浅谈土地利用变化对流域水资源形成转化的影响

【摘 要】介绍了土地利用及其变化，并从工业化和城市化迅速发展、大农业土地结构调整和农业集约化程度的变化、矿山开采改变了水循环过程三个方面论述土地利用变化对流域水资源形成转化的影响。

【关键词】土地利用;流域水资源;影响

0.概述

土地利用与土地覆被变化研究是自然地理学中的重要研究内容之一。根据联合国粮农组织的定义，土地是指地球表面和近地面层，包括气候、地貌、土壤、水文和植被及过去和现在人类活动影响在内的自然环境综合体。这一定义的涵盖面相当广，突出了土地的资源特性。在研究土地利用对水资源转化影响时，我们可将土地概念限定在地球表面的覆被层性质上。土地利用指人类为获取所需的产品或服务而进行的土地资源利用活动，是人类活动作用于自然环境并影响地球系统的主要途径之一；土地利用对地球系统的直接影响就是改变了陆地表面的覆被性质，如热带森林变成农田、草地变成耕地、具有绿色植被的土地建成了城市和不透水的道路、场地等。由于土地利用改变了地球陆地的覆被结构，从而影响地面反照率和生态系统贮碳能力，使地球的生物地球化学循环发生变化；同时也对区域水质水量、生物多样性及陆地生态系统的第一性生产力和环境适应能力具有深刻影响。

1.土地利用及其变化

土地覆被结构主要是由气候、水文和地貌等自然因素决定的，但在人类历史的各个时期，除了自然环境因素的影响外，土壤覆被的变化则主要是人类的土地利用活动造成的。据有关统计资料表明，我国自二十世纪中叶以来，土地利用结构发生了相当大的变化，其中农用土地占全国面积由1949年64.1%变成1990年的66.4%；但由于人口增长，人均耕地面积由1.14hm2/人下降为0.59hm2/人。

土地利用或土地覆被变化是全球变化的重要组成部分。我国目前的经济社会历史背景正处在深刻变化的过程中，对土地利用的研究更是迫在眉睫，这主要是因为：（一）随着人口的增长，土地资源短缺引发了粮食和农业问题；土地人均占有量逐年减少；（二）不断强化的土地利用活动使土地覆被产生了从量变到质变的演变过程，水土流失、土壤污染使得土地质量严重退化；（三）土地资源的利用与其它自然资源的利用关系密切，尤其是与水资源利用关系更为紧密，而我国的水土资源分配极不平衡，水资源是土地利用的重要限制因子，特别是在严重缺水地区。

2.土地利用变化对流域水资源形成转化的影响

土地利用变化改变了地面植被结构，使得蒸发、土壤含水量、径流、下渗等水量循环因素发生了变化，区域水量转化受到较大影响。在土地利用变化的直接驱动因子中，尤其以下列几种因子的影响为主：

2.1工业化和城市化迅速发展

在全球范围内，区域城市化水平愈来愈高。随着社会经济的发展，国民经济经济结构的调整，我国的城市化率的提高也相当迅速。城市人口的扩张、城乡土地利用的利润差、我国人口与良田分布的正相关等多种因素，使得城市面积越来越大，这不仅造成大量农田的损失，而且，城市化效应改变了局地气候，急于谋求单纯经济发展的迫切要求和不合理的城市规划管理，使城市区域的生存环境恶化，生态系统平衡破坏。城市化对城市区域及其周边范围内水资源的影响在质和量两方面都很大。在水质方面，工业废水和生活污水的大量未达标排放致使城市湖泊、河道等受纳水体水质严重恶化，主要表现为富营养化、有毒物质含量增加、乃至黑臭，水体功能下降甚至消失殆尽，我国许多城市都面临着水生态环境功能急需恢复的困境。在水量方面，城市的发展使得不透水面积增加，水分的垂直交换减少，水平方向的汇集增加，水分转化的界面过程发生了变化；主要表现为城市地面水量调蓄作用变弱，径流系数增大，雨洪过程线变得尖而陡，峰显时间提前且洪峰流量发生频次增多，这不仅给城市排水系统带来了压力，而且，雨洪不易蓄造成城市当地水资源量的流失；另一方面，降水入渗量减少，地下水的降水入渗补给部分减小。

2.2大农业土地结构调整和农业集约化程度的变化

根据自然气候、土壤、植被以及流域分布特征，我国自然生态系统被划分为寒温带、温带、暖温带、亚热带、热带、高寒带六大种类共20个自然生态区，每个自然生态区都具有鲜明的特征。各自然生态区的气候、土壤、植被以及水资源等特征，决定着大农业土地利用结构的制订和调整原则。作为丰水带的中国东南沿海、南部及西藏南部属于热带、亚热带气候，植被为常绿阔叶林和季雨林，适宜于水稻等亚热带经济作物生长；多水带的淮河以南长江中下游地区，属于北亚热带，中亚热带气候，植被为混交林与常绿阔叶林，盛产水稻和冬小麦，是我国主要农产区；处于过度带的黄淮海平原、东北大部、四川西部及西藏东部为湿润、半湿润暖温带，植被以落叶林和森林草原为主，是小麦主要产区；处于少水带的东北西部、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆西部及北部、西藏西部等多为温带、草原带以及半荒漠带，适宜于牧业，但在灌溉区农业仍较发达；其余地区如内蒙古部分地区、甘肃和宁夏的沙漠地区、青海和新疆的内陆盆地是我国的缺水带，所属气候为暖温带和荒漠带，这些地区大部为沙漠地带，无沙漠地区有少量牧草地。地理位置、气候和植被带等各种因素的不同决定了土地利用及社会生产的不同特征，但随着人民生活水平的提高，肉、蛋、奶、果、菜的比重在食物结构中逐渐上升，因而饲料、果园和菜园的面积正大扩大，某些自然条件适宜的区域内农、林、牧、副、渔产业结构的不同结构的调整对土地利用变化也起着重要作用。这些土地利用的变化改变了植被结构，水分循环参数自然受到影响和扰动。

停止广种薄收，适当缩小粮食种植面积，实行农业集约经营，提高粮食单位面积产量，在我国许多地区已取得良好实效，应该是我国农业发展的正确方向。但农业集约经营为追求高效率，集中水肥对重点农田实行精耕细作，不仅大量使用农药、化肥而导致农业水源污染加重，而且在缺水地区，大量抽取地下水，逐年超采的地下水量得不到及时补给，使之枯竭，从而有效灌溉面积受到影响，水资源转换过程发生变化。

2.3矿山开采改变了水循环过程

现阶段我国的能源结构特征决定了煤炭在国内能源消费中仍将占较大比重，而煤炭主要分布在我国西北脆弱生态区，这些地区的矿山开采对植被、地层构造和土壤造成严重的影响。植被破坏、水土流失等给生态系统造成了不可逆转的影响，坡地的水源涵养、径流调蓄作用受到破坏，水分转化界面过程机理发生变化，水分循环过程受到干扰，水资源转化不可避免的受到影响。

山西省水文总站对煤炭开采区水循环过程研究表明，煤矿开发对矿区地下水和河川径流有着较大的影响。开采初期，矿坑涌水较小且主要来自采煤地层自身；随着累计煤产量的增加，采空空间逐渐扩大，煤层的塌陷与区域性构造断裂相通，相应煤层以上含水层地下水及坡面径流、河道中地表径流均下渗补给矿井，因而矿坑涌水量逐渐变大；与此同时，上层各含水层地下水储量不断被疏干，地下水降落漏斗不断扩大化，地下水位降低，基流排向矿坑而不再排向河道，基流量锐减。到了中期，采区向纵深方向发展，地下水降落漏斗具备最佳疏干能力，即疏干补给矿井的水量达到最大；开采造成的煤层裂缝不断发展并延伸到地表，河川径流大都干枯，雨洪产生的地表径流显著减少，地表水渗漏补给量比例加大。开采后期，开采层以上地下水储存量逐年被疏干，地下水降落漏斗也逐渐趋于稳定，地下水及疏干补给愈来愈小，此时矿坑涌水主要是地表水渗漏和降雨入渗被给，地下水及疏补给已不是主要的了；由于裂缝受雨水泥沙淤积和农业耕作影响，地表渗漏补给量比最大期有所减少，故矿坑涌水量会逐渐下降。

3.结论

土地利用改变了陆地表面的覆被性质以及覆被结构，加上城市化、农业灌溉以及水资源的开发利用，给生态系统造成破坏性影响，使水资源转换过程发生变化。因此合理利用土地是解决问题的关键。

【参考文献】

［１］黄秉维，郑度，赵名茶等著.现代自然地理.北京：科学出版社.2000.

［２］许国志主编.系统科学.上海科技教育出版社.2000.

［３］许新宜，王浩等.华北地区宏观经济水资源规划理论与方法.郑州：黄河水利出版社.1997.

［４］熊怡，张家桢等.中国水文区划.北京：科学出版社.1995.

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