南方紅壤區(qū)水土流失現(xiàn)狀及防控技術(shù)探討

林福興　黃東風(fēng)　林敬蘭　謝建華　楊舜成

摘 要：該文闡述了南方紅壤區(qū)水土流失現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了該區(qū)水土流失防控的主要技術(shù)，主要包括工程措施、生物措施和封育措施，并指出該區(qū)今后水土流失防治重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)深入研究的方向，旨在為該地區(qū)今后水土流失防治和土地開發(fā)、利用、保護(hù)與整治提供借鑒。

關(guān)鍵詞：南方紅壤區(qū) 水土流失 現(xiàn)狀 防控技術(shù) 研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S157.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（c）-0227-02

中國(guó)南方紅壤區(qū)地域廣袤，總面積達(dá)1.2×106 km2，約占全國(guó)的12%[1]，是我國(guó)重要的糧、油、經(jīng)作和木材的生產(chǎn)基地，其中水稻產(chǎn)量占全國(guó)的75%，糧食總產(chǎn)量占全國(guó)的1/3，在我國(guó)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用[2]。同時(shí)該區(qū)受區(qū)域獨(dú)特的地形和氣候影響，如夏季高溫暴雨集中，土壤風(fēng)化程度高、可侵蝕性極強(qiáng)，地形以山地丘陵為主，地形破碎，坡度大，母巖抗蝕力弱，同時(shí)該區(qū)人口密度大，土地人為開發(fā)力度強(qiáng)，破壞程度高，水土流失極其嚴(yán)重[3-4]。因此，水土流失問題已嚴(yán)重阻礙了該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境改善、人民生活質(zhì)量提高，解決好水土流失問題具有廣泛而深遠(yuǎn)的意義。據(jù)此，本文闡述了南方紅壤區(qū)水土流失現(xiàn)狀及其存在的主要問題，重點(diǎn)介紹了該區(qū)水土流失防控的主要技術(shù)，并指出該區(qū)今后水土流失防治重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)深入研究的方向，旨在為今后該地區(qū)水土流失防治和土地開發(fā)、利用、保護(hù)與整治提供借鑒。

1 南方紅壤區(qū)水土流失現(xiàn)狀

據(jù)水利部最新監(jiān)測(cè)結(jié)果[5]，我國(guó)南方紅壤區(qū)共有水土流失面積13.12萬 km2，占土地總面積的15.06%，其中輕度侵蝕、中度侵蝕、強(qiáng)度以上侵蝕分別占紅壤區(qū)面積的7.03%、5.56%、2.47%。即，輕度和中度侵蝕面積占我國(guó)南方紅壤區(qū)總水土流失面積的83.54%，而強(qiáng)度以上水土流失面積占紅壤區(qū)總流失面積的16.46%。其中，贛南、湘西、湘贛、閩粵東部等的山地丘陵區(qū)水土流失相對(duì)更為嚴(yán)重[6]。趙其國(guó)于2005年對(duì)我國(guó)南方紅壤區(qū)（粵，瓊、贛、浙、閩、皖、鄂、湘等8省）水土流失與生態(tài)安全的綜合科學(xué)考察結(jié)果表明，南方紅壤區(qū)水土流失狀況總的趨勢(shì)是：整體好轉(zhuǎn)，局部惡化[7]。具體表現(xiàn)為：水土流失總面積減少，但局部區(qū)域加重；中度水土流失面積減少，但輕度或重度水土流失面積變化各異；已有水土流失面積顯著減少，但新增水土流失面積不斷增加[7-10]。因此，我國(guó)南方紅壤區(qū)水土流失仍處于邊治理邊破壞的困局，今后治理任務(wù)仍然十分艱巨。

2 南方紅壤區(qū)水土流失的主要防控技術(shù)

目前水土流失的主要防控技術(shù)大致有3大類，即工程措施、生物措施和封育措施[11-13]。

2.1 工程措施

水土流失的工程措施主要包括：（1）坡面治理工程 坡面治理工程是指通過改變侵蝕坡面的微地形（如截短坡長(zhǎng)、粗糙坡面等）來分散坡面徑流或延長(zhǎng)徑流停蓄時(shí)間，增加地表入滲，減少徑流沖刷的人為工程，主要包括坡改梯工程、坡面水系工程（如排灌溝渠、蓄水池窖、沉沙池等）和田間道路工程，主要開墾水平溝，結(jié)合水平臺(tái)地、撩壕等措施加以組合配置[14]。羅學(xué)升[15]的試驗(yàn)結(jié)果顯示，長(zhǎng)汀河田八十里河低效馬尾松林在實(shí)施水平溝坡面工程6a之后，林地土壤侵蝕模數(shù)下降幅度達(dá)94%～97%，植被覆蓋度上升至90%～98%。姚毅臣等[16]研究表明，江西省修水縣罐窯村的馬尾松殘次林通過實(shí)施水平溝、水平臺(tái)地、反坡地、撩壕4種坡面工程，3a內(nèi)林地水土流失由試驗(yàn)前的強(qiáng)度流失降為輕度流失，4種坡面工程治理下的土壤流失量比對(duì)照減少了66.2%～70.6%，表層（0～20 cm）土壤含水量比對(duì)照高出0.5%～4.9%，其中以水平溝的綜合治理效益最佳。（2）溝道防護(hù)工程 溝道防護(hù)工程是指在溝道建設(shè)一系列的攔沙壩和谷坊群，并在溝岸擴(kuò)張和溝頭溯源侵蝕嚴(yán)重的溝道輔以刺槐等植物措施，進(jìn)行多層攔蓄，防止溝道下切，防治水土流失、減少入河入庫泥沙的溝道防護(hù)系統(tǒng)。為了進(jìn)一步鞏固退耕還林還草和生態(tài)自然修復(fù)的成果，可結(jié)合溝道防護(hù)，將低效或無效的寬闊溝道中的劣質(zhì)地加以培肥改造，提高肥力水平，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，培育和增加目前日趨減少的寶貴耕地資源。（3）疏溪固堤工程疏溪固堤工程是指在流域面積在10 km2以內(nèi)、防洪標(biāo)準(zhǔn)低于20a一遇、溝道比較開闊并且保護(hù)農(nóng)田面積較大的小流域溝道上進(jìn)行疏浚河道和溝道中的淤積物，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，減輕山洪災(zāi)害，穩(wěn)定退耕還林還草成果的工程。（4）治塘筑堰工程 該工程主要是指清淤現(xiàn)有淤積嚴(yán)重的山塘，疏通現(xiàn)有排灌溝渠，并根據(jù)農(nóng)田灌溉需要和解決部分地方人畜飲水之需，新建部分塘堰，以改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高小流域的減沙率的工程。（5）崩崗治理工程不同類型崩崗宜采用相適宜的治理工程：對(duì)于瓢形、條形和部分混合形崩崗宜采用“上截、中削、下堵、內(nèi)外綠化、適當(dāng)造田”的崩崗治理工程[17，13-18]；對(duì)于溝口較寬的弧形崩崗與少數(shù)條形崩崗，則宜采用擋土墻（護(hù)岸固坡）等工程措施[19]；對(duì)于發(fā)育旺盛的活動(dòng)型崩崗宜采用在崩口下游修建谷坊或攔沙壩，堤壩內(nèi)外恢復(fù)植被，促其自然穩(wěn)定，重點(diǎn)防止其造成的危害；對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的崩崗宜采取林草治理和封禁治理措施，促使植被自然恢復(fù)；對(duì)發(fā)育初期、崩口規(guī)模較小的崩崗宜采取工程措施與林草措施相結(jié)合的方法，以求盡快固定崩口。

2.2 生物措施

生物措施（亦稱林草措施）是通過植樹種草結(jié)合發(fā)展經(jīng)濟(jì)植物和畜牧業(yè)，增加地面森林覆蓋率，保持水土與涵養(yǎng)水源地措施[20]，主要包括水土保持林、經(jīng)濟(jì)林果和種草等措施。王峰等[21]總結(jié)了南方紅壤丘陵區(qū)水土流失生物措施治理的主要類型，即：（1）荒山綠化水土保持型 主要是指在荒山上進(jìn)行塊狀整地，采用楓香×木荷、板栗×楊梅、酸棗×絲栗等樹種按"品"字形配置造林，盡量保留原始植被，減少水土流失的工程。（2）低效林改造型 低效林主要有馬尾松、杉木、油茶三種，這些類型在南方林區(qū)具有代表性。①馬尾松低效林 宜采用群團(tuán)狀配置穴狀種植方法，或沿坡面布設(shè)竹節(jié)溝。立地條件差的地段以種植先鋒植物鐵芒箕為主；在立地稍好的地段補(bǔ)植木荷、胡枝子、合歡、刺槐等。②杉木低效林 宜采取闊葉樹種隔帶補(bǔ)植措施，補(bǔ)植樹種主要有楓香、板栗。③油茶低效林 宜采用加強(qiáng)中耕、施肥、修剪等撫育管理和大苗補(bǔ)植措施，使每畝達(dá)到1200株左右，通過3～4 a培育，有望實(shí)現(xiàn)更新扶壯。（3）廢棄礦場(chǎng)治理型 廢棄礦場(chǎng)可劃分為裸巖區(qū)、礦床區(qū)、礦渣區(qū)和沖淤區(qū)，通常采用生物措施與工程措施相結(jié)合方法進(jìn)行治理[22]。對(duì)于裸巖區(qū)，宜采用本地爬藤物種進(jìn)行坡面種植覆蓋；對(duì)于礦床區(qū)，宜采用穴狀整地、客土并施足底肥后栽植當(dāng)?shù)剡m宜樹種（如板栗、楊梅等）；對(duì)于礦渣（尾砂）區(qū)，宜根據(jù)地形開設(shè)好排水溝，水平階整地，階內(nèi)竹節(jié)溝設(shè)置，臺(tái)階上挖出植穴，客土施肥后種植當(dāng)?shù)剡m宜樹種；對(duì)于沖淤區(qū)，宜先直接就地移植當(dāng)?shù)剡m宜的鄉(xiāng)土植被（如小葉芭茅），盡快覆蓋地面，減少水土流失。（4）河岸治理護(hù)岸型 宜采用在沿河的一側(cè)種植楓楊或柳樹，或密植形成攔沙掛淤植物籬；在其內(nèi)部，成片種植黃竹；在靠近農(nóng)田地段成排種植柳樹或楓楊；在常年洪水位之上地段種植芭茅。（5）果園生物護(hù)埂型 宜采用在平臺(tái)邊成排種植黃梔子和金銀花等植物營(yíng)建生物埂，在平臺(tái)的內(nèi)側(cè)修配竹節(jié)溝，在排水系統(tǒng)兩端建沉沙池和排水系統(tǒng)。（6）道路護(hù)坡固土型 宜采用喬-灌-草合理配置，形成立體防護(hù)植物帶。endprint

2.3 封育措施

封育措施，適用于具有一定數(shù)量母樹或根蘗更新能力較強(qiáng)的中輕度水土流失區(qū)，主要內(nèi)容包括：劃定封禁區(qū)域周邊界線，設(shè)立封禁標(biāo)志碑牌，實(shí)施全封、輪封、半封或季節(jié)性封育管護(hù)，采取撫育管理、補(bǔ)植補(bǔ)種、舍飼養(yǎng)畜、沼氣池建設(shè)、草場(chǎng)改良、圍欄建設(shè)和生態(tài)移民等措施[13]。該措施是我國(guó)南方紅壤丘陵區(qū)退化人工次生林植被快速恢復(fù)和林下水土流失治理最有效、最經(jīng)濟(jì)、最科學(xué)的措施[14]。短期封育可顯著提高林下植被的蓋度、物種多樣性、生長(zhǎng)狀況及其水土保持效益[23-24]；而長(zhǎng)期封育則能夠全面地改善退化馬尾松生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能[25-27]，林下水土流失問題從根本上得以解決[28]。但封育措施僅適用于外界干擾破壞力小于原來生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的閾限（臨界點(diǎn)），當(dāng)系統(tǒng)遭遇超過其自我恢復(fù)能力的外界干擾下，即使進(jìn)行封育處理，系統(tǒng)也不能自我恢復(fù)到原來狀態(tài)[29]。

3 研究展望

南方紅壤區(qū)水土保持工作自建國(guó)以來已有60多年的實(shí)踐探索，雖然已在水土流失防控技術(shù)和治理模式上取得顯著成效，但當(dāng)前面臨著水土流失“局部區(qū)域加重”和“新增面積不斷增加”的兩大困局，今后水土流失治理任務(wù)仍然艱巨。今后南方紅壤區(qū)水土流失防治應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下幾方面的深入研究。

3.1 加強(qiáng)小流域水土流失基礎(chǔ)理論、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及科技進(jìn)步，促進(jìn)小流域可持續(xù)發(fā)展

雖然我國(guó)小流域水土保持綜合治理工作已歷經(jīng)30多年實(shí)踐，并總結(jié)出小流域綜合治理與開發(fā)的基本模式，但關(guān)于小流域水土流失防治的基礎(chǔ)理論、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及科技進(jìn)步方面仍然面臨諸多問題，需要今后加強(qiáng)深入研究，主要包括：各種水的損失和侵蝕深層機(jī)理、侵蝕發(fā)展規(guī)律，以及侵蝕模型評(píng)估預(yù)測(cè)；土壤侵蝕變化的規(guī)律及其影響因素的模型構(gòu)建；深入研究人工次生林的森林覆蓋率、植被覆蓋度與水土流失的關(guān)系規(guī)律；具體小流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)與調(diào)控理論體系構(gòu)建；3S技術(shù)在在小流域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的深層次應(yīng)用[30，31]，構(gòu)建中國(guó)水土流失監(jiān)測(cè)信息、趨勢(shì)預(yù)測(cè)的定期動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)；以可持續(xù)發(fā)展理論指導(dǎo)山區(qū)流域的水土流失綜合治理與開發(fā)，研究制定適合于我國(guó)國(guó)情的流域可持續(xù)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)體系。

3.2 加強(qiáng)水土流失與生態(tài)安全、生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系及其生態(tài)評(píng)價(jià)體系的深入研究

重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的深入研究：確定水土流失的數(shù)量及質(zhì)量與生態(tài)安全指標(biāo)體系；面源污染與人體健康的內(nèi)在關(guān)系研究；有關(guān)“生態(tài)安全與水土流失”的影響程度與模式；水土流失與區(qū)域綜合治理開發(fā)內(nèi)在機(jī)制關(guān)系研究；發(fā)展地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自主治理水土流失的互動(dòng)機(jī)制；確定區(qū)域性水土流失方程、生態(tài)安全措施及地區(qū)生物多樣性的保護(hù)比例與范圍，建立地區(qū)性水土流失閾值體系。

3.3 加強(qiáng)水土流失治理經(jīng)驗(yàn)與模式的深化研究

著重對(duì)地區(qū)內(nèi)不同強(qiáng)度水土流失的治理經(jīng)驗(yàn)、坡耕地林-果-草治理經(jīng)驗(yàn)、崩崗地治理經(jīng)驗(yàn)、林下流治理經(jīng)驗(yàn)，各種形式的自主式企業(yè)管理、開發(fā)治理經(jīng)驗(yàn)與模式進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與深入理論研究，從體制與實(shí)踐中尋求進(jìn)一步發(fā)展與推廣的途徑。

3.4 加強(qiáng)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定研究

目前南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理主要是根據(jù)《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》（GB/T16453.1～16453.6-2008）的相關(guān)要求，以及參考長(zhǎng)江水利委員會(huì)編著的《長(zhǎng)江流域水土保持技術(shù)手冊(cè)》和《長(zhǎng)江流域水土保持小型水利水保工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》。一直以來，由于缺乏南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，致使該區(qū)有些措施即使符合國(guó)家規(guī)范，但卻治理效益不佳；同時(shí)該區(qū)有些地方經(jīng)多年實(shí)踐創(chuàng)造的水土流失治理經(jīng)驗(yàn)和特色也未能進(jìn)行全面總結(jié)及大面積推廣和應(yīng)用，許多經(jīng)濟(jì)效益很高且應(yīng)用價(jià)值很大的科技成果被擱置[13]。因此，為總結(jié)及推廣應(yīng)用該區(qū)水土流失治理經(jīng)驗(yàn)和特色，規(guī)范該區(qū)水土流失治理技術(shù)，更好地指導(dǎo)該區(qū)水土流失綜合治理工作，今后應(yīng)該加強(qiáng)南方紅壤丘陵區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定研究。

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