榜沙河流域生態(tài)因子調(diào)查與分析

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學水利水電工程學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省水土保持科學研究所，甘肅 蘭州 730070)

榜沙河是渭河上游源頭區(qū)域來水量最大的一條河流，主流全長105.3km，流域面積3555km2，多年平均徑流量為4.39億m3，流域面積占入渭斷面以上渭河流域面積的46.67%，年均徑流量占入河處渭河斷面年均徑流量的84%。作為流域面積超過1000km2的14條渭河支流的上游源頭區(qū)域最大的一條河流，榜沙河維系著鴛鴦鎮(zhèn)渭河生態(tài)水量，也對鴛鴦鎮(zhèn)下游渭河生態(tài)水量產(chǎn)生著極為重要的影響。

1 榜沙河流域生態(tài)情況

榜沙河流域水沙異源。多年平均徑流量4.39億m3。榜沙河中上游主流區(qū)徑流量距平為5.22%，漳河徑流量距平為-3.07%，龍川河徑流量距平為0.66%，徑流主要來源于榜沙河中上游主流區(qū)。多年平均輸沙量400.2萬t。榜沙河中上游主流區(qū)輸沙量距平為-14.97%，漳河輸沙量距平為26.01%，龍川河輸沙量距平為2.34%。泥沙主要來源于漳河流域。

根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)，榜沙河流域?qū)儆谒η治g類型區(qū)(Ⅰ)西北黃土高原區(qū)(Ⅱ)區(qū)。其中北部的漳河流域漳縣三岔、武陽、鹽井、武當、馬泉區(qū)域及下游武山境內(nèi)高樓、鴛鴦，以及中部的龍川河流域武山縣馬力鎮(zhèn)北部、漳縣新寺、馬泉等區(qū)域?qū)儆邳S土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)；西南部的武山縣馬力鎮(zhèn)南部榜沙河主流區(qū)，漳縣殪虎橋、金鐘、大草灘、貴青山、四族、石川、東泉，岷縣閭井、蒲麻、申都等區(qū)域既有土石山區(qū)，也有林區(qū)、高地草原區(qū)，區(qū)域各類水土流失類型區(qū)交錯出現(xiàn)。榜沙河流域水土流失面積共計2212km2，占區(qū)域總面積的62.22%，平均侵蝕強度為輕度，侵蝕模數(shù)2300t/(a·km2)。

表1 榜沙河流域水土流失現(xiàn)狀

位于北部黃土丘陵溝壑區(qū)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以中低山黃土丘陵為主，為典型的黃土梁峁溝壑地貌，地形破碎，溝壑發(fā)育，區(qū)域平均溝壑密度2.81km/km2，溝道下切比較深，溝坡底部往往基巖、紅土層出露，溝道多呈“V”字形。區(qū)域植被類型以半干旱草原為主，山坡大多為荒草及部分灌木，部分溝道陰坡、半陰坡生長有針葉或闊葉落葉林，林地多為人工造林。通過區(qū)內(nèi)淤地壩淤積情況分析，結合漳縣、武山縣水土流失調(diào)查資料，區(qū)域平均土壤侵蝕強度為中度，侵蝕模數(shù)3200t/(a·km2)。

位于西部的漳河流域上游、龍川河流域上游為北秦嶺山地西緣，山體陡峻，山高谷深，基巖裸露，溝谷底多呈“U”字形，區(qū)域平均溝壑密度1.58km/km2。平均海拔2000m以上，區(qū)域植被類型為落葉闊葉林向草原過渡地帶，山谷陰坡、半陰坡生長有針葉或闊葉落葉林，林地多為天然次生林，陽坡、半陽坡多有灌草分布，高山緩坡及分水嶺一線梁坡有大片草場。結合漳縣水土流失調(diào)查資料，區(qū)域土壤侵蝕強度平均為輕度，侵蝕模數(shù)2000t/(a·km2)。

南部榜沙河流域上游區(qū)域多為海拔2000m以上中山，為高寒陰濕土石山區(qū)，溝道多呈“U”形或?qū)挕癡”型，區(qū)域平均溝壑密度1.71km/km2。山體渾圓，除了黑虎河峽谷段、冰溝峽谷段、胭脂溝峽谷段等高山峽谷溝坡較陡外，其余區(qū)域山坡都比較平緩，部分區(qū)域巖石裸露。區(qū)域植被類型為落葉闊葉林向草原過渡地帶，區(qū)域生長有大片的天然次生林和高山草甸草原。結合漳縣、岷縣、武山縣水土流失調(diào)查資料，區(qū)域平均土壤侵蝕程度為輕度，侵蝕模數(shù)1500t/(a·km2)。

2 生態(tài)因子分析

基于榜沙河流域水土保持生態(tài)環(huán)境可持續(xù)利用的生態(tài)因子，根據(jù)研究目的、范圍、尺度，其非生物因子、生物因子、人為因子分別確定為：

a.非生物因子：?氣候，包括降水、風、溫度、濕度、光照、蒸發(fā)量；?地形，包括坡度、坡向、溝壑；?土壤，包括土壤類型、結構、有機質(zhì)含量、含水量、抗沖性、抗蝕性；?河流，包括徑流、泥沙；?土壤侵蝕，包括侵蝕面積、侵蝕強度。

b.生物因子:植被，包括植被類型、覆蓋度。

c.人為因子:?人口分布；?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，包括耕地、生產(chǎn)結構；?畜牧業(yè)生產(chǎn)，包括種類、數(shù)量、養(yǎng)殖；?開發(fā)建設，包括基礎建設、采礦、建材、城鎮(zhèn)建設、水電開發(fā)。

d.水土保持：綜合治理、預防監(jiān)督。

2.1 流域生態(tài)因子分析

流域生態(tài)特征就是流域各種生態(tài)因子的表現(xiàn)，這種表現(xiàn)分為3個方面：?流域的自然屬性，是對自然形態(tài)的描述，一般這種因子的表現(xiàn)固定不變，或者在很長時間內(nèi)是相對穩(wěn)定的，稱之為流域生態(tài)的形態(tài)特征；?流域的功能屬性，是流域生態(tài)各項功能的表現(xiàn)，參考《全國生態(tài)功能區(qū)劃》，包括生態(tài)調(diào)節(jié)功能、產(chǎn)品提供功能、人居保障功能等，稱之為流域生態(tài)的功能特征；?流域生態(tài)的抗壓屬性，是對維持流域生態(tài)平衡狀態(tài)施加的各種影響的表現(xiàn)，稱之為流域生態(tài)的壓力特征。流域各種生態(tài)特征又是相互關聯(lián)、相互影響的。

根據(jù)前面榜沙河流域生態(tài)因子分析，榜沙河流域生態(tài)特征見表2。

表2 榜沙河流域生態(tài)特征

續(xù)表

2.2 評價指標計算結果

根據(jù)前述榜沙河流域生態(tài)因子分析結果，結合各縣統(tǒng)計資料、影像分析、現(xiàn)場調(diào)查，采用上述指標計算方法，榜沙河流域生態(tài)評價體系指標計算結果見表3。

3 主要治理技術對策

按照《生態(tài)功能區(qū)劃規(guī)程》的原則、方法，結合榜沙河流域在《甘肅省生態(tài)保護與建設規(guī)劃(2014—2020年)》《甘肅省主體功能區(qū)劃》《甘肅省水功能一級區(qū)劃》中的定位，根據(jù)《關于加強資源環(huán)境生態(tài)紅線管控的指導意見》的要求和精神，以主導功能為主進行榜沙河流域生態(tài)分區(qū)。

表3 榜沙河流域生態(tài)評價體系指標計算結果 單位：分(滿分100)

3.1 河谷川地發(fā)展利用區(qū)

榜沙河流域河谷川區(qū)，尤其是中下游河谷川區(qū)，是區(qū)域經(jīng)濟社會最為發(fā)達的區(qū)域，集中了漳縣縣城及主要中心鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為榜沙河流域的經(jīng)濟走廊帶，也是流域生態(tài)環(huán)境最主要的受益區(qū)。

3.1.1 主要生態(tài)功能

該區(qū)主要生態(tài)功能體現(xiàn)在人居保障方面，包括人口、城鎮(zhèn)建設。區(qū)域人口主要集中在中下游河谷川區(qū)，而且農(nóng)村人口占比逐年減少，城鎮(zhèn)人口占比逐年增加。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，以及因工作、學習、商業(yè)等原因的人口流動，該區(qū)人口密度會越來越高，城鎮(zhèn)規(guī)模也會越來越大，城市服務功能會越來越完善，各種企業(yè)也主要聚集在基礎設施比較完善的河谷川區(qū)。區(qū)域生態(tài)環(huán)境既要滿足經(jīng)濟社會的發(fā)展，也不能因經(jīng)濟社會的發(fā)展而惡化區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

3.1.2 主要生態(tài)壓力

a.建設用地比例提高，健康狀態(tài)指數(shù)下降。要滿足人口增長及經(jīng)濟社會的發(fā)展，建設用地逐年增加，建設用地比例持續(xù)提高，對水、土地等主要生態(tài)因素的需求持續(xù)增加，壓縮區(qū)域生態(tài)資源的生產(chǎn)空間。

b.開發(fā)建設擾動加大，健康狀態(tài)指數(shù)下降。隨著交通、能源供應、供排水、通訊等城市基礎建設，滿足人居要求的城鎮(zhèn)建設，以及企業(yè)基礎建設活動等，開發(fā)建設擾動范圍加大，對開發(fā)建設擾動指數(shù)造成巨大壓力。目前已在一般的低位狀態(tài)，稍有不慎，就會滑向較差，甚至差的狀態(tài)。

c.預防監(jiān)督壓力增大。預防監(jiān)督是維護流域生態(tài)穩(wěn)定的第一道防線。由于開發(fā)建設強度的增強，以及為開發(fā)建設服務的各種建筑材料需求的增加，預防監(jiān)督工作量也隨之增加，對預防監(jiān)督人員素質(zhì)、工作環(huán)境、力能要求也在提高。

3.1.3 主要對策

主要對策針對區(qū)域生態(tài)功能的正常發(fā)揮和面臨的主要壓力。

a.合理規(guī)劃城鎮(zhèn)規(guī)模及服務功能，以及各類型工業(yè)園區(qū)、商貿(mào)中心，統(tǒng)一規(guī)劃，有序建設，一切布局、施工方案、生產(chǎn)方案、供排水設計等均要以滿足生態(tài)保護、生態(tài)容量為前提。

b.一切開發(fā)建設活動都要滿足生態(tài)保護各項要求，尤其是不能觸碰生態(tài)紅線。生態(tài)保護要貫穿于項目建設、生產(chǎn)全過程。生態(tài)保護的效果評估也不能是一次性的，生態(tài)建設效果要有各階段目標，對發(fā)現(xiàn)的問題要隨時修正。

c.加強預防監(jiān)督力度，對各種生態(tài)違法、違規(guī)現(xiàn)象要按照相關法律、法規(guī)及時查處，從制度上加大違法、違規(guī)的成本。對預防監(jiān)督的考核應主要體現(xiàn)在各種違法、違規(guī)的表現(xiàn)方面。

3.1.4 范圍

包括漳河漳縣殪虎橋以下河谷區(qū)、龍川河貴清峽以下河谷區(qū)、榜沙河武山縣馬力鎮(zhèn)民武村以下河谷區(qū)，以兩岸山坡坡腳線后退500m為界，具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積78.33km2。

3.2 東北部黃土丘陵水土保持治理區(qū)

3.2.1 主要生態(tài)功能

該區(qū)主要生態(tài)功能為土壤保持和農(nóng)產(chǎn)品提供。榜沙河流域有2212.03km2水土流失面積，其中中度以上侵蝕面積726.68km2，主要集中在東北部黃土丘陵溝壑區(qū)。區(qū)域為典型的黃土梁峁溝壑地貌，地形破碎，溝壑發(fā)育，區(qū)域平均溝壑密度2.81km/km2，部分區(qū)域達到4.5km/km2，平均侵蝕模數(shù)3200t/(a·km2)。東北部黃土丘陵區(qū)為榜沙河流域主要糧食(包括薯類)生產(chǎn)區(qū)，比較嚴重的水土流失制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，土地貧瘠，單產(chǎn)較低。因此，區(qū)域水土流失治理成為生態(tài)修復的首要任務，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要求。

3.2.2 主要生態(tài)壓力

a.水土流失治理任務比較大，治理程度距離生態(tài)恢復的要求還有一定差距，目前治理指數(shù)狀態(tài)一般。根據(jù)生態(tài)環(huán)境建設的總體要求，區(qū)域水土流失治理的緊迫性很強。

b.區(qū)域內(nèi)也存在一定的生產(chǎn)建設擾動，對生態(tài)環(huán)境影響比較嚴重的有采石、取土等活動。

3.2.3 主要對策

a.加快進行以小流域綜合治理為主要內(nèi)容的生態(tài)環(huán)境建設，通過各類梯田建設改造坡耕地，對荒坡進行造林、種草，增加植被覆蓋度。通過淤地壩工程、溝道谷坊、溝頭防護等溝道治理工程控制溝道發(fā)展，防止泥沙下泄。坡面治理與溝道治理相結合。對林草地封育禁牧，休養(yǎng)生息。

b.控制采石、取土等活動，加強管理，修復破壞的擾動面，生產(chǎn)活動必須滿足生態(tài)建設的要求。

3.2.4 范圍

包括漳河流域殪虎橋以下區(qū)域、龍川河四族以下北部區(qū)域及下游新寺鎮(zhèn)部分南岸區(qū)域、榜沙河馬力鎮(zhèn)民武以下區(qū)域，不含該區(qū)域河谷川區(qū)。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積890.78km2。

3.3 中部土石山地生態(tài)恢復區(qū)

3.3.1 主要生態(tài)功能

該區(qū)主要生態(tài)功能為土壤保持和產(chǎn)品提供(農(nóng)產(chǎn)品、自然景觀旅游產(chǎn)品)。區(qū)域平均水土流失強度為輕度，土壤侵蝕模數(shù)平均2000t/(a·km2)，略低于榜沙河流域平均值。經(jīng)多年治理，區(qū)域生態(tài)功能正在恢復，各項生態(tài)評價指標均在榜沙河流域平均值左右，部分已優(yōu)于平均值。該區(qū)為榜沙河流域糧食(包括薯類、豆類)、藥材重要生產(chǎn)區(qū)，也是畜牧業(yè)生產(chǎn)的重要區(qū)域。區(qū)域內(nèi)貴清山國家森林公園為4A級旅游景區(qū)，是漳縣最重要、重點開發(fā)的旅游景區(qū)。因此，區(qū)域主要任務是保護已有生態(tài)建設成果，確保其向好的方向發(fā)展。

3.3.2 主要生態(tài)壓力

a.生態(tài)建設已取得一定成效，但生態(tài)環(huán)境還很脆弱。主要生態(tài)評價指標在榜沙河流域平均值附近，有向好的方向發(fā)展的趨勢，但也有可能向差的方向發(fā)展。

b.區(qū)域內(nèi)貴清山景區(qū)旅游開發(fā)會對流域生態(tài)造成一定壓力，包括旅游項目基礎建設、游客活動、旅游服務等，都會在一定程度上干擾生態(tài)環(huán)境。

3.3.3 主要對策

a.對區(qū)域內(nèi)還未達到治理標準的小流域進行以造林、種草為主的生態(tài)治理。對已成林草地及天然林草地封育禁牧，休養(yǎng)生息。

b.加強區(qū)域旅游管理，進行有序開發(fā)，合理規(guī)劃基礎服務，旅游項目開發(fā)必須滿足生態(tài)建設的要求。

3.3.4 范圍

東北部以黃土丘陵水土保持治理區(qū)為界，包括漳河流域殪虎橋以上竹林河鐵溝河口以下、東扎溝河陽山河口(金鐘鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū))以下區(qū)域，龍川河四族鎮(zhèn)霞布河下牙里以下、石川鎮(zhèn)與四族鎮(zhèn)分界線以下。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積403.30km2。

3.4 西南山地水源涵養(yǎng)區(qū)

3.4.1 主要生態(tài)功能

該區(qū)主要生態(tài)功能為水源涵養(yǎng)。西南部山地為榜沙河及各主要支流源頭區(qū)，區(qū)域植被覆蓋度65%以上，有成片的天然林草地，設置有大草灘林場、石川林場、黑虎林場、閭井林場等森林管護單位，以及岷山種畜場、天門山牧場等草場生產(chǎn)單位。區(qū)域內(nèi)各條支溝基本常年都有水流，主要河流年徑流變化小，河水清澈。為保護秦嶺細鱗鮭等珍稀水生動物而設立的漳縣珍稀水生動物國家級自然保護區(qū)涉及漳河流域竹林河、漳河上游，龍川河流域霞布河，榜沙河流域黃家河、黑虎河、冰溝河。該區(qū)域?qū)S護榜沙河徑流穩(wěn)定有著非常重要的作用。

3.4.2 主要生態(tài)壓力

a.天然林草保護壓力比較大，水源涵養(yǎng)功能指數(shù)仍位于良好狀態(tài)下游。

b.區(qū)域仍有部分水土流失面積沒有得到有效治理，水土流失治理指數(shù)還處于一般狀態(tài)。

c.在一些較大支流下游區(qū)段同樣存在河道采沙較亂且未采取防護、采坑未恢復的現(xiàn)象，河灘受到一定程度的破壞。在部分山地、溝坡有采石場開采、加工各類石材，擾動、破壞植被較為嚴重，廢棄采場也未整治恢復。

d.區(qū)域主要河流適合水電開發(fā)的區(qū)段較多，在榜沙河主流黑虎河上規(guī)劃有梯級電站，岷縣、漳縣均有榜沙河及主要支流水電開發(fā)計劃。水電站建設對流域生態(tài)的影響已引起國家高度重視，計劃中的水電開發(fā)將成為榜沙河流域潛在生態(tài)壓力。

3.4.3 主要對策

a.加強天然林草保護力度，對區(qū)域內(nèi)還未達到治理標準的小流域進行以造林、種草為主的生態(tài)治理。對已成林草地及天然林草地封育禁牧，休養(yǎng)生息。

b.合理引導畜牧業(yè)發(fā)展，防止過度放牧。

c.控制山坡采石、河道挖沙等活動，加強管理，修復破壞的擾動面，生產(chǎn)活動必須滿足相關法律法規(guī)及生態(tài)保護的要求。

d.將要實施的水電開發(fā)要嚴格生態(tài)管理，有序進行，規(guī)劃布局、設計、建設活動必須滿足生態(tài)要求。

3.4.4 范圍

以中部土石山地生態(tài)恢復區(qū)為界，包括漳河流域殪虎橋鎮(zhèn)、金鐘鎮(zhèn)、大草灘鎮(zhèn)，龍川河流域四族鎮(zhèn)、石川鎮(zhèn)、蒲麻鎮(zhèn)部分村社，榜沙河流域馬力鎮(zhèn)、東泉鄉(xiāng)、蒲麻鎮(zhèn)部分村社、閭井鎮(zhèn)、申都鄉(xiāng)等區(qū)域。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積2182.59km2。

4 結 語

針對存在的主要問題，按照項目區(qū)的地形地貌特征、氣候特征、水土流失規(guī)律和當?shù)厣鐣?jīng)濟特點，采取工程措施、植物措施相結合的辦法，因地制宜，因害設防，對位配置，合理布局。以實施區(qū)為單元，從上到下逐層布設，形成“山、水、田、林、路”綜合配套體系，自然降水采用“截、治、攔、排”綜合治理方案，建成梁峁、梁坡、溝道三道侵蝕防護與治理開發(fā)并重的水土保持綜合防治體系，將災害消滅在源頭上。

本文提出了基于水土保持生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的包含河流泥沙、溝壑密度、開發(fā)建設擾動指數(shù)、預防監(jiān)督等15種評價指標的榜沙河流域生態(tài)評價體系，將開發(fā)建設擾動指數(shù)、預防監(jiān)督作為生態(tài)壓力納入流域生態(tài)評價體系，以不同開發(fā)建設項目類型水土流失防治工作表現(xiàn)及預防監(jiān)督的結果表現(xiàn)作為指標計算值，以生態(tài)服務主導功能為主對榜沙河流域進行生態(tài)分區(qū)，分為河谷川地發(fā)展利用區(qū)、東北部黃土丘陵水土保持治理區(qū)、中部土石山地生態(tài)恢復區(qū)、西南山地水源涵養(yǎng)區(qū)。本文可作為榜沙河流域水土保持生態(tài)修復治理規(guī)劃、設計、評價等前期工作的參考，也可為榜沙河流域生態(tài)紅線劃設、生態(tài)治理措施選定的依據(jù)，同時為類似地區(qū)、類似流域生態(tài)修復實踐提供借鑒，為構建渭河上游源頭區(qū)生態(tài)安全屏障，恢復重建退化的生態(tài)系統(tǒng)提供可靠的科學依據(jù)和技術支撐。