周建海,曾艷玲,周孚明,金 霞
(甘肅省水土保持科學研究所,甘肅 蘭州 730020)
甘肅省地處我國西北內(nèi)陸的黃土高原、蒙古高原與青藏高原的交會地帶,境內(nèi)分布著黃河、長江和內(nèi)陸河,呈西北—東南延伸的狹長帶狀,東西長1 655 km,南北寬25~530 km,總面積為42.58萬km2。境內(nèi)氣候類型復雜、地貌類型多樣、自然條件嚴酷、生態(tài)環(huán)境脆弱、水土流失面積大、侵蝕強度高,是全國水土流失最嚴重的省份之一[1-2]。嚴重的水土流失,威脅著區(qū)域生態(tài)安全、飲水安全、防洪安全和糧食安全,制約著全省經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。在當前和今后一個時期,甘肅省處在建設全國生態(tài)安全屏障綜合試驗區(qū)的關鍵時期,處在實現(xiàn)精準脫貧、建成小康社會的攻堅克難期,這就迫切需要加強水土保持生態(tài)建設,改善生產(chǎn)生活環(huán)境[3]。為分類指導不同區(qū)域水土保持生態(tài)建設工作,有必要總結(jié)過去各地成功的水土保持經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)不足并分析原因,進而提出不同水土流失類型區(qū)的水土保持措施配置體系[4-6]。本研究以甘肅省不同水土流失防治分區(qū)為基本單元,通過對每個分區(qū)的水土流失及水土保持現(xiàn)狀資料進行調(diào)查分析,找出每個分區(qū)水土流失治理存在的主要問題,最終針對各分區(qū)不同的自然狀況及水土流失特點,探索提出應采取的合理高效水土保持措施配置模式,為科學合理布置水土保持措施提供基礎依據(jù),以指導各分區(qū)水土流失防治措施體系建設。
甘肅省氣候、地形地貌、水文、植被等自然條件復雜,全省水土流失類型多樣。根據(jù)甘肅省自然概況及水土流失特點,結(jié)合《全國水土保持區(qū)劃(試行)》,將全省劃分為河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)、晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴南山地保土減災區(qū)、祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)與若爾蓋高原生態(tài)維護水源涵養(yǎng)區(qū)8個水土流失防治分區(qū)[7-9]。按縣級行政區(qū)域劃分,各防治分區(qū)的范圍詳見表1。
表1 甘肅省水土流失防治分區(qū)范圍
甘肅省土壤侵蝕類型多樣,全省范圍內(nèi)有水土流失面積28.11萬km2,約占全省土地總面積的66%,不同防治分區(qū)水土流失面積及其所占該區(qū)國土面積比例詳見表2。
表2 不同防治分區(qū)水土流失現(xiàn)狀
各防治分區(qū)水土流失類型及特點如下:
河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)以風力侵蝕為主,綠洲區(qū)兼有少量水蝕,風蝕主要分布在戈壁、沙漠和與沙漠毗鄰的綠洲。本區(qū)降水稀少,植被稀疏,土壤結(jié)構(gòu)疏松,年均風速較大,大風日數(shù)較多,特別是區(qū)域北緣有巴丹吉林、騰格里與庫姆塔格三大沙漠,沙源廣,風力剝蝕和流沙對莊園、農(nóng)田、渠系、道路、草場造成很大威脅。近年來風電、光伏發(fā)電等新能源項目建設,以及公路、鐵路建設對荒漠戈壁擾動較大,破壞了原生植被和地表結(jié)皮,致風蝕強度加大[2]。
晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)以水力侵蝕為主,溝谷有重力侵蝕,且常與水力侵蝕相伴而來[4]。本區(qū)大多屬黃河粗沙集中來源區(qū),土壤質(zhì)地疏松,降水集中且多暴雨,極易產(chǎn)生水土流失,加之塬面殘缺,溝壑密度大,易發(fā)生重力侵蝕,是黃土高原水土流失最為嚴重的地區(qū)之一。崩塌、滑塌、瀉溜、陷穴等重力侵蝕導致耕地資源破壞,洪水挾帶大量泥沙進入下游河流。
寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)侵蝕類型多樣,以水蝕為主,兼有重力、風力侵蝕,塬邊瀉溜、滑坡等重力侵蝕較活躍,北部風蝕較嚴重。本區(qū)人口密度較大,降水較集中,耕墾指數(shù)高,坡耕地面積較大,北部草場退化嚴重。北部丘陵溝壑區(qū)地面起伏、破碎,溯源侵蝕較嚴重;南部山地區(qū)植被較好,水土流失相對較輕。
隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)以水力侵蝕為主,主要侵蝕形態(tài)有面蝕和溝蝕,坡耕地細溝侵蝕、荒坡鱗片狀侵蝕均較嚴重,陷穴、滑坡等重力侵蝕發(fā)生較為頻繁。本區(qū)氣候干旱、降水集中,丘陵溝壑地形較為復雜,土壤以黃綿土為主,土層深厚,但抗侵蝕能力不強,易發(fā)生陷穴、滑坡等重力侵蝕,暴雨洪水挾帶大量泥沙進入下游,淤積河道。
青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)以水力侵蝕為主,高寒陰濕地帶分布有凍融侵蝕。連陰雨、短歷時暴雨冰雹是產(chǎn)生和加劇水土流失的主要因素。丘陵溝壑區(qū)梁峁起伏、溝壑縱橫、坡陡溝深、地形破碎,水土流失嚴重;高寒陰濕山區(qū)與河谷川道灌區(qū)水土流失較輕。
隴南山地保土減災區(qū)以水力侵蝕為主,兼有凍融侵蝕。水力侵蝕以面蝕最為廣泛,多發(fā)生在坡耕地和荒坡上,以白龍江中下游、青泥河流域及西漢水中上游最為嚴重,重點發(fā)生在河流沿岸及半山區(qū)。溝道重力侵蝕最為嚴重,多發(fā)生在河流谷地及現(xiàn)代侵蝕溝的溝谷,以白龍江干流段舟曲、宕昌、武都等縣(區(qū))及北峪河流域、西漢水上游禮縣一帶最為強烈,常以滑坡、瀉溜、崩塌和泥石流形式出現(xiàn)。
祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)以風力侵蝕為主,兼有水力侵蝕、凍融侵蝕。水蝕區(qū)主要分布在南部山地河流、地表水聚集區(qū),高山區(qū)主要以凍融侵蝕為主,肅北等低山區(qū)主要以風力侵蝕為主。本區(qū)為傳統(tǒng)林區(qū)和牧場,持續(xù)墾荒、過度放牧使得草原“三化”面積擴大,植被逆向演替、退化嚴重,水土流失加劇。
若爾蓋高原生態(tài)維護水源涵養(yǎng)區(qū)以水力侵蝕為主,海拔較高部位有凍融侵蝕。本區(qū)為傳統(tǒng)草原牧場,草場超載使得草原“三化”面積擴大,水土流失加重。
各防治分區(qū)水土流失強度面積占比詳見表3。由表3可知,各防治分區(qū)水土流失以河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)極強烈侵蝕和劇烈侵蝕所占比例最高,分別為25.52%和35.52%,而強烈侵蝕所占比例比較小,僅有8.09%,三項之和為69.13%;其余各防治分區(qū)強烈侵蝕、極強烈侵蝕和劇烈侵蝕三項之和所占比例均未超過34.00%;若爾蓋高原生態(tài)維護水源涵養(yǎng)區(qū)強烈侵蝕僅占3.52%,極強烈侵蝕僅占2.69%,劇烈侵蝕僅占2.00%,三項之和為8.21%。對比各區(qū)輕度侵蝕和中度侵蝕面積占比可以發(fā)現(xiàn):若爾蓋高原生態(tài)維護水源涵養(yǎng)區(qū)輕度侵蝕占51.65%,中度侵蝕占40.14%,二者所占比例之和超過90%;晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴南山地保土減災區(qū)這5個分區(qū)輕度侵蝕和中度侵蝕兩項所占比例之和均超過65%;祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)輕度和中度侵蝕兩項所占比例之和也基本達到65%;河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)輕度侵蝕占22.33%,中度侵蝕占8.54%,兩項之和為30.87%。由表2和表3可見,河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)水土流失面積大、強度高,水土流失形勢嚴峻。
表3 不同防治分區(qū)水土流失強度面積比例 %
經(jīng)多年治理,甘肅省水土保持工作取得了顯著成績。據(jù)統(tǒng)計,全省已累計治理水土流失面積724.92萬hm2,其中:建設基本農(nóng)田213.48萬hm2,營造水土保持林262.40萬hm2,種植經(jīng)果林21.11萬hm2,種草77.41萬hm2,封禁治理136.13萬hm2,其他措施14.39萬hm2;此外,還采取攔蓄工程、淤地壩等工程措施治理水土流失。各防治分區(qū)水土保持成果詳見表4。
在長期的水土流失治理過程中,甘肅各地干部群眾和水土保持技術(shù)人員積累了適合本區(qū)域生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水土保持經(jīng)驗,同時也發(fā)現(xiàn)了生態(tài)治理中存在的問題和不足[3]。研究發(fā)現(xiàn),各防治分區(qū)普遍存在防治體系不完善、林草基礎薄弱、樹種選擇不合理等問題。如:寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)和青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)都存在溝道治理工程較少、徑流泥沙攔蓄利用率不高的問題,還有新修梯田不足,老梯田標準低、田面窄、配套工程不完善等;晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)重坡面、輕溝道,缺少壩系治溝骨干工程,塬面徑流攔蓄利用工程不足;祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)的保護性治理措施不足,林草植被仍然存在毀損、破壞現(xiàn)象;若爾蓋高原生態(tài)維護水源涵養(yǎng)區(qū)對草原植被的封禁管護、更新不到位,缺乏健全的草原生態(tài)系統(tǒng)綜合監(jiān)管體系。總之,水土保持形勢依然嚴峻,亟待擴大治理范圍,提高治理標準,加大投資力度進行綜合治理。
表4 不同防治分區(qū)水土保持成果
建立以綠洲為中心,自邊緣到外圍的“護、阻、固、封”相結(jié)合的防護體系;強化牧區(qū)草場管理及草場與農(nóng)田交錯地帶的水土流失綜合防治。在綠洲區(qū)加強農(nóng)田防護林建設,增強防風固沙功能;在綠洲邊緣地帶種植防風固沙林草帶,實施封禁治理和防風固沙措施,保護現(xiàn)有荒漠草原;在荒漠戈壁及北緣風沙地帶建設封育保護帶。
以支流為骨架,以小流域為單元,以保塬固溝為目標,工程、植物和農(nóng)業(yè)耕作措施有機結(jié)合,“塬、坡、溝”兼治,形成節(jié)節(jié)攔蓄、層層設防的三道防線[1],即塬面治理防護體系、坡面治理防護體系、溝道治理防護體系。
以小流域為單元,對坡耕地實施梯田化改造,攔蓄降水,蓄水保土。溝壑以水保林為主,營造經(jīng)果林和坡面水保林,增加植被,固坡保土[10]。在坡面徑流的主要產(chǎn)生區(qū)域,興修澇池、水窖等小型蓄水工程,攔蓄坡面徑流,提高地表水資源利用率。在溝頭布設溝頭防護,在支毛溝修建柳谷坊、土谷坊等谷坊群,在主溝道修筑淤地壩等保土工程措施,形成溝道防護體系。將荒坡草場改造成人工草灌放牧基地,開展封育治理,保護草場。
以梯田建設為主體,以小流域為單元,實施山水田林路綜合治理。根據(jù)黃土丘陵溝壑區(qū)地形地貌及水土流失特點,以小流域為單元,在梁峁、坡面和溝道形成以水平梯田、水保整地、壩庫攔蓄及林草配套的水土流失綜合防治體系[10]。
對水土流失嚴重的北部黃土丘陵溝壑區(qū),以小流域為單元,植物措施與工程措施相結(jié)合,加強封育、嚴禁開荒,進行重點治理[10];同時推進南部高寒陰濕山區(qū)天然林保護,持續(xù)恢復擴大森林資源。
對水源涵養(yǎng)林區(qū)進行預防保護,加強生產(chǎn)建設項目監(jiān)督管理。在河谷淺山地帶進行小流域綜合治理,實施坡耕地改造,加強山洪泥石流溝道整治;在荒山荒溝采取封育和造林種草措施,保持土壤;林區(qū)實行封禁保護;改良天然草場并實行輪封輪牧;在水源涵養(yǎng)區(qū)實施封育保護,對現(xiàn)有林地進行封育,促進植被自然修復,退耕還林還草,造林種草,草場改良并輪封輪牧,加強監(jiān)測預警預報,建立植物措施與工程措施相結(jié)合的泥石流防治體系。
嚴格控制資源開發(fā)等生產(chǎn)建設活動造成的水土流失,加強綜合監(jiān)管。在森林草原區(qū)實施封禁保護及補植補造;在草原區(qū)推行輪封輪牧,以草定畜、封育保護、改良草場,促進生態(tài)修復;在淺山農(nóng)田邊緣地帶建立防風固沙體系,保護農(nóng)田。
以預防保護為主,提高水源涵養(yǎng)能力。加快實施甘南黃河重要水源補給生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護與建設工程,構(gòu)筑高原生態(tài)安全屏障。實施封育保護,以草定畜,輪封輪牧,嚴禁過度放牧,加強自然修復,保護林草植被,提高水源涵養(yǎng)能力。對退化嚴重的草場實行圍欄禁牧,改良“三化”草場,控制草場沙化和退化的速度;嚴禁亂墾濫牧,在基本草原保護區(qū)設置標識牌,禁止采挖藥材,嚴格控制生產(chǎn)建設活動,減少人為水土流失。按照“誰破壞、誰補償、誰恢復”的原則,探索生態(tài)補償機制,不斷推進草原生態(tài)修復和社會經(jīng)濟發(fā)展的良性循環(huán)。