曹麗軍

(水利部農(nóng)村電氣化研究所,浙江 杭州 310012)

1 水土保持與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系

1.1 水土保持的內(nèi)涵

根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》,水土保持是指對(duì)自然因素和人為活動(dòng)造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施；水土保持的目的是為了預(yù)防和治理水土流失,保護(hù)和合理利用水土資源,減輕水、旱、風(fēng)沙災(zāi)害,改善生態(tài)環(huán)境,保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[1]。

水土流失不僅發(fā)生在山區(qū)和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境脆弱需要人工修復(fù)和保護(hù)的地方,在城市以及圍繞社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城郊區(qū),地表擾動(dòng)以及自然環(huán)境的破壞也隨之而來,人為活動(dòng)造成的水土流失越來越普遍。因?yàn)槌鞘邪l(fā)展的需要,城市建設(shè)項(xiàng)目特別是交通、房地產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)使城市水土流失問題突出,城鎮(zhèn)化步伐的邁進(jìn)使得城郊水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重并進(jìn)一步影響城市的生態(tài)環(huán)境和水土資源利用。城市水土保持的監(jiān)督和管理工作越來越重要,在一些大中城市幾乎成了水土保持工作的中心,并且城市水土保持必須與城郊甚至與農(nóng)村的水土保持工作通盤考慮和規(guī)劃。

城市水土保持工作是對(duì)城市開發(fā)建設(shè)和城鎮(zhèn)化過程中水土流失的防治和監(jiān)督管理,包括監(jiān)督和防治城市開發(fā)建設(shè)活動(dòng)的水土流失；城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)退化劣地的生態(tài)修復(fù)和重建；城市開發(fā)中有關(guān)水土資源保護(hù)的城市綠化美化；城市沿海(河、庫)岸防護(hù)林,水源保護(hù)區(qū)的水源保護(hù)林建設(shè)、管理及山地生態(tài)風(fēng)景林的保護(hù)等內(nèi)容[1]。

1.2 水土流失與生態(tài)環(huán)境

從自然因素說,水土流失是由于水力或風(fēng)力侵蝕地表,產(chǎn)生地表剝蝕,帶走土壤和地表的物質(zhì),包括沙石和垃圾；從人為因素說,人類活動(dòng)如生產(chǎn)建設(shè)或生活活動(dòng)產(chǎn)生的地表擾動(dòng),破壞了原來的生態(tài)平衡和水沙平衡,導(dǎo)致地表侵蝕。地表侵蝕會(huì)造成土地退化,會(huì)帶來揚(yáng)塵甚至風(fēng)沙,被風(fēng)力特別是水力沖刷帶走的泥沙會(huì)造成河流污染和水庫淤積。

人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境包括空氣、水、土壤和生物等要素以及貫穿其間的物質(zhì)與能量的流動(dòng)。水土流失是水資源破壞、土地侵蝕退化的一種表現(xiàn)形式,也是生態(tài)環(huán)境被破壞和退化的一種原因。

浙江省是個(gè)水資源豐富的地區(qū),但是降水在6—8月豐水期較為集中,浙江地貌為“七山一水兩分田”,丘陵山地占的面積大,土壤主要是紅壤、黃壤和水稻土,這樣的自然地理情況較容易發(fā)生水力沖刷對(duì)土壤的侵蝕[2]。水土流失不僅帶來自然地表的土和沙石,而且會(huì)將地表的棄渣和垃圾帶入水體。地表的土、沙或固體廢棄物隨水流進(jìn)入河道,會(huì)給水體帶來污染物,使N、P等營養(yǎng)物質(zhì)濃度增加及其他污染物生化指標(biāo)惡化[3]。水土流失帶來的更多泥沙會(huì)改變河流本身的水沙平衡,會(huì)產(chǎn)生淤積影響行洪；建立新的水沙平衡也會(huì)產(chǎn)生河床演變。水質(zhì)的改變和河床演變會(huì)影響河流的水生態(tài)系統(tǒng),影響水生生物。

水庫上游河流的輸沙量增加會(huì)造成水庫淤積,對(duì)綜合性利用的水庫影響是多方面的。水質(zhì)改變會(huì)影響城市供水、灌溉、漁業(yè),水位改變會(huì)影響行洪、發(fā)電和航運(yùn),水庫的調(diào)度也會(huì)受到影響。如果飲用水水源地遭到水土流失的污染,不僅直接影響人群健康,還會(huì)引起社會(huì)問題。土壤剝蝕和土地退化會(huì)影響陸地生態(tài)系統(tǒng),影響陸生的植物、動(dòng)物以及土壤微生物。陸地生態(tài)系統(tǒng)的損傷會(huì)加重該地的水土流失。

風(fēng)力作用也會(huì)遷移一些地表的土沙,引起空氣污染,進(jìn)而影響地表的形態(tài)和陸生生物,嚴(yán)重的會(huì)引起風(fēng)沙；同時(shí),揚(yáng)塵落入水面也會(huì)給水體增加含沙量,特別是水面面積大的湖泊和水庫的上空。城市人口密度大,空氣污染影響更多人的健康。

由水土流失造成的空氣污染和水污染可以由郊區(qū)、農(nóng)村向城市擴(kuò)散。構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的各要素是相互關(guān)聯(lián)的,水土流失影響的是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。水和土是其中非常重要的元素,他們提供了生物生存的場所以及人類生產(chǎn)生活的資源,水土流失是值得關(guān)注的資源環(huán)境問題,與人類社會(huì)的發(fā)展關(guān)系密切。水土流失與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系見圖1。

圖1 水土流失與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系圖

1.3 水土保持與生態(tài)文明

生態(tài)文明的本質(zhì)是資源和環(huán)境能支撐社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,其內(nèi)涵是資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的和諧健康,表現(xiàn)為生產(chǎn)建設(shè)的環(huán)境友好和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)依托。水土保持涉及水資源和土地資源,一切生產(chǎn)、生活等人類活動(dòng)都離不開這2種資源,它們是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。水土流失是生態(tài)環(huán)境的損耗表現(xiàn),是局部污染,也是系統(tǒng)性問題。一旦一個(gè)地區(qū)的水資源和土地資源受到了污染,直接影響該地區(qū)的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn),影響人群健康,影響該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。因此,做好水土保持工作是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目采取必要的水土保持預(yù)防和治理措施,對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)采取必要的修復(fù)措施,是實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明共贏所必須的。

2 城市水土保持

隨著城市化進(jìn)程的加快,城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的水土流失日益成為制約城市建設(shè)和發(fā)展的一個(gè)重要因素。浙江省水利廳、建設(shè)廳早在2001年就聯(lián)合發(fā)文出臺(tái)了 《關(guān)于加強(qiáng)城市水土保持工作的通知》 (浙水政[2001]75號(hào)),指出城市水土保持工作的重要性,提出將水土流失防治任務(wù)納入城市發(fā)展總體規(guī)劃,要把水土保持與城市防洪、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、園林綠化、環(huán)境美化相結(jié)合。

2.1 城市水土流失產(chǎn)生的原因

2.1.1 城市交通項(xiàng)目

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高需要更便捷的交通條件,市內(nèi)道路的擴(kuò)展、地鐵建設(shè)、高架橋建設(shè)、市內(nèi)及城際間高速公路的增加,都是直接擾動(dòng)城市或城郊地表,在市內(nèi)施工區(qū)及郊區(qū)產(chǎn)生堆渣場,包括取、棄土石,施工周期長,施工影響范圍大,不僅施工沿線受明顯直接影響,揚(yáng)塵會(huì)直接影響城市空氣質(zhì)量,水力侵蝕帶走的泥沙、土石渣會(huì)引起城市下水道淤堵,影響城市排水設(shè)施,嚴(yán)重的會(huì)引起內(nèi)澇,影響城市的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活。

2.1.2 城市供水、供電、燃?xì)?、熱力設(shè)施建設(shè)

城市供水、供電、燃?xì)狻崃芫W(wǎng)建設(shè)是另一類線型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目,由于要開挖地面包括硬路面、泥地和植被覆蓋面,而且施工過程如遇雨天較難控制水土流失,且被沖刷的泥沙和混凝土較易進(jìn)入城市排水系統(tǒng),引起下水道淤堵,引發(fā)城市內(nèi)澇。

2.1.3 住房及其他建筑設(shè)施建設(shè)

隨著城市生活品質(zhì)的提高,居民對(duì)住宅的要求不斷提高,對(duì)商業(yè)的需求不斷增長,以及人民文化、社交活動(dòng)的增多,都使得城市建設(shè)中住房及其他建筑設(shè)施建設(shè)成為城市建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)方面,如新建居民住宅、商業(yè)中心、停車場,還有公共活動(dòng)場所的改、擴(kuò)建等,這些建筑項(xiàng)目的施工也使城市水土流失的問題日益嚴(yán)重。建筑施工場地為點(diǎn)狀水土流失控制工程,不如線狀工程那樣直接影響范圍大,也較易護(hù)攔,但是建筑材料堆場及建筑垃圾堆放在雨天都很容易造成地表物質(zhì)流失,包括土沙和垃圾,排水也很容易帶走土壤和沙石。工地上最易引起水土流失的沙土堆放地因?yàn)槭┕みM(jìn)度的需要常常無法用苫布蓋上,即使用了臨時(shí)護(hù)攔,也難免空氣污染。這些工地往往在人群集中的地方,住宅區(qū)或者辦公區(qū)以及城市的商業(yè)地帶,所以空氣污染對(duì)人的危害也更嚴(yán)重,一旦引起水土流失,對(duì)城市排水的影響也大。

2.1.4 風(fēng)景旅游區(qū)建設(shè)

市內(nèi)及近郊的風(fēng)景旅游區(qū)建設(shè)會(huì)造成前所述及的道路建設(shè)和建筑類建設(shè)類似的水土流失,重要的是風(fēng)景區(qū)常常是有山有水的地方,水土流失防治不做好,會(huì)引起山體裸露[4]。裸露的山體和小山坡不僅會(huì)影響景觀,也可能造成山體滑坡等災(zāi)害隱患。風(fēng)景區(qū)人為活動(dòng)的增加不僅在景區(qū)建設(shè)施工區(qū)對(duì)地表擾動(dòng)、破壞自然植被；在建設(shè)結(jié)束后,旅游活動(dòng)增加了這些地區(qū)的人群活動(dòng),植被容易被破壞,裸露土壤會(huì)增加,垃圾會(huì)增加,天然排水途徑會(huì)改變,人工排水設(shè)施有淤堵的可能。此外,一些旅游項(xiàng)目本身就可能造成水土流失。

2.1.5 城鎮(zhèn)化

英國學(xué)者在1974年對(duì)英國埃克塞特地區(qū)城市化對(duì)河流泥沙的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明當(dāng)流域內(nèi)25%的地區(qū)建設(shè)為城市后,水土流失問題非常嚴(yán)重,河流懸浮泥沙量增加了5～10倍[5]。因?yàn)槌擎?zhèn)化增加了硬地面的面積,減少了地表徑流的下滲,減少了這些地區(qū)的地下水補(bǔ)給,增加的地表徑流會(huì)帶走更多的地表土壤或其他地表物質(zhì),加大水體的固體污染,使入河的污染加重。

同時(shí),城鎮(zhèn)化使得郊區(qū)生態(tài)服務(wù)功能下降,并增加了水土流失的可能。城郊大片的農(nóng)作土地上的植被、土壤能減輕城市的空氣和水污染,但是這些土地開發(fā)變成了工礦區(qū)或者垃圾填埋、堆放地,如果防治措施不當(dāng)就會(huì)發(fā)生水土流失問題。

2.1.6 生態(tài)環(huán)境退化

一個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的退化會(huì)增加這個(gè)地區(qū)水土流失的可能。城市的空氣、噪音污染會(huì)加重植被的破壞,也會(huì)對(duì)生物有影響。城市良好平衡的生態(tài)環(huán)境對(duì)于這個(gè)地區(qū)維持穩(wěn)定的水文循環(huán)和土壤保持是有益的,反之,則會(huì)加重水土流失。

2.2 城市水土保持存在的問題

2.2.1 植被措施的不適當(dāng)

城市水土保持的植物措施與城市綠化、水源保護(hù)林建設(shè)和生態(tài)脆弱區(qū)的植被修復(fù)等工作密切相關(guān),與開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持植物措施的設(shè)計(jì)水平也密切相關(guān)。城市總體的森林覆蓋率、綠化面積比例、植物分布與水土保持的要求匹配度都會(huì)對(duì)一個(gè)城市的水土保持有重要影響。如果沒有針對(duì)具體的土壤、水土保持防治的特點(diǎn)以及植被恢復(fù)期的要求來選擇植物和搭配植物,這樣做水土保持的效果會(huì)受影響。此外,林草相結(jié)構(gòu)單一,不僅影響水土保持效果,也會(huì)影響景觀和審美效果。

2.2.2 土地生態(tài)系統(tǒng)與水資源生態(tài)系統(tǒng)的綜合考慮不夠

土地是地質(zhì)、地貌、氣候、植被、土壤、水文與人類活動(dòng)等多種因素共同作用下的高度綜合的生態(tài)系統(tǒng)[5]。土壤流失會(huì)向水體輸送污染物,進(jìn)而影響水生態(tài)系統(tǒng)。在做水土流失的預(yù)測和危害時(shí),做水土流失的影響范圍評(píng)價(jià)時(shí),常常會(huì)忽略對(duì)水系統(tǒng)和土地生態(tài)系統(tǒng)的累計(jì)影響,以及他們之間的相互影響。

城市沿海(河、庫)岸防護(hù)林的設(shè)計(jì)就是要考慮水、土地和植物的綜合生態(tài)系統(tǒng)的水土保持效果以及對(duì)城市的生態(tài)環(huán)境的綜合貢獻(xiàn)。

水源保護(hù)區(qū)的水源保護(hù)林建設(shè)既是為了涵養(yǎng)水源,又是為了減少土壤流失和土地沙化。

2.2.3 水土保持與水土資源的利用結(jié)合不夠

水土保持的工程措施或者植物措施減少了多少水土資源的損耗或新增了多少可利用的水土資源未有充分的計(jì)算；對(duì)荒地或棄渣場植被恢復(fù)的面積未充分考慮它的新增土地利用。

2.2.4 監(jiān)測和監(jiān)督需改善

水土保持監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)測的結(jié)合與配合對(duì)于節(jié)省監(jiān)測費(fèi)用,提高生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測效果是有好處的；水土保持監(jiān)測若與市政管理部門配合,對(duì)防治城市排水系統(tǒng)的淤積和城市內(nèi)澇的發(fā)生是很有好處的。建設(shè)項(xiàng)目的水土保持防治效果監(jiān)測是由項(xiàng)目業(yè)主來組織完成的,這類監(jiān)測執(zhí)行的力度和效果還缺少監(jiān)督。

3 措施和建議

3.1 加強(qiáng)水土保持的植物措施研究

加強(qiáng)開展水土保持植物措施的相關(guān)研究,加強(qiáng)對(duì)各類植物生長特性、生長環(huán)境的研究和植物措施新技術(shù)推廣。在設(shè)計(jì)水土保持方案的植物措施時(shí),要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥捞卣?、氣候條件選擇合適的植物種類,要根據(jù)植物生長的特點(diǎn)結(jié)合具體項(xiàng)目水土保持的要求,選擇搭配合適的林草相及花卉植物。特別是要考慮植物從播種到生長成能具有水土保持能力的過渡期,短期和長期生長期植物交錯(cuò),并考慮雨季的影響和預(yù)防。

3.2 水土保持措施與自然環(huán)境相融合

植物措施的設(shè)計(jì)要與自然環(huán)境相融合。棄渣場不能設(shè)置在滯洪區(qū),更不能占用河道。市政建設(shè)時(shí)遇河道常常將河道拉直,破壞了自然河流的景觀美；對(duì)河道筑堤和襯砌雖然表面上看起來提高防洪標(biāo)準(zhǔn),增加河流水量,但實(shí)際上影響了天然河道兩側(cè)土壤的降水入滲,不僅會(huì)影響河岸土壤的入滲水補(bǔ)給,也會(huì)影響該段河道實(shí)際的調(diào)蓄能力,這是一種特殊形式的水土資源損失。

3.3 加強(qiáng)水土保持與水土資源利用的聯(lián)系

水土保持的理念需要納入城市發(fā)展規(guī)劃和城市生態(tài)保護(hù)規(guī)劃。在制定城市總體發(fā)展規(guī)劃時(shí),要考慮對(duì)水資源和土地資源的合理綜合利用,城市開發(fā)布局也要考慮水土流失風(fēng)險(xiǎn)和水土流失防治成本。水土保持措施要與荒山治理、水庫保護(hù)、郊區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植業(yè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。因地制宜的農(nóng)作物和林業(yè)的開發(fā)對(duì)水土流失防治和保護(hù)一個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境是大有益處的,而城市郊區(qū)的生態(tài)環(huán)境對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和輻射是明顯的。

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