山東省坡耕地水土流失特點(diǎn)及其防治技術(shù)

周士勇，耿靈生，田增剛

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

山東省坡耕地水土流失特點(diǎn)及其防治技術(shù)

周士勇，耿靈生，田增剛

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

【摘要】通過對山東省坡耕地分布特點(diǎn)及水土流失成因特點(diǎn)分析，提出了適合山東省坡耕地水土流失治理的綜合治理模式和防治技術(shù)，以期為山東省坡耕地水土流失綜合治理提供有益的借鑒。

【關(guān)鍵詞】坡耕地；水土流失；防治技術(shù)；山東省

1　山東省坡耕地分布特點(diǎn)

山東省耕地總面積750.56萬hm2，其中坡耕地21.38萬hm2，占全省耕地總面積的2.85%。坡耕地糧食單產(chǎn)僅為2688kg/hm2，遠(yuǎn)低于全省耕地糧食單產(chǎn)，需要加快坡耕地綜合治理工作。

從行政區(qū)分布看，山東省現(xiàn)有坡耕地分布在12市55個(gè)縣，分布較為零散，集中連片的坡耕地較少。坡耕地主要集中在泰沂山區(qū)，以淄博、棗莊、濰坊、泰安、日照、臨沂最為集中，其中日照、淄博、萊蕪、泰安4市的坡耕地面積占耕地總面積的比例均超過10%。坡耕地面積超過0.13萬hm2的有33個(gè)縣，坡耕地面積達(dá)到20.59萬hm2，占全省坡耕地總面積的96.3%。坡耕地面積超過0.67萬 hm2的有12個(gè)縣，坡耕地總面積達(dá)到13.31萬hm2，占全省坡耕地總面積的62.25%。

從所屬流域看，山東省坡耕地分布區(qū)涉及黃河流域和淮河流域（含山東獨(dú)流入海水系），其中泰安市、萊蕪市和濟(jì)南市下轄的平陰縣、長清區(qū)、歷城區(qū)的一部分屬于黃河流域，共有坡耕地面積4.87萬hm2，占山東省坡耕地總面積的22.77%；其它9個(gè)市和濟(jì)南市下轄的章丘市和歷城區(qū)的一部分屬于淮河流域和山東獨(dú)流入海水系，共有坡耕地面積16.51萬hm2，占山東省坡耕地總面積的77.21%。

從坡耕地坡度看，山東省現(xiàn)有坡耕地絕大部分分布在5°~25°，共有21.14萬hm2，占全省坡耕地總面積的98.86%。低坡度坡耕地占主導(dǎo)，適宜開展坡改梯工程，15°以下的坡耕地土層較厚，應(yīng)以機(jī)修寬面梯田為主；15°～25°坡耕地土層較薄，以人工修筑窄面梯田為主，田坎根據(jù)區(qū)域母巖類型，宜石則石，宜土則土。

2　坡耕地水土流失成因

山東省現(xiàn)有坡耕地面積占全省水土流失總面積的7.32%，水土流失較為嚴(yán)重，年均土壤流失量962.13萬t，占全省土壤流失總量5254萬t 的18.31%。坡耕地較集中地區(qū)水土流失量一般可占該地區(qū)水土流失總量的40%～60%，坡耕地面積大、坡度較陡的地區(qū)可高達(dá)70%～80%。坡耕地水土流失產(chǎn)生和發(fā)展的原因主要包括自然因素和人為因素。

自然因素主要為地形地貌、氣象、土壤質(zhì)地及植被蓋度等。坡耕地均處于山丘區(qū)，地形較為復(fù)雜、坡度較大、坡長較長、植被覆蓋度較低等是造成水土流失的主要原因；不利的氣候條件是造成坡耕地水土流失的又一主要原因，由于山東省汛期 （6～9月份）的降水量占全年降水量的70～80%，而且降雨強(qiáng)度大、歷時(shí)短，80～90%的土壤流失量發(fā)生在雨季，面蝕和細(xì)溝侵蝕對坡耕地生產(chǎn)力破壞嚴(yán)重；山東省坡耕地以棕壤和褐土為主，抗蝕能力差，也是造成水土流失嚴(yán)重的重要因子；坡耕地植被為農(nóng)作物，蓋度低且冬春季節(jié)處于裸露狀態(tài)，易于發(fā)生水土流失。

人為因素主要為不合理耕作方式和化肥使用等。坡耕地耕作活動(dòng)導(dǎo)致土壤疏松，耕種坡面無徑流攔、蓄、排措施，水土流失嚴(yán)重，而順坡耕作進(jìn)一步加劇了水土流失；施用化肥數(shù)量逐年增多，農(nóng)家肥施用量較少，致使土壤中的腐殖質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的含量逐年降低，土壤質(zhì)地變差，消弱了土壤抗蝕能力。

3　治理模式及治理技術(shù)

3.1治理模式

根據(jù)水土流失類型區(qū)和土壤巖性一致的原則，山東省坡耕地可以劃分為花崗片麻砂石低山丘陵區(qū)坡耕地和石灰?guī)r低山丘陵區(qū)坡耕地兩種類型?；◢徠樯笆蜕角鹆昶赂囟酁榫徠虑鹆陞^(qū)，高差相對較小，坡面坡度平緩，多為片麻巖且?guī)r石裸露，溝道發(fā)育不全但支毛溝較多，坡面破碎，土壤以棕壤為主，土壤質(zhì)地粗，結(jié)構(gòu)松散，保水保肥能力差。石灰?guī)r低山丘陵坡耕地，山地坡陡頂平，多形成塊狀、塔狀、層狀方山，溝谷切割較深，丘陵地溝谷相對寬淺，呈槽型狀，石灰?guī)r溶蝕裂隙發(fā)育；土壤以褐土為主，土層淺薄，易產(chǎn)生較明顯的淋溶作用，抗蝕能力較差。

山東省在長期的坡改梯歷史和坡耕地專項(xiàng)治理過程中積累了豐富的治理經(jīng)驗(yàn)。坡改梯工程必須與坡面水系工程相結(jié)合，根據(jù)自然地形做好截水和排水工程，適當(dāng)配置小型水利水保工程措施、如水池、沉砂凼等，可以有效排除坡耕地及其上游的地表徑流，并有效增加蓄水，減少水土流失，特別是修筑土坎水平梯田時(shí)排水系統(tǒng)必須完善。坡改梯的同時(shí)必須有生產(chǎn)道路相配套，有利于機(jī)械化生產(chǎn)和農(nóng)民耕作。具體治理模式應(yīng)以水平梯田為主，土坎梯田和石坎梯田相結(jié)合，機(jī)械修筑和人工修筑相結(jié)合，花崗片麻砂石低山丘陵區(qū)側(cè)重土坎梯田，石灰?guī)r低山丘陵區(qū)側(cè)重石坎梯田，結(jié)合坡改梯工程配套建設(shè)坡面雨水集蓄和灌排設(shè)施、田間道路和護(hù)埂措施。

3.2治理技術(shù)

1）坡改梯工程。水平梯田設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般采用10年一遇6h最大暴雨，攔截徑流80%以上，攔沙90%以上。對5°～15°坡耕地，土層比較厚，一般以人工和機(jī)械作業(yè)相結(jié)合，建設(shè)水平梯田，田面寬度10～20m，田坎宜土則土，宜石則石，達(dá)到地面平整，埂堰齊整，內(nèi)有排水溝，外坡穩(wěn)定，土坎堰埂建設(shè)生物地堰，栽植黃花、金銀花等護(hù)埂作物，田內(nèi)以種植糧食、發(fā)展經(jīng)果林和其它高效種植業(yè)為主。對于15°～25°坡耕地，此坡度之間地帶水土流失較為嚴(yán)重，土層較薄、耕作不方便、農(nóng)作物產(chǎn)出率低，進(jìn)行適度坡改梯治理，以發(fā)展經(jīng)果林為主。其中坡度15°～20°、土層厚度一般、地形破碎的坡耕地以人工修筑為主，田面寬度控制在6～10m。而坡度20°～25°、土層較薄、農(nóng)作物產(chǎn)量低的坡耕地以人工修筑隔坡梯田為主，田面寬度5～6m；對于25°以上坡耕地，以恢復(fù)林草、生態(tài)修復(fù)、封育治理為主要手段，依法推進(jìn)退耕還林還草。

2）地埂植物帶。對土坎中土質(zhì)較好且適宜種植的埂坎，采取栽植有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值且具備較好水土保持功能的經(jīng)濟(jì)植物，達(dá)到既充分利用土地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又有效進(jìn)行埂坎水保防護(hù)的目的。一般植物護(hù)埂采取栽植多年生的花椒、金銀花、黃花等，大力發(fā)展堰邊經(jīng)濟(jì)。

3）截、排水溝。根據(jù)設(shè)計(jì)區(qū)域的需要合理布設(shè)，一般按照10年一遇24h最大降雨設(shè)計(jì)，達(dá)到能排能灌的要求。截、排水溝應(yīng)與坡改梯、道路、沉沙池、蓄水工程等綜合設(shè)計(jì)，建成排水溝、截流溝、沉沙池、蓄水池等系統(tǒng)工程，形成完整的雨洪排放和利用體系。排水溝在地形較平緩的地方多采用土體結(jié)構(gòu)梯型斷面，在較陡的地方多采用漿砌石結(jié)構(gòu)矩形或梯形斷面。坡面溝渠工程設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮巖石破碎等不利地形，因地制宜，同時(shí)注意節(jié)約用地，使交叉建筑物最少、投資最省。

4）蓄水池。一般布設(shè)在坡面水流交匯處，并與排灌水溝、沉沙池形成水系網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般按10年一遇6h最大降雨量設(shè)計(jì)，容積一般為50～100m3左右，以滿足農(nóng)、林用水需要。設(shè)計(jì)布局中應(yīng)盡量少占耕地，來水應(yīng)充足，蓄引方便，造價(jià)低，地質(zhì)條件好，基礎(chǔ)穩(wěn)固，還應(yīng)離田間道路主干道較近，便于建筑材料搬運(yùn)。在地頭、地邊、地塊連接處和排水溝的內(nèi)部，進(jìn)入蓄水池前或陡槽末端、跌水下方、溝渠拐彎處配套沉沙池。

5）田間生產(chǎn)道路。生產(chǎn)道路選線應(yīng)充分利用有利地勢，綜合考慮路線平、縱、橫三個(gè)方向，以原有自然路為基礎(chǔ)，選定最有利的地形達(dá)到平面順適、縱坡均衡，橫面合理。路線應(yīng)盡量避開坍塌、滑坡等不良地段，盡量少占農(nóng)田。在與已有自然溝道交叉時(shí)需布設(shè)涵管。田間生產(chǎn)道路以通行農(nóng)業(yè)機(jī)械和中小型運(yùn)輸車輛為主，采用砂石路面，路面寬度以4～5m為宜。

4　治理成效

首先，坡改梯工程建設(shè)改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高了農(nóng)民收入。坡改梯工程使坡耕地變成了梯田，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件大為改善，耕地的保水、保墑、保肥能力增強(qiáng)，土地生產(chǎn)力大幅增加，糧食產(chǎn)量增加了一倍以上，低產(chǎn)田變成了基本農(nóng)田，使農(nóng)民人均基本農(nóng)田數(shù)量增加，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)取得較大發(fā)展。其次，坡改梯推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。坡改梯后，機(jī)耕、機(jī)播、機(jī)械運(yùn)肥、機(jī)械拉運(yùn)等現(xiàn)代化工具可廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率發(fā)生了很大變化；地膜玉米、膜側(cè)小麥、立體復(fù)合等種植新技術(shù)得到推廣應(yīng)用，有效地提高了糧食生產(chǎn)水平。第三，坡改梯促進(jìn)了勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，提高了勞動(dòng)力資源配置效率，小型農(nóng)業(yè)機(jī)械廣泛使用，節(jié)約了勞動(dòng)力，加速了農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，增加了農(nóng)民收入。

資助課題：山東省重大水利科研與技術(shù)推廣項(xiàng)目“泰沂山區(qū)水土保持生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)綜合技術(shù)研究與示范”（編號(hào)：SDSLKY201317）、“山東省水利綜合試驗(yàn)基地降雨-徑流關(guān)系及雨洪資源綜合利用技術(shù)研究”（編號(hào)：SDSLKY201201）

（責(zé)任編輯趙其芬）

【中圖分類號(hào)】S157

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-10-0001-02

收稿日期：2015-04-20

作者簡介：周士勇（1977—），男，高級(jí)工程師