GB/T 20465—2006《水土保持术语》中将容许土壤流失量定义为“根据保持土壤资源及其生产能力而确定的年土壤流失量上限，通常小于或等于成土速率。对于坡耕地，是指维持土壤肥力，保持作物在长时期内能经济、持续、稳定地获得高产所容许的年最大土壤流失量^[1-4]”。基于前人研究成果和专家经验，SL 190—2007《土壤侵蚀分类分级标准》给出了西北黄土高原区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤丘陵区、西南土石山区这5个大区域上的容许土壤流失量值^[5]，并在水土保持工作中得到广泛应用；但是该容许土壤流失量值是大区域上的，需要根据不同土壤类型的差异和不同地点对水土流失防治的特殊要求进行细化。如果直接将这些容许土壤流失量值使用于具体的水土流失治理项目中，难以充分反映项目区的实际情况，难以满足治理工作的实际需求。近年来，我国学者采用基于土地生产力的方法，定量地确定不同土壤类型的容许土壤流失量，并取得重要进展^[6-7]。笔者在刘宝元等^[6]研究的基础上，进一步分析北京市容许土壤流失量的特征，为制作易于被水土保持工程师理解和使用的容许土壤流失量分布图提供科学依据，为确定科学、合理的北京市土壤流失控制值和水土保持分区管理提供数据支撑，同时也为在其他区域开展类似研究提供参考。

北京是我国首都，是全国政治、文化中心和交通运输的枢纽。北京市地形西北高、东南低(图 1)；西部为西山，属太行山脉，山高坡陡，岭谷相向排列；北部和东北部为军都山，属燕山山脉，山体比较分散，中间有山间盆地和谷地，地形比较开阔；东南部属华北平原^[8]。气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。多年平均降雨量483.9 mm，降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季6—8月，7、8月有大雨。地带性植被类型是暖温带落叶阔叶林并间有温性针叶林的分布。北京全市总面积1万6 410 km²，下辖16个区。其中，城区2个区，占全市面积的0.5%；近郊4个区，占全市面积的7.6%；远郊区10个区，占全市面积的91.9%。

图 1(Fig. 1)

图 1 北京市DEM Fig. 1 Digital elevation model of Beijing

北京市共有19个土壤亚类，其中面积较大、水土流失较严重的主要亚类9个；土属共有69个，其中面积较大、水土流失较严重的主要土属53个^{[6, 8]}。山区土壤主要为棕壤、山地褐土，多分布在北京西部和北部，面积占53.4%；丘陵平原区土壤主要为普通褐土、潮土，多分布在山间盆地和东南部，面积占46.6%(图 2)。随着海拔由高到低，土壤总体呈现山地草甸土-山地棕壤(山地粗骨棕壤)-山地淋溶褐土-山地褐土(山地粗骨褐土、碳酸盐岩褐土)-普通褐土-潮土的分布趋势。

图 2(Fig. 2)

图 2 北京市土壤图 Fig. 2 Soil map of Beijing

北京市主要土属的容许土壤流失量引自2010年刘宝元教授等所著的《北京土壤流失方程》，书中以土地生产力指数(PI)模型和土层厚度为基础，建立了容许土壤流失量计算模型，并计算得到北京市53个主要土属的容许土壤流失量。笔者按照面积加权平均的方法将土属的容许土壤流失量归并为土壤亚类的容许土壤流失量，再归并到土类的容许土壤流失量。然后以面积比例为权重，进行土壤亚类嵌套于土类的二因素方差分析，采用Duncan氏新复极差法，对亚类的容许土壤流失量进行多重比较^[9]。最后，根据统计结果分析北京市容许土壤流失量的特征，并制作北京市容许土壤流失量空间分布图。

嵌套方差分析和Duncan氏新复极差法多重比较使用SPSS 13.0软件完成，空间分布图制作在ArcGIS 10.3软件中完成。

北京市容许土壤流失量最大的土属是复碳酸盐岩类普通褐土，达到313 t/(km²·a)；最小的土属包括泥质、基性、酸性、硅质、碳酸盐岩类粗骨褐土和基性、酸性、硅质岩类碳酸盐褐土，均为50 t/(km²·a)；按土属数量平均为138 t/(km²·a)，按土属面积加权平均为194 t/(km²·a)。按面积加权平均计算的北京市主要土壤亚类的容许土壤流失量见表 1。容许土壤流失量最大的亚类是生草棕壤，达到199 t/(km²·a)；最小的亚类是粗骨褐土，仅为50 t/(km²·a)。以面积比例为权重的土壤亚类嵌套于土类的二因素方差分析显示，土类间容许土壤流失量差异不显著，亚类间容许土壤流失量差异显著。土类可以解释总变异的0.3%，亚类可以解释总变异的43.7%。采用Duncan氏新复极差法，对亚类的容许土壤流失量进行多重比较显示，山地粗骨棕壤、粗骨褐土的容许土壤流失量显著低于生草棕壤、普通褐土、碳酸盐褐土和褐土性土，山地棕壤、山地淋溶褐土的容许土壤流失量与其他亚类差异均不显著。

表 1(Tab. 1)

表 1 北京主要土壤的容许土壤流失量 Tab. 1 Soil loss tolerance of main soils in Beijing 土类 Soil group 容许土壤流失量 Soil loss tolerance/(t·km-2·a-1) 亚类 Subgroup 容许土壤流失量 Soil loss tolerance/(t·km-2·a-1) 草甸土 Meadow soil 175a 山地草甸土 Mountain meadow soil 175* 棕壤 Brown soil 125a 山地棕壤 Mountain brown soil 134ab 生草棕壤 Soddy brown soil 199a 山地粗骨棕壤 Mountain skeletal brown soil 55b 褐土 Cinnamon soil 131a 山地淋溶褐土 Mountain luvic cinnamon soil 116ab 普通褐土 Typic cinnamon soil 166a 粗骨褐土 Skeletal cinnamon soil 50b 碳酸盐褐土 Carbonate cinnamon soil 188a 褐土性土 Weakly developed cinnamon soil 178a 潮土 Alluvial soil >300* ― ― 注：同列数字后有相同的字母则两者差异不显著，没有相同字母则差异显著。*表示仅有1个土类或亚类数据，不参与多重比较。―表示未给出土壤亚类容许土壤流失量。Notes: Data with the same letter in the same column are not different; data with different letters in the same column are significantly different. * refers to that there is only a single value for this soil group or subgroup and it is not included in the multiple comparisons. ― refers to that the soil loss tolerance of the soil subgroup is not given.

表 1 北京主要土壤的容许土壤流失量 Tab. 1 Soil loss tolerance of main soils in Beijing

通过统计容许土壤流失量与土属数量的关系(图 3)，可以看出，介于50~100 t/(km²·a)之间的土属种类最多，其次是200~250 t/(km²·a)，再次是100~150和150~200 t/(km²·a)，250~300 t/(km²·a)和大于300 t/(km²·a)的土属种类最少。大致具有容许土壤流失量值越大，土属的种类越少的规律。

图 3(Fig. 3)

图 3 容许土壤流失量与对应土属数量 Fig. 3 Number of soil genus in soil loss tolerance ranges

北京市大面积土壤的容许土壤流失量低于150 t/(km²·a)(图 4)，占土壤总面积的77.2%。其中，容许土壤流失量100~150 t/(km²·a)所占的面积最大，占土壤总面积的53.4%；其次是50~100 t/(km²·a)，占土壤总面积的23.8%。当容许土壤流失量大于150 t/(km²·a)时，容许土壤流失量越大，对应土壤所占的面积越小。

图 4(Fig. 4)

图 4 容许土壤流失量与对应土壤面积比例 Fig. 4 Percentage of the total soil area in soil loss tolerance ranges

通过统计容许土壤流失量与土壤亚类修饰词的关系(表 2)，可以看出，累计出现频次较高、达到10次以上的亚类修饰词是粗骨、山地和普通。土壤亚类修饰词“普通”代表所属土类概念的典型亚类。与“普通”亚类相比，“粗骨”主要反映土壤中砾石含量较高、质地较粗，“山地”主要反映土壤所处的海拔较高、地形起伏较大^[10]。从容许土壤流失量与土壤亚类修饰词频次关系图(图 5)可以发现：

表 2(Tab. 2)

表 2 不同容许土壤流失量对应土壤亚类修饰词出现频次 Tab. 2 Number of modifiers for soil subgroups in different soil loss tolerance ranges 容许土壤流失量范围 Soil loss tolerance range/(t·km-2·a-1) 土壤亚类修饰词频次 Number of modifiers for subgroups/次Times 粗骨 Skeletal 山地 Mountain 普通 Typical 碳酸盐 Carbonate 淋溶 Luvic 褐土性 Weakly developed cinnamon 生草 Soddy 累计 Total 50~100 10 7 5 5 2 29 100~150 6 1 3 1 11 150~200 4 1 1 1 7 200~250 2 2 2 2 2 4 14 250~300 1 1 2 ≥300 1 1 累计 Total 10 20 11 8 7 4 4 64

表 2 不同容许土壤流失量对应土壤亚类修饰词出现频次 Tab. 2 Number of modifiers for soil subgroups in different soil loss tolerance ranges

图 5(Fig. 5)

图 5 容许土壤流失量与亚类修饰词频次关系 Fig. 5 Relationship between soil loss tolerance and number of modifiers for soil subgroups

1) 粗骨类土壤的容许土壤流失量较低，容许土壤流失量全部处于50~100 t/(km²·a)范围。说明该类土壤形成过程中经历了较强烈的水土流失，细粒物质大多已被侵蚀，土体中残留粗骨碎屑物多，土层浅薄，肥力低，容许土壤流失量低。

2) 随着容许土壤流失量的降低，“山地”修饰词出现的频率也逐渐增高。“山地”修饰词代表土壤所处的区域地面坡度较大、切割较深，一般正发生着较强的侵蚀，容许土壤流失量也较低。

《北京土壤流失方程》中共给出53个主要土属的容许土壤流失量，由于土属数量较大、图斑分布零散，不便于水土保持工程师使用和水行政主管部门监督管理。而使用土类为制图单元，容许土壤流失量差异不显著，又显得精度不够。因此，笔者选择亚类(共9个)这种既可以反映成土条件、土壤属性，又可以反映土壤侵蚀程度、现状、潜势的分类级别，作为北京市容许土壤流失量的制图单元。将按土属面积加权平均得到的亚类容许土壤流失量数据，连接到1:50万土壤亚类图上，制作成北京市容许土壤流失量分布图(图 6)。以土类为制图单元的北京市容许土壤流失量图(图 7)与以亚类为制图单元的相比，忽略了较多的空间分布细节，特别是从山区往平原区过渡的区域，该区域容许土壤流失量大部分在150~200 t/(km²·a)之间，而以土类为制图单元的图上显示在100~150 t/(km²·a)之间。

图 6(Fig. 6)

图 6 北京市容许土壤流失量空间分布图(以亚类为制图单元) Fig. 6 Soil loss tolerance distribution map in Beijing (using soil subgroup as the mapping unit)

图 7(Fig. 7)

图 7 北京市容许土壤流失量空间分布图(以土类为制图单元) Fig. 7 Soil loss tolerance distribution map in Beijing (using soil group as the mapping unit)

由图 6可见，北京市西部、北部和东北部山区的容许土壤流失量较低，一般低于150 t/(km²·a)，该区域对应的土壤类型主要为山地(淋溶、粗骨)类的棕壤和褐土；东南部丘陵平原区的容许土壤流失量较高，一般高于150 t/(km²·a)，该区域对应的土壤类型主要为丘陵区的普通褐土和平原区的潮土。从这种空间分布格局上看，容许土壤流失量主要反映的是土壤的生产潜力，山区一般小于平原区。相反一般情况下土壤侵蚀强度山区大于平原。这就对山区水土保持工作提出更高的要求，即山区的水土保持工作需要付出加倍的努力，才能在高水土流失背景下实现更小的容许土壤流失量的目标。同时，为了更加有效地控制人为水土流失，在平原区需要制定更加严格的土壤流失控制值。因此，非常有必要开展水土流失分区防治目标的研究工作。

SL 190—2007《土壤侵蚀分类分级标准》给出的西北黄土高原区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤丘陵区、西南土石山区这5个大区域上的容许土壤流失量值，只能反映出全国尺度上容许土壤流失量差异的梗概，需要根据土壤类型表达出更详细的容许土壤流失量差异。北京市在土类级别仍然反映不出不同土壤类型间容许土壤流失量的差异，而土壤亚类是既可以反映成土条件、土壤属性，又可以反映土壤侵蚀程度、现状、潜势的分类级别，可以反映出容许土壤流失量在土壤类型上的差异。如果以土属级别土壤类型为制图单元，制作北京市容许土壤流失量图，虽然可以充分反映不同土壤类型间容许土壤流失量的差异，但是由于土属数量较大、图斑分布零散，不便于水土保持工程师使用和水行政主管部门监督管理。因此，使用亚类级别土壤类型为制图单元，制作北京市容许土壤流失量图，既可以反映出容许土壤流失量的差异，又便于应用和管理，是较好的选择。