小流域综合治理中生物措施的优势及技术

李应琴

摘要：介绍了小流域水土流失的成因，小流域水土流失的综合治理应以生物措施为主，以治理源头和上游为主，进行治理施工要自上而下，用多种生物谷坊坝群多层阻截，以减缓径流，让植被进一步恢复，才能最终达到治理目的。

关键词：水土流失；综合治理；生物措施

1 小流域水土流失成因分析

水土流失的表现形式是在不同的条件下，当外应力的破坏大于地表土体抵抗力时造成的，其成因及发展规律是极其复杂的，影响也是多方面的，但概括起来首先是自然因素（包括区域自然地理因素、一般自然因素和一些特殊的自然因素，如：地质情况等等），其次是人为因素，第三是区域社会经济因素等3个方面。

1.1 自然因素

首先，所有的气候因素对水土流失都有相应的影响，其中与降水的关系最为密切；其次是风、温度、光照等；影响水土流失的地形地貌因素主要有地貌类型、坡度、坡长、坡型、坡向等，它们之间相互制约、相互影响，综合影响着水土流失的发生发展。

1.2 人为因素

土壤侵蚀的发生和发展是外应力的侵蚀作用大于土体抗蚀力的结果。侵蚀力和抗蚀力的大小受多种自然因素和人为因素的影响和制约。自然因素是土壤侵蚀发生、发展的潜在条件；人类活动是土壤侵蚀发生、发展以及得到防治的主导因素。人类活动可以通过改变某些自然因素来改变侵蚀力和抗蚀力的大小和对比关系，得到使土壤侵蚀加剧或使水土得到保持2种截然不同的结果。通过人类的积极作用，使小流域的水土资源得到良好的保护，使^类赖以生存的生态系统处于良性循环状态。

1.3 区域社会经济因素

区域社会经济的发展使能源（如采矿等）、垦荒、交通等生产建设活动不断增多，这必然会造成水土流失模数增大，同时，土地的不合理开发利用，导致土壤侵蚀、沙化，使土壤向坏的方向发展。区域社会经济发展和技术水平提高，对该区内水土流失的影响是一个复杂的社会经济效应，为了使人类活动和自然生态系统能够和谐统一的发展，人类有必要提高水土保持意识，加大水土流失防治力度，使小流域的社会、经济和环境协调统一发展。

2 植被对水土流失的影响

当具备水、土、坡3方面的因素时，能否形成水土流失，特别是水蚀和风蚀，关键是植被条件。这是因为植被特别是森林能够截留降水，削弱降雨能量。下地被和枯枝败叶能够防止雨滴击溅，分散和滞缓地表径流，拦截和过滤泥沙。同时，植被能够改善土壤结构，增强土壤的透水和蓄水性能。根系还具有固定网络土体，增强土壤抗性和抗剪性的作用。因此，几乎任何条件下植被都具有阻滞水蚀的能力，并对浅层滑坡也有较强防滑功能。

2.1 涵养水源，削减洪峰流量

首先，水土保持林林冠和枯枝落叶层的截留作用对降雨进行再分配，消除了部分降雨动能，减小了径流量。当降雨到达林冠层时，一部分被林冠层枝叶和树干临时容纳，尔后又蒸发返回大气中，产生降雨的第1次分配（一般情况下树冠可截留降雨量的15%～40%）；经第1次分配剩余雨量到达林地枯枝落叶层，再度消能后，进行吸收、分散而发生第2次分配。其次，水土保持林的改良土壤作用，提高了林地涵养水源能力，减小了径流量。树木通过物质交换和根系的机械运动，降低土壤容量，增大孔隙度，提高了土壤蓄水性和渗透力，增加了土内径流，减小了地表径流量。再次，水土保持林树干及枯落物对径流起阻碍和分散作用，可减小径流速度，延长汇流时间。水土保持林通过上述作用延长了洪水总历时，降低了洪峰流量。

2.2 改善环境，增强抗灾能力

水土保持林是陆地生态系统的重要组成部分，是流域经济的保护者和创造者之一，是调节生态平衡的重要因子。随着水土保持林体系的建设和完善，可减少水土流失，逐步改善区域小气候，创建稳定的良性循环，增强抗灾自救能力。

植被破坏必然使其丧失了水土保持功能，合理地恢复植被覆盖度是减轻水土流失的重要手段。

3 小流域水土流失综合治理的技术措施及其优化配置

小流域综合治理技术措施，其核心就是解决坡面径流的科学调配和合理利用问题，将上下游、左右岸、坡面与沟道的径流分割成若干部分，依此布设相应的调控措施，并组成若干道径流聚散线，将坡面径流合理聚集和科学分流，形成一个完整的径流聚散工程体系。小流域水土流失的综合治理应以生物措施为主，以治理源头和上游为主要指导方针。自上而下进行施工，用种种生物谷坊坝群层层挡拦，减缓径流，随着沟被逐渐填平，植被的进一步恢复，也就能最终达到治理目的。

3.1 边坡治理措施

概括起来就是种草、植树，以达到保水固土的目的。

3.1.1 移植草皮。遵循“适地适草”的原则，人工培育或在不会引起新的水土流失的平缓坡地沿等高线挖取50cm×50cm×10cm的草皮，移植于小流域的边坡上，要求仍为沿等高线种植，根据要治理地块的坡度和面积大小来确定其行距的宽窄，一般为1～5m。若面蚀较为严重，可将整个坡面完全覆盖。不同的坡度单位长度的坡面需种植的草皮行距也是不一样的，坡缓行距可适当宽一些，坡急行距要适当窄一些，要视现地情况而定，不可一概而论。

3.1.2 种植灌木或乔木。①加固横置灌木枝条。将活的具有较强根蘖能力的灌木枝条，每隔50～100cm横放埋人一束，并将活的60cm长的木桩垂直坡面钉下加以固定，沿坡每隔2～5m设置1行。时间选在休眠期。适用于有较多萌根力强的树种，便于取其枝条的地区，土层要求较厚。水平排列的方式可蓄水，略斜排列方式可排水。②加固竖置灌木枝条。沿坡开0.5～1.Om的水平沟，将有较强萌发能力的灌木捆在1根活木桩上，埋入坑内3/4，覆土时要压紧，横置的固定活木桩埋入土内10cm左右，以利于其萌发。每1m灌木枝条不少于20条，沟间距一般在2～5m，时间可选在休眠期。这样既有固土保水的功能，又可具有改良土壤的效果。③密植有根乔木。坡面整地规格和方法同②，只是将灌木枝条更换为有抗埋压性、有较强生根能力的1年生以上的大树苗，可选择2个以上的树种进行混交，如：刺槐与旱冬瓜混交，也可直接选择目的树种进行植苗，如：旱冬瓜。既有固土保水作用，又有改良土壤的作用。施工虽然简单，但需苗量较大，费用高，应选择立地条件相对好的地块，时间选在造林季节。④密植乔灌。将②和③2种方法的优点结合起来即可，每1m²5～10枝灌木+1株有根乔木。整地方法同上。⑤乔、灌、草结合。吸收以上各法的优点，将乔木、灌木进行三角形配置，乔、灌之间加植1条草带。株行距一般在1～2m×2～3m之间。沿坡水平种植。

3.2 侵蚀沟内的治理措施

3.2.1 活木桩栅栏。用直径为5～10cm活的有较强萌发力的相对均匀的木桩，下端削尖，上端剪平，将它们紧密排列地钉入土中1/3，然后用柳条将其固定在横跨沟沿的圆木干上。每1m钉5～20根。一般适用于宽6.0m、深4.0m以内的冲刷沟。

3.2.2 沟内侧密植灌木。选择有较强萌根能力的灌木枝条，顺沟两侧捆扎在一活木桩上密植，如果冲刷沟较窄，也可用一活木桩横跨沟两侧，最终形成一个“工”字形的加固网，作不间断配置；如果冲刷沟较宽，可以不用加横跨沟两侧的固定活横木，此方法灵活性较大，时间选在休眠期。

3.2.3 沟底密植灌木。在沟底横挖1条沟，将1.5m的灌木枝条植于横沟内，用石头压实，再用挖出的土回填，每隔2.0m挖一横沟，密植一排灌木，此法可有效降低径流的势能，能阻碍水流对冲刷沟底的进一步侵蚀。

4 结语

小流域治理是一项长期、艰巨的任务，应该以生物措施为主，其他措施为辅，统筹全局、综合整治，随着退耕还林还草、封山育林等工程的深入开展，生物措施在小流域综合治理、改善生态环境等领域中将发挥更为重要的作用。

（收稿：2016-03-06）