沟道侵蚀是人类活动导致土地变化和包括气候、地形、土壤、植被等在内的自然因素综合作用的结果，是一个具有普遍性、紧迫性和复杂性的环境问题。它不仅是产沙的主要来源，也是导致土地退化的重要原因，是最具破坏力的水力侵蚀类型之一。目前对于沟道特征的研究主要集中于小流域、区域甚至更大尺度，为区域沟蚀治理与分析提供较多的参考^[1−3]。

城市有山公园是在城市建设范围内依托原状山体景观建立的城市公园，是城市自然资源、生态环境、历史遗产等方面的重要组成部分，具有重要的生态、经济和社会价值^[4]。由于山地公园地形起伏多变，景观类型多样，再加上工程建设与游人活动的影响^[5−6]，其水文路径、土壤结构、植被多样性等各类特征极其复杂，导致其水文特征表现为高的地表径流量和流速、低的土壤入渗^[7]。在这种特殊的水文汇流和径流侵蚀下极易产生沟蚀，从而对城市公园山体生态稳定性、景观多样性以及游客的体验性造成影响。由沟蚀引起的有山公园土壤侵蚀需要治理。

由于城市山公园复杂的地表环境，使得其下垫面与自然坡面存在一定差异，其沟蚀形成特征也具有其特殊性，目前对于城市有山公园的沟道侵蚀研究还较少。笔者以颐和园万寿山为研究区域，基于野外沟道调查数据，采用沟壑密度为指标，根据SL190-2007《土壤侵蚀分类分级标准》对万寿山沟道侵蚀强度进行评价，并利用SPSS27软件对万寿山侵蚀沟分布特征与形态特征进行统计分析，探讨在协调自然山体景观、人文景观以及游客游憩习惯的前提下山体侵蚀沟分布的特点与影响因素，并在充分考虑人为因素的前提下为城市有山公园的沟道侵蚀研究与治理提供研究思路与依据。

万寿山（E 116°25′29″，N 39°54′20″）位于北京市海淀区西郊颐和园景区北部，为燕山余脉，高58.59 m，山体表面积为36万m²。该区属于温带半湿润大陆性季风型气候，年平均气温11.9 ℃，全年降水量为500 ~ 700 mm，但终年降水量随季节变化差异较大，全年降水的80%集中发生在夏季。其所在的颐和园为第一批全国重点文物保护单位，被列入世界遗产名录，被誉为“中国古典园林之首”以及“皇家园林博物馆”，具有极其重要的历史、文化、科学、经济和生态价值。

万寿山地处华北土石山区，是最具有知名度的城市有山公园之一，与其他城市有山公园（如景山公园）相似，万寿山是将开拓昆明湖的土方堆放在山上，再加上后期多个景观以及建筑在此建立所形成的。其山体既符合自然山体的起伏特征，也按照造园布局进行了修整，依据山体自然特征和造园特征建造了一定规模的建筑、道路和景观工程，是集自然景观与人文景观于一体的山体，在满足山体景观的同时，也满足了游人游憩需求，符合城市山体公园的特征。近年来，颐和园平均每年接待游客1500多万，平均每天5万多人。随着游客数量不断增多以及游人的旅游习性越来越倾向于不走步道，喜欢攀爬山路、探寻野趣，且游客的影响在空间上往往是随机的，加上极端天气频繁，再加上万寿山陡坡、长坡多等自然特点以及工程的建设，导致万寿山山体沟蚀频发，水土流失加剧，使得植被生长受到影响，景观受到干扰，使颐和园的可持续发展受到影响。截至目前，万寿山因沟道侵蚀已产生土壤流失总量为69.36 t^[8]。

侵蚀沟特征数据来源于2022年5—9月的万寿山侵蚀沟详查数据，用钢卷尺测量（精确到0.01 m）每条侵蚀沟的长度，以及沟上、沟中和沟下3个部位的深度以及宽度；侵蚀沟所在坡面的坡向和坡度使用地质罗盘仪测定。结合万寿山山体的实际情况，将被道路和建筑物所自然分割的内部整体作为1个研究地块，总共将万寿山划分为37个地块（其中29个有侵蚀沟存在）（图1），以地块为单元进行沟道侵蚀等级评价。

图 1(Fig. 1)

The number 1−37 is the serial number of each plot respectively. 图 1 研究地块划分 Fig. 1 Study plot division

由于颐和园万寿山面积较小，仅为0.36 km²，利用土壤通用流失方程准确获取其实际土壤侵蚀模数较困难，因此笔者基于逐条沟道实际测量数据，以沟壑密度为依据评价各地块沟道侵蚀强度。沟壑密度又称沟谷密度，是指单位面积内侵蚀沟的总长度^[9]，沟壑密度可用于描述地面切割破碎程度，并可以反映土壤侵蚀情况，沟壑密度越大，土壤侵蚀程度越大。其计算式为

式中：$ D $为沟壑密度，km/km²；$ \sum {L}_{i} $为研究区内的侵蚀沟总长度，km；A为研究区的面积，km²。

根据SL190-2007《土壤侵蚀分类分级标准》，沟壑密度计算结果可以评价对应区域在自然因素的影响下沟道侵蚀强度，其中轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈的沟壑密度范围分别为1 ~ 2 、> 2 ~ 3、> 3 ~ 5 、> 5 ~ 7 和 > 7 km/km²。以地块为单元进行沟道侵蚀强度的客观定量评价，并结合侵蚀沟调查与分析结果定性分析人为因素的影响。

利用SPSS27软件的统计功能分析颐和园万寿山151条侵蚀沟的沟长、沟宽、沟深等形态特征以及其所在位置的坡度、坡向等地形特征，同时也分析不同沟道侵蚀强度地块侵蚀沟的形态特征。

基于各地块沟道总长度与地块面积，对29个有沟地块的沟壑密度进行计算，结果如图2所示。29个有沟地块平均沟壑密度为3.19 km/km²，平均侵蚀强度达到强烈，在整个研究区37个地块平均沟壑密度为2.50 km/km²，平均侵蚀强度为中度，说明万寿山整体沟道侵蚀强度达到中度；其中沟壑密度最大的地块是地块21，为7.69 km/km²，位于山体中东部，达到极强烈侵蚀；其次是地块15，为6.24 km/km²，达到极强烈侵蚀地块；地块36的沟壑密度最小，仅为0.72 km/km²，在沟道侵蚀等级中可认为其无侵蚀。

图 2(Fig. 2)

图 2 29个有沟地块沟道数量和沟壑密度 Fig. 2 Number of gullies and gully densities of 29 gully plots

万寿山沟道数量共151条，其中地块35侵蚀沟数量最多，达10条，位于万寿山西部山体东北侧，地块11、地块16、地块18、地块26以及地块37侵蚀沟数量最少，均为1条。

对各类沟道侵蚀强度所对应的面积以及面积比例进行统计，结果显示，在各类沟道侵蚀强度中，轻度侵蚀所占面积最大，为16万9109.65 m²，面积比例为61.59%；其次为强烈侵蚀，面积为3万5201.54 m²，比例12.82%；中度侵蚀比例最小，仅为1.32%。无侵蚀地块面积为4万7082.98 m²，比例为17.15%。这说明万寿山大部分区域的沟道侵蚀强度处于轻度侵蚀。

图3为颐和园万寿山各研究地块的沟道侵蚀强度分布，可以看出，沟道侵蚀在万寿山山体普遍发生，较为严重地块主要分布在东部山体的南北2侧，沟道侵蚀强度总体呈现出东部山体大于西部山体。从空间异质性来看，西部山体沟道侵蚀情况分布较为均匀，东部山体空间异质性较强，涵盖所有沟道侵蚀强度且分布不均匀；而万寿山的西部山体相对东部山体的建筑和道路数量较少，对山体的分隔程度较小。这也表明，建筑和道路等设施的修建，对于沟道侵蚀具有一定促进作用。

图 3(Fig. 3)

图 3 万寿山沟道侵蚀强度分布 Fig. 3 Distribution of gully erosion intensity in the Longevity Hill

地形因素是影响侵蚀沟发育和分布的重要因素，不仅影响水流的集汇、流速和流量，还为侵蚀沟发育提供空间等条件^[10−11]。根据侵蚀沟调查结果，颐和园万寿山侵蚀沟总数量为151条。对侵蚀沟数量在坡向、坡度的分布进行统计，分析不同地形特征对侵蚀沟发育的影响。

表1统计了万寿山侵蚀沟在不同坡向的数量分布特征。结果表明：该区侵蚀沟主要在南向、西南向、东北向、北向的坡面上分布，在东西向坡面分布较少，总体呈现为南坡多于北坡，南北坡多于东西坡；从颐和园建筑、道路的分布以及山体的结构来看，南北坡相对东西坡来说坡度较缓，有利于建筑物和道路的修建，同时也有利于游客的登山，工程的建设以及游人的影响使得南北坡面遭受影响程度相对较大；这也能进一步说明工程的修建以及人类的活动能促进沟道侵蚀的发生。因此，在万寿山南北坡，尤其是南坡，应重点加强侵蚀沟的预防与治理。

表 1(Tab. 1)

表 1 不同坡向侵蚀沟数量分布 Tab. 1 Quantity distribution of eroded gullies in different aspect 坡向 Aspect of slope 数量 Quantity 比例 Percent/% 东 East 12 7.9 东北 Northeast 26 17.2 东南 Southeast 16 10.6 北 North 19 12.6 南 South 29 19.2 西 West 11 7.3 西北 Northwest 15 9.9 西南 Southwest 23 15.2 总计 Total 151 100

表 1 不同坡向侵蚀沟数量分布 Tab. 1 Quantity distribution of eroded gullies in different aspect

坡度是重要的地形定量指标，对土壤侵蚀量的大小具有明显的控制作用^[12]。对各侵蚀沟形成坡面的坡度进行统计（图4），侵蚀沟数量主要集中在15° ~ 30°坡面，占沟道总数量的83.4%，其余坡度数量分布较少。

图 4(Fig. 4)

图 4 万寿山各坡度侵蚀沟数量分布 Fig. 4 Quantity distribution of eroded gullies on different slopes in the Longevity Hill

对于以上分析特征，除坡度本身对侵蚀沟形成的影响外，考虑万寿山作为景区的水土流失特点，坡度对人类活动的影响也是一项重要原因^[13]。坡度会通过影响人类活动从而影响侵蚀沟的分布规律，在景区内，较陡的坡面不利于游客活动与工程修建，受人为踩踏干扰小，因此其土壤结构和植被覆盖保持自然状态较好，土壤侵蚀强度较低。对于较缓坡面，经常作为游客频繁活动和工程修建的区域，对其土壤结构和植被覆盖都造成一定程度破坏，从而促使侵蚀沟的形成。由此可见，在万寿山15° ~ 30°坡面沟道分布集中可能是由坡度和人为因素共同作用形成的。因此，在沟道治理中，应重点关注15° ~ 30°的坡面，另外还应加强该坡度范围内坡面对游客活动的警示以及活动路线的疏导。

对万寿山151条侵蚀沟的沟长、沟宽、沟深等特征进行统计（表2）。可以看出，各侵蚀沟沟宽和沟深的变异程度较小，可见万寿山沟蚀的宽度和深度变化较小，说明万寿山各侵蚀沟发育过程中的扩张和下切的程度相差不大。而沟长的变异程度较大，是由于各坡面长度不同，再加上工程设施，如建筑、道路等的阻隔，对沟道长度的发育造成影响较大^[14]。可以看出，万寿山沟道的发育主要体现在沟长的增加，而各沟沟深和沟宽在发育过程中变化较小。

表 2(Tab. 2)

表 2 万寿山侵蚀沟形态特征 Tab. 2 Morphological characteristics of eroded gullies in the Longevity Hill m 项目 Item 总体 Total 轻度侵蚀地块 Lightly eroded plot 中度侵蚀地块 Moderately eroded plot 强烈侵蚀地块 Intensely eroded plot 极强烈侵蚀地块 Severely eroded plot 均值 Mean value 标准差 Standard deviation 均值 Mean value 标准差 Standard deviation 均值 Mean value 标准差 Standard deviation 均值 Mean value 标准差 Standard deviation 均值 Mean value 标准差 Standard deviation 沟长 Gully length 18.45 11.96 19.80 12.32 9.54 3.20 19.81 10.74 15.90 9.89 沟宽 Gully width 0.84 0.27 0.90 0.27 0.86 0.15 0.80 0.26 0.74 0.17 沟深 Gully depth 0.10 0.06 0.10 0.06 0.09 0.02 0.10 0.07 0.07 0.04

表 2 万寿山侵蚀沟形态特征 Tab. 2 Morphological characteristics of eroded gullies in the Longevity Hill

对各类沟道侵蚀强度的地块侵蚀沟形态特征进行分析，可以看出，各侵蚀强度之间沟道平均宽度与平均深度相差不大，沟长变化较大，且平均沟长呈现出强烈侵蚀地块 > 轻度侵蚀地块 > 极强烈侵蚀地块 > 中度侵蚀地块。其中，轻度侵蚀地块的沟道平均长度与强烈侵蚀地块几乎相同，且明显大于其他侵蚀强度地块。从图3中可以看出，轻度侵蚀地块的面积相对较大，坡面相对较长，被阻隔程度较低，因此有利于侵蚀沟长度的发育^[15]。

综上可知，万寿山的沟道发育主要表现为沟长的发育，在治理过程中应重点关注对连续长坡面中沟长发育的阻止，加强对水流的拦截与疏导^[16]，做到疏堵结合，减弱水的汇流对沟长发育的促进作用。

笔者以颐和园万寿山为例，以地块为单位对城市有山公园的沟道侵蚀强度进行分级，并分析万寿山侵蚀沟的分布特征与形态特征。结果发现，在29个有沟地块中，28个地块存在沟道侵蚀，且平均侵蚀强度达到强烈。这与实际调查过程中所看到的现象一致，沟道侵蚀在万寿山普遍存在且较严重，对万寿山景观造成了明显的影响。

对于侵蚀沟的分布特征，万寿山侵蚀沟多数分布在南北坡，尤其是南坡，从景区土壤侵蚀特点的角度出发，重点考虑工程建设以及游人活动对侵蚀沟形成的影响，在颐和园山体的南北坡，特别是南坡修建了一系列包括房屋、道路在内的建筑设施，同时，大量游客由此上山参观，造成坡面土壤结构和植被被破坏，降低坡面的水土保持功能，从而加速侵蚀沟的形成。83.4%数量的侵蚀沟分布在15° ~ 30°的坡面，这是由坡面本身和人为因素共同决定的。这与阮伏水^[17]的研究结果相似，坡度会对人的活动造成一定影响；本研究在实际调查过程中，发现万寿山15° ~ 30°坡度范围内，更容易使游客攀爬，对地表的土壤和植被造成一定程度的破坏，形成明显的汇水路径，从而促进侵蚀沟的发育。因此对于此类坡面的治理，除对坡度本身的考虑外，也应考虑对游客行走路线的警示与引导，减少人为活动对自然坡面的破坏。

笔者对侵蚀沟形态特征进行分析，无论从整体还是不同侵蚀强度地块，均发现沟宽和沟深的变异程度较小，说明万寿山各侵蚀沟的下切和扩张程度相差不大，而沟长的变异程度较大，表明万寿山目前沟道的发育主要在沟长。因此防止沟长的发育是治理颐和园万寿山侵蚀沟的一项重要措施。

对颐和园万寿山侵蚀沟分布特征的研究，主要定性分析游人以及工程建设对沟道侵蚀的影响，暂未考虑人为因素的定量影响，然而，已有研究表明^[5,18]，包括开发建设、游客活动等因素在内的人为因素是导致景区土壤侵蚀的重要因素。因此，在今后的研究当中，探索人为活动因子对土壤侵蚀的定量影响是一项重要工作。另外，笔者只对万寿山一个案例进行了研究。选取多个代表性研究区对城市有山公园沟道侵蚀进行研究，完善研究结论，对于城市有山公园沟道治理体系的形成很有必要。

1）万寿山29个有沟地块的平均沟壑密度为3.19 km/km²，平均侵蚀强度达到强烈，在整个研究区37个地块平均沟壑密度为2.50 km/km²，平均侵蚀强度为中度。

2）沟道侵蚀在万寿山山体普遍发生，较为严重地块主要分布在东部山体的南北两侧，沟道侵蚀强度总体呈现出东部山体大于西部山体，在沟道治理中，应重点关注东部山体，尤其是南北两侧沟道侵蚀严重区域。

3）万寿山侵蚀沟的分布呈现南坡多于北坡，南北坡多于东西坡，83.4%的侵蚀沟分布在15° ~ 30°的坡面，各侵蚀沟沟道扩张和下切的程度相差不大，沟长变异程度较大，在沟道治理中，应重点关注南坡以及沟长发育的治理。在15° ~ 30°的坡面，在加强沟道治理的同时，应重点加强对游客活动的警示以及活动路径的引导。