平?jīng)鍪兴帘３稚鷳B(tài)修復(fù)分區(qū)措施配置及修復(fù)效果研究

姚西文

(平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所,甘肅 平?jīng)?744000)

平?jīng)鍪兴帘３稚鷳B(tài)修復(fù)分區(qū)措施配置及修復(fù)效果研究

姚西文

(平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所,甘肅 平?jīng)?744000)

水土保持；生態(tài)修復(fù)；措施配置；投資分析；修復(fù)因子；平?jīng)?/p>

以隴東黃土高塬溝壑區(qū)平?jīng)鍪兴帘３稚鷳B(tài)修復(fù)分區(qū)結(jié)果為依據(jù)，研究了平?jīng)鍪胁煌帘３稚鷳B(tài)修復(fù)分區(qū)的措施配置、投資規(guī)模、投資構(gòu)成、修復(fù)因子與修復(fù)效果，對(duì)類似地區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

在人類開發(fā)利用自然資源的過程中，由于自然資源和人口分布的區(qū)域性差異，因此對(duì)環(huán)境造成的破壞及其自我恢復(fù)能力不同。采用定量與定性相結(jié)合等方法，對(duì)平?jīng)鍪羞M(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)，并以分區(qū)為依據(jù)配置修復(fù)措施，研究不同水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)的措施配置、投資規(guī)模、投資構(gòu)成、修復(fù)因子與修復(fù)效果，對(duì)類似地區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

1 水土保持生態(tài)修復(fù)措施配置

1.1 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)簡(jiǎn)述

生態(tài)修復(fù)分區(qū)是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和自然資源合理管理及持續(xù)利用的基礎(chǔ)，合理的生態(tài)修復(fù)分區(qū)可為生態(tài)建設(shè)和管理政策的制定提供科學(xué)依據(jù)，也可以提高生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。根據(jù)隴東黃土高塬溝壑區(qū)平?jīng)鍪械淖匀粭l件、地理位置、地質(zhì)地貌、氣候、植被、水土流失現(xiàn)狀及特點(diǎn)、行政單元及小流域的完整性、水土保持生態(tài)恢復(fù)狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方向等，采用多因素層次聚類分析方法將平?jīng)鍪?個(gè)縣(區(qū))102個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))劃分為黃土丘陵半干旱草原植被修復(fù)區(qū)(第Ⅰ分區(qū))、黃土丘陵濕潤(rùn)半濕潤(rùn)森林植被修復(fù)區(qū)(第Ⅱ分區(qū))、關(guān)山土石山嶺濕潤(rùn)森林草原植被修復(fù)區(qū)(第Ⅲ分區(qū))、黃土高原半干旱森林草原植被修復(fù)區(qū)(第Ⅳ分區(qū))、黃土高原半濕潤(rùn)森林植被修復(fù)區(qū)(第Ⅴ分區(qū))5個(gè)水土保持生態(tài)修復(fù)區(qū)。

1.2 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)措施配置

1.2.1 措施配置的原則

水土保持生態(tài)修復(fù)措施的配置要以水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)結(jié)果為依據(jù)，以自然恢復(fù)為主、人工輔助為輔，既要配置合理、規(guī)模數(shù)量適度，又要有利于促進(jìn)生態(tài)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)資金投入規(guī)模適度、結(jié)構(gòu)合理，生態(tài)恢復(fù)良好，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的目的。

1.2.2 水土保持生態(tài)修復(fù)措施類型和種類

生態(tài)修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域，關(guān)系農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民脫貧致富奔小康的發(fā)展步伐，涉及資金投入和保障的長(zhǎng)效機(jī)制。平?jīng)鍪惺且赞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)區(qū)，全市總面積11 169.7 km2，其中農(nóng)用地占90.6%，因此農(nóng)區(qū)是平?jīng)鍪兴帘３稚鷳B(tài)修復(fù)工作的重點(diǎn)區(qū)域，水土保持生態(tài)修復(fù)措施的配置實(shí)施應(yīng)滿足這一要求，即配套實(shí)施的水土保持措施應(yīng)以植物措施為主，以工程措施和封禁措施為輔。植物措施以工程造林、補(bǔ)植、補(bǔ)種、撫育為主；工程措施要因地制宜，合理布設(shè)谷坊、澇池等；封禁措施主要是在有林草恢復(fù)條件的區(qū)域建設(shè)圍欄、宣傳牌等。

2 水土保持生態(tài)修復(fù)措施投資概算編制依據(jù)

水土保持生態(tài)修復(fù)工程投資概算編制依據(jù)有：①水利部水總〔2003〕67號(hào)《水土保持工程概(估)算編制規(guī)定和定額》,不足部分以黃河水利委員會(huì)《黃河水土保持生態(tài)工程概算定額》做補(bǔ)充；②國(guó)家發(fā)改委發(fā)改價(jià)格〔2007〕670號(hào)《建設(shè)工程監(jiān)理與相關(guān)服務(wù)收費(fèi)管理規(guī)定》；③國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部計(jì)價(jià)格〔2002〕10號(hào)《工程勘察設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)》。

3 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)措施配置及投資分析

根據(jù)水土保持生態(tài)修復(fù)措施配置的原則，在5個(gè)水土保持生態(tài)修復(fù)區(qū)選取具有代表性的典型流域，然后根據(jù)各分區(qū)及典型流域的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了水土保持生態(tài)修復(fù)措施配置，并對(duì)措施配置和投資效益及效果進(jìn)行了分析研究，取得了比較完整的研究結(jié)果。

3.1 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)典型流域基本情況

典型流域基本情況是各分區(qū)措施配置實(shí)施的前提條件，表1是典型流域的基本情況。

表1 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)典型流域基本情況匯總

3.2 水土保持生態(tài)修復(fù)措施配置分析

平?jīng)鍪?個(gè)水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)的工程措施配置，緊密結(jié)合了各區(qū)域的地貌類型和特點(diǎn)，黃土丘陵(第Ⅰ分區(qū)、第Ⅱ分區(qū))、關(guān)山土石山嶺(第Ⅲ分區(qū))和黃土高原(第Ⅳ分區(qū)、第Ⅴ分區(qū))地貌單位面積工程措施數(shù)量差異明顯(表2)。而植物措施配置(防護(hù)林、經(jīng)濟(jì)林、種草)規(guī)?？傮w上緊密結(jié)合了當(dāng)?shù)刈匀弧⑸鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)發(fā)展實(shí)際(表3)。由表3可看出：第Ⅴ分區(qū)的劉家溝流域植物措施相對(duì)較少，以自然植被恢復(fù)為主，相應(yīng)增加了封禁措施，以促進(jìn)生態(tài)的自然修復(fù)；第Ⅲ分區(qū)自然植被(天然林)面積大，布設(shè)的封禁措施在5個(gè)分區(qū)中所占比例也最大；第Ⅳ分區(qū)地貌以殘塬溝壑地貌為主，布設(shè)的封禁措施比例也最小。在植物措施配置上，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分區(qū)布設(shè)了較多的經(jīng)濟(jì)林，通過經(jīng)濟(jì)林果增加農(nóng)民收入，減少對(duì)植被的破壞，而第Ⅴ分區(qū)的劉家溝流域則通過耕地種植結(jié)構(gòu)調(diào)整來增加農(nóng)民收入。

表2 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)典型流域工程措施配置

表3 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)典型流域植物措施配置

3.3 水土保持生態(tài)修復(fù)措施配置投資分析

在執(zhí)行相同的概算定額和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，不同的生態(tài)修復(fù)措施配置模式將明顯影響投資規(guī)模和投資構(gòu)成(表4、5)。

表4 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)典型流域各類措施投資結(jié)構(gòu)分析

注：獨(dú)立費(fèi)表中未列出。

從表4、5可以看出：從單位面積投資來看，第Ⅰ、Ⅱ分區(qū)最多，第Ⅲ、Ⅳ分區(qū)次之，第Ⅴ分區(qū)最少；從工程措施投資占比來看，第Ⅴ分區(qū)最大，第Ⅳ分區(qū)次之，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分區(qū)較??；植物措施投資占總投資的比例各分區(qū)基本一致；封禁措施投資占總投資的比例各分區(qū)差異較大。從水土保持生態(tài)修復(fù)措施投資構(gòu)成來看，植物措施投資在各個(gè)分區(qū)中占總投資的比例在84.24%～87.93%之間，工程措施投資最少，占比僅為0.46%～1.72%，封禁措施投資占比較工程措施投資稍多，在1.72%～4.15%之間。

表5 水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)植物措施投資結(jié)構(gòu)分析

各分區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)措施單位面積的投資分析充分說明了自然環(huán)境條件的差異與水土保持生態(tài)修復(fù)投資的關(guān)系，生態(tài)自然恢復(fù)條件優(yōu)越或良好，單位面積投資就較少，反之則需要的投資就多，即水土保持生態(tài)修復(fù)投資需要考慮區(qū)域間的差異性。

水土保持生態(tài)修復(fù)工程措施、植物措施、封禁措施三類措施的投資，應(yīng)著重考慮植物措施的投資，措施布設(shè)以植物措施為主，根據(jù)實(shí)際需要布設(shè)工程措施和封禁措施。植物措施在考慮植被恢復(fù)的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生產(chǎn)發(fā)展特點(diǎn)，合理地布設(shè)經(jīng)濟(jì)林。發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)，增加農(nóng)民收入，是制止和減少濫砍、濫伐、濫挖，保護(hù)和恢復(fù)植被的重要而有效的措施。

4 水土保持生態(tài)修復(fù)因子與生態(tài)修復(fù)效果

4.1 水土保持生態(tài)修復(fù)因子與植被恢復(fù)

在進(jìn)行平?jīng)鍪兴帘３稚鷳B(tài)修復(fù)分區(qū)的過程中，對(duì)選取的9個(gè)分區(qū)因子進(jìn)行的不同組合聚類分析結(jié)果表明，影響分區(qū)的主要因子是降水量和干燥指數(shù)，其次是人口密度，再次是土壤侵蝕強(qiáng)度、多年平均徑流深、多年平均陸面蒸發(fā)量。根據(jù)實(shí)地觀察，第Ⅰ、Ⅱ分區(qū)的植被在正常降水條件下恢復(fù)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)需要3～5年的時(shí)間，荒草株高達(dá)到10～20 cm，郁閉度40%～60%；第Ⅲ分區(qū)需要3～4年的時(shí)間，荒草株高達(dá)到30～40 cm，郁閉度60%～70%；第Ⅳ、Ⅴ分區(qū)則需要2～3年的時(shí)間，荒草株高達(dá)到40～50 cm，郁閉度60%～80%。如果降水較為充沛(豐水年)，第Ⅰ、Ⅱ分區(qū)的荒草株高可達(dá)到30～50 cm，郁閉度可達(dá)到50%～80%；第Ⅲ分區(qū)荒草株高可達(dá)到40～60 cm，郁閉度可達(dá)到60%～85%；第Ⅳ、Ⅴ分區(qū)荒草株高可達(dá)到60～110 cm，郁閉度可達(dá)到80%～90%。現(xiàn)實(shí)情況說明降水是自然植被生長(zhǎng)恢復(fù)的重要條件。

人口密度和人均收入是影響水土保持生態(tài)修復(fù)的社會(huì)因子。從人均流域面積來看，第Ⅲ分區(qū)的青林溝和第Ⅴ分區(qū)的劉家溝最大，第Ⅱ分區(qū)的黨家溝最小；從人均耕地面積來看，第Ⅴ分區(qū)的劉家溝仍然最大，第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分區(qū)基本一致，第Ⅱ分區(qū)最小，說明第Ⅴ分區(qū)的劉家溝耕地資源豐富，其他分區(qū)耕地資源相對(duì)較少，第Ⅱ分區(qū)人均耕地少，人口壓力大。

4.2 水土保持生態(tài)修復(fù)因子與土壤侵蝕

降水是影響水土保持生態(tài)修復(fù)的重要因子，也是諸多因子中的主要因子，同時(shí)也是造成水土流失、形成土壤侵蝕的重要條件。在水土保持生態(tài)修復(fù)取得比較好的成效，植被得到有效恢復(fù)后，裸露地就成為土壤侵蝕的主要源地，庭院、屋面是雨水集聚區(qū)，道路是雨水集聚區(qū)也是土壤侵蝕的主要發(fā)生區(qū)。

因此，在水土保持生態(tài)修復(fù)取得比較好的成效，坡面自然植被得到有效恢復(fù)后，應(yīng)當(dāng)把裸露地的雨水?dāng)r截、利用和裸露地治理作為一項(xiàng)防治水土流失、減少土壤侵蝕的重要工作來抓。在耕地梯田化的同時(shí)或梯田化已經(jīng)完成后，對(duì)配套的生產(chǎn)道路進(jìn)行硬化，同時(shí)配套修建水窖或蓄水池，可提高雨水利用率，減少下溝水量，減輕溝道下切。生產(chǎn)道路經(jīng)硬化后，在防止發(fā)生土壤侵蝕的同時(shí)，可減少進(jìn)入水窖或蓄水池的泥沙，有利于提高水窖和蓄水池的利用效果，真正發(fā)揮集水的作用。

5 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)防治水土流失、促進(jìn)植被恢復(fù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)要求，以水土保持生態(tài)修復(fù)理論為指導(dǎo)，在平?jīng)鍪杏蚍秶鷥?nèi)研究水土保持生態(tài)修復(fù)分區(qū)、措施配置及投資規(guī)模和投資構(gòu)成，研究不同自然生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下，實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)措施后自然植被恢復(fù)的效果，能夠?qū)λ帘３稚鷳B(tài)修復(fù)實(shí)踐、區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理和恢復(fù)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有所裨益。

(責(zé)任編輯 張培虎)

S157.2

A

1000-0941(2017)07-0016-03

姚西文(1964—)，男，甘肅平?jīng)鍪腥?，高?jí)工程師，長(zhǎng)期從事水土保持科學(xué)研究工作。

2017-01-18