黄土高原水土保持与生态治理的成效与建议(3)

　　2.3 植被覆盖动态变化。
　　
　　自 20 世纪 80 年代初开始，30 多年来植被覆盖逐年明显增加，黄土高原植被覆盖度变化在时间和空间上有所差异，这与该地区气候变化和人为活动有着密切联系。从空间格局特征看，中部丘陵区（丘 I,丘 II）和土石山区明显增加，NDVI（植被覆盖度指数）均值由 0.21 增加到 0.48,净增加 128.6%（图 4）。从时间看，1982-2013 年，NDVI 均值由 0.30 上升到 0.45,净增加50.0%,夏天变化尤为明显，由0.36增至0.59,增幅63.9%（图 4）。从时间看，NDVI 增加主要发生在春、夏两季，占全年总增量60%以上（图5）。
　　 　　自2000 年以来，黄土高原植被变化的区域特征为：（1）按省区看，陕西增幅最大，为 0.47%;青海增幅最小，为 0.16%;山西、宁夏、甘肃、内蒙古分别增长 0.38%、0.33%、0.31%、0.23%.（2）从黄河各支流看，延河流域增幅最大，为 1.14%;无定河次之，为0.59%;渭河干流增幅最小，仅为 0.43%.（3）从黄土高原侵蚀类型区看，水力侵蚀区植被覆盖增长速率较快，风力侵蚀区则较缓。所有这些变化首先与1999年以来退耕还林（草）政策的实施有关，其次也与社会经济发展后的自然恢复和人工干扰减少有关。
　　
　　2.4 土壤水文生态动态变化。
　　
　　黄土高原植被恢复引起土壤干燥化现象受到普遍关注，目前黄土高原土壤干层分布广泛，表现出明显的空间变异和独特的分布格局（图 6）。土壤干层的平均厚度为 160 cm,在剖面上起始形成深度平均为 270 cm.区域尺度上土壤干层厚度的变异程度属于强变异（CV = 110%），土地利用对土壤干层具有极显着的影响。地统计结果表明黄土高原地区土壤干层厚度具有强烈的空间依赖性，而干层起始形成深度呈中等空间依赖性。干层厚度和起始形成深度的空间变程分别为34km和125km,空间异质比分别为79%和50%.在黄土高原西部（即宁夏盐池-陕西定边-宁夏固原-甘肃静宁-甘谷一线以西）和中部地区特别是陕西和山西交界的沿黄河地区，土壤干层厚度较厚；而在黄土高原沿黄灌区（如宁夏、内蒙灌区）、内陆灌区、汾河灌区、南部关中平原等地较薄[5].黄土高原地区的林地普遍存在下伏土壤干层（125个样地中有102个样地存在土壤干层），干层发育较草地和农地严重（干层起始形成深度为 140 cm,干层厚度为 304 cm,干层内土壤含水量为7.9%）。
　　
　　确定了黄土高原中部沿降水梯度带的最适植被盖度指标（即：叶面积指数LAI）。根据黄土高原降水量从东南向西北递减，土壤质地由细变粗，植被类型由乔木林、乔灌混交林向灌木林和灌木草原过渡的分布特点，利用土壤-植被-大气水量转化模型，确定各降水梯度带适宜的植被叶面积指数[6]:人工乔木林适生区（降水量大于 550 mm）最适宜叶面积指数范围是2.5<LAI<3.5;人工灌木适生区（降水量 250-350 mm）最适宜叶面积指数范围是 0.8<LAI<1.5;人工乔冠过渡区域（降水量 350-500 mm）最适宜叶面积指数范围是1.5<LAI<2.5;降水量小于 250 mm时最适宜叶面积指数范围是LAI<0.8.
　　
　　2.5 土壤侵蚀动态变化。
　　
　　黄土高原土壤侵蚀以水蚀为主，2000-2010年11年的平均土壤侵蚀强度为 15.2t/（hm2 .a）。中度以下侵蚀强度（< 25t/（hm2 .a））占到整个黄土高原的80.5%,主要分布在河谷平原区、山西东部黄土丘陵区、土石山区及地势比较平坦的风蚀地区（图7）。土壤侵蚀强度比较大的区域呈东北-西南向分布于黄土高原中部的黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区。
　　
　　2000-2010 年黄土高原土壤侵蚀强度整体上呈显着下降的趋势，并具有明显的区域性差异（图8）。土壤侵蚀强度变化最大的区域分布在黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区，该地区2000和2010年平均侵蚀强度约32.0t/（hm2 .a），其中坡耕地侵蚀强度为 38.7 t/（hm2 .a），局部地段土壤侵蚀依然较强[7].遇到强降水年，土壤侵蚀强度依然较大。如延河流域 2013 年降水量 767.21 mm（是多年平均降水量的140%多），土壤侵蚀模数和输沙模数分别为50.45t/（hm2 .a）和 41.23 t/（hm2 .a）[7],发生强烈土壤侵蚀的危险依然存在。2000-2010年中度以上侵蚀区土壤侵蚀强度以1-3t/（hm2 .a）速度在减少，其主要分布在黄土高原重点水土流失区，包括黄土丘陵沟壑区和高塬沟壑区的陕西榆林、延安地区和山西吕梁、临汾地区等沿吕梁山脉一带和黄土高塬沟壑区的甘肃庆阳、定西、白银和宁夏固原、平凉等六盘山一带。侵蚀强度以大于 1 t/（ hm2 .a）速度增加的区域零星分布在山西太原、阳泉，内蒙古鄂尔多斯东部沿黄土高原边界一带和青海海南地区[8].