高云飛,王麗云,王惠澤,李鵬飛,王婷婷

(黃河上中游管理局，陜西 西安 710016)

黃河流域黃土高原地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱黃土高原)面積64.06萬km2，是我國(guó)重要的能源基地和生態(tài)屏障[1]。黃土高原高質(zhì)量發(fā)展面臨生態(tài)環(huán)境脆弱、水土流失嚴(yán)重、貧困人口相對(duì)集中、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不充分等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。旱作梯田可改變地面坡度、高效利用降水，具有保水保土保肥和增產(chǎn)的綜合作用，可促進(jìn)天然林草恢復(fù)，在生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[1-3]。習(xí)近平總書記在2019年9月18日召開的黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上，明確提出了黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展是國(guó)家重大戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)治理黃河重在保護(hù)、要在治理，在黃河中游要突出抓好水土保持，有條件的地方要大力建設(shè)旱作梯田，對(duì)旱作梯田的發(fā)展提出了新要求新使命。

1 梯田現(xiàn)狀

1.1 建設(shè)歷程

早在2000年前，黃土高原就有了梯田，歷史遺留的梯田至民國(guó)時(shí)期仍有數(shù)百萬畝。新中國(guó)成立后，梯田建設(shè)得到了較快發(fā)展，20世紀(jì)50年代初期，一般修筑坡式梯田，這一時(shí)期主要是示范和號(hào)召；20世紀(jì)60年代和70年代末，梯田的修筑質(zhì)量和利用管護(hù)水平不斷提高，梯田建設(shè)出現(xiàn)了第一次高潮，但是該階段梯田以人工修筑為主，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，黃土高原大約一半的梯田為該時(shí)期修建。20世紀(jì)80年代初至2010年，隨著家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的建立和完善，梯田建設(shè)再次掀起了高潮，出現(xiàn)了年修筑3.3萬和4.7萬hm2梯田的高速度，梯田建設(shè)進(jìn)入機(jī)械化、規(guī)范化的新階段[4-5]。從2010年開始，國(guó)家發(fā)展改革委、水利部連續(xù)3年實(shí)施了坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程，并在試點(diǎn)基礎(chǔ)上于2013年啟動(dòng)實(shí)施了坡耕地水土流失綜合治理專項(xiàng)工程，該階段梯田建設(shè)規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、模式多樣化、示范作用強(qiáng)。

1.2 規(guī)模與分布

1.2.1 總體情況

據(jù)2018年全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，黃土高原現(xiàn)有梯田368.97萬hm2，主要分布在甘肅省黃河流域及其鄰近地區(qū)(表1)。從黃土高原水土保持分區(qū)來看，以黃土丘陵溝壑區(qū)分布最為集中，該區(qū)土地面積僅占黃土高原總面積的29%，梯田占到了黃土高原梯田總面積的69.37%，尤其是第三副區(qū)分布最廣，該區(qū)以峁為主，梁峁之間溝谷較寬，緩坡面積大，地形條件更適宜建設(shè)梯田。從水土流失治理重點(diǎn)區(qū)域來看，主要集中在多沙區(qū)，梯田占黃土高原梯田總面積的72%。從省區(qū)來看，以甘肅最多，陜西、山西也有分布，3省梯田共占黃土高原梯田總量的80.65%。從支流來看，以涇洛渭汾河流域?yàn)橹?，梯田占黃土高原梯田總面積的54.21%，渭河上中游地區(qū)梯田規(guī)模大[1]，河龍區(qū)間各支流分布較少，僅占16.98%。

表1 黃土高原各省(區(qū))現(xiàn)狀梯田面積和占比

1.2.2 低標(biāo)準(zhǔn)梯田

黃土高原不同時(shí)期修建的梯田質(zhì)量差異很大，早期修建的低標(biāo)準(zhǔn)梯田數(shù)據(jù)十分缺乏，部分低標(biāo)準(zhǔn)梯田通過近年來的升級(jí)改造已轉(zhuǎn)變?yōu)楦邩?biāo)準(zhǔn)梯田，如何判別低標(biāo)準(zhǔn)梯田，低標(biāo)準(zhǔn)梯田的規(guī)模有多大，分布在哪里，一直是困擾水土保持部門的難題。本次研究的低標(biāo)準(zhǔn)梯田，是指早期修建的人工窄條梯田，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，年久失修，一般田面寬度小于4 m，單塊面積小于10畝(15畝=1 hm2,下同)。

基于低標(biāo)準(zhǔn)梯田單個(gè)田塊面積小、不連片等特點(diǎn)，提出了“梯田破碎度指數(shù)” 及其計(jì)算方法，公式為

(1)

式中：Ft為梯田破碎度指數(shù)；n為區(qū)域內(nèi)梯田田塊數(shù)量；Si為第i個(gè)田塊的面積。梯田破碎度指數(shù)表示區(qū)域內(nèi)梯田的分散程度，與區(qū)域大小無關(guān)。破碎度指數(shù)越大，低標(biāo)準(zhǔn)梯田越多；反之，破碎度指數(shù)越小，低標(biāo)準(zhǔn)梯田越少。

選取36個(gè)典型縣，基于0.5 m分辨率遙感影像，結(jié)合野外調(diào)查，解譯了其低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積。以典型縣為對(duì)象，以梯田破碎度指數(shù)為x軸，以低標(biāo)準(zhǔn)梯田占比(低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積/梯田總面積)為y軸，擬合回歸關(guān)系如圖1。

圖1 低標(biāo)準(zhǔn)梯田占比與破碎度指數(shù)之間的回歸關(guān)系

經(jīng)檢驗(yàn)分析，低標(biāo)準(zhǔn)梯田占比(低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積/梯田總面積)與梯田破碎度指數(shù)之間決定系數(shù)R2達(dá)到0.78，呈顯著相關(guān)。

基于上述研究和2018年梯田解譯成果，計(jì)算了低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積。截至2018年，黃土高原低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積58.68萬hm2，占梯田總量的15.90%，甘肅省低標(biāo)準(zhǔn)梯田規(guī)模最大，占黃土高原低標(biāo)準(zhǔn)梯田總面積的49.30%(表2)。從水土保持分區(qū)來看，低標(biāo)準(zhǔn)梯田以黃土丘陵溝壑區(qū)分布最為集中，占黃土高原低標(biāo)準(zhǔn)梯田總面積的67.75%，該區(qū)以峁為主，山峁大坡陡，地形破碎，溝谷面積比多為50%左右，受地形條件限制[2]，高標(biāo)準(zhǔn)梯田建設(shè)的難度較大。從水土流失重點(diǎn)治理區(qū)域來看，低標(biāo)準(zhǔn)梯田主要集中在多沙區(qū)，其面積占黃土高原低標(biāo)準(zhǔn)梯田總面積的73%。從支流來看，河龍區(qū)間主要支流低標(biāo)準(zhǔn)梯田面積占黃土高原低標(biāo)準(zhǔn)梯田總面積比例多在1%以下，但是占支流梯田總面積的比例較高，多在30%左右。

表2 黃土高原各省(區(qū))低標(biāo)準(zhǔn)梯田統(tǒng)計(jì)

1.3 建設(shè)適宜帶

綜合考慮現(xiàn)狀梯田分布、黃土高原旱作農(nóng)業(yè)區(qū)、降雨條件(降雨等值線>400 mm)[5]等因素，劃定黃土高原旱作梯田建設(shè)適宜帶總面積22.77萬km2，涉及山西、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏6省(區(qū))的172個(gè)縣(市、區(qū)、旗)。該帶2018年水土流失總面積9.77萬km2，占土地總面積的43%，以輕中度水力侵蝕為主；土地利用以耕地和林草地為主，有耕地5.86萬km2(梯田3.53萬km2，坡耕地2.33萬km2)、林地9.83萬km2、草地5.66萬km2。

1.4 利用方式

受國(guó)家退耕還林(草)政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升等因素影響，不同地區(qū)因梯田質(zhì)量、自然條件及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，梯田利用方式有較大差別。據(jù)2018年水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果，黃土高原用于農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的梯田面積達(dá)344.23萬hm2，占梯田總面積的93.29%；其他利用類型的梯田分布零散，面積24.74萬 hm2，占梯田總面積的6.71%，據(jù)實(shí)地調(diào)查，這些梯田一般遠(yuǎn)離村莊、道路，土地利用方式主要為林草。

2 坡耕地現(xiàn)狀

據(jù)2018年全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，黃土高原現(xiàn)有坡耕地475.25萬hm2，主要分布在甘肅省和陜西省涇河流域、山西省汾河流域及其鄰近地區(qū)，甘肅、陜西、山西3省坡耕地占黃土高原坡耕地總量的77.35%，其中5°～15°緩坡區(qū)域坡耕地面積達(dá)336.26萬hm2，占黃土高原坡耕地總面積的70.75%，詳見表3。從水土保持分區(qū)來看，黃土丘陵溝壑區(qū)相對(duì)集中，坡耕地212.58萬hm2，占黃土高原坡耕地總面積的44.73%，且以第三、第五副區(qū)為主。從水土流失嚴(yán)重的多沙區(qū)來看，坡耕地占黃土高原坡耕地總面積的43.66%。從支流來看，坡耕地在涇洛渭汾河流域相對(duì)集中，占黃土高原坡耕地總面積的39.15%。

表3 黃土高原各省(區(qū))坡耕地現(xiàn)狀 萬hm2

3 建設(shè)思路

旱作梯田建設(shè)要緊緊圍繞促進(jìn)鄉(xiāng)村振興、防治水土流失、滿足人民新需求、服務(wù)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展，充分考慮自然、社會(huì)等各種因素，科學(xué)綜合布局，實(shí)現(xiàn)生態(tài)-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)協(xié)同發(fā)展。主要包括坡耕地改造和低標(biāo)準(zhǔn)梯田改造兩部分內(nèi)容。

3.1 尊重規(guī)律，因地制宜

習(xí)近平總書記指出，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，要尊重規(guī)律，摒棄征服自然的沖動(dòng)思想；要因地制宜，分類施策。坡度與降雨等自然條件是影響梯田建設(shè)的重要因素，建設(shè)過程中應(yīng)通過盡可能小的土方工程量來實(shí)現(xiàn)最大田面寬度，保證土地利用率[6]。不同區(qū)域建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要因地制宜，0°～5°屬臺(tái)地與旱平地，25°以上應(yīng)強(qiáng)制退耕還林，對(duì)5°～15°的緩坡耕地應(yīng)按照就近、就緩、就路的原則，在降水量大于400 mm的旱作梯田建設(shè)適宜區(qū)內(nèi)，優(yōu)先選擇村鎮(zhèn)、道路周圍的緩坡耕地進(jìn)行改造，對(duì)黃土丘陵溝壑第一、第二副區(qū)可適當(dāng)放緩至20°。

3.2 需求引領(lǐng)，科學(xué)布局

建設(shè)旱作梯田不是宜修全修，而是要以人民群眾的需求確定建設(shè)規(guī)模。黃土高原農(nóng)村人口越來越少，農(nóng)村空心化、老齡化現(xiàn)象嚴(yán)重，有的區(qū)域已經(jīng)通過生態(tài)移民、撂荒、退耕還林等實(shí)現(xiàn)了退耕，這些區(qū)域雖然滿足坡改梯條件，但沒有需求，不必進(jìn)行梯田建設(shè)或低標(biāo)準(zhǔn)梯田改造，要根據(jù)地隨人走的思路布局建設(shè)。

甘肅省2014年梯田面積占全省旱地面積的84.3%，干旱山區(qū)人均梯田面積達(dá)到2畝左右[7]，2013—2018年間在隴中隴東地區(qū)實(shí)施的甘肅東部百萬畝土地整治重大工程,使項(xiàng)目區(qū)內(nèi)坡耕地全部改造成了水平梯田，未來新修梯田應(yīng)有所減緩，在今后的建設(shè)中應(yīng)以低標(biāo)準(zhǔn)梯田改造為主，發(fā)展高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)梯田。山西省部分地區(qū)耕地多為坡地，農(nóng)民人均梯田不足半畝，多半梯田退耕或因質(zhì)量不高棄耕，未來發(fā)展中，應(yīng)依靠先進(jìn)科技，大力開展旱作梯田建設(shè)。陜西通過分期分批開展旱作梯田建設(shè)，增加基本農(nóng)田面積，提高單位面積糧食產(chǎn)量，已使多數(shù)山區(qū)群眾糧食需求實(shí)現(xiàn)區(qū)域性自給，在今后梯田建設(shè)中應(yīng)堅(jiān)持新修與舊梯田提質(zhì)增效相結(jié)合，將以往建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)低、損毀嚴(yán)重梯田一并升級(jí)改造。

3.3 生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展

黃土高原旱作梯田建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)向集中連片貧困區(qū)、水土流失區(qū)傾斜，積極支持流域省區(qū)打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)，發(fā)展“梯田+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新模式，優(yōu)化優(yōu)勢(shì)資源配置，為退耕還林還草等生態(tài)建設(shè)讓出土地資源，讓良好生態(tài)環(huán)境成為人民生活質(zhì)量的增長(zhǎng)點(diǎn)。

低標(biāo)準(zhǔn)梯田田面窄，配套設(shè)施不完善，產(chǎn)量低，效益差，是制約黃土高原生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展因素之一，根據(jù)群眾需求、改造難度以及以往建設(shè)經(jīng)驗(yàn)等因素，可將其升級(jí)改造比例確定為20%。剩余低標(biāo)準(zhǔn)梯田應(yīng)通過逐步實(shí)施退耕還林還草實(shí)現(xiàn)生態(tài)自然修復(fù)。也就是說要通過生態(tài)-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)協(xié)同發(fā)展，使旱作梯田更具活力、更具生命力。