1、 目 录 摘要 . (1) 1 研究目的及意义 . (1) 1.1 研究目的 . (1) 1.2 研究意义 . (1) 2 水源区自然状况 . (2) 3 水源区经济发展状况 . (3) 3.1 发展成果 . (3) 3.2 发展中的问题 . (3) 4 数据收集处理与分析 . (4) 5 坡耕地现状分析 . (9) 6 治理措施 . (10) 6.1 产业结构调整 . (10) 6.2 完善水土保持法律法规体系和监督执法体系 . (11) 6.3 发挥生态的自我修复能力 . (11) 6.4 水土保持要坚持生态经济相协调和可持续发展的观点 . (11) 结束语 . (11) 参考文献 . (
2、12) Abstract. (12) 第 1 页 （共 12 页） 基于 GIS 的南水北调中线工程水源区坡耕地 治理与产业结构调整探讨 摘要 :介绍了 南水北调中线工程水源区 （ 南阳域 ） 自然概况及水土流失情况 ，利用 DEM数据和卫星遥感影像，基于 ARCGIS软件提取了地形和土地利用现状信息，分析了区域内坡耕地的坡度分布状况。结果表明：水源区 21.3256%的耕地坡度在0 2，但仍有 9.882km2的耕地在 25以上，占区域耕地面积的 0.9523%，完成退耕还林还草的任务不容乐观 。 关键词 :南水北调中线工程水源区 ;数字坡度模型 ; 坡耕地 ;产业结构调整 1 研究目的及意
3、义 1.1研究目的 南水北调中线工程水源区环境的优劣关系到工程能否持续、长效运行。目前水源区水土流失严重，灾害频繁，生态环境比较脆弱。而水土流失是主要的环境问题之一，加剧水土流失的主要原因是坡耕地开荒种植。因此治理好坡耕地，对保护水源区生态环境具有极其重要的作用，但在限制开荒种植治理坡耕地的同时，必须要考虑到当地农民的实际生活。水源区有贫困县近 20个 1，区内属土石山区，土层薄，土层差，土壤生产力和生态承载力十分脆弱，在盲目追求经济利益的驱使下，人为的毁林毁草陡坡耕种现象十分普遍，荒漠化现象由点向面扩展，程度进一步加深 2，加之农村大量剩余劳动力存在，致使乱砍滥伐现象时有发生。水土流失灾害频
4、繁，生态环境极其脆弱，在坡耕地处，生态承载力已达极限，治理在即，刻不容缓。我们本次研究的重要目的之一就是在治理坡耕地的同时对当地的产业结构调整给出合理化建议。 1.2研究意义 对坡耕地调整的重要依据就是以市场需求为导向，充分发挥各地农业的比较优势，合理调整农业生产的区域布局，发展特色农业，逐第 2 页 （共 12 页） 步形成规模化、专业化的生产格局，最终提高农业经济增长的质量和效益。保证农民经济收入和生活水平的不断提高，只有这样才能真正保护好水源区的生态环境，实现调 水工程的长治久安。 2 水源区自然状况 南水北调中线工程是我国水资源优化配置，解决北方地区缺水的一项重大战略性基础措施。丹江口
5、库区是南水北调中线工程的水源区，包括汉江和丹江两大水系。位于中线工程渠首的河南省南阳市有 5920平方千米属水源区，包括淅川、西峡、内乡、邓州 4县（市），丹江口水库主体和重要支流均位于该区域。区域位于伏牛山南麓秦岭东段余脉，属北亚热带北部边缘，为北亚热带季风性大陆气候，气候温和湿润，四季分明，雨量充沛，多年降雨量 820mm，平均径流深 230mm，年平均日照时数 2033h，无霜日 232d，光热资源、水资源丰富，适宜南北植物生长，种类繁多。伏牛山主脉老界岭由西向东穿越该区北部边界，整体地形呈北高南低走势，北部基本上为海拔 1000m以上的中山区，山高坡陡，层峦叠嶂，南部为丹江口水库库区及
6、环库丘陵垄岗区，地形破碎，岗岭起伏，中部淅川与西峡两县交界处仍属伏牛山南麓浅山区，自西北向东南倾斜延伸，其南北两侧均为丘陵岗坡，沟壑纵横，地形复杂。区域北部以古生代变质岩、碳酸盐和中生代燕山期岩浆岩为主，中部主要为沉积岩、变质岩，在丹江以南仍以沉积石灰岩为主，在丹江沿岸，从荆关 大石桥 马蹬，属淅川县狭长的白垩纪第三纪红色泥沙岩、页岩、砾岩，由于地质构造原因，造成区域中南部大范围石灰岩山地。 丹江口区生态环境比较脆弱，环境质量不高。由于自然因素和人为不合理开发，导致森林覆盖率低，生态环境恶化，水土流失严重 2-3。该区域水土流失面积达 3230.72平方千米，占总土地面积的 53.9%，其中极
7、强度流失面积 197.68平方千米，强度流失面积 1778.55平方千米，中度流失面积 124.47平方千米，轻度流失面积 1130.02平方千米，年平均土壤流失 1185万吨。坡度是对坡地水土流失影响最大的因素，国内外的研究 普遍认为，坡地土壤侵蚀量随坡度增大而增加 4 。我国一般以 25作为可开垦的临界坡度，故低山丘陵区 25都应开发林第 3 页 （共 12 页） 地资源， b”）中参数的确定方法是：以 Google Earth 中的高分辨率图像为依据，观察 MNDWI图像、 NDVI图像和经拉伸增强后的标准假彩色合成图像，寻找能区分水体和陆地的最佳 a值、以及能区分植被和裸地的最佳 b
8、值。 最后确定 a 和 b 分别取为“ -0.1”和“ 0.32”。 （ 4）图 (2)中的 Class1和 Class2 都是复合类，前者应该包括无作物覆盖的耕地、裸岩、道路用地、建筑用地等，后者包括林地和有作物覆盖的耕地，所以，本研究所要提取的耕地主要为 Class1 中的 “ 无作物覆盖的耕地 ” 。所以接下来的工作重点是在 Class1 中区分 “ 无作物覆盖的耕地 ” 与其它地类。制作掩膜，将 Class1独立出来。 图（ 2）地物分类所用的决策树 第 6 页 （共 12 页） （ 3）决策树成图 （ 5）针对 Class1，分别建立耕地、裸岩、道路用地、建筑用地的训练区，以 ban
9、d 1-5 和 band7 为特征变量，进行最大似然法监督分类，进而得到耕地面积图像如图（ 4）。进一步得出不同坡度的耕地面积图像如图（ 5），根据不同坡度所占像元数分别计算出 0 2无水土流失， 2 6轻度水土流失， 6 15中度水土流失， 15 25严重水土流失， 25极严重水土流失。坡耕地的面积及其所占总耕地面积百分比如表（ 1） 第 7 页 （共 12 页） 图（ 4）耕地面积图像如图 第 8 页 （共 12 页） 图（ 5） 不同坡度的耕地面积图 第 9 页 （共 12 页） 表 1坡耕地面积统计 坡度类型 () 所占像元（个） 面积 (km2) 占耕地面积 (%) 02 24586
10、2 221.275 21.325 26 444360 399.924 38.543 615 371876 334.688 32.255 1525 79817 71.835 6.923 25 10980 9.882 0.9523 合计 1152895 1037.605 100.00 5 坡耕地现状分析 水源区北部多为海拔 1000m以上的山地，植被覆盖率总体较好。由表 1可见，研究区域坡耕地面积 1037.605km2，多分布在环库区中部自西北向东南倾斜延伸的西峡与淅川两县交界处的浅山丘陵岗坡区及灌河延岸，人口比较集中。由图（ 5）看知 ， 研究区内的绝大部分耕地面积分布于坡度 6以下，无水土流失或轻度水土流失，面积为621.199km2，占总耕地总面积的 59.868%，主要分布在库区周围及区域中部的丹江、灌河沿岸；坡度在 6 15中度水土流失的坡耕地分布面积次之，占总耕地面积的 32.255%，面积 334.688km2，主要分布在西峡与淅川两县交界处的浅山区和丘陵岗坡区；坡度在 15 25严重水土流失的坡耕地，占总耕地面积的 6.923%，面积 71.835km2，两者主要分布在北部山地和中部浅山区；坡度 25的极严重水土流失的坡耕地面积为 9.882km2，占区域耕地面积的 0.952%，主要分布在中部浅山区和灌河北部支流区域。
