王永勝,許永利,王久生,胡 影,邢豐才,李 寧,馮 陽(yáng)
(1.北京地拓科技發(fā)展有限公司,北京 100084;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 第一師水土保持監(jiān)測(cè)分站,新疆 阿拉爾 843300;3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 水土保持監(jiān)測(cè)總站,新疆 烏魯木齊 830002)
根據(jù)第一次全國(guó)水利普查水土保持情況公報(bào),我國(guó)土壤侵蝕總面積294.91萬(wàn)km2,其中風(fēng)力侵蝕面積165.59萬(wàn)km2,占土壤侵蝕面積的56.15%[1]。北方風(fēng)沙區(qū)是我國(guó)風(fēng)力侵蝕的主要分布區(qū)域,位于我國(guó)西、北部,包括大興安嶺以西、陰山-祁連山-阿爾金山-昆侖山以北的廣大地區(qū),總面積約239萬(wàn)km2,涉及新疆、甘肅、內(nèi)蒙古和河北4省(區(qū))共145個(gè)縣(市、區(qū)、旗)。該區(qū)是我國(guó)主要的畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)和綠洲糧棉生產(chǎn)基地,同時(shí)也是重要的能源礦產(chǎn)和風(fēng)能開發(fā)基地,區(qū)內(nèi)沙漠、沙地和戈壁集中分布,降水稀少、蒸發(fā)量大、大風(fēng)及沙塵暴頻發(fā),水土流失主要以風(fēng)力侵蝕為主,局部地區(qū)水蝕風(fēng)蝕并存,土地荒漠化嚴(yán)重[2]。強(qiáng)烈的風(fēng)力侵蝕不僅直接導(dǎo)致土地荒漠化,而且引起土壤粗化、土壤養(yǎng)分降低、土地生產(chǎn)力下降、沙塵災(zāi)害等[3-5],直接威脅農(nóng)田、草場(chǎng)、道路、水利設(shè)施,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。
新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市(以下簡(jiǎn)稱“師市”)地處天山中段南麓,塔里木盆地西北部,轄區(qū)內(nèi)降水稀少、氣候干旱,水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)分布。北部山地山麓地帶水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)分布,南部塔克拉瑪干沙漠北緣主要以風(fēng)力侵蝕為主,水土流失形式及危害具有典型性。研究該區(qū)域水土流失特點(diǎn)及防治策略,提出措施布局思路,可為區(qū)域水土保持規(guī)劃提供基礎(chǔ)支撐,同時(shí)也可為北方風(fēng)沙區(qū)水土流失綜合防治提供參考。
師市地跨山地、平原、沙漠,又處在阿克蘇河、和田河、葉爾羌河、喀什噶爾河四大河流交匯處,在自然因子和人為活動(dòng)的影響下,水土流失形式多樣。
1.1.1 風(fēng)力侵蝕
風(fēng)力侵蝕是師市分布范圍最廣,危害最為嚴(yán)重的侵蝕類型之一,主要分布在各灌區(qū)綠洲荒漠交錯(cuò)地帶、綠洲內(nèi)部河漫灘地及古河道、干河床,在塔里木灌區(qū)南岸塔克拉瑪干沙漠邊緣危害十分嚴(yán)重。風(fēng)力侵蝕不僅造成土地沙化、侵蝕劣地、土地生產(chǎn)力下降,危害交通、通信和水利設(shè)施,而且通過(guò)吹蝕和磨蝕作用,沙割、沙打、沙埋種苗,或?qū)r(nóng)作物幼苗產(chǎn)生機(jī)械性損害。同時(shí),頻繁的揚(yáng)沙、浮塵及沙塵暴災(zāi)害,污染大氣環(huán)境,影響人們的身體健康,降低工農(nóng)業(yè)設(shè)施及精密儀器設(shè)備的使用壽命。
1.1.2 水力侵蝕
水力侵蝕是師市重要的侵蝕形式,部分農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)地處山地及山前沖洪積扇,山區(qū)暴雨及冰雪融水常形成坡面侵蝕、山洪侵蝕及河岸沖刷等。
坡面侵蝕是師市山地水力侵蝕的形式之一。在天山南坡低山丘陵區(qū),山體破碎,植被稀疏,夏季多陣發(fā)型暴雨。在暴雨作用下,坡面侵蝕嚴(yán)重,大量泥沙進(jìn)入河道,被上游冰雪融水?dāng)y帶出山,成為本區(qū)河流泥沙的主要源地。
山洪侵蝕多發(fā)生在春末夏初,表現(xiàn)為冰雪融水或暴雨形成的山洪對(duì)山區(qū)溝道或山前平原河流堤岸的沖淘,以及對(duì)河床的沖刷、淤積。
河岸侵蝕主要發(fā)生在山前沖積扇及綠洲內(nèi)部較大的縱向河流和平原區(qū)游蕩性河流兩岸,如塔里木河、庫(kù)瑪拉克河、托什干河、喀拉玉爾滾河及阿克蘇河,由于河岸土質(zhì)疏松,穩(wěn)定性差,兩岸防護(hù)措施少且陳舊,因此汛期河水常掏蝕堤岸。
1.1.3 人為侵蝕
人為侵蝕主要是大規(guī)模生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)引發(fā)的侵蝕,如礦產(chǎn)資源開發(fā),公路、鐵路及水利、水電、風(fēng)電、光電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城鎮(zhèn)建設(shè)及農(nóng)業(yè)開發(fā)等對(duì)地表的干擾或地表結(jié)皮、鹽殼等被破壞造成的水土流失,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)水土資源不合理利用導(dǎo)致的土壤次生鹽漬化。
1.2.1 破壞土地資源,降低土地生產(chǎn)力,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全
土地資源是師市發(fā)展壯大,提高戍邊衛(wèi)國(guó)綜合實(shí)力,維護(hù)南疆社會(huì)穩(wěn)定和長(zhǎng)治久安歷史使命的重要基礎(chǔ)和保證。經(jīng)過(guò)幾代人的艱苦創(chuàng)業(yè)和勵(lì)精圖治,昔日的莽莽荒原如今已被改造成萬(wàn)頃良田,2015年農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占兵團(tuán)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的23.9%,占阿克蘇地區(qū)的76.7%,居全兵團(tuán)第一位;果品產(chǎn)量占兵團(tuán)的33.6%,棉花產(chǎn)量占兵團(tuán)的23.6%,分列兵團(tuán)第一、第二位。然而,嚴(yán)重的水土流失,特別是多種類型的交錯(cuò)侵蝕,不僅破壞土地資源,降低土地生產(chǎn)力,而且影響農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
受特殊的自然地理環(huán)境和氣候條件影響,風(fēng)蝕遍布師市各團(tuán)場(chǎng),風(fēng)力侵蝕面積占師市水土流失面積的89.0%,且中度及以上侵蝕占83.0%,70%以上的團(tuán)場(chǎng)處在塔克拉瑪干沙漠邊緣和塔里木河、阿克蘇河、喀什噶爾河古河道,境內(nèi)流動(dòng)或半流動(dòng)沙丘廣布,大風(fēng)和沙塵暴頻繁,風(fēng)力侵蝕十嚴(yán)重。在風(fēng)力作用下,沙丘快速移動(dòng),流沙侵?jǐn)_綠洲,埋壓耕地、灌排渠道和道路,破壞土地資源和水利基礎(chǔ)設(shè)施。如塔南二干渠東段,多處地段流沙入渠,淤積渠道,影響正常輸水。本區(qū)盛行東北風(fēng),年均大風(fēng)日數(shù)在12天以上,主要集中在4—6月,大風(fēng)吹蝕農(nóng)田,使得土層變薄、養(yǎng)分流失、土壤肥力下降。而風(fēng)沙流常造成農(nóng)作物和果品減產(chǎn)或絕收,尤其是春季播種時(shí)期,風(fēng)蝕嚴(yán)重的區(qū)域需要多次重播補(bǔ)種,大風(fēng)和沙塵暴危害造成的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
水力侵蝕也是師市水土流失危害較嚴(yán)重的侵蝕類型之一,雖然面積僅占水土流失面積的11.0%,但破壞力強(qiáng),影響較大。尤其是地處山麓沖洪積扇的團(tuán)場(chǎng),受河流沖刷和暴雨、山洪侵襲影響,水土流失多表現(xiàn)為土層剝蝕加劇、侵蝕溝發(fā)育、河岸坍塌、河床游離,以致耕地不斷被蠶食并危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。如四團(tuán)托什干河沿岸,因沖刷侵蝕造成河岸擴(kuò)張、岸邊農(nóng)田退縮、大面積耕地流失,對(duì)比2009年和2015年遙感影像可以發(fā)現(xiàn),該段河床形態(tài)變化很大,局部地段侵蝕縱深達(dá)120 m,年侵蝕速率達(dá)20 m。
土壤鹽漬化是師市最普遍的一種化學(xué)侵蝕類型。受成土母質(zhì)、溫度和人為因素影響,除烏什谷地的四團(tuán)外,師市大部分地區(qū)土壤鹽漬化問(wèn)題突出。如沙井子灌區(qū)和五團(tuán)灌區(qū)山前洪積帶成土母質(zhì)含鹽量高、地下水埋深淺、礦化度高,大部分土地遭受鹽漬化危害;而塔里木灌區(qū)沖積帶因河水頂托、上游泄洪或排水不暢,在強(qiáng)烈的蒸騰作用下,部分耕地次生鹽漬化嚴(yán)重,致使土地生產(chǎn)力下降,作物產(chǎn)出率降低,甚至被迫棄耕。
1.2.2 山洪泥石流災(zāi)害頻發(fā),危害工礦、交通和水利設(shè)施,影響人居安全
師市降水時(shí)空分布不均,山區(qū)季節(jié)性暴雨及冰雪融水引發(fā)的山洪災(zāi)害較多,加之淺山地帶地表植被稀疏,滯流蓄水能力差,暴雨常引發(fā)來(lái)勢(shì)迅猛的洪水并沖毀工礦、交通、通信和水利設(shè)施,沖蝕草場(chǎng),吞噬農(nóng)田,危及人居安全。特別是山麓地帶的團(tuán)場(chǎng)遭受洪水災(zāi)害威脅尤為嚴(yán)重,如沙井子灌區(qū)的一、二團(tuán)和烏什谷地的四團(tuán)、喀拉玉爾滾山下的五團(tuán),都處于山洪多發(fā)地區(qū),加之區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的防洪工程體系不完善,防洪標(biāo)準(zhǔn)低、抗洪能力差,每年汛期都面臨很大的防洪壓力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2000—2015年,因洪水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)6.2億元,其中,四團(tuán)幾乎每年都遭遇一次較大的洪水災(zāi)害,2003年達(dá)4次之多。2013年6月17日的山洪造成600多戶1 200余人受災(zāi),3 300 hm2農(nóng)作物受淹,最大水深達(dá)2 m左右。受此影響,西大橋水庫(kù)引水渠洪水越堤入渠,造成5座渡槽、1座跨度50 m的排水涵洞損毀,引水渠左、右岸450 m硬質(zhì)襯砌渠道邊坡和300 m渠堤損毀,勝利渠也多處垮堤,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1.5億元。
1.2.3 泥沙淤積庫(kù)渠,降低水利設(shè)施效益,影響防洪安全
師市農(nóng)業(yè)以高效節(jié)水型灌溉農(nóng)業(yè)為主,是我國(guó)節(jié)水灌溉示范推廣、農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地,保障水利基礎(chǔ)設(shè)施正常運(yùn)行十分關(guān)鍵。師市中低山區(qū)植被條件差,地表多為松散第四紀(jì)沉積物,在風(fēng)蝕、水蝕作用下,大量泥沙輸入河道,進(jìn)入庫(kù)渠,造成下游水利工程淤?gòu)U或功能降低,灌溉設(shè)施損毀或使用壽命縮短。渠道淤積現(xiàn)象更為普遍,一方面河水?dāng)y帶大量泥沙淤積下游渠道;另一方面,部分干支渠穿越沙漠,缺少庇護(hù)措施,在風(fēng)力作用下,流沙移動(dòng)進(jìn)入渠道。渠道淤積不僅影響閘泵設(shè)施正常運(yùn)行,而且加重了清淤任務(wù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),師市各團(tuán)場(chǎng)干渠年淤積量達(dá)216萬(wàn)m3,支渠年淤積量近500萬(wàn)m3,每年清淤任務(wù)十分繁重。另外,由于河水含沙量高,庫(kù)渠泥沙淤積嚴(yán)重,也加大了水利設(shè)施運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。如沙井子水庫(kù),庫(kù)容0.86億m3,每年僅清淤投入就高達(dá)70多萬(wàn)元。
1.2.4 惡化綠洲生態(tài),影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展
水土資源是生態(tài)系統(tǒng)良性演替的基本要素和物質(zhì)基礎(chǔ),水土流失和生態(tài)惡化互為因果。師市特殊的地理位置和自然環(huán)境條件,使得大部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境極其脆弱,水、旱、風(fēng)災(zāi)害頻繁。生態(tài)用水不足和農(nóng)業(yè)灌溉方式的改變,使得部分區(qū)域的綠洲農(nóng)田防護(hù)林出現(xiàn)衰敗和退化,加之部分地區(qū)早期營(yíng)造的防護(hù)林進(jìn)入過(guò)熟期,綠洲農(nóng)田防護(hù)能力下降,加劇了綠洲邊緣生態(tài)環(huán)境的惡化。水土流失最嚴(yán)重地區(qū)往往也是貧困、落后的地區(qū),如水土流失較嚴(yán)重的邊境團(tuán)場(chǎng)四團(tuán)目前還是國(guó)家級(jí)貧困地區(qū),全師目前仍有貧困人口6 865人,其中少數(shù)民族人口2 152人。生態(tài)惡化和貧困的交互作用,嚴(yán)重影響著團(tuán)場(chǎng)職工收入水平的提高和生活質(zhì)量的改善,制約了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
按照《兵團(tuán)水土保持規(guī)劃(2015—2030年)》“一線、一帶、兩環(huán)”的水土流失防治戰(zhàn)略空間格局的總體要求,綜合分析師市水土流失防治現(xiàn)狀和趨勢(shì),提出師市“一廊、兩源、三河、四區(qū)、五庫(kù)(湖)”的水土保持總體措施布局。
“一廊”,做好塔克拉瑪干沙漠北緣沙漠綠洲交錯(cuò)帶風(fēng)蝕防治生態(tài)體系構(gòu)建,建設(shè)塔南綠洲邊緣“百里畫廊”景觀,提高防風(fēng)固沙功能。
“兩源”,做好四團(tuán)、五團(tuán)天山重要河源區(qū)天然植被封育保護(hù),推進(jìn)草原禁牧休牧、劃區(qū)輪牧和減牧增草,實(shí)施退牧還草、興修牧區(qū)水利、興建牧民居住點(diǎn)等生態(tài)建設(shè)工程,提升保水固土、涵養(yǎng)水源功能。
“三河”,做好塔里木河、阿克蘇河和喀拉玉爾滾河沿岸及山麓地帶水蝕綜合防治的生態(tài)與工程措施建設(shè),重點(diǎn)加強(qiáng)塔里木河阿拉爾市段“一河兩岸”生態(tài)景觀保護(hù)與修復(fù),打造兩岸特色景觀帶,塔里木河一師其他段采取保護(hù)修復(fù)和治理,兼顧景觀,提升防洪減災(zāi)和生態(tài)涵養(yǎng)功能。
“四區(qū)”,做好沙井子灌區(qū)、六團(tuán)灌區(qū)、塔北灌區(qū)和塔南灌區(qū)綠洲內(nèi)部農(nóng)田、城鎮(zhèn)風(fēng)蝕防治農(nóng)田林網(wǎng)體系建設(shè)和流動(dòng)沙丘控制工程建設(shè),加強(qiáng)城市、城鎮(zhèn)骨干交通沿線,灌溉干、支渠兩側(cè)綠色生態(tài)廊道建設(shè),大力推廣生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè),構(gòu)筑灌區(qū)水土流失綜合防治體系,提升防風(fēng)減災(zāi)、維護(hù)人居環(huán)境功能。
“五庫(kù)(湖)”,以保護(hù)塔里木河和荒漠胡楊為重點(diǎn),做好勝利水庫(kù)(塔里木湖)、上游水庫(kù)(葉爾羌湖)、多浪水庫(kù)(多浪湖)、新井子水庫(kù)(千鳥湖)和五團(tuán)水庫(kù)(流沙湖)周邊濕地修復(fù)和保護(hù)工作,提升生態(tài)修復(fù)和水質(zhì)維護(hù)功能。
同時(shí),實(shí)施最嚴(yán)格的水土保持管控,建立健全綜合監(jiān)管體系,加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè)、督促檢查和考核評(píng)估,強(qiáng)化生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)水土保持監(jiān)督管理,加強(qiáng)水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警,提高水土保持信息化水平,建立和完善水土保持社會(huì)化服務(wù)體系,提升水土保持公共服務(wù)能力。
師市南緣與塔克拉瑪干沙漠之間分布有寬度3~20 km的沙漠綠洲過(guò)渡帶,西起三團(tuán),東至十四團(tuán),長(zhǎng)約200 km,沙地和天然荒漠林交錯(cuò)分布。該區(qū)是師市風(fēng)力侵蝕集中分布區(qū)域,也是綠洲風(fēng)沙危害的主要源地,大部分區(qū)域是和田河和塔里木河游蕩形成的古河道,以流動(dòng)、半流動(dòng)沙丘和低洼鹽堿地為主。西部三團(tuán)處于喀什噶爾河下游沖積平原,綠洲南緣毗鄰塔克拉瑪干沙漠,風(fēng)蝕危害較嚴(yán)重,在綠洲南側(cè)分布有寬2~12 km、長(zhǎng)32 km的沙漠綠洲過(guò)渡帶,主要植被類型為覆蓋度較低的荒漠河岸林,植物以抗旱性較強(qiáng)的胡楊、檉柳為主,面積為130 km2,其余大部分為流沙和鹽堿地等未利用土地。在東部塔里木灌區(qū)南緣也分布著寬3~20 km、長(zhǎng)85 km、面積約864 km2的沙漠綠洲過(guò)渡帶。在西部十二團(tuán)境內(nèi)分布有寬3 km左右的鹽堿地,間有低矮的流動(dòng)、半流動(dòng)沙丘;東部十一團(tuán)以西,除外緣2~3.5 km范圍內(nèi)分布有高大的流動(dòng)沙丘外,其他都為沙丘及丘間低地。過(guò)渡帶水庫(kù)周邊和距河道較近地下水條件較好的地方點(diǎn)狀或片狀分布著天然胡楊喬木林和旱生、鹽生灌草植被,面積約127 km2,占過(guò)渡帶面積的26.3%;從林草植被覆蓋度看,覆蓋度30%以下的面積占63.3%,覆蓋度30%~50%的林草地占27.4%,覆蓋度50%以上的林草地僅占9.3%,尤其過(guò)渡帶東南部,有大面積胡楊林枯死,形成“睡胡楊”生態(tài)遺跡景觀。塔南二干渠橫穿該沙漠綠洲過(guò)渡帶,可為水土流失綜合治理提供優(yōu)越水源供給條件。
加強(qiáng)綠洲農(nóng)田外圍過(guò)渡帶的保護(hù)和治理。本著生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理和生態(tài)保護(hù)的發(fā)展理念,堅(jiān)持節(jié)水、低耗、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的原則,按照極端干旱荒漠區(qū)植被恢復(fù)和建設(shè)的模式,構(gòu)筑綠洲防護(hù)體系。在塔南二干渠以南沙漠綠洲過(guò)渡帶,采取機(jī)械沙障降低風(fēng)速、固定流沙,使其在生態(tài)植被建設(shè)前期起到保護(hù)作用,并充分利用淺層地下水或排渠堿水人工栽植耐鹽堿植物,采取“低覆蓋度行帶式”配置格局,做到低成本、低耗水的生態(tài)治理,對(duì)于天然荒漠植被及鹽堿殼等,采取封育保護(hù)措施促進(jìn)自然修復(fù)。通過(guò)以上措施體系,在沙漠綠洲過(guò)渡帶形成水土保持生態(tài)建設(shè)“三道防線”(生態(tài)經(jīng)濟(jì)防風(fēng)帶、生態(tài)固沙帶和生態(tài)修復(fù)保護(hù)帶),可起到有效降低風(fēng)速、固定流沙和生態(tài)修復(fù)的效果,構(gòu)建起綠洲外圍生態(tài)防線,維護(hù)綠洲安全,同時(shí)也起到保護(hù)塔南二干渠、阿拉爾—和田沙漠公路等渠道和道路的作用。利用沙區(qū)光熱資源和風(fēng)能資源優(yōu)勢(shì),開展太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電、苦咸水淡化試驗(yàn)示范,探索“以光發(fā)電、以電治水、以水改土”的治沙、治水、改土生態(tài)新模式。沙漠綠洲過(guò)渡帶水土流失防治措施布局見圖1。
第一道防線為生態(tài)經(jīng)濟(jì)防風(fēng)帶。在塔南二干渠沿線,建成以喬木林帶為屏障,林帶內(nèi)套種牧草、藥材的生態(tài)經(jīng)濟(jì)防風(fēng)帶,同時(shí)配套節(jié)水灌溉設(shè)施。喬木樹種選擇胡楊、新疆楊、榆樹、桑樹、小×胡(小葉楊和胡楊的雜交種,下同)等抗逆性強(qiáng)的樹種,帶內(nèi)套種苜蓿、甘草等豆科植物,一方面提供牧草、藥材,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,另一方面選擇的豆科植物具有固氮、改良土壤、提高土壤肥力的作用,也具有較好的生態(tài)效益。
第二道防線為生態(tài)固沙帶。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)防風(fēng)帶外圍建設(shè)喬灌木相結(jié)合的生態(tài)固沙帶,并配套節(jié)水灌溉設(shè)施。為降低水資源消耗,同時(shí)起到控制風(fēng)蝕的效果,采取2行一帶的“低覆蓋度行帶式”固沙造林模式,一帶喬木一帶灌木混合交替,喬木樹種可選擇胡楊、新疆楊、榆樹、桑樹、小×胡、梭梭等,灌木樹種可選擇檉柳、沙棘、沙拐棗、文冠果等。為防止?fàn)I建初期造林樹種受到風(fēng)沙危害,在造林帶建設(shè)初期,同時(shí)布設(shè)機(jī)械沙障,用以保護(hù)植被。
第三道防線為最外圍的生態(tài)修復(fù)保護(hù)帶。主要對(duì)最外圍天然荒漠植被、古墓遺跡、沙(鹽)殼等區(qū)域?qū)嵤┓庥Wo(hù)措施,利用農(nóng)閑時(shí)節(jié)灌溉余水和洪水,促進(jìn)植被恢復(fù),達(dá)到生態(tài)修復(fù)效果。
綠洲是師市人口和城鎮(zhèn)建設(shè)集中區(qū),是師市政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育活動(dòng)中心,是師市棉、糧和經(jīng)濟(jì)作物主產(chǎn)區(qū),也是兵團(tuán)在南疆發(fā)展壯大和自治區(qū)推進(jìn)新疆絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的核心區(qū)。經(jīng)過(guò)60多年的屯墾戍邊和艱苦創(chuàng)業(yè),圍繞水土資源的開發(fā)利用,墾荒造田,擴(kuò)大耕地,挖渠修庫(kù),植樹造林,按照“大條田、小格田”統(tǒng)一布局,配套干、支、斗、農(nóng)渠,營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林和護(hù)路、護(hù)渠林,初步建立起了綠洲內(nèi)部水土流失綜合防治體系,減少了風(fēng)沙災(zāi)害,改變了塔克拉瑪干沙漠北緣渺無(wú)人煙的荒涼景觀,改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活條件,提高了墾區(qū)內(nèi)部水土資源的利用效率。受特殊的自然氣候條件及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r影響,綠洲內(nèi)部水土流失防治任務(wù)依然較重,綠洲外圍邊緣區(qū)農(nóng)田防護(hù)體系不健全,塔南二干渠沿線流沙肆虐,農(nóng)田、道路、渠道缺少有效的庇護(hù),風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重,威脅農(nóng)田、水利設(shè)施和交通、通信設(shè)施安全,影響綠洲邊緣團(tuán)場(chǎng)城鎮(zhèn)及連隊(duì)居民區(qū)的生活環(huán)境質(zhì)量;在塔北灌區(qū)綠洲內(nèi)部尚存在片狀或帶狀沙地,沙丘活化,風(fēng)沙侵?jǐn)_周邊農(nóng)田作物,災(zāi)害頻繁,影響居民正常生活;沙井子灌區(qū)處于洪積扇中下部,土壤質(zhì)地黏重,含鹽量高,次生鹽漬化問(wèn)題尤為嚴(yán)重;近年來(lái),隨著師市城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)加速,資源開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等固定資產(chǎn)投入逐年增加,生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目引發(fā)的水土流失問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。
圖1 沙漠綠洲過(guò)渡帶水土流失防治措施布局
綠洲內(nèi)部水土流失防治應(yīng)結(jié)合師市中心城建設(shè)和現(xiàn)代新型工業(yè),特色農(nóng)、林、牧產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略,從維護(hù)綠洲生態(tài)安全和綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、改善城市人居環(huán)境維護(hù)和保障水源地安全角度出發(fā),加強(qiáng)綠洲內(nèi)部沙害治理,完善農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng),對(duì)綠洲內(nèi)部的片、帶狀沙地,采取工程固沙措施全面固定流沙;丘間低地或農(nóng)田邊緣,利用淺層地下水或農(nóng)田灌溉排渠咸水恢復(fù)植被,并結(jié)合綠洲景觀優(yōu)化,發(fā)展沙產(chǎn)業(yè),構(gòu)建集特色種植、養(yǎng)殖、休閑、觀光于一體的生態(tài)產(chǎn)業(yè)園;根據(jù)兵團(tuán)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)防護(hù)林要求,配套節(jié)水灌溉措施,完善農(nóng)田、城鎮(zhèn)、村莊、道路、渠系防護(hù)林體系;在綠洲邊角條件較差的農(nóng)田實(shí)施退耕還林,發(fā)展經(jīng)濟(jì)林,減少農(nóng)業(yè)用水;加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的水土保持監(jiān)督管理,提高生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的準(zhǔn)入條件,對(duì)重點(diǎn)開發(fā)的市區(qū)及工業(yè)園區(qū)加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管,強(qiáng)化水土資源的平衡利用和耕作表土資源的剝離利用。
師市地處阿克蘇河、和田河和葉爾羌河與塔里木河干流交匯處,境內(nèi)有大小河流15條、總長(zhǎng)176.40 km,除幾條較大的干、支流常年有水外,多為季節(jié)性河流。境內(nèi)地勢(shì)平坦,坡降小,土壤沙質(zhì)疏松,河岸穩(wěn)定性差,沿河兩岸水蝕危害較為嚴(yán)重。尤其是汛期洪水沖刷淤積或漫溢,造成河道游離搖擺、岸坡淘蝕坍塌,加之河岸防護(hù)工程標(biāo)準(zhǔn)低、數(shù)量少,防護(hù)體系不健全,夏秋洪水期仍嚴(yán)重威脅沿河兩岸農(nóng)田和城鄉(xiāng)居民生命財(cái)產(chǎn)安全。
河流沿線水土流失防治應(yīng)加強(qiáng)河流沿岸生態(tài)保護(hù)與工程防護(hù),促進(jìn)防洪安全。結(jié)合河道防洪工程和綠洲河岸景觀建設(shè),加強(qiáng)河道內(nèi)外護(hù)堤、護(hù)岸林建設(shè),減緩洪水對(duì)岸坡沖蝕,豐富河道景觀;在河道彎曲易沖易蝕地段和對(duì)農(nóng)田、居民區(qū)構(gòu)成嚴(yán)重威脅的河段,建設(shè)生態(tài)防護(hù)堤壩,防止河岸側(cè)蝕,保護(hù)河流沿線農(nóng)田、道路和水利設(shè)施。
山前山麓帶是山洪侵蝕危害比較嚴(yán)重的區(qū)域,天山南麓低山區(qū)多光禿裸露山體,植被稀疏,涵蓄水源能力差,下伏基巖極易風(fēng)化形成松散的堆積物,并且山洪沖溝分布密集,受季節(jié)性暴雨及冰雪融水的影響,極易發(fā)生山洪災(zāi)害,并且突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大,對(duì)下游綠洲生產(chǎn)生活安全和交通、水利設(shè)施造成極大危害。雖然20世紀(jì)八九十年代,為減輕山洪危害,在團(tuán)場(chǎng)上游修建了防洪堤,但防洪堤多為土堤,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低,防洪功能不強(qiáng),并且存在潰堤事件,尤其是南疆鐵路及吐和高速公路貫通后,鐵路和公路均在沿線來(lái)水上方設(shè)置了“之”字形導(dǎo)流堤和過(guò)洪涵洞,洪水經(jīng)匯流后,流程縮短,流量加大,給下游防洪堤造成了較大防洪壓力,對(duì)下游團(tuán)場(chǎng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
山前山麓帶應(yīng)加強(qiáng)山前洪積扇地帶防洪體系建設(shè),通過(guò)疏、導(dǎo)、蓄、淤等綜合措施,緩洪淤地,促進(jìn)山前植被恢復(fù),提升防洪減災(zāi)功能。首先應(yīng)加固和延長(zhǎng)防洪堤壩,將山洪輸導(dǎo)至下游天然荒漠區(qū),給天然荒漠植被補(bǔ)充生態(tài)需水;其次,在防洪堤壩上游迎水面修建小型蓄水沉沙池,一方面緩沖洪水對(duì)防洪堤的沖刷,另一方面可對(duì)洪水?dāng)y帶的泥沙進(jìn)行沉淤,為護(hù)堤生態(tài)林建設(shè)提供土壤條件和水分條件,當(dāng)蓄水沉沙池中具有一定厚度土層后,通過(guò)人工栽植、播種和自然落種等方式,營(yíng)建以紅柳、梭梭、沙棘等抗逆性強(qiáng)的灌木樹種組成的護(hù)堤生態(tài)林,構(gòu)筑山前綠色防線。
師市共有勝利水庫(kù)等5個(gè)城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地,均為平原注入式水庫(kù),除五團(tuán)水庫(kù)處在山前戈壁外,其他4個(gè)水源地都緊臨沙漠或與沙漠相距不遠(yuǎn)。水源地周邊以農(nóng)田和鹽堿地、裸地為主,林草面積相對(duì)較少,護(hù)堤、護(hù)壩林及防護(hù)體系不完善,防護(hù)能力不強(qiáng)。受塔克拉瑪干沙漠和塔里木河、多浪河、喀拉玉爾滾河沖洪積作用及區(qū)域氣候的影響,水源地周邊水土流失十分嚴(yán)重,特別是風(fēng)力侵蝕和河岸洪水沖刷,對(duì)入庫(kù)徑流泥沙含量、庫(kù)區(qū)泥沙淤積及水體質(zhì)量有嚴(yán)重影響。
重要水源地水土流失防治應(yīng)加強(qiáng)水源地周邊及上游地區(qū)現(xiàn)有植被的封育保護(hù),劃分水源地保護(hù)區(qū),利用水庫(kù)清淤泥土客土水庫(kù)周邊鹽堿地,在水源地庫(kù)濱帶開展水土保持生態(tài)造林,減少入庫(kù)泥沙和庫(kù)區(qū)水土流失。對(duì)水源地周邊分布的連隊(duì)實(shí)施生態(tài)清潔工程,控制水源地周邊農(nóng)田化肥和農(nóng)藥施用量,在水庫(kù)壩外毗鄰農(nóng)田地區(qū)修建截排渠,減少面源污染對(duì)水源地產(chǎn)生危害,維護(hù)水質(zhì)安全。
中高山河源區(qū)林草植被覆蓋程度相對(duì)較高,人口相對(duì)稀少,多屬于山區(qū)牧場(chǎng),是師市重要的畜牧業(yè)基地,畜牧業(yè)快速發(fā)展給區(qū)域草場(chǎng)承載力帶來(lái)了較大壓力,易造成草場(chǎng)退化和水土流失。
該區(qū)水土流失防治策略是重點(diǎn)保護(hù)山區(qū)草場(chǎng)、林地和高山草甸植被,通過(guò)制定科學(xué)合理的輪牧、休牧制度,控制載畜量,增加優(yōu)質(zhì)草種的人工撒播,提升草地質(zhì)量,增加草地覆蓋度,緩解天然牧場(chǎng)載畜壓力,控制草地退化和水土流失,提高生態(tài)維護(hù)和水源涵養(yǎng)能力。
北方風(fēng)沙區(qū)是我國(guó)主要的畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)和綠洲糧棉生產(chǎn)基地,同時(shí)也是重要的能源礦產(chǎn)和風(fēng)能開發(fā)基地。通過(guò)塔里木河荒漠化防治生態(tài)功能區(qū)建設(shè)等形成的北方防沙帶,在我國(guó)生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中具有十分重要的地位。準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地等是我國(guó)重要的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)。天山北坡地區(qū)是我國(guó)面向中亞、西亞地區(qū)對(duì)外開放的陸路交通樞紐和重要門戶,也是國(guó)家重點(diǎn)開發(fā)區(qū)。區(qū)內(nèi)甘肅、新疆是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)和核心地區(qū)。
該區(qū)氣候干旱多風(fēng)、降水集中且分布不均,地形復(fù)雜多變,土壤易風(fēng)化侵蝕,植被稀疏矮小,為水土流失發(fā)生提供了天然基礎(chǔ)條件,加之水土資源利用不合理、超載放牧及工程建設(shè)等人為因素影響,加劇了水土流失和土地沙漠化的發(fā)生發(fā)展。
本研究以塔里木盆地北緣師市為例,在綜合分析其水土流失現(xiàn)狀和危害的基礎(chǔ)上,提出了水土保持總體布局和具體防治策略,可為區(qū)域水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)及絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)安全屏障建設(shè)提供參考。
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