東北典型黑土區(qū)小流域水土流失綜合防治體系

孫莉英，蔡強(qiáng)國(guó)，陳生永，和繼軍

（1.中國(guó)科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，陸地水循環(huán)及地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101；2.黑龍江水土保持科學(xué)研究所，哈爾濱150400；3.首都師范大學(xué) 初等教育學(xué)院，北京100080）

我國(guó)東北黑土區(qū)總面積為103萬(wàn)km2，是世界僅有的三大黑土區(qū)之一，也是我國(guó)重要的重工業(yè)基地和商品糧生產(chǎn)基地。其中“典型黑土區(qū)”土壤全部為黑土、黑鈣土及草甸黑土，主要位于松嫩平原及其四周的臺(tái)地低丘區(qū)，面積約為11.78萬(wàn) km2［1－2］。該區(qū)是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，其糧食生產(chǎn)能力和土地可持續(xù)利用關(guān)系到國(guó)家的糧食安全戰(zhàn)略［3－5］。區(qū)內(nèi)地形地貌多變，丘陵漫崗平地交錯(cuò)分布，長(zhǎng)坡緩坡為該區(qū)地形主要特征，坡長(zhǎng)多在500～1 500m，最長(zhǎng)可達(dá)4 000m［3－4］。坡耕地緩坡耕作條件下，土壤入滲率低于降雨強(qiáng)度，易形成徑流，而長(zhǎng)坡長(zhǎng)則加劇了徑流和土壤侵蝕力，加上黑土土質(zhì)疏松，底土黏重，抗沖性能弱，易形成“上層滯水”，降雨集中和歷史上長(zhǎng)期以來(lái)的大規(guī)模移民墾殖及建國(guó)后的高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)與不合理的耕作措施，造成黑土區(qū)水土流失非常嚴(yán)重，生態(tài)退化狀況令人擔(dān)憂［5－7］。有研究指出，按照現(xiàn)在的侵蝕速率，再過(guò)40～70a，肥沃的黑土將可能流失殆盡［8］。因此，減緩或防止黑土區(qū)坡耕地水土流失已成為迫切需要解決的科學(xué)問(wèn)題，是控制黑土區(qū)水土流失的重中之重，對(duì)于該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和保障國(guó)家糧食安全具有非常重要的意義。

長(zhǎng)坡緩坡為主的復(fù)雜地貌導(dǎo)致黑土區(qū)具有獨(dú)特的侵蝕產(chǎn)沙環(huán)境和侵蝕機(jī)理，與黃土高原等我國(guó)其它主要水蝕類型區(qū)明顯不同［7－10］。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)開(kāi)始加強(qiáng)黑土區(qū)水土流失綜合治理，雖然在一定范圍內(nèi)已經(jīng)取得成效，特別是以小流域?yàn)閱卧_(kāi)展水土保持生態(tài)建設(shè)深入人心，生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益初顯［11－13］。但已有研究多為黑土區(qū)水土流失具體防治措施及其效益分析，對(duì)于黑土區(qū)水土流失綜合治理范式的研究較少，缺乏完整的具有指導(dǎo)意義的理論體系。本文選取東北典型黑土區(qū)具有代表性的小流域——通雙小流域，以該流域多年的示范工程為研究基礎(chǔ)，綜合研究東北典型黑土區(qū)小流域水土流失綜合治理的整體結(jié)構(gòu)和功能，探討適合東北典型黑土區(qū)小流域水土流失綜合治理的模式，為東北典型黑土區(qū)小流域水土流失綜合治理經(jīng)驗(yàn)的推廣提供理論基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

1.1 通雙小流域基本情況

通雙小流域地處小興安嶺山前松嫩平原的北部邊緣地帶，位于克拜典型黑土區(qū)中部拜泉縣新生鄉(xiāng)興安村，屬黑龍江省中部漫川漫崗黑土侵蝕區(qū)，流域總面積21.8km2。通雙小流域轄興安村10個(gè)自然屯及新生林場(chǎng)一部分，人口密度為123人／km2，耕地面積14.1km2。長(zhǎng)期以來(lái)由于自然因素和人類不合理活動(dòng)的影響，治理前水土流失嚴(yán)重，年均侵蝕模數(shù)6 600t／（km2·a），水土流失面積占流域總面積的77.3%，其中坡耕地水土流失面積10.6km2，占耕地總面積的75.5%。示范區(qū)內(nèi)土地概況如表1所示。

表1 流域內(nèi)土地概況

從地質(zhì)角度看，通雙小流域位于新華夏系第二沉降帶松嫩坳陷東北部，自下而上依次沉積有巨厚的白堊系陸相碎屑巖層，厚度較大的第三系下中新統(tǒng)依安組含煤的泥頁(yè)巖層，第三系上新統(tǒng)孫吳組疏松的砂巖、砂礫巖、砂質(zhì)泥等，成土母質(zhì)為第四紀(jì)沖積—洪積黃土狀亞黏土［14］。第四系覆蓋物由東北向西南增厚，前第四紀(jì)底層絕大部分地區(qū)被第四紀(jì)覆蓋，僅于高平原溝谷強(qiáng)烈切割處出露地表。地貌類型以山前傾斜沖積洪積臺(tái)地（高平原，俗稱漫崗地）為主，海拔高度為260～326m，地形為波伏起伏的漫川漫崗和起伏稍大的丘陵漫崗，坡度多為4°～6°，坡長(zhǎng)一般分布在500～1 000m。土壤主要為黑土和草甸土植被以人工林和農(nóng)田種植植被為主，其中人工林以楊樹(shù)（小黑楊、銀中楊）、樟子松和柳樹(shù)為主，作物以大豆、玉米、甜菜和油料為主。

該流域?qū)僦袦責(zé)釒Т箨懶图撅L(fēng)氣候，特點(diǎn)是四季分明。春季回暖快，少雨干燥多大風(fēng)；夏季炎熱，降水集中，多年平均降水量為500mm左右，7—9月3個(gè)月降水量占全年降水量的70%以上；秋季降溫劇烈，降水減少；冬季漫長(zhǎng)，嚴(yán)寒少雪。多年平均氣溫為1.2℃。最熱月份為7月份，平均氣溫21.5℃，最高氣溫為37.8℃，最冷月份為1月份，平均氣溫為－22.8℃，最低氣溫為－39.6℃。年平均降水量為488.2mm。

1.2 通雙小流域典型性和代表性分析

通雙小流域的自然特征、水土流失規(guī)律、水土流失特點(diǎn)、治理歷史等方面在東北黑土區(qū)具有重要的典型性和代表性。

（1）研究區(qū)域代表性。通雙小流域土壤以黑土和草甸土為主，母質(zhì)為砂粒、黏土層，屬于我國(guó)典型黑土區(qū)32縣之一。黑土層疏松、母質(zhì)質(zhì)地黏重，兩者性質(zhì)的差異，易形成“上層滯水”現(xiàn)象，導(dǎo)致形成表層土徑流，易造成水土流失。

（2）侵蝕類型區(qū)的代表性。通雙小流域地貌類型以山前傾斜沖積洪積臺(tái)地（高平原，俗稱漫崗地）為主，地形為波伏起伏的漫川漫崗，具有坡長(zhǎng)坡緩的特點(diǎn)。耕地集雨面積大，夏季降雨集中，徑流沖刷力強(qiáng)，面蝕和溝蝕發(fā)生劇烈，屬于典型的漫川漫崗水力侵蝕區(qū)，是東北黑土區(qū)三大侵蝕類型區(qū)之一，所在的侵蝕類型區(qū)具有代表性。

（3）土地利用代表性。通雙小流域是一個(gè)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的水土流失嚴(yán)重的典型流域，植被以人工林和農(nóng)田種植植被為主，具有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)特色。糧食種植主要以大豆、玉米、甜菜和油料為主，均為東北黑土區(qū)主要糧食作物。因此，通雙小流域?yàn)榈湫偷霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)小流域，土地利用類型在東北黑土區(qū)具有代表性。

（4）土壤侵蝕的典型性。水力侵蝕是通雙小流域水土流失的主要?jiǎng)恿Γ饔騼?nèi)面蝕和溝蝕普遍發(fā)生，土地資源破壞嚴(yán)重，直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。尤其以坡耕地水土流失最為嚴(yán)重，輕則造成“跑水、跑肥和跑土”的三跑田，重則沖淤吞噬農(nóng)田，抬高河床，沖毀水利、道路民房，加劇旱澇災(zāi)害。暴雨之后徑流集中，坡耕地上形成大量的細(xì)溝和淺溝，進(jìn)而向切溝、沖溝等溝壑網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。治理前，流域已經(jīng)形成大小侵蝕溝240條，溝蝕面積0.5km2，占總面積的2.4%，溝道總長(zhǎng)度為33.32 km，溝壑密度1.53km／km2。由于長(zhǎng)期的水土流失，坡耕地多年平均徑流深為5.25～6.75cm，年平均流失表土厚度0.65cm，折合流失土壤65t／hm2，土壤有機(jī)質(zhì)含量由原來(lái)的8%下降到3%～4%。坡耕地水土流失剝離黑土層表土，使得黑土層越來(lái)越薄，黑土層由原來(lái)的1m左右下降到20～30cm［15］。通雙小流域在水土流失特點(diǎn)、坡面侵蝕和溝蝕的侵蝕機(jī)理方面具有東北黑土區(qū)水土流失的典型性。

（5）水土流失綜合治理的典型性。通雙小流域治理歷史較長(zhǎng)，治理經(jīng)驗(yàn)豐富。早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始了水土流失治理，1999年該流域成為全國(guó)水土流失治理示范小流域。目前累計(jì)修梯田7.1km2，調(diào)整壟向1.1km2，治溝220條，修水庫(kù)2座，營(yíng)造水保林7km2，累計(jì)治理水土流失面積16.7km2，占應(yīng)治理的90%，并取得了較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此，通雙小流域在研究東北典型黑土區(qū)小流域綜合治理模式方面具有典型性。

2 通雙小流域水土流失綜合治理體系的結(jié)構(gòu)和功能分析

通雙小流域位于東北黑土區(qū)典型漫川漫崗水力侵蝕區(qū)，坡耕地長(zhǎng)坡緩坡特征明顯，面蝕呈垂直分帶特征［9，16］，不同坡位水力侵蝕特征不同。坡頂主要以濺蝕為主，是水土流失的發(fā)源地，由于長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)墾，在治理前多數(shù)坡頂無(wú)植被覆蓋或者植被稀疏，導(dǎo)致降雨形成的地面徑流直接下泄到下游坡面，沖刷坡耕地表土，使表層土壤不斷變薄。上坡坡度比坡頂稍大，在低洼處形成匯水線，進(jìn)而有細(xì)溝發(fā)育，以細(xì)溝侵蝕為主。至坡面中部，由于低洼匯水線處匯集一定的上坡來(lái)水，在下坡過(guò)程中獲得一定的動(dòng)能，開(kāi)始形成小型的溝道，淺溝初步形成，以細(xì)溝、淺溝侵蝕為主。坡面下部由于水流動(dòng)能增大，形成以切溝為主的侵蝕帶，溝道發(fā)育形成，侵蝕量大大增加，至坡腳處，是泥沙主要沉積地。由于徑流厚度、流速和挾沙量會(huì)隨坡長(zhǎng)沿程變化，一方面，流速的增加可促進(jìn)徑流侵蝕能力大大提升，另一方面，挾沙量的增加會(huì)損耗徑流沖刷能量，而降低徑流侵蝕能力，兩者之間的動(dòng)態(tài)平衡在長(zhǎng)坡面沿坡長(zhǎng)的改變，造成漫川漫崗區(qū)坡面侵蝕沿坡長(zhǎng)呈現(xiàn)出強(qiáng)—弱相互交替的侵蝕規(guī)律。雖然坡耕地坡度較緩，但坡度對(duì)黑土區(qū)坡面土壤侵蝕過(guò)程影響很大，隨坡度的增加，土壤的穩(wěn)滲率會(huì)降低，入滲量減小，徑流量增加，土壤侵蝕的穩(wěn)定性降低［17］。

針對(duì)漫川漫崗水力侵蝕區(qū)水土流失和地貌的特點(diǎn)，土地利用狀況和生產(chǎn)力發(fā)展水平，充分吸收拜泉縣小流域治理經(jīng)驗(yàn)，以治理水土流失為中心，以保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用水土資源為目標(biāo)，在保護(hù)好原有植被（尤其是天然次生林）的基礎(chǔ)上，本著“山水田林路綜合治理，工程、植物、生態(tài)修復(fù)措施并舉”的治理原則，因地制宜、因害設(shè)防地安排各項(xiàng)治理工程。從整體出發(fā)，合理配置生物、工程和農(nóng)業(yè)相結(jié)合的技術(shù)措施，從上到下設(shè)置三道防線（如圖1所示），形成了適合漫川漫崗區(qū)特有的坡、水、田、林、路水土流失綜合防治模式：

圖1 東北黑土區(qū)小流域區(qū)綜合治理措施示意圖

第一道防線是坡頂崗脊防護(hù)體系。由于長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)墾，治理前多數(shù)坡頂沒(méi)有植被覆蓋或者植被稀疏，降雨形成的地面徑流直接下泄到下游坡面，沖刷坡耕地表土，使土層變薄，對(duì)下游耕地造成嚴(yán)重威脅。因此，第一道防線在坡頂栽種防護(hù)林，在林緣和耕地接壤處開(kāi)挖截流溝。坡頂防護(hù)林形成多樹(shù)種、多層次的防護(hù)林體系配置模式，做到網(wǎng)、帶、片結(jié)合，喬、灌、草結(jié)合，防護(hù)林、用材林和經(jīng)濟(jì)林結(jié)合。喬木以楊樹(shù)、落葉松和樟子松為主要樹(shù)種，灌木以胡枝子為主要樹(shù)種。喬灌混合林所形成的人工植物群落，可以通過(guò)林冠截留降雨，凋落物可通過(guò)改變下墊面狀況，減緩雨滴濺蝕力和地表徑流量，控制水土流失。同時(shí)，植物的有機(jī)殘?bào)w和根系具有穿透力，可促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)土壤的發(fā)育形成和熟化，涵養(yǎng)水源，改善土壤質(zhì)量。此外，人工植物群落根系錯(cuò)落交叉，可增加固土能力［18－19］。在集水面積較大，徑流量大的坡耕地集水凹地或林地、荒地與坡耕地的銜接處修建梯形截流溝，通常截流溝過(guò)水流量按十年一遇最大3h降雨徑流計(jì)算，截水溝縱比降一般為1／1 000、邊坡系數(shù)為1.0。截流溝可以分割水勢(shì)，縮短坡面水徑流流程，降低流速，從而有效減少進(jìn)入坡耕地的上坡來(lái)水和減緩坡耕地水土流失。

第二道防線是坡面防護(hù)體系。針對(duì)漫川漫崗區(qū)長(zhǎng)坡緩坡土壤侵蝕特征，對(duì)不同坡度的坡面合理配置以等高種植為主的耕作措施、梯田工程措施及植物防沖帶等措施，達(dá)到減緩坡長(zhǎng)和坡度，減少匯水面積，攔截徑流和蓄水保墑的作用。已有研究表明［17，20］，坡度對(duì)水土保持措施效果影響很大，在進(jìn)行坡面防護(hù)體系時(shí)要充分考慮到坡度對(duì)水土保持措施的影響，針對(duì)不同坡度的坡面進(jìn)行不同的水土保持措施配置，以有效緩解坡面水土流失。對(duì)于緩坡，通雙小流域的具體配置為：＜3°的坡耕地實(shí)行等高種植，3°～5°的坡耕地在改垅的基礎(chǔ)上按照坡度和土層的差別，每隔一定的寬度種植胡枝子防沖帶，以截短坡長(zhǎng)，分割水勢(shì)；5°～7°的坡耕地修筑坡式或水平梯田，攔截徑流，并做到植物固??；對(duì)7°以上的坡耕地全部退耕還林還草。黑土地耕作措施包括橫坡壟作、壟作區(qū)田、少耕免耕、深耕和鼠道耕作等［18］。東北黑土區(qū)由于坡長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易形成集中流，加上黑土土質(zhì)疏松抗蝕性弱，傳統(tǒng)的順坡壟作的壟溝促進(jìn)了地表徑流的匯集并加劇了黑土區(qū)的水土流失。橫坡壟作以壟臺(tái)攔蓄雨水，以壟溝暫存尚未入滲的雨水，可緩和瞬時(shí)降雨速率較大的雨水不能及時(shí)入滲所引起的水土流失，且橫坡壟作可減緩坡度、縮短坡長(zhǎng)而減少匯水面積，促進(jìn)農(nóng)作物得到充分的水分而提高作物產(chǎn)量，成為治理黑土坡耕地水土流失的重要措施之一［17－18］。但橫坡壟作的水土保持效果受坡度影響顯著，隨坡度的增加［22］，在＞3°的坡耕地上需要修筑地埂加植物防沖帶，加強(qiáng)截短坡長(zhǎng)分割水勢(shì)的效果，通常采用胡枝子作灌木防沖帶，其生長(zhǎng)速度快（當(dāng)年幼苗生長(zhǎng)高可達(dá)70～90cm），側(cè)根系發(fā)達(dá)，可提高土壤抗蝕性，一般1km2的胡枝子防沖帶可控制5km2的水土流失，胡枝子的凋零物可提高土壤肥力，促進(jìn)作物增產(chǎn)，同時(shí)植物籬本身還具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。在相同施肥條件下，種植三年胡枝子的梯田0—30cm土壤肥力明顯改善，有機(jī)質(zhì)凈增1.37%、全氮凈增0.07%、全磷凈增0.013%，土壤貯水量增加261m3／hm2，增加經(jīng)濟(jì)效益3 000元／hm2［22］。

第三道防線是溝道防護(hù)體系。對(duì)侵蝕溝采取工程和植物措施相結(jié)合的辦法進(jìn)行治理，溝頭修跌水，以柳條做成階梯，減輕大水沖刷力；溝底修谷坊，將柳條編成格子，可緩和水流，減少?zèng)_刷；溝側(cè)削坡插柳，育林封溝，順?biāo)Ｍ?。柳?shù)成活率高，根系形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可有效減緩水流對(duì)坡地的沖擊能力，且柳樹(shù)生長(zhǎng)力旺盛，在東北寒冷地區(qū)，形成的跌水效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水泥筑成的跌水工程，在減緩水土流失的同時(shí)可增加植被覆蓋，改善生態(tài)效益。

3 通雙小流域水土保持綜合效益分析

經(jīng)過(guò)50多年的綜合治理，通雙小流域已經(jīng)取得了很好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。表2進(jìn)行1979—1995年拜泉縣通雙小流域水土流失治理前后特征對(duì)比，可以看出，1995年通雙小流域治理度已經(jīng)達(dá)到90%，侵蝕模數(shù)由6 600t／（km2·a）下降至300t／（km2·a），僅相當(dāng)于治理前的4.5%，水土流失已經(jīng)得到有效控制。森林覆蓋率由4%上升至30%，林草植被覆蓋率由10%上升至45%，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)得到很好改善。經(jīng)過(guò)治理的坡耕地和荒山荒坡有效攔蓄降水，保水減緩徑流，保水率可達(dá)86%（見(jiàn)表3）。在改良土壤理化性能方面，各項(xiàng)措施也發(fā)揮了作用，使土壤養(yǎng)分逐年改善（見(jiàn)表4），其中有機(jī)質(zhì)含量增加了3.90mg／kg，總氮和總鉀分別增加了0.41mg／kg和0.90mg／kg，但總磷變化不大，堿解氮含量增加了13.0mg／kg，有效磷含量增加了1.96mg／kg，有效鉀增加了79mg／kg，流域的生態(tài)平衡機(jī)制重新轉(zhuǎn)入正軌，相應(yīng)的糧食產(chǎn)量由1979年的1 200kg／hm2增加至3 465kg／hm2，提高了188.8%（見(jiàn)表2）。表5列出了通雙小流域水土流失治理直接經(jīng)濟(jì)效益參數(shù)，以修筑梯田713hm2為例，3a可增收53.5萬(wàn)元，水土保持直接經(jīng)濟(jì)效益可觀。圖2為通雙小流域年人均收入變化曲線圖，可以看出水土流失治理前后通雙小流域人均收入增加明顯，年人均收入由1985年的1 100元上升至2005年的2 700元，提高了145.5%，通雙小流域水土流失治理可以有效地促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

表2 1979－1995年拜泉縣通雙小流域水土流失治理前后對(duì)比

表3 通雙小流域保水效益

4 通雙小流域水土流失綜合治理模式討論

概括起來(lái)，東北黑土漫川漫崗水力侵蝕區(qū)水土流失特點(diǎn)及存在的主要問(wèn)題的特殊性如下：（1）長(zhǎng)坡緩坡，降雨集中。長(zhǎng)坡緩坡為該區(qū)典型的地形條件，匯水面積大，在降雨集中的條件下極易形成水土流失，且徑流動(dòng)能與侵蝕產(chǎn)沙挾沙沿坡長(zhǎng)呈動(dòng)態(tài)平衡，沿程形成強(qiáng)—弱交替的侵蝕帶。雖然坡度緩，但在長(zhǎng)坡面的背景下，坡度對(duì)水土流失強(qiáng)度及沿坡長(zhǎng)的水土流失變化規(guī)律影響較大。（2）黑土層薄且疏松與母質(zhì)土層性質(zhì)不同。大規(guī)模水土流失前，該區(qū)黑土層大約1 m，水土流失后該區(qū)域的土層僅剩20～30cm，部分地區(qū)出現(xiàn)了“破皮黃”。這與黃土高原高達(dá)100m的土層厚度截然不同，也使得減緩黑土區(qū)水土流失工作刻不容緩。黑土層與母質(zhì)層差異很大，黑土層多為粒狀及團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，土層疏松多孔，孔隙大且持水量大。而成土母質(zhì)多為第三紀(jì)和第四紀(jì)砂粒和黏土，土質(zhì)黏重，透水性差，阻礙土壤水分下滲易形成徑流沖刷攜帶土壤，淋溶造成土壤養(yǎng)分流失。而土層變薄時(shí)，土壤持水量會(huì)顯著降低而促進(jìn)地表產(chǎn)流，加劇水土流失形成惡性循環(huán)。（3）溝道侵蝕發(fā)展迅速。黑土層土質(zhì)松散，普遍存在于坡面中下部的淺溝和切溝侵蝕帶，會(huì)切割地表，蠶食土地，最終造成珍貴的黑土資源的流失和浪費(fèi)。尤其是切溝一旦形成，會(huì)在持續(xù)集流的作用下不斷發(fā)生上溯侵蝕和下切侵蝕，而導(dǎo)致土地大量喪失，甚至出現(xiàn)棄耕撂荒等惡果［5］。通雙小流域幾十年治理經(jīng)驗(yàn)所形成的三道防線，針對(duì)黑土地長(zhǎng)坡緩坡水土流失的主要問(wèn)題，因地制宜地配置生物、工程和耕作各項(xiàng)水保措施，可有效減緩和防治黑土漫川漫崗區(qū)水土流失。崗頂?shù)谝坏婪谰€主要目的是減少濺蝕，削弱并攔截上坡來(lái)水來(lái)沙，涵養(yǎng)水源，改善土壤質(zhì)量；坡耕地第二道防線可截短坡長(zhǎng)，減緩徑流流速和侵蝕動(dòng)能，起到保護(hù)黑土層水分和養(yǎng)分，確保糧食安全的目的；而坡底的第三道防線主要是固溝保土，抑制侵蝕發(fā)展，恢復(fù)土地資源。

圖2 通雙小流域年人均收入變化情況

表4 拜泉縣通雙小流域治理前后0－10cm土層養(yǎng)分變化 mg／kg

本文將黑土漫川漫崗區(qū)通雙小流域三道防線與黃土高原南小河溝小流域形成的三道防線［16］進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者既有相同之處又有明顯不同。相同之處在于兩者都通過(guò)因地制宜地合理配置各項(xiàng)水保措施來(lái)有效控制流域水土流失，從而促進(jìn)流域可持續(xù)發(fā)展。而兩者在功能、機(jī)理和措施配置上都明顯不同：（1）黑土漫川漫崗區(qū)水土流失主要問(wèn)題是黑土剝離導(dǎo)致土地喪失生產(chǎn)力。因此漫川漫崗區(qū)三道防線的主要功能是保水保肥，恢復(fù)土地生產(chǎn)力。而黃土高原水土流失最主要的問(wèn)題是泥沙流失造成下游河道淤積，因此黃土高原三道防線的主要功能是保土，減少入黃泥沙。（2）黑土漫川漫崗區(qū)三道防線主要通過(guò)截短坡長(zhǎng)、減少匯水面積達(dá)到攔蓄徑流的目的而防治坡面侵蝕，對(duì)于溝道侵蝕則主要通過(guò)植物跌水工程來(lái)保土；而黃土高原三道防線主要通過(guò)防護(hù)林體系增加徑流入滲、減緩徑流沖刷來(lái)減少坡面侵蝕產(chǎn)沙［23］，并在溝道以庫(kù)壩建造為主兼溝底防沖林來(lái)減少流出小流域的泥沙。

表5 通雙小流域水土流失治理直接經(jīng)濟(jì)效益參數(shù)［22］

總的來(lái)說(shuō)，通雙小流域運(yùn)用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，以水土保持綜合治理為基礎(chǔ)，立足流域資源，通過(guò)三道防線，實(shí)現(xiàn)土地利用與資源開(kāi)發(fā)相結(jié)合，發(fā)展流域經(jīng)濟(jì)，達(dá)到保持水土，提高土地生產(chǎn)力的目的。同時(shí)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各個(gè)因素，在管理體系建設(shè)、服務(wù)保障體系建設(shè)、區(qū)域布局和措施配置等水土流失綜合治理技術(shù)體系方面采取系統(tǒng)綜合治理，使之協(xié)調(diào)發(fā)展，從而建立了基于流域的水土流失綜合治理模式體系。經(jīng)水土保持綜合治理，流域的生態(tài)環(huán)境有較大改善，洪澇災(zāi)害得以解除或減緩，同時(shí)帶動(dòng)了農(nóng)、林副產(chǎn)品及加工的發(fā)展，體現(xiàn)了水土整治與資源開(kāi)發(fā)的巨大效益，生態(tài)經(jīng)濟(jì)型流域治理可改善生產(chǎn)條件，引領(lǐng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民脫貧致富，有效促進(jìn)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)論

從以上分析可以看出，針對(duì)漫川漫崗水力侵蝕區(qū)典型小流域地貌特點(diǎn)及水土流失主要問(wèn)題，通雙小流域形成了水土流失綜合防治體系，即三道防線體系：崗頂?shù)谝坏婪谰€減少濺蝕，削弱并攔截上坡來(lái)水來(lái)沙，涵養(yǎng)水源，改善土壤質(zhì)量；坡耕地第二道防線截短坡長(zhǎng)，減緩徑流流速和侵蝕動(dòng)能；而坡底第三道防線主要是植物跌水固溝保土，抑制侵蝕發(fā)展，恢復(fù)土地資源。該三道防線因地制宜地合理配置生物和工程等水土流失治理措施，形成由崗頂?shù)綔系赖牧Ⅲw防護(hù)體系，可有效防治典型的漫川漫崗黑土區(qū)坡面侵蝕和溝道侵蝕，保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用水土資源，有力促進(jìn)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與黃土高原形成的三道防線在功能、機(jī)理和措施配置上有一定的區(qū)別。通過(guò)幾十年的水土流失治理，目前通雙小流域森林覆蓋度顯著增加，生態(tài)環(huán)境得到有效改善。流域由強(qiáng)侵蝕區(qū)（侵蝕模數(shù)為6 600t／km2·a）改善為微侵蝕區(qū)（侵蝕模數(shù)為300t／km2·a），土壤得到明顯改善，糧食產(chǎn)量提高，經(jīng)濟(jì)效益增加，年人均收入由1985年的1 100元上升至2005年的2 700元，提高了145.5%，有利于改善流域居民生活質(zhì)量。為典型黑土漫川漫崗水力侵蝕區(qū)小流域水土流失的有效防治和生態(tài)建設(shè)提供具有樣板作用的借鑒。

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