甘肃省不同水土流失类型区水土保持措施体系研究

2020-09-10 05:24周建海曾艳玲周孚明
中国水土保持 2020年8期
关键词:丘陵沟壑草场

周建海,曾艳玲,周孚明,金 霞

(甘肃省水土保持科学研究所,甘肃 兰州 730020)

甘肃省地处我国西北内陆的黄土高原、蒙古高原与青藏高原的交会地带,境内分布着黄河、长江和内陆河,呈西北—东南延伸的狭长带状,东西长1 655 km,南北宽25~530 km,总面积为42.58万km2。境内气候类型复杂、地貌类型多样、自然条件严酷、生态环境脆弱、水土流失面积大、侵蚀强度高,是全国水土流失最严重的省份之一[1-2]。严重的水土流失,威胁着区域生态安全、饮水安全、防洪安全和粮食安全,制约着全省经济社会的可持续发展。在当前和今后一个时期,甘肃省处在建设全国生态安全屏障综合试验区的关键时期,处在实现精准脱贫、建成小康社会的攻坚克难期,这就迫切需要加强水土保持生态建设,改善生产生活环境[3]。为分类指导不同区域水土保持生态建设工作,有必要总结过去各地成功的水土保持经验,发现不足并分析原因,进而提出不同水土流失类型区的水土保持措施配置体系[4-6]。本研究以甘肃省不同水土流失防治分区为基本单元,通过对每个分区的水土流失及水土保持现状资料进行调查分析,找出每个分区水土流失治理存在的主要问题,最终针对各分区不同的自然状况及水土流失特点,探索提出应采取的合理高效水土保持措施配置模式,为科学合理布置水土保持措施提供基础依据,以指导各分区水土流失防治措施体系建设。

1 水土流失防治分区及范围

甘肃省气候、地形地貌、水文、植被等自然条件复杂,全省水土流失类型多样。根据甘肃省自然概况及水土流失特点,结合《全国水土保持区划(试行)》,将全省划分为河西走廊农田防护防沙区、晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区、宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、陇中丘陵沟壑蓄水保土区、青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区、陇南山地保土减灾区、祁连山山地水源涵养保土区与若尔盖高原生态维护水源涵养区8个水土流失防治分区[7-9]。按县级行政区域划分,各防治分区的范围详见表1。

表1 甘肃省水土流失防治分区范围

2 各分区水土流失现状及特点

2.1 水土流失类型及特点

甘肃省土壤侵蚀类型多样,全省范围内有水土流失面积28.11万km2,约占全省土地总面积的66%,不同防治分区水土流失面积及其所占该区国土面积比例详见表2。

表2 不同防治分区水土流失现状

各防治分区水土流失类型及特点如下:

河西走廊农田防护防沙区以风力侵蚀为主,绿洲区兼有少量水蚀,风蚀主要分布在戈壁、沙漠和与沙漠毗邻的绿洲。本区降水稀少,植被稀疏,土壤结构疏松,年均风速较大,大风日数较多,特别是区域北缘有巴丹吉林、腾格里与库姆塔格三大沙漠,沙源广,风力剥蚀和流沙对庄园、农田、渠系、道路、草场造成很大威胁。近年来风电、光伏发电等新能源项目建设,以及公路、铁路建设对荒漠戈壁扰动较大,破坏了原生植被和地表结皮,致风蚀强度加大[2]。

晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区以水力侵蚀为主,沟谷有重力侵蚀,且常与水力侵蚀相伴而来[4]。本区大多属黄河粗沙集中来源区,土壤质地疏松,降水集中且多暴雨,极易产生水土流失,加之塬面残缺,沟壑密度大,易发生重力侵蚀,是黄土高原水土流失最为严重的地区之一。崩塌、滑塌、泻溜、陷穴等重力侵蚀导致耕地资源破坏,洪水挟带大量泥沙进入下游河流。

宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区侵蚀类型多样,以水蚀为主,兼有重力、风力侵蚀,塬边泻溜、滑坡等重力侵蚀较活跃,北部风蚀较严重。本区人口密度较大,降水较集中,耕垦指数高,坡耕地面积较大,北部草场退化严重。北部丘陵沟壑区地面起伏、破碎,溯源侵蚀较严重;南部山地区植被较好,水土流失相对较轻。

陇中丘陵沟壑蓄水保土区以水力侵蚀为主,主要侵蚀形态有面蚀和沟蚀,坡耕地细沟侵蚀、荒坡鳞片状侵蚀均较严重,陷穴、滑坡等重力侵蚀发生较为频繁。本区气候干旱、降水集中,丘陵沟壑地形较为复杂,土壤以黄绵土为主,土层深厚,但抗侵蚀能力不强,易发生陷穴、滑坡等重力侵蚀,暴雨洪水挟带大量泥沙进入下游,淤积河道。

青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区以水力侵蚀为主,高寒阴湿地带分布有冻融侵蚀。连阴雨、短历时暴雨冰雹是产生和加剧水土流失的主要因素。丘陵沟壑区梁峁起伏、沟壑纵横、坡陡沟深、地形破碎,水土流失严重;高寒阴湿山区与河谷川道灌区水土流失较轻。

陇南山地保土减灾区以水力侵蚀为主,兼有冻融侵蚀。水力侵蚀以面蚀最为广泛,多发生在坡耕地和荒坡上,以白龙江中下游、青泥河流域及西汉水中上游最为严重,重点发生在河流沿岸及半山区。沟道重力侵蚀最为严重,多发生在河流谷地及现代侵蚀沟的沟谷,以白龙江干流段舟曲、宕昌、武都等县(区)及北峪河流域、西汉水上游礼县一带最为强烈,常以滑坡、泻溜、崩塌和泥石流形式出现。

祁连山山地水源涵养保土区以风力侵蚀为主,兼有水力侵蚀、冻融侵蚀。水蚀区主要分布在南部山地河流、地表水聚集区,高山区主要以冻融侵蚀为主,肃北等低山区主要以风力侵蚀为主。本区为传统林区和牧场,持续垦荒、过度放牧使得草原“三化”面积扩大,植被逆向演替、退化严重,水土流失加剧。

若尔盖高原生态维护水源涵养区以水力侵蚀为主,海拔较高部位有冻融侵蚀。本区为传统草原牧场,草场超载使得草原“三化”面积扩大,水土流失加重。

2.2 水土流失强度面积占比

各防治分区水土流失强度面积占比详见表3。由表3可知,各防治分区水土流失以河西走廊农田防护防沙区极强烈侵蚀和剧烈侵蚀所占比例最高,分别为25.52%和35.52%,而强烈侵蚀所占比例比较小,仅有8.09%,三项之和为69.13%;其余各防治分区强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀三项之和所占比例均未超过34.00%;若尔盖高原生态维护水源涵养区强烈侵蚀仅占3.52%,极强烈侵蚀仅占2.69%,剧烈侵蚀仅占2.00%,三项之和为8.21%。对比各区轻度侵蚀和中度侵蚀面积占比可以发现:若尔盖高原生态维护水源涵养区轻度侵蚀占51.65%,中度侵蚀占40.14%,二者所占比例之和超过90%;晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区、宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、陇中丘陵沟壑蓄水保土区、青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区、陇南山地保土减灾区这5个分区轻度侵蚀和中度侵蚀两项所占比例之和均超过65%;祁连山山地水源涵养保土区轻度和中度侵蚀两项所占比例之和也基本达到65%;河西走廊农田防护防沙区轻度侵蚀占22.33%,中度侵蚀占8.54%,两项之和为30.87%。由表2和表3可见,河西走廊农田防护防沙区水土流失面积大、强度高,水土流失形势严峻。

表3 不同防治分区水土流失强度面积比例 %

3 各分区水土保持成果及存在问题

3.1 水土保持成果

经多年治理,甘肃省水土保持工作取得了显著成绩。据统计,全省已累计治理水土流失面积724.92万hm2,其中:建设基本农田213.48万hm2,营造水土保持林262.40万hm2,种植经果林21.11万hm2,种草77.41万hm2,封禁治理136.13万hm2,其他措施14.39万hm2;此外,还采取拦蓄工程、淤地坝等工程措施治理水土流失。各防治分区水土保持成果详见表4。

3.2 存在的问题

在长期的水土流失治理过程中,甘肃各地干部群众和水土保持技术人员积累了适合本区域生态产业发展的水土保持经验,同时也发现了生态治理中存在的问题和不足[3]。研究发现,各防治分区普遍存在防治体系不完善、林草基础薄弱、树种选择不合理等问题。如:宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、陇中丘陵沟壑蓄水保土区和青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区都存在沟道治理工程较少、径流泥沙拦蓄利用率不高的问题,还有新修梯田不足,老梯田标准低、田面窄、配套工程不完善等;晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区重坡面、轻沟道,缺少坝系治沟骨干工程,塬面径流拦蓄利用工程不足;祁连山山地水源涵养保土区的保护性治理措施不足,林草植被仍然存在毁损、破坏现象;若尔盖高原生态维护水源涵养区对草原植被的封禁管护、更新不到位,缺乏健全的草原生态系统综合监管体系。总之,水土保持形势依然严峻,亟待扩大治理范围,提高治理标准,加大投资力度进行综合治理。

表4 不同防治分区水土保持成果

4 不同分区水土流失防治措施配置模式

4.1 河西走廊农田防护防沙区

建立以绿洲为中心,自边缘到外围的“护、阻、固、封”相结合的防护体系;强化牧区草场管理及草场与农田交错地带的水土流失综合防治。在绿洲区加强农田防护林建设,增强防风固沙功能;在绿洲边缘地带种植防风固沙林草带,实施封禁治理和防风固沙措施,保护现有荒漠草原;在荒漠戈壁及北缘风沙地带建设封育保护带。

4.2 晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区

以支流为骨架,以小流域为单元,以保塬固沟为目标,工程、植物和农业耕作措施有机结合,“塬、坡、沟”兼治,形成节节拦蓄、层层设防的三道防线[1],即塬面治理防护体系、坡面治理防护体系、沟道治理防护体系。

4.3 宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区

以小流域为单元,对坡耕地实施梯田化改造,拦蓄降水,蓄水保土。沟壑以水保林为主,营造经果林和坡面水保林,增加植被,固坡保土[10]。在坡面径流的主要产生区域,兴修涝池、水窖等小型蓄水工程,拦蓄坡面径流,提高地表水资源利用率。在沟头布设沟头防护,在支毛沟修建柳谷坊、土谷坊等谷坊群,在主沟道修筑淤地坝等保土工程措施,形成沟道防护体系。将荒坡草场改造成人工草灌放牧基地,开展封育治理,保护草场。

4.4 陇中丘陵沟壑蓄水保土区

以梯田建设为主体,以小流域为单元,实施山水田林路综合治理。根据黄土丘陵沟壑区地形地貌及水土流失特点,以小流域为单元,在梁峁、坡面和沟道形成以水平梯田、水保整地、坝库拦蓄及林草配套的水土流失综合防治体系[10]。

4.5 青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区

对水土流失严重的北部黄土丘陵沟壑区,以小流域为单元,植物措施与工程措施相结合,加强封育、严禁开荒,进行重点治理[10];同时推进南部高寒阴湿山区天然林保护,持续恢复扩大森林资源。

4.6 陇南山地保土减灾区

对水源涵养林区进行预防保护,加强生产建设项目监督管理。在河谷浅山地带进行小流域综合治理,实施坡耕地改造,加强山洪泥石流沟道整治;在荒山荒沟采取封育和造林种草措施,保持土壤;林区实行封禁保护;改良天然草场并实行轮封轮牧;在水源涵养区实施封育保护,对现有林地进行封育,促进植被自然修复,退耕还林还草,造林种草,草场改良并轮封轮牧,加强监测预警预报,建立植物措施与工程措施相结合的泥石流防治体系。

4.7 祁连山山地水源涵养保土区

严格控制资源开发等生产建设活动造成的水土流失,加强综合监管。在森林草原区实施封禁保护及补植补造;在草原区推行轮封轮牧,以草定畜、封育保护、改良草场,促进生态修复;在浅山农田边缘地带建立防风固沙体系,保护农田。

4.8 若尔盖高原生态维护水源涵养区

以预防保护为主,提高水源涵养能力。加快实施甘南黄河重要水源补给生态功能区生态保护与建设工程,构筑高原生态安全屏障。实施封育保护,以草定畜,轮封轮牧,严禁过度放牧,加强自然修复,保护林草植被,提高水源涵养能力。对退化严重的草场实行围栏禁牧,改良“三化”草场,控制草场沙化和退化的速度;严禁乱垦滥牧,在基本草原保护区设置标识牌,禁止采挖药材,严格控制生产建设活动,减少人为水土流失。按照“谁破坏、谁补偿、谁恢复”的原则,探索生态补偿机制,不断推进草原生态修复和社会经济发展的良性循环。

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