淺談川南地區(qū)紫色土坡地的治理

劉泉波

（興文縣林業(yè)局,四川興文644400）

保護和建設(shè)生態(tài)環(huán)境關(guān)系到人類的生存和發(fā)展,關(guān)系到國家現(xiàn)代化建設(shè)大局和可持續(xù)發(fā)展大計.國家實施西部大開發(fā),給四川加快發(fā)展帶來了機遇,增加植被,防止水土流失,建設(shè)長江上游生態(tài)屏障是西部大開發(fā)的切入點.在實施天保和退耕還林等生態(tài)建設(shè)工程中,對水土流失相當嚴重的紫色土坡進行治理具有重要意義.

1 紫色土坡地分布概況及性質(zhì)

紫色土是紫色巖層發(fā)育的一種巖性土,主要分布于我國亞熱帶地區(qū),尤以四川紅色盆地分布最廣,絕大多數(shù)為坡地,廣泛分布于長江水系支流流域[1].四川盆地區(qū)幅員面積約12萬km2,旱地土壤中,紫色土是一個主要的土類.該區(qū)耕地1333萬hm2,其中紫色土占221萬hm2,并以坡耕地為主[2]；林業(yè)用紫色土地250萬hm2,其中林業(yè)土壤130萬hm2,劃入林業(yè)建設(shè)用地草山坡120萬hm2.由此可見,紫色土坡地的治理在保護和建設(shè)長江上流生態(tài)屏障的戰(zhàn)略中舉足輕重.紫色巖物理風化強烈,吸熱性強,易崩解成屑狀,高溫多雨季節(jié)尤甚.紫色土主要繼承母巖特性,化學風化微弱,不具有亞熱帶土壤的脫硅富鋁化過程,含有大量原生礦物[3].紫色土坡地土壤組成物質(zhì)較粗,組織疏松,易于透水,抗侵蝕力差,不耐沖刷,特別是坡地中部、上部,水土流失嚴重,土地生產(chǎn)性能差,嚴重制約著土壤生產(chǎn)力的提高和長江生態(tài)屏障建設(shè)的進度和質(zhì)量.

2 紫色土坡地的生態(tài)危害性及其引發(fā)原因

2.1 生態(tài)危害性

2.1.1 抬高河床,淤塞河道,危害長江水系四川省主要河流均屬長江水系,而其流域紫色土坡地廣泛分布且危害尤為嚴重.以興文縣為例,興文縣共有大小溪河19條,均屬長江水系[4],分別匯集于永長河、長寧河、南廣河,注入長江.其中流域面積500 km2以上1條,100 km2以上4條,主要河道流域內(nèi)侏羅系、白系、三迭系飛仙關(guān)組紫色土坡地廣泛分布[5].全縣水土流失總量約98萬t/a,平均輸沙模數(shù)625 t/km2,而其中又以東部深丘低山區(qū)紫色土坡地區(qū)域較大,古宋河、泥沙河及南部低中山區(qū)建武河水土流失量更大,兩區(qū)域水土流失量達70萬t/a,平均輸沙模數(shù)達640 t/km2,相比較而言,在紫色土坡地較少分布的北部低山區(qū)晏江河、博望河及中部中山區(qū)流域水土流失量僅有28萬t/a,平均輸沙漠數(shù)更大,即泥沙含量高.再有,興文縣久慶鎮(zhèn)民主村城腰巖小溪,位于侏羅系及飛仙關(guān)組紫色土區(qū)域,據(jù)縣志,20世紀40年代還有人摸魚捉蝦,那時河床0.7～1.0 m,以后逐年升高,流量逐年減少,至20世紀70年代就完全斷流,現(xiàn)有河床高1.5～1.7 m,紫色土已基本填平河床,這種現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在興文縣,可見紫色土坡淤塞河道的速度不可小視.

2.1.2 阻礙交通2001年8月中旬的一場暴風雨后,據(jù)觀測：當天降雨量為80 mm,在興文縣中城鎮(zhèn)柏香灣公路收費站處,共樂鎮(zhèn)拖船村岔路口處紫色土坡地均發(fā)生了不同程度的崩解滑坡事件.柏香灣處滑坡沿公路長約25 m,占公路2/3,高約8 m,崩裂土方量約700 m3,一度阻礙宜興線交通,拖船處崩裂土方也近500 m3,大塊巖石滾到路口阻礙車輛通行.試想當時如有車輛行人在下面,后果更為可怕.

2.1.3 威脅人類生命財產(chǎn)安全在紫色土坡地區(qū)域,夏季連續(xù)暴曬幾天后再降暴雨,常會引起滑坡或泥石流.筆者曾在雅安市某村實地觀察過一處20世紀80年代發(fā)生過泥石流的地點,該坡地為飛仙關(guān)組紫色土,就是在夏季的一場暴雨后,泥石流造成死傷200多人,房屋、畜禽、耕地、作物蕩然無存,現(xiàn)該村已修筑了瀉洪大道、條石?？?人員進行了遷搬.

2.2 危害引發(fā)的原因

2.2.1 自然因素紫色土坡地主要分布于亞熱帶濕潤氣候區(qū)[6],四季分明、降水充沛、光照適中、雨熱同季.紫色土持水性差,雨季地表徑流量大,由于紫色土固有物理風化強烈的特性,在此氣候區(qū)域內(nèi)特別在6-8月,陽光強烈,雨量充足,紫色巖比較小,晝夜溫差大,本身易剝落成碎屑,加上水的沖激,還會引起大塊巖石崩裂,如果雨量足夠大,溝坡面足夠長,泥石流就會形成.紫色土坡地一般坡度較大也是易引發(fā)災難的自然因素,紫色土坡地坡度一般在20～35°之間,增大了徑流的速度,為徑流沖刷侵蝕創(chuàng)造了條件,并且由于坡度較大,同樣長的坡度,勢能更高,崩裂滑坡就更容易發(fā)生.

2.2.2 人為因素主要指植被的破壞.首先是亂砍濫伐.紫色土區(qū)域的天然植被品種繁多,人口密度也較大,由于氣候溫和,潛在肥力高,適生草、竹、喬、灌等多種植物,隨著人口的增加,人們對木材的需求越來越大,進行大面積的濫伐,采集建材、薪炭材.20世紀50年代興文縣森林覆蓋率50%以上,20世紀60年代末遭到大肆破壞,紫色土地在當年也是綠蔭蔥蔥,水源充足,現(xiàn)在凸出一個饅頭光山,水土流失十分嚴重.其次是進行大規(guī)模煉山開墾.由于紫色土母巖松脆,易于風化分解,成土較快,礦質(zhì)養(yǎng)分豐富,即使土層淺薄,稍加耕鋤也能種植作物.因此,除紫色丘陵頂部或陡坡巖坡外,均已開墾種植.紫色土潛在肥力高,是南方丘陵地區(qū)較肥沃的一種土壤,特別是四川盆地的紫色土在多雨霧的氣候條件下,其肥力更能充分發(fā)揮,因此人們在砍伐殆盡后總是以火煉山,燒出空地進行開墾種植,由于耕作層的頻繁翻動,更加劇了紫色土坡地的盆瘠化、旱化.再有就是牛羊超載放牧.紫色土區(qū)域很多地方養(yǎng)牛、養(yǎng)羊較為普遍,或用于耕地,或用于運輸,還有用于食用,近山人家的牛羊多是漫山遍野放于坡上,大量采食野草、嫩樹苗,對植被再生造成很大威脅.第四是興文縣晏陽鎮(zhèn)境內(nèi)五星煤礦、久慶鎮(zhèn)境內(nèi)光明煤礦、萬壽鎮(zhèn)回龍煤礦等都處于紫色土坡地區(qū)域,煤礦的開采引起地下水陷落,保水力更為低下,干旱更嚴重,久慶鎮(zhèn)民主村處于光明煤礦礦井上,群眾就反映20世紀50年代打井2～3 m就可取水,現(xiàn)打下5～6 m仍沒有一點潮氣.由于開礦引發(fā)的水分損失,造成大量植物枯死,對植被造成嚴重威脅,也給營造植被增加難度,嚴重時還造成紫色土坡地空洞,塌陷.因此濫采礦物也是引發(fā)紫色土坡地危害的一大元兇.

3 紫色土坡地治理的必要性和緊迫性

世紀之交,國家作出了實施西部大開發(fā)的戰(zhàn)略決策,把生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為根本和切入點,如前所述紫色土坡地在現(xiàn)有狀況下其危害和潛在威脅都將有增無減,如何處理好這一在四川占相當比例的一大地類,減少其危害、消除其威脅、恢復其生機對于四川在西部大開發(fā)中奪取先機有著重要意義.四川省也針對生態(tài)脆弱的實際提出了把我省建成長江上游生態(tài)屏障的宏偉目標,此前根據(jù)中央、國務(wù)院關(guān)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)的部署和四川省對林業(yè)發(fā)展的要求,已經(jīng)確定了四川林業(yè)工作的基本思路,其中要求圍繞綠化全川的目標,突出抓好天然森資源保護、長防生態(tài)治理、退耕還林等三大重點工程,提高林業(yè)的綜合效益,適應社會對林業(yè)多方面的需要.由于紫色土坡處于農(nóng)業(yè)人口聚居區(qū)域,大多仍在耕作,現(xiàn)存林地也多屬殘次林,水保能力極差,加之缺乏妥善的解決辦法,紫色土坡地的流失狀況仍有惡化趨勢.因此,按照國家部署和四川省林業(yè)工作思路,我們應特別注重把長防林、天保和退耕還林工程作為我們進行紫色土坡地治理有效手段和先鋒力量.經(jīng)過兩年試點,國內(nèi)外矚目的天然林資源保護工程已正式啟動,工程投資總額962億元,涉及17個省區(qū)市,西部11個省區(qū)市是重點.1999年10月以來開展了退耕還林還草試點工作,取得了較好的成績.國務(wù)院[2000]24號文件對退耕還林提出了新的要求,對四川進一步做好退耕還林試點具有重要指導意義,2001年國務(wù)院來川考察也表示對四川生態(tài)建設(shè)給予最大支持,其中包括加強天然林保護,加快退耕還林步伐,擴大面積、擴大范圍.這都是西部大開發(fā)這一舉世矚目的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略帶來的難得機遇,趁此東風我們對紫色土坡這一長江上游生態(tài)屏障的主要殺手發(fā)起挑戰(zhàn)勢在必行.

4 紫色土坡地的治理對策

紫色在南方丘陵、低山區(qū)是比較肥沃的一種土壤[7],特別是四川盆地多雨霧的氣候下,肥力發(fā)展比較充分,是我國糧、棉、油、麻生產(chǎn)的重要基地,也是宜林的土類,因此在治理上應以生態(tài)環(huán)境建設(shè)為主進行綜合治理.森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,據(jù)統(tǒng)計,森林覆蓋率每增加1%,河流徑流深增加1.5～2.0 mm；雨水要沖走18 cm厚的表土,同等條件下,裸地只需18 a,農(nóng)耕地46 a,而森林地則要57萬a,這表明森林的防護效能是卓著的.因此恢復森林植被應當是紫色土坡最根本的治理措施,如何有效治理紫色土坡地,一是針對其土壤特性,二是針對其引發(fā)危害的原因,以治水為中心,固土為根本.以西部大開發(fā)為契機,我們認為從以下幾方面著手能比較有效地治理紫色土坡地.

4.1 重點規(guī)劃,逐步實施

大型生態(tài)環(huán)境工程、林業(yè)工程項目規(guī)劃實施要重點傾向紫色土坡,如天保工程、退耕還林還草工程項目,從2000-2010年間逐年推進,應基本覆蓋紫色土坡地,恢復其植被,實現(xiàn)紫色土坡地水土流失量的零增長.以大型工程項目帶動地方經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善歷來是一項行之有效的措施,因此,我們要抓住機遇,充分利用國家各種大型工程項目的規(guī)劃實施來實現(xiàn)治理環(huán)境,改善生態(tài),兼顧經(jīng)濟發(fā)展.

4.2 分區(qū)定種,綜合治理

在紫色土坡地分頂上部、中上部、中下部、下部營造復合植被,形成片、帶、網(wǎng)、點的結(jié)構(gòu)模式,結(jié)成龐大的根系網(wǎng),能較好地固土持水.在山體頂上部,應營造耐干旱、耐瘠薄的生態(tài)型用材樹種,如松、柏、刺槐、馬桑、榿木、紫穗槐等.柏樹有“柏樹干死不下水”的說法,可見其耐旱力特別強,最好是進行針闊葉混交,有利于凋落物腐殖層形成,并且成活率更高.槐樹、馬桑屬木本綠肥,集綠化防護、培肥改土、能源產(chǎn)出于一體,在四川盆地地區(qū)對改善農(nóng)田和生態(tài)環(huán)境有重大意義,值得大力推廣.四川樂至在裸石骨地進行馬桑直播造林,攻克荒坡,取得了極好的成功,單純林馬桑年平均公頃產(chǎn)鮮莖葉3.2 t,用作漚肥是十分好的優(yōu)質(zhì)有機肥.據(jù)分析每噸鮮馬桑葉含氮、磷、鉀養(yǎng)分分別相當于氮肥硫銨11.2 kg、磷肥過磷酸鈣24 kg、鉀肥硫酸鉀21.6 kg.馬桑能快速成林,通常形成馬?！萜ぁ匾碌闹参锶郝?這種復合植被類型,有利于接納自然降水,致使雨水緩慢下滲,有效削弱地表徑流,馬桑根系發(fā)達,能穿插石縫和巖層中,固土力強,一般每年可使土層加厚2 cm,土層增厚即增大了土壤的水肥庫容量,肥力能保持提高.在山體中上部,可營造柚、桃等經(jīng)濟林,并間種紫云英、苜蓿,它們生長迅速,能較快覆被地表與經(jīng)濟林木形成復合植被,這就在中上部形成經(jīng)濟林網(wǎng),有效減弱了水土流失.山體中下部宜造叢生竹如黃竹.紫色土坡地土層較薄,土壤結(jié)構(gòu)較粗,水分較少,不宜散生竹生長.而叢生竹則有較好表現(xiàn),叢生竹耐瘠薄、耐旱,易成活,成林快,形成點狀、團塊狀固土單元,持水聚土能力相當強,能增厚土層.山體下部宜造干果經(jīng)濟林和生態(tài)型用材林間種帶,下部土層較厚,肥力較高,可營造板粟、核桃林帶,再選擇根系發(fā)達,穿插力強,速生能快成林的楊樹、酸棗、椿樹、松、桉樹等進行帶狀混交,定植按橫坡行形成沿坡面等高線分布的林帶,猶如一道道堤岸、生物埂,是一項效果相當好的固坡措施.

4.3 蓄水灌溉,滋養(yǎng)植被

蓄水灌溉是紫色土坡地得以保持并發(fā)揮經(jīng)濟效益的關(guān)鍵措施.紫色土中礦質(zhì)養(yǎng)分含量雖然豐富,但常因土壤干旱缺水而不能充分發(fā)揮作用.因此,結(jié)合保土防沖措施,選擇適宜坡地挖建蓄水池,解決坡地用水,為幼林提早郁閉,草、竹快速生產(chǎn)提供保證.這是一項綜合性工程,需要多部門多行業(yè)進行合作,發(fā)揮各行業(yè)工程項目優(yōu)勢以達到綜合治理的目的.

4.4 增施有機肥,保護土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分平衡

一般情況下,紫色土的有機質(zhì)含量除植被良好區(qū)域之外都很低,表層含量小于1%,含氮量也極低,通常只有0.05%,而磷、鉀相對較豐富,磷達0.15%左右,鉀達2%以上,對于農(nóng)業(yè)用地和土層淺的幼林地,增加有機肥,是保持土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分平衡的根本性措施.盆地區(qū)人口密集,在6000萬以上,人畜糞尿肥以及其他有機肥料,來源豐富,數(shù)量巨大,如普遍施用于農(nóng)林業(yè)紫色土坡上以發(fā)揮培肥地力的作用,將大大提高土地生產(chǎn)力.提倡開發(fā)沼氣,既可以提供生活能源,又可以獲得優(yōu)良的發(fā)酵肥.有試驗表明施用沼氣肥的土壤比對照區(qū)土壤,有機質(zhì)含量高出19%,氮素明顯增加,這就使得紫色土養(yǎng)分增加并獲得了養(yǎng)分平衡.研究還表明,有機肥進入土壤后,約有2/3～3/4被礦質(zhì)化,其余則轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)積累于土壤中.由于腐殖質(zhì)礦化率低，能夠長期地保留在土壤中，有效地維護了土壤肥力的養(yǎng)分平衡.

4.5 生物養(yǎng)地,用養(yǎng)結(jié)合

在生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程項目暫時不能完成且納入林地的地區(qū),在用地時也應結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,注重水土保持.如營造矮化經(jīng)濟林,藤本經(jīng)濟作物如葛藤、山藥.在經(jīng)濟林中間種菜、豆或綠肥作物,可充分利用有限的土地和光熱資源,獲得多種農(nóng)副產(chǎn)品,并能改善耕地、林木生態(tài)環(huán)境,加快幼林郁閉,提早實現(xiàn)一定程度的覆蓋地表、固土保苗、涵養(yǎng)水源的防護作用.菜、豆或綠肥作物一般根系發(fā)達,可以聚集養(yǎng)分于表土層,有的品種根系生長根瘤菌,能補充土壤氮素.作物收獲后,殘茬應留存土壤,有利于土壤有機—無機復合膠體形成,并促進形成良好的微團聚體和團粒體,從而加強土壤蓄水保肥性能.

4.6 改坡為梯,植樹?？?/h3>

紫色土坡地可結(jié)合每年低產(chǎn)田土改造工程項目,國家投入部分資金,農(nóng)戶投勞,有計劃地逐步改造坡地為水平梯地,變斜坡直線流水為階梯式曲線漫水,延長地面流水時間,增大下滲水量,可以大幅度削弱水土流失,加厚土層.同時水平梯地前沿坡坎是維護梯地的唯一防線,坡坎鞏固是坡改梯維持的根本保證,可以在邊沿壘塊石保坎,塊石可取用大塊紫色母巖,并在邊沿栽植適生力強的芭茅、葛騰、桑果木及萌生力極強的黃荊等,這些植物生長下根快,固土力強,保護坡坎效果顯著,能有產(chǎn)增加坡地土層厚度.梯地內(nèi)也要迅速培植松柏、榿木、桉、椿樹等適生喬木,林下可播種苕子、紫云英等草料綠肥,這些喬木長成后樹體高大,樹冠緊湊,林下還可種植經(jīng)濟林或經(jīng)濟作物,有利于土地充分利用,而喬木層的形成,解決了水土流失矛盾的主要方面,為土地發(fā)揮效益提供了保障.

4.7 強化科技,加大扶持

加強宣傳教育,增強廣大干部群眾的法制觀念,堅決制止在紫色土坡進行過度開墾、放牧、砍柴的行為,做好預防工作,建立合理的工程運作機制.強化領(lǐng)導干部任期目標制,將消滅紫色土坡地饅頭山作為各級干部成績考核指標,實行植被保護目標管理.防治紫色土坡地需要國家給予政策扶持,對坡地的治理開發(fā)給予優(yōu)惠政策.近年來實施的天保、退耕還林工程優(yōu)惠政策涉及年限問題,而紫色土坡地區(qū)域大多屬于耕地,群眾擔心時限一到怎么辦.因此在紫色土坡地治理的同時,要和開發(fā)利用林特產(chǎn)品資源及其它優(yōu)勢資源結(jié)合起來,把山區(qū)綜合開發(fā)、興林建園和推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)合起來,培育替代產(chǎn)業(yè),開辟農(nóng)民收入渠道,從經(jīng)濟上保證紫色土坡地治理能有效開展和永續(xù)維持.

4.8 控制危巖,消除隱患

公路交通沿線紫色土坡地危巖、紫色土風化頁巖可以先采取爆破手段進行清理,消除隱患.對于小型坡地在1萬m3以下的,直接進行爆破搬運；對于大型坡地在10萬m3以上的,可以引入頁巖磚廠進行消耗性開發(fā)利用；對于中型坡地,可以采用各種綜合手段,對交通危害比較大的山體部分進行爆破,然后采取堆砌保坎等措施再加以治理.

4.9 完善法制,加強礦管

某些地區(qū)濫采礦物造成紫色土坡地地下水源陷落,使得一系列綠化工程項目無法體現(xiàn)成效,這個危害是非常深遠的,不僅對生態(tài)造成不良影響,而且對人民的生命財產(chǎn)安全造成很大的威脅,一些地區(qū)莫名其妙出現(xiàn)地面塌陷就是例證,亟待有關(guān)法律法規(guī)的約束及先進開采技術(shù)和措施的應用加以解決,有關(guān)部門也應加大監(jiān)督力度,嚴厲打擊非法采礦者,為生態(tài)環(huán)境恢復掃清障礙,消除隱患.

總體來說,對于紫色土坡這類生態(tài)難恢復地帶,要采取綜合治理的方式,應遵循自然演替規(guī)律,采取擬自然化進程,進行草、灌、喬演替,逐步恢復和重建林草植被.造林的時候,還應注意打大窩、回填有機肥,帶土栽植以提高成活率.同時不斷加強研究和技術(shù)推廣體系建設(shè),紫色土坡地的治理,綠化是目的,樹木是主力,造林是我們遏制紫色土坡地水土流失的重要手段,而樹種又是造林的物質(zhì)基礎(chǔ)和關(guān)鍵.如何選育在紫色土坡地上具有更大生態(tài)經(jīng)濟效益的樹種,是一個重要的課題.鄉(xiāng)土樹種是一筆寶貴的資源,四川有4000多種鄉(xiāng)土樹種,而目前普遍使用的100多個樹種中鄉(xiāng)土樹種只占30%.我們林業(yè)科研人員還需積極研究開發(fā),篩選出一批在紫色土坡上性狀更優(yōu)良、經(jīng)濟效益更好的品種,提高林業(yè)發(fā)展和防災治災的整體水平.我們的一系列對策,并不能完全防止紫色土坡地的災害,俗話說“縱有千條妙計,難抵敵我縣殊”,對人類來說,自然是強大的,對于因地質(zhì)特殊構(gòu)造形成的自然災害如空洞、塌陷、傾斜沉積巖層坡面發(fā)生層間滑動等,我們雖不能完全防除,但卻可以通過人為主觀努力來減輕、減少水土流失帶來的災害損失,為四川生態(tài)環(huán)境改善奠定堅實的基礎(chǔ).

[1] 段文軍.紫色土荒坡地種植龍須草防治水土流失效應及其機理研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學,2003：9-11.

[2] 徐杰.四川省紫色土的特征及其改良利用[J].土壤,1981（2）：11-15.

[3] 黃錦祥.山地紫色土侵蝕治理與開發(fā)[J].水土保持研究,2000（3）：21-25.

[4] 周軍.興文縣水文志[M].興文：[出版者不詳],1988：12-15.

[5] 陽明經(jīng).興文土壤[M].興文：[出版者不詳],1986：9-12.

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[7] 賈象斌,陳修富.土壤與肥料知識[M].北京：林業(yè)出版社,1986：145-147.