黄土高原丘一区典型流域坡耕地分布及其侵蚀地形特征

摘要

坡耕地是黄土高原土壤侵蚀最为严重的土地利用类型。虽然已经实施退耕还林近20年,但部分地区陡坡耕地仍然存在,且缺乏准确的数据统计和有效的管理措施。选取黄土高原丘陵沟壑区第一副区典型流域,即“7·26”特大暴雨洪灾区的陕西省子洲县岔巴沟流域和清水沟小流域为研究区,对比分析治理和未治理小流域坡耕地分布特征的差异。基于高分卫星遥感和无人机航拍影像数据,分析坡耕地面积和分布特征;基于1∶1万地形图和无人机测量的地形数据,提取并分析坡耕地坡度、坡位、集水区面积等地貌参数。结果表明:1)2017年岔巴沟流域坡耕地面积占流域总面积的11.08%,重点治理的蛇家沟小流域和“7·26”特大暴雨引发溃坝的清水沟小流域分别为6.90%和11.15%。2)清水沟小流域坡耕地的平均坡度为32.54°,其中>25°占比94.01%。蛇家沟小流域坡耕地平均坡度为20.62°,>25°的坡耕地比例为36.47%,15°以上的坡耕地比例为79.62%。清水沟及蛇家沟小流域平均坡长分别为38.50和32.58 m,其坡长>20 m的坡耕地分别占坡耕地总面积的94.06%和86.12%。清水沟小流域坡耕地平均坡长和坡度高于蛇家沟。清水沟70%以上的坡耕地属于急需治理的长陡坡耕地,而蛇家沟的长陡坡耕地面积比例<50%。3)蛇家沟和清水沟小流域坡耕地99%以上位于中坡位,只有极少部分分布于上坡位。与清水沟小流域相比,蛇家沟小流域集水区与坡耕地面积比率更大,平均坡位相对更低。研究结果表明黄土高原丘一区仍然存在一定比例的陡坡耕地,而且目前对于重要水沙来源的陡坡耕地的统计仍然缺乏重视,大大增加了极端降水条件下发生严重土壤侵蚀和洪涝灾害的风险。