遼西山地丘陵區(qū)生態(tài)景觀清潔型小流域治理模式探索與實(shí)踐

劉立權(quán)，范昊鳴，王 亮，王輔強(qiáng)

(1.遼寧省水土保持局，遼寧 沈陽(yáng) 110003； 2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué), 遼寧 沈陽(yáng) 110161；3.朝陽(yáng)市水土保持局, 遼寧 朝陽(yáng) 122000)

遼寧省西部是遼寧乃至全國(guó)水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū)，多年來(lái)，在各級(jí)黨委政府的領(lǐng)導(dǎo)下，借助國(guó)家八大片水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程的契機(jī)，經(jīng)過(guò)幾十年的不懈治理，取得了明顯成效，也形成了成功經(jīng)驗(yàn)。但是，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的深入發(fā)展，傳統(tǒng)的治理模式已經(jīng)不能滿足人們的需要。按照國(guó)家倡導(dǎo)的清潔小流域治理方向，以朝陽(yáng)市駱駝山小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，于2005—2012年進(jìn)行了“遼西山地丘陵區(qū)生態(tài)景觀清潔型小流域治理模式”的探索研究和治理實(shí)踐。模式推廣實(shí)踐證明，遼西山地丘陵區(qū)打造生態(tài)景觀清潔型小流域，不僅是對(duì)該地區(qū)水土流失治理措施手段的提升，而且是對(duì)山地丘陵區(qū)治理模式的豐富和創(chuàng)新。

1 流域基本情況

朝陽(yáng)市駱駝山小流域位于遼寧西部的朝陽(yáng)市近郊雙塔區(qū)長(zhǎng)寶鄉(xiāng)境內(nèi)，距朝陽(yáng)市區(qū)15 km，總面積14.08 km2，主溝長(zhǎng)10 km，地貌類型為低山丘陵。流域內(nèi)分布著9個(gè)自然屯，有216戶736口人。20世紀(jì)90年代初，流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱，植被覆蓋率僅為30%，水土流失嚴(yán)重，水土流失面積12.5 km2，占總面積的88.8%，其中：輕度侵蝕面積2.5 km2，中度侵蝕面積6.9 km2，強(qiáng)烈及其以上侵蝕面積3.1 km2。人均耕地0.25 hm2，人均糧食產(chǎn)量578 kg，人均純收入530元。水土流失嚴(yán)重、土地利用不合理導(dǎo)致的生態(tài)失調(diào)、生產(chǎn)條件低下成為制約流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。

駱駝山小流域地處國(guó)家水土保持重點(diǎn)治理區(qū)大凌河上游，是我國(guó)東北漫崗山地丘陵區(qū)的典型區(qū)域，特殊的地理位置決定了它特殊的歷史使命。該流域肩負(fù)著引領(lǐng)國(guó)家水土保持重點(diǎn)治理區(qū)與生態(tài)清潔型小流域建設(shè)精品工程的示范作用；同時(shí)，肩負(fù)著依托項(xiàng)目區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)旅游資源和當(dāng)?shù)靥厣止c高效保護(hù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展壯大生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)步伐的使命。

2 治理理念和治理方略

生態(tài)景觀清潔型小流域治理是小流域綜合治理的發(fā)展、完善和提高。其工程建設(shè)以水土流失綜合治理為基礎(chǔ)，全面做好流域治理、生態(tài)修復(fù)、水系整治和人居環(huán)境改善，建立面源污染控制、人為水土流失防治等管理制度，加強(qiáng)相關(guān)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等。其建設(shè)內(nèi)容不僅僅限于“山披綠，水變清，民富?！钡戎笜?biāo)量的變化，而且更注重指標(biāo)質(zhì)的提高，建設(shè)的著力點(diǎn)是改善農(nóng)村水土流失地區(qū)生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境。

2.1 治理理念

堅(jiān)持引領(lǐng)國(guó)家重點(diǎn)治理區(qū)建設(shè)精品工程示范作用的理念；堅(jiān)持人與自然和諧相處、新農(nóng)村與生態(tài)文明建設(shè)相結(jié)合的理念；堅(jiān)持以小流域綜合治理為基礎(chǔ)、以特色林果開發(fā)和鄉(xiāng)村生態(tài)游產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的理念。

2.2 治理方略

以水利部開展生態(tài)清潔型小流域試點(diǎn)工程為契機(jī)，以水土保持生態(tài)建設(shè)為基礎(chǔ)，以開發(fā)特色林果主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、打造鄉(xiāng)村生態(tài)游品牌、開展科教興農(nóng)示范為重點(diǎn)，以五大水土保持功能區(qū)的19個(gè)典型科技園或點(diǎn)建設(shè)為依托，以促進(jìn)鄉(xiāng)村生態(tài)游與水土保持科技示范有機(jī)結(jié)合、加速新農(nóng)村建設(shè)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)民脫貧致富奔小康為目標(biāo)，將項(xiàng)目區(qū)建成集防治開發(fā)、科研生產(chǎn)、科普教育、生態(tài)觀光于一體的試驗(yàn)示范基地。

3 治理成果

3.1 水土保持技術(shù)示范與推廣功能區(qū)

該功能區(qū)占地面積839.4 hm2，以匯集、展示及推廣應(yīng)用當(dāng)今先進(jìn)的水土保持生態(tài)清潔型小流域治理單項(xiàng)技術(shù)及系統(tǒng)集成技術(shù)為主要功能，為水土保持工作者、民眾等提供生態(tài)景觀清潔型小流域水土流失綜合治理的樣板示范及科技服務(wù)。本功能區(qū)設(shè)置生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范園、坡面標(biāo)準(zhǔn)化水平梯田技術(shù)示范園、溝道壩系整治技術(shù)示范園、特色林果產(chǎn)業(yè)示范園、高效設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園等5個(gè)典型科技園區(qū)。

3.1.1 生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范園

根據(jù)示范基地自然特點(diǎn)及條件，憑借朝陽(yáng)市駱駝山小流域多年的封育成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，圍繞示范基地山頂部及周邊區(qū)域，建設(shè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范園區(qū)。該園區(qū)建設(shè)既可為駱駝山風(fēng)景區(qū)提供保護(hù)和延伸，又可為干旱、半干旱地區(qū)實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程提供示范樣板和技術(shù)支撐。重點(diǎn)是對(duì)坡面現(xiàn)有的灌草群落和殘疏林群落實(shí)施封育措施，以封禁保護(hù)植被的自然恢復(fù)，同時(shí)輔以補(bǔ)植、補(bǔ)播等撫育措施，促進(jìn)植被更新恢復(fù)。

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)化水平梯田技術(shù)示范園

水平梯田是加速坡耕地水土流失治理、提高坡耕地土地生產(chǎn)力的一種行之有效的工程技術(shù)。該示范基地坡面的底部或坡腳處，土層較厚，坡度在10°左右，水土流失相對(duì)較輕，通過(guò)修建高標(biāo)準(zhǔn)水平梯田或果樹梯(臺(tái))田，同時(shí)配置節(jié)水灌溉設(shè)施，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化水平梯田技術(shù)示范園，以保證人均1/15 hm2高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)田，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，合理利用土地，提高土地生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)結(jié)合坡耕地對(duì)比區(qū)，用科學(xué)數(shù)據(jù)與事實(shí)示范、印證水平梯田攔蓄地表徑流，變“三跑田”為“三保田”的作用。

3.1.3 溝道壩系整治技術(shù)示范園

該示范基地平均溝壑密度1.62 km/km2，大小溝壑36條，通過(guò)多年來(lái)的溝道治理，建設(shè)了一定數(shù)量的谷坊工程，已經(jīng)淤出田地。但是流域仍有部分溝道侵蝕較為嚴(yán)重，加速治理這部分溝道也是本項(xiàng)目的重要工作之一?；诖?，針對(duì)示范基地溝壑侵蝕現(xiàn)狀，我們采取了工程措施與植物封溝結(jié)合的治理方式，以期達(dá)到蓄水保土、穩(wěn)定溝道的目的。在支毛溝上游修筑土、石谷坊，種植楊、柳樹等防沖耐濕樹種，溝底造防沖林及速生豐產(chǎn)林；在主溝道的中、下游，修建漿砌石谷坊或塘壩，為示范區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉水源，并為示范區(qū)提供娛樂(lè)游憩和生活用水。該園集中體現(xiàn)了匯水溝谷的綜合整治，園區(qū)占地面積110.22 hm2。

3.1.4 特色林果產(chǎn)業(yè)示范園

該園區(qū)分布在示范基地坡面中部和中下部，水土流失也較為嚴(yán)重，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)立地條件，結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，高標(biāo)準(zhǔn)、大規(guī)模種植安果梨、山杏、大扁杏和大棗，培育優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)基地，按照立足龍頭建設(shè)基地、突出特色建設(shè)基地、依托市場(chǎng)建設(shè)基地、連片開發(fā)建設(shè)基地的思路，推動(dòng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)型經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為本地區(qū)及周邊地區(qū)提供特色林果生態(tài)產(chǎn)業(yè)示范樣板。同時(shí)，選擇部分立地條件好的地段建設(shè)安果梨、大棗等生態(tài)休閑采摘園和降雨徑流集蓄節(jié)水灌溉示范園，增強(qiáng)特色林果產(chǎn)業(yè)的示范推廣效果。該園區(qū)占地面積460.16 hm2。

3.1.5 高效設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園

該示范區(qū)坡耕地資源豐富，年平均無(wú)霜期只有144 d，≥10 ℃積溫3 317.4 ℃，一年之中有半年時(shí)間處于閑置狀態(tài)，嚴(yán)酷的自然條件嚴(yán)重制約著該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)坡地蔬菜溫室大棚是發(fā)展山區(qū)“霜期”農(nóng)業(yè)建設(shè)的新途徑?；诖?，我們?cè)诘貏?shì)比較平緩、土層較厚的石門溝中部的坡腳處，借助山坡地的有利地形發(fā)展坡地溫室大棚，種植黃瓜、西紅柿、草莓等蔬菜和瓜果，建設(shè)高效設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園。同時(shí)建立部分溫室大棚蔬菜采摘與節(jié)水灌溉技術(shù)示范園，增加設(shè)施農(nóng)業(yè)的示范推廣效果。該園區(qū)占地面積24.15 hm2。

3.2 水土保持生態(tài)休閑與觀光功能區(qū)

該功能區(qū)以駱駝山小流域的石門溝景區(qū)為中心，向周邊輻射，利用濱水地帶優(yōu)越的環(huán)境條件，在景區(qū)現(xiàn)有特色景點(diǎn)的基礎(chǔ)上，因地制宜設(shè)置和完善精品景點(diǎn)。鄉(xiāng)村旅游活動(dòng)以參與、體驗(yàn)、品嘗、認(rèn)識(shí)、避暑為主，景點(diǎn)布設(shè)以靠近主干道的農(nóng)家果園、森林、畜牧養(yǎng)殖園等為主，其次是各自然景觀與人文景觀。如梨園草場(chǎng)，可以讓游客參與梨園內(nèi)的勞作和牧草的收割，使游客在欣賞自然風(fēng)光的同時(shí)體驗(yàn)勞動(dòng)的樂(lè)趣；畜牧養(yǎng)殖園，可以允許游客參與動(dòng)物的喂養(yǎng)，參觀養(yǎng)殖園內(nèi)的珍貴動(dòng)物，了解各種動(dòng)物的生活習(xí)性，掌握動(dòng)物知識(shí)等；果園區(qū)，在大棗、山棗、大扁杏、梨、蘋果等成熟的季節(jié)，允許游客自行采摘、品嘗，為民眾提供一個(gè)展示當(dāng)?shù)鬲?dú)特環(huán)境資源與歷史人文資源優(yōu)勢(shì)的生態(tài)休閑與觀光基地。該功能區(qū)占地432.5 hm2，主要設(shè)置了仙女迎賓、仿古山門、駝山香雪、節(jié)水灌溉采摘園、駱駝隱跡、龍飛鳳舞、佛光普照、民族風(fēng)情農(nóng)家樂(lè)等旅游觀光景點(diǎn)。

3.3 水土保持科學(xué)試驗(yàn)示范功能區(qū)

該功能區(qū)占地39.3 hm2，以科學(xué)試驗(yàn)研究為主。通過(guò)建立徑流觀測(cè)試驗(yàn)小區(qū)、卡口站和小型氣象觀測(cè)站，圍繞水土流失、水土保持綜合防治技術(shù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)技術(shù)，以及半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)等，開展不同內(nèi)容的試驗(yàn)研究與監(jiān)測(cè)，為廣大科學(xué)研究人員提供研究示范基地，為政府科學(xué)決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本功能區(qū)設(shè)置氣象因子監(jiān)測(cè)園、水土流失監(jiān)測(cè)園和土壤水文生態(tài)監(jiān)測(cè)園3個(gè)典型科技園區(qū)。

3.4 水土保持科普宣傳與教育展示功能區(qū)

該功能區(qū)以宣傳、科普教育、培訓(xùn)和辦公為主要功能，總占地2.1 hm2，為廣大的中小學(xué)生、民眾及對(duì)外技術(shù)交流等提供服務(wù)。建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)辦公室、化學(xué)分析室、青少年科普教育活動(dòng)室和易于更新的宣傳窗、水土保持成果展示窗，使該功能區(qū)成為青少年乃至全社會(huì)了解水土保持、增加環(huán)境保護(hù)意識(shí)、欣賞水土保持生態(tài)建設(shè)與科研試驗(yàn)成果及示范基地建設(shè)成果的展示平臺(tái)。

3.5 綜合管理服務(wù)功能區(qū)

該功能區(qū)位于溝底河道兩側(cè)地形平坦區(qū)域，主要在流域入口及出口的兩側(cè)。主要功能是對(duì)全流域進(jìn)行監(jiān)控與管理，并提供后勤服務(wù)、餐飲娛樂(lè)及旅游管理。其設(shè)計(jì)和建設(shè)集整體形象展示、來(lái)客體驗(yàn)、旅游觀光于一體，將區(qū)域景點(diǎn)中的亮點(diǎn)加以提煉和濃縮。本功能區(qū)總占地94.7 hm2，主要包括入口仿古山門，入口綜合服務(wù)系統(tǒng)、道路，入口水系等。

4 研究成果

4.1 提出了生態(tài)景觀清潔型小流域治理的技術(shù)路線

(1)分析了類型區(qū)“一高兩集中”(蒸發(fā)量高，降雨和徑流均集中在夏季)的水資源時(shí)空分布特征，提出了可持續(xù)利用方略。

(2)確定了類型區(qū)典型小流域雨水資源化潛力，可為科學(xué)配置生態(tài)清潔型小流域治理與徑流攔蓄工程提供重要依據(jù)。

(3)揭示了類型區(qū)典型小流域產(chǎn)流產(chǎn)沙特征，建立了小流域坡耕地、林地和荒地產(chǎn)流及其相關(guān)因子的數(shù)學(xué)模型。

4.2 總結(jié)出了生態(tài)景觀清潔型小流域治理的關(guān)鍵技術(shù)

通過(guò)確立類型區(qū)治理理念、治理方略和五大水土保持功能區(qū)的19個(gè)典型科技園或點(diǎn)的建設(shè)，總結(jié)出了山地丘陵區(qū)各項(xiàng)水土保持措施的技術(shù)要求與規(guī)格、適宜區(qū)域和技術(shù)效果等。

(1)水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)。主要包括生態(tài)林地封禁保護(hù)技術(shù)、殘疏林地補(bǔ)植更新技術(shù)、灌草荒坡人工造林技術(shù)、生態(tài)林營(yíng)造技術(shù)等。

(2)山地丘陵區(qū)經(jīng)濟(jì)林高效栽培技術(shù)。主要包括復(fù)式梯田經(jīng)濟(jì)林高效栽培與水保耕作技術(shù)、坡地經(jīng)濟(jì)林牧草復(fù)合栽培與水保耕作技術(shù)、經(jīng)濟(jì)林造林技術(shù)。

(3)山地丘陵區(qū)坡耕地綜合治理工程技術(shù)。主要包括水平梯田與集流聚肥梯田工程技術(shù)、梯田堰埂樹種選擇技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)。

(4)山地丘陵區(qū)溝壑治理技術(shù)。主要包括水平槽整地工程技術(shù)、果樹臺(tái)田整地工程技術(shù)、溝頭防護(hù)工程技術(shù)、溝道谷坊工程技術(shù)、蓄排引水技術(shù)等。

4.3 建立了生態(tài)景觀清潔型小流域治理效益監(jiān)測(cè)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

(1)完成了治理效益監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究。確定了類型區(qū)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益及蓄水保土監(jiān)測(cè)的內(nèi)容、方法、技術(shù)路線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等研究?jī)?nèi)容。

(2)探索了駱駝山流域典型植被土壤養(yǎng)分空間分布特征?；隈橊勆叫×饔蚓哂羞|西山地丘陵區(qū)典型小流域的特點(diǎn)，以實(shí)施生態(tài)景觀清潔型小流域綜合治理后的土壤為研究對(duì)象，利用回歸克里格插值方法和“3S”技術(shù)理論，研究分析了小流域表層土壤養(yǎng)分含量的空間分布特征，探討了在實(shí)施生態(tài)景觀清潔型小流域綜合治理后，不同土地利用方式、地形因子、植被等因素對(duì)小流域表層土壤養(yǎng)分含量空間分布的影響，可為我國(guó)東北漫崗山地丘陵區(qū)生態(tài)景觀清潔型小流域治理及其效果的定量評(píng)價(jià)提供借鑒。

5 結(jié) 論

遼西山地丘陵區(qū)生態(tài)景觀清潔型小流域綜合治理關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目(2005—2012年)的實(shí)施，使得朝陽(yáng)市駱駝山小流域及示范推廣區(qū)域的水土流失得到全面綜合防治，區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到了明顯改善。建成的遼寧西部地區(qū)生態(tài)休閑旅游與水土保持生態(tài)清潔型小流域治理有機(jī)結(jié)合的科技示范基地成了廣大科技人員、中小學(xué)生的戶外教室，不僅吸引了廣大民眾前來(lái)觀光旅游，而且?guī)?dòng)了周邊地區(qū)生態(tài)清潔型小流域治理工程的建設(shè)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。

該項(xiàng)目建設(shè)各項(xiàng)治理措施全部發(fā)揮效益后，年可增加收益1 348萬(wàn)元。項(xiàng)目建設(shè)成果已在朝陽(yáng)縣等市屬7個(gè)縣(市、區(qū))進(jìn)行了推廣，示范推廣面積達(dá)350.6 km2，年可增加收益1.484億元。

經(jīng)過(guò)連續(xù)綜合治理，項(xiàng)目區(qū)完成水土流失治理面積1 176 hm2，水土流失治理程度達(dá)到94.30%，林草覆蓋率達(dá)到86.75%，形成了有效的水土保持綜合防治體系，水土資源得到合理利用，蓄水保土能力顯著增強(qiáng)，水土流失得到有效控制，并有效地改善了項(xiàng)目區(qū)及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

項(xiàng)目區(qū)綜合治理的社會(huì)效益可觀。經(jīng)過(guò)多年治理，項(xiàng)目區(qū)成了區(qū)域性水土保持科技示范基地；水文化與民俗文化交相輝映，形成了鄉(xiāng)村生態(tài)游品牌，促進(jìn)了旅游業(yè)發(fā)展；駱駝山核心示范區(qū)及各縣(市、區(qū))推廣區(qū)域樹立了城郊水土保持生態(tài)景觀清潔型綜合治理范例，保證了城市生態(tài)安全，提升了城市品位，為爭(zhēng)取國(guó)家生態(tài)文明城市奠定了基礎(chǔ)；項(xiàng)目區(qū)與各大專院校、科研單位及教育部門聯(lián)建聯(lián)動(dòng)，已成為國(guó)家級(jí)農(nóng)林院校學(xué)生實(shí)習(xí)基地和中小學(xué)科普教育基地。2013年底，駱駝山示范基地人均糧食產(chǎn)量達(dá)到730 kg，農(nóng)民年人均純收入達(dá)到8 500元，生態(tài)良好、生活富裕、環(huán)境優(yōu)美、社會(huì)和諧的局面正在形成。