO 3.5、ARCVIEW 3.1，在工作中，画一条线需要几十分钟甚至一个小时，严重影响了工作进程。另外，由于没有NT版的高版本ARCINFO，在全省土壤侵蚀图拼接时，只能拿到兰州大学去拼既不方便，也不利于今后开展此项工作。建议多投入经费，配备必需的软件硬件。4）数字资料少，目视参阅资料较多，强度判读中主观因素和个人经验所占成份高，除了部里提供的TM影像和土地利用现状图和95年土壤侵蚀资料外，其他如土壤、植被、气候等均需用肉眼估计，故影响了本次资料的质量。因此，只有把影响土壤侵蚀的主要因素全部量化，实现计算机综合评判，调查结果的质量会大幅度提高。甘肃省土壤侵蚀现状和动态变化分析报告甘肃省第三次土壤侵蚀遥感调查在水利部的关怀支持下，在省水利厅和水土保持局的直接指导下，已基本完成全部调查任务，取得阶段性调查成果。按照水利部的安排部署，这次调查是在对1995年到2000年的土壤侵蚀现状进行动态变化分析的基础上完成的，现将本次遥感调查的土壤侵蚀现状和动态变化报告如下：第一章 土壤侵蚀现状1.1 自然地理概况及社会经济情况1.1.1 自然地理概况（1）位置与范围甘肃省地处我国西北部，位于东经12°13108°46、北纬32°3142°07之间，是黄土高原、蒙新高原、青藏高原和秦巴山地交汇过渡地带。从东南到西北呈一狭长带状，东西长1655公里，南北宽530公里，面积45.4万平方公里，约占全国土地总面积的4.72%，居全国第七位。东邻陕西，西接青海、新疆，南靠四川，北与宁夏、内蒙古及蒙古人民共和国接壤。（2）地质与地貌甘肃省内地质条件复杂多变，地质构造属鄂尔多斯地台，阿拉善北由地台。祁连褶皱系，区内地层发育齐全，从前震旦系至第四系均有分布。甘肃省是我国地震最强烈省区之一，地震多发生在地块接合带的河西走廊东段，陇山区和天水武都带。甘肃省矿产资源丰富，品种繁多，部分金属矿如铜、铬等的储量在国内占绝对优势。矿产资源的开发造成大量的水土流失。甘肃省地势类型复杂多样，类型齐全，交错分布，东南部山高谷深，重恋叠嶂；中东部黄土深厚，地面支离破碎，千沟万壑；西南部地势高耸，冰川林立；河西走廊地势平坦，绿洲、戈壁、沙漠相间分布，典型的沙漠绿洲干旱景观。大部分地区海拔在10003000米，山地和高原占总面积的70%。按地貌格局可分为陇南山地、陇东黄土高原、陇东黄土丘陵、甘南高原、祁连阿尔金山山地，河西走廊和北山山地7个单元。（3）水温和气象甘肃境内的9个水系属黄河、长江、内陆河三个流域，其中黄河流域面积145136平方公里，长江流域面积38434.33平方公里，内陆河流域270800平方公里，全省地表水总量为603×108立方米。全省年地下水总量149.8×108立方米。省内河流平均年输沙量5.79亿吨，其中黄河流域5.18吨，长江流域0.499亿吨，内陆河流域0.11亿吨。主要产沙区在黄河流域，在全省输沙量的89.5%,多年平均输沙模数为3.569吨/平方公里，主要产沙河流有泾河、渭河、祖厉河和淘河等。甘肃深居内陆，地形复杂，气候干旱，大陆性气候显著，气候的纬度和垂直地带性比较明显，具有亚热带、暖温带、温带、高寒等多种气候类型。全省年平均气温414，平均最低气温出现在一月，为-12 -30，平均最高气温2225，出现在七月。全省降水量约302mm，属于旱区，从地域上看，降水量从东南向西北递减。陇南康县南部山区降水平均量在800mm以上，河西走廊西部的安西、敦煌年降水量仅为40mm左右，降水量年内分配不均匀，降水多发生在6-9月，占年降水量的70%左右。降水常以暴雨突降，降水历时短，强度大，导致严重的水土流失甘肃省大风、沙暴多出现在春夏两季，主要发生在河西走廊和北山地区，近年来，大风和沙暴发生频率有增加趋势。安溪县平均大风日数为68.5天，最大风速可达34.3m/s.(4)土壤和植被甘肃土壤具有种类多，质地差异大，分布区域强的特点。全省有40多种土壤类型，有东南向西北主要有黄褐土、黑垆土、灰钙土、黄绵土、棕漠土等。黄绵土约占黄土高原面积的40-60%，主要分布在陇东、陇西黄土高原，土壤土质疏松，通透性差，有机质含量少，地力瘠薄，易受侵蚀；黑垆土主要分布在陇东黄土高原，陇山以西，华家岭以南及东南的黄土高原丘陵地区，土层深厚，结构良好，有机质含量高，有良好的保肥保水能力；黄褐土主要分布在秦岭南部，质地粘重，有机质含量高，抗蚀性较强；灰钙土是河西走廊东部荒漠带与黄土高原草原带的过渡性土壤，表层质地疏松，土层浅薄，有机质含量少，易受侵蚀；灰棕荒漠土主要分布在河西走廊，这类土壤土层薄，结构差，有机质含量少，有盐漠结皮，易受风蚀；棕色荒漠土主要分布在嘉峪关以西，土壤层薄，结构不良，含沙砾多，极易受风蚀。由于气候、土壤条件的差异，甘肃省的植被差异很大，全省大致分为六个植被带。陇南徽成盆地以南为绿洲阔叶、落叶阔叶混交林带，本带多亚热带经济作物；渭河干流以南秦岭至徽成盆地为落叶阔叶林带，本带以落叶阔叶林和温带针叶林的针阔混交林为主，现存天然植被不多，山坡多次生灌丛；黄土高原南部为森林草原带；本带由于开垦悠久，土壤侵蚀严重；原生植被几乎全被破坏，无大面积整片的森林，荒坡一般形成草原或被灌丛草原所覆盖；黄土高原中部地带；本带由于长期滥垦、滥牧、滥采，天然植被几乎全被破坏，自然植被仅存于黄土荒坡或石质山岭区，水土流失严重；永登、靖远、环县一线以北及祁连山东段北麓为荒漠地带，本带植被非常稀疏，种类贫乏，结构简单，以旱生三类木为主；全省森林覆盖率为9%，大大低于全国平均水平。1.1.2社会经济情况（1）社会经济概述甘肃省下辖兰州、天水、白银、金昌、嘉峪关5个地（州、市）；临夏、甘南2个自治州；庆阳、平凉、陇南、定西、酒泉、张掖、武威7个地区，共7个县级市，67个县，7个民族自治县，11个市辖区。截止2000年，全省共有人口2564万人，其中农业人口2081.8万人。人口分布极不平衡，黄河流域人口密度最大，达102人/平方公里，长江流域为71人/平方公里,内陆河流域人口稀疏，为14人/平方公里，人均土地以黄河流域最少，为14.72亩，长江流域为21.16亩，内陆河流域人均土地可达105.6亩。由于我省人口与土地资源的分布存在着很大的差异，部分地区人口已超过环境容量，使农业发展潜力受到限制，不少地区由于人口压力破坏了生态环境，导致了严重的水土流失。全市土地总面积45.44平方公里。1999年全省土地利用现状（甘肃省土地管理局资料），耕地519.9万公顷，占土地总面积的11.4%；园地23.1万公顷，占土地总面积的0.51%；林地（包括人工林、灌木林）414.2万公顷，占土地总面积的9.12%；草地1085.4万公顷，占土地总面积的23.9%；水域85.4万公顷，占土地总面积的1.88%；工矿及交通用地103.9万公顷，占土地总面积的2.26%；“四荒”及难利用土地1694.7万公顷，占土地总面积的63.25%。自建国以来，经过五十年的农业基本建设，农业生产条件有了很大的改善，特别是十一届三中全会以后，随着农村联产承包责任制的落实，农业生产发展很快，农业基础不断增强，内部结构初步调整，粮食产量稳步上升，人民生活初步改善。2000年粮食总产量达到800万吨，农业总产值达到316.9亿元，按农业人口计算，人均产量384公斤，人均农业产值1522元。（2）人类活动对土壤侵蚀环境的影响人类对自然资源的不合理利用，加速了现代土壤侵蚀，是造成新的水土流失的一个重要因素。任意毁林毁草开荒，滥砍乱伐、过度放牧，对水土资源进行掠夺式的经营，以及现代工业的出现与工业交通等基本建设的发展等等，使水土流失面积不断扩大，侵蚀程度不断加重。主要表现在以下几个方面：滥砍过伐林木，毁林会操造田，蚕食林地草地，造成新的水土流失。据陇南地区调查，目前森林保存面积与建国初相比，森林面积共减少792万亩。据康县林业部门调查，从19581985年，全县平均每年毁林开荒3279亩。据甘肃省农业区划资料，建国以来，属甘肃省部分的子午林林区，林线后退1221公里，损失森林面积365万亩。据武威地区调查统计，所属四县（市）林区及林缘，在近十多年里，毁乔木林6100亩，垦为农田种植。此类情况在全省各地均有发生。 草原过牧、采挖药材、烧荒等直接破坏了天然林草，引起新的水土流失。全省草场绝大部分超载放牧，尤其是实行承包责任制后，牲畜数量大增，对草原的管理使用比较混乱，使原有的天然草场植被度减低，草原变劣，加剧了草原的水土流失和沙化。随着人口增加，导致大量垦种坡耕地，引起强烈的水土流失。长期以来，在丘陵山区的农业生产，靠陡坡开荒，广种薄收来解决粮食问题，导致了大面积的水土流失。据农业区划资料统计：黄河流域的坡耕地占耕地总面积达的63.57%；长江流域的坡耕面积占总面积的84.67%。陡坡开荒不仅加剧了土壤侵蚀，在地质地貌条件具备的地方，可能导致新的侵蚀沟的形成。开矿和工程建设导致新的水土流失。随着国家建设的发展，工矿、交通、水利、建筑等部门在建设与生产过程中开挖和产生的废土，废杂以及工业垃圾等；由于缺乏必要的整理措施，引起了严重的水土流失。据供资料天祝县提供资料：1980年以后，乡镇企业与联户采金、挖煤、挖石膏十分普遍，至1987年占地面积13.75平方公里，年排渣量252.32万吨，任意倾倒，还将四周的林草破坏一空。据双龙沟下游黄羊河水库测定：采金前19611981年的21年中，年均淤积量14.82万立方米，而采金后的1983年至1986年四年中，年均淤积量高达50万立方米，增加了三倍。（3）水土保持情况我省水土保持工作，历来受到各级领导的高度重视，改革开放以来，全省水土保持工作又有了长足发展。全省水土流失防治坚持“预防为主，全面规划，综合治理，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，依托定西关川河流域、庆阳马莲河流域进行贷款项目，长江流域国家“长治工程”等一批国列水土保持专项的实施，专项与重点同步发展，形成以梯田建设为基础，以小流域为单元，综合治理，集中治理，连续治理的新格局，进一步推动了我省水土流失防治步伐。到2000年底，全省已累计治理水土流失面积3.63万平方公里，治理程度达9.4%，梯田建设每年以8万平方公里的速度递增，累计达到198.12万公顷，占坡耕面积的50%以上，营造水土保持138.46万公顷，种草31.57万公顷，林草覆盖率提高到9.1%，建成治沟骨干工程60座，建设淤池坝38座，兴修小型拦蓄工程15.71万座（处、眼）。现存的各类水土保持治理措施每年烂泥2.1亿吨，拦泥效率达到29%，拦蓄径流20.6亿立方米，蓄水效率为25%。1.1.3土壤侵蚀现状按照第三次土壤侵蚀遥感调查结果，甘肃省土壤侵蚀面积为27.23万平方公里，占全省总面积的40.46万平方公里（工作区域面积）的67.3%。有水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀三种侵蚀类型，其中：水力侵蚀面积为11.67万平方公里，占我省总面积的28.84%，主要分布在黄河、长江流域，内陆河流域也有少量分布。在水力侵蚀中，轻度侵蚀为2.87万平方公里，占水力侵蚀面积的24.51%，中度侵蚀为4.25万平方公里，占水力侵蚀面积的27.83%，极强度侵蚀为1.31万平方公里，占水力侵蚀面积的11.22%；风力侵蚀面积为14.23万平方公里，占我省总面积的35.17%，主要分布在内河流域，黄河流域也有少量分布。在风力侵蚀中，轻度侵蚀为0.66万平方公里，占风力侵蚀的20.17%，强度侵蚀为3.1万平方公里，占风力侵蚀面积的21.58%，极强度侵蚀为2.94万平方公里，占风力侵蚀面积的20.66%，剧烈侵蚀为4.65万平方公里，占风力侵蚀面积的32.68%。冻融侵蚀面积为1.33万平方公里，占我省国土面积的3.29%，主要分布在内陆河流域祁连山地区，以及黄河、长江流域的高海拔地区。在冻融侵蚀中，轻度侵蚀为1.21万平方公里，占冻融侵蚀的90.98%，中度侵蚀为0.13万平方公里，占冻融侵蚀的9.77%。第二章 土壤侵蚀动态变化分析2.1土壤侵蚀总体变化情况2.1.1侵蚀面积变化甘肃省第三次土壤侵蚀遥感调查结果是在对第二次遥感调查成果进行动态分析的基础上完成的，与第二次遥感调查结果相比，全省土壤侵蚀面积为272315.77平方公里，比1995年的274723.08平方公里减少了2407.31平方公里，减少了0.88%。其中：水力侵蚀面积为116730.78平方公里，比1955年的119372.87平方公里减少了2642.09平方公里，减少了2.21%。风力侵蚀面积为142257.04平方公里，比1995年的141970.15平方公里增加了286.89平方公里，增加了0.20%。冻融侵蚀面积为13327.96平方公里，比199