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摘要 结合2009年和2011年利用中国土壤侵蚀模型（CSLE）进行的水土流失调查情况，介绍了黄山市土壤侵蚀调查结果，分析了调查结果的影响因素，并提出了相应的建议。
关键词 中国土壤侵蚀模型；水土流失；调查；影响因素；建议；安徽黄山
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0289-02
在2009年开展的新安江流域水土流失抽样调查和2011年开展的第一次全国水土保持情况普查工作中，利用了中国土壤侵蚀模型（CSLE），通过实地调查和收集资料，确定了降雨侵蚀力等6个因子，从而求得水土流失面积和强度值。该技术路线实际取法于美国的通用水土流失方程（USLE），是目前国际上较为通用的方法。
对美国通用土壤流失方程的研究始于20世纪30—40年代，是美国农业部在对上万个试验小区长达几十年的观测，经过对大量观测数据复杂计算推导求得的，可以进行土壤侵蚀现状计算和土壤侵蚀情况模拟试验，具有适用范围广，易于操作等优点。但是中美两国土壤侵蚀情况、土地利用情况、土壤耕作情况和植被情况存在一定差异，该模型及其参数并不适合我国使用。鉴于此，北京师范大学有关专家和教授结合我国水土流失特点，通过对国内试验小区观测数据的整理计算，建立了中国土壤侵蚀模型（CSLE），其数学表达式为A=R×K×LS×B×E×T，其中：R为降雨侵蚀力因子；K为土壤可蚀性因子；LS为地形因子（坡长、坡度）；B、E、T分别为生物措施因子、工程措施因子、耕作措施因子。
2009年，水土保持监测中心利用该模型在黄山市开展了“安徽省新安江流域水土流失抽样调查”，经验证可行后，该模型被应用于第一次全国水利普查，作为水土保持专项普查土壤侵蚀野外调查的技术路线。本文结合2次调查实践，对该模型在应用中存在的一些问题做简要分析和探讨[1-2]。
1 黄山市调查情况与结果
黄山市国土面积9 807 km2，属南方红壤丘陵区，是典型的山区城市，土壤流失背景值为每年500 t/km2，土壤侵蚀以水力侵蚀为主，伴有重力侵蚀。在2009年新安江流域水土流失抽样调查和2011年水保普查中，水蚀区野外调查单元均按行政区面积1%的比例布设，都是95个抽样单元（不重复），调查时段基本相同，调查人员基本不变，调查的技术路线和总体要求也基本一致，但调查结果却相差很大，2次调查全市水土流失面积分别是560.53 km2和2 963.80 km2，与2005年省水利厅发布的《安徽省水土保持监测公报》的数据完全不同，具体如表1所示。
2 调查结果分析
水土流失面积减少，说明治理成果好，或者生态恢复成效显著；水土流失面积增加，说明治理未见成效，或者自然、人为因素影响严重。显然，4年内减少1 000 km2和2年内增加1 500 km2都是近乎极端的情况，不符合事实。且不论哪个结果是正确的，单就技术路线而言，导致差距十分明显的不排除有以下几个因素。
2.1 调查方法的影响
2005年公报数据由遥感调查法得出，该方法需对全市的遥感图片进行解译，分析土地利用现状，得出水土流失面积，其结果直接受遥感图片的分辨率、图片航拍时段、图片质量、判读人员业务水平等因素影响。而2009年和2011年采用的抽样单元调查法是按行政面积1%的比例等距离确定抽样单元，通过对抽样单元内土地利用情况的分析，结合当地气象资料，确定六大因子值，求得抽样单元的水土流失情况，再推求全市的水土流失面积，其结果受调查人员对植被覆盖度、水保措施质量、地块划分等判断结果影响较大[3-4]。
2.2 抽样单元选取的影响
黄山市高山林立，河流众多，植被丰富，人口密集，土地利用现状极为复杂，如果用1个面积为1 km2的抽样单元代表100 km2的范围，调查结果将存在很大偏差。以屯溪区为例，2009年抽样单元落在地势略有起伏的山谷地带，植被良好（表2），调查得全区水土流失面积为0；而2011年的抽样单元包括有林地和商业开发地块，现场有推土机正在作业（表3），这种情况下的水土流失面为42.4 km2，2次结果因选点的不同而差异显著。由此可见，抽样单元采用的1%抽样比例偏小，所选取抽样单元的代表性不足，造成下垫面信息量缺失，其结果可能无法真实反映实际情况，误差明显。
2.3 数据处理的影响
CSLE模型中的降雨侵蚀力因子（R）和土壤可蚀性因子（K）是通过长期观测和复杂计算推导得出的，我国对USLE模型的引入和研究仅有20～30年的时间，观测资料时间跨度有限，观测资料所覆盖的区域也不全面，所赋因子值可能存在偏差；此外，参与内业计算人员并没有参与实际的野外调查，在计算措施因子（BET）值时，由于不了解现场情况，只能通过调查成果机械推导，计算结果和步骤只能够符合技术路线的要求，却与实际情况不相吻合。
3 建议
CSLE模型不仅可以用于全国范围的水土流失调查，还可以用于各类生产建设项目的水土流失监测和各种情况下的水土流失预测等，鉴于这次水土流失调查中存在的上述问题，建议上级有关部门和单位着重在以下几方面加大力度。
3.1 加大试验研究范围和力度
我国幅员辽阔，水土流失类型多样，水土流失成因复杂，建议按照行政区域、气候类型区、水土流失类型区的不同，在全国各地建立相应的观测场地，积累资料，为模型因子值的确定提供依据。另外，也应鼓励各类水保科研院所和开设水保专业的大专院校加大对模型应用的研究力度，集思广益、裨补阙漏，使该模型更广泛地应用于实践[5-6]。
3.2 大力推广普及模型
美国的USLE模型引入我国虽然已有几十年，但是真正能够应用该技术的还是少数，大多数基层水保工作者和水保专业的本、专科学生对其知之甚少，导致该先进技术理论难以推广和普及，不能有效地应用于科学实践。如这次全国范围的调查中，若各区县级水保工作者掌握后期数据处理技术，就可以因地制宜地确定各因子值，调查成果会更科学、更可信，同时也会大大提高工作效率[7]。
3.3 开展多种形式调查
不仅要按比例抽样调查，还可以在行政区域内，分别调查生产建设区、有林地区、耕作区、居民点区以及城镇等各种土地利用情况下的水土流失情况，同一抽样单元按季节不同分别调查等。随着抽样调查样本类型和数量的增加，可用的基础资料就越丰富，调查、统计结果就越能够符合实际。
4 参考文献
[1] 景可，张信宝.长江中上游土壤自然侵蚀量及其估算方法[J].地理研究，2007（1）：69-76.
[2] 姚华荣，杨志峰，崔保山.GIS支持下的澜沧江流域云南段土壤侵蚀空间分析[J].地理研究，2006（3）：55-63.
[3] 杨胜天，程红光，步青松，等.全国土壤侵蚀量估算及其在吸附态氮磷流失量匡算中的应用[J].环境科学学报，2006（3）：16-24.
[4] 赖彦斌，王静爱，赵金涛.基于多源地图信息重组的土壤侵蚀背景值图编制[J].地理研究，2005（3）：162-168.
[5] 唐政洪，蔡强国，许峰，朱远达.不同尺度条件下的土壤侵蚀实验监测及模型研究[J].水科学进展，2002（6）：126-132.
[6] 赵晓丽，张增祥，周全斌，等.中国土壤侵蚀与其地理环境背景的空间关系[J].山地学报，2002（3）：22-28.
[7] 邱扬，傅伯杰，王军，等.黄土丘陵小流域土壤水分时空分异与环境关系的数量分析[J].生态学报，2000（5）：30-36.
关键词 中国土壤侵蚀模型；水土流失；调查；影响因素；建议；安徽黄山
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0289-02
在2009年开展的新安江流域水土流失抽样调查和2011年开展的第一次全国水土保持情况普查工作中，利用了中国土壤侵蚀模型（CSLE），通过实地调查和收集资料，确定了降雨侵蚀力等6个因子，从而求得水土流失面积和强度值。该技术路线实际取法于美国的通用水土流失方程（USLE），是目前国际上较为通用的方法。
对美国通用土壤流失方程的研究始于20世纪30—40年代，是美国农业部在对上万个试验小区长达几十年的观测，经过对大量观测数据复杂计算推导求得的，可以进行土壤侵蚀现状计算和土壤侵蚀情况模拟试验，具有适用范围广，易于操作等优点。但是中美两国土壤侵蚀情况、土地利用情况、土壤耕作情况和植被情况存在一定差异，该模型及其参数并不适合我国使用。鉴于此，北京师范大学有关专家和教授结合我国水土流失特点，通过对国内试验小区观测数据的整理计算，建立了中国土壤侵蚀模型（CSLE），其数学表达式为A=R×K×LS×B×E×T，其中：R为降雨侵蚀力因子；K为土壤可蚀性因子；LS为地形因子（坡长、坡度）；B、E、T分别为生物措施因子、工程措施因子、耕作措施因子。
2009年，水土保持监测中心利用该模型在黄山市开展了“安徽省新安江流域水土流失抽样调查”，经验证可行后，该模型被应用于第一次全国水利普查，作为水土保持专项普查土壤侵蚀野外调查的技术路线。本文结合2次调查实践，对该模型在应用中存在的一些问题做简要分析和探讨[1-2]。
1 黄山市调查情况与结果
黄山市国土面积9 807 km2，属南方红壤丘陵区，是典型的山区城市，土壤流失背景值为每年500 t/km2，土壤侵蚀以水力侵蚀为主，伴有重力侵蚀。在2009年新安江流域水土流失抽样调查和2011年水保普查中，水蚀区野外调查单元均按行政区面积1%的比例布设，都是95个抽样单元（不重复），调查时段基本相同，调查人员基本不变，调查的技术路线和总体要求也基本一致，但调查结果却相差很大，2次调查全市水土流失面积分别是560.53 km2和2 963.80 km2，与2005年省水利厅发布的《安徽省水土保持监测公报》的数据完全不同，具体如表1所示。
2 调查结果分析
水土流失面积减少，说明治理成果好，或者生态恢复成效显著；水土流失面积增加，说明治理未见成效，或者自然、人为因素影响严重。显然，4年内减少1 000 km2和2年内增加1 500 km2都是近乎极端的情况，不符合事实。且不论哪个结果是正确的，单就技术路线而言，导致差距十分明显的不排除有以下几个因素。
2.1 调查方法的影响
2005年公报数据由遥感调查法得出，该方法需对全市的遥感图片进行解译，分析土地利用现状，得出水土流失面积，其结果直接受遥感图片的分辨率、图片航拍时段、图片质量、判读人员业务水平等因素影响。而2009年和2011年采用的抽样单元调查法是按行政面积1%的比例等距离确定抽样单元，通过对抽样单元内土地利用情况的分析，结合当地气象资料，确定六大因子值，求得抽样单元的水土流失情况，再推求全市的水土流失面积，其结果受调查人员对植被覆盖度、水保措施质量、地块划分等判断结果影响较大[3-4]。
2.2 抽样单元选取的影响
黄山市高山林立，河流众多，植被丰富，人口密集，土地利用现状极为复杂，如果用1个面积为1 km2的抽样单元代表100 km2的范围，调查结果将存在很大偏差。以屯溪区为例，2009年抽样单元落在地势略有起伏的山谷地带，植被良好（表2），调查得全区水土流失面积为0；而2011年的抽样单元包括有林地和商业开发地块，现场有推土机正在作业（表3），这种情况下的水土流失面为42.4 km2，2次结果因选点的不同而差异显著。由此可见，抽样单元采用的1%抽样比例偏小，所选取抽样单元的代表性不足，造成下垫面信息量缺失，其结果可能无法真实反映实际情况，误差明显。
2.3 数据处理的影响
CSLE模型中的降雨侵蚀力因子（R）和土壤可蚀性因子（K）是通过长期观测和复杂计算推导得出的，我国对USLE模型的引入和研究仅有20～30年的时间，观测资料时间跨度有限，观测资料所覆盖的区域也不全面，所赋因子值可能存在偏差；此外，参与内业计算人员并没有参与实际的野外调查，在计算措施因子（BET）值时，由于不了解现场情况，只能通过调查成果机械推导，计算结果和步骤只能够符合技术路线的要求，却与实际情况不相吻合。
3 建议
CSLE模型不仅可以用于全国范围的水土流失调查，还可以用于各类生产建设项目的水土流失监测和各种情况下的水土流失预测等，鉴于这次水土流失调查中存在的上述问题，建议上级有关部门和单位着重在以下几方面加大力度。
3.1 加大试验研究范围和力度
我国幅员辽阔，水土流失类型多样，水土流失成因复杂，建议按照行政区域、气候类型区、水土流失类型区的不同，在全国各地建立相应的观测场地，积累资料，为模型因子值的确定提供依据。另外，也应鼓励各类水保科研院所和开设水保专业的大专院校加大对模型应用的研究力度，集思广益、裨补阙漏，使该模型更广泛地应用于实践[5-6]。
3.2 大力推广普及模型
美国的USLE模型引入我国虽然已有几十年，但是真正能够应用该技术的还是少数，大多数基层水保工作者和水保专业的本、专科学生对其知之甚少，导致该先进技术理论难以推广和普及，不能有效地应用于科学实践。如这次全国范围的调查中，若各区县级水保工作者掌握后期数据处理技术，就可以因地制宜地确定各因子值，调查成果会更科学、更可信，同时也会大大提高工作效率[7]。
3.3 开展多种形式调查
不仅要按比例抽样调查，还可以在行政区域内，分别调查生产建设区、有林地区、耕作区、居民点区以及城镇等各种土地利用情况下的水土流失情况，同一抽样单元按季节不同分别调查等。随着抽样调查样本类型和数量的增加，可用的基础资料就越丰富，调查、统计结果就越能够符合实际。
4 参考文献
[1] 景可，张信宝.长江中上游土壤自然侵蚀量及其估算方法[J].地理研究，2007（1）：69-76.
[2] 姚华荣，杨志峰，崔保山.GIS支持下的澜沧江流域云南段土壤侵蚀空间分析[J].地理研究，2006（3）：55-63.
[3] 杨胜天，程红光，步青松，等.全国土壤侵蚀量估算及其在吸附态氮磷流失量匡算中的应用[J].环境科学学报，2006（3）：16-24.
[4] 赖彦斌，王静爱，赵金涛.基于多源地图信息重组的土壤侵蚀背景值图编制[J].地理研究，2005（3）：162-168.
[5] 唐政洪，蔡强国，许峰，朱远达.不同尺度条件下的土壤侵蚀实验监测及模型研究[J].水科学进展，2002（6）：126-132.
[6] 赵晓丽，张增祥，周全斌，等.中国土壤侵蚀与其地理环境背景的空间关系[J].山地学报，2002（3）：22-28.
[7] 邱扬，傅伯杰，王军，等.黄土丘陵小流域土壤水分时空分异与环境关系的数量分析[J].生态学报，2000（5）：30-36.