甘肅省不同水土流失類(lèi)型區(qū)水土保持措施體系研究

周建海，曾艷玲，周孚明，金 霞

(甘肅省水土保持科學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730020)

甘肅省地處我國(guó)西北內(nèi)陸的黃土高原、蒙古高原與青藏高原的交會(huì)地帶，境內(nèi)分布著黃河、長(zhǎng)江和內(nèi)陸河，呈西北—東南延伸的狹長(zhǎng)帶狀，東西長(zhǎng)1 655 km，南北寬25～530 km，總面積為42.58萬(wàn)km2。境內(nèi)氣候類(lèi)型復(fù)雜、地貌類(lèi)型多樣、自然條件嚴(yán)酷、生態(tài)環(huán)境脆弱、水土流失面積大、侵蝕強(qiáng)度高，是全國(guó)水土流失最嚴(yán)重的省份之一[1-2]。嚴(yán)重的水土流失，威脅著區(qū)域生態(tài)安全、飲水安全、防洪安全和糧食安全，制約著全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，甘肅省處在建設(shè)全國(guó)生態(tài)安全屏障綜合試驗(yàn)區(qū)的關(guān)鍵時(shí)期，處在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)脫貧、建成小康社會(huì)的攻堅(jiān)克難期，這就迫切需要加強(qiáng)水土保持生態(tài)建設(shè)，改善生產(chǎn)生活環(huán)境[3]。為分類(lèi)指導(dǎo)不同區(qū)域水土保持生態(tài)建設(shè)工作，有必要總結(jié)過(guò)去各地成功的水土保持經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不足并分析原因，進(jìn)而提出不同水土流失類(lèi)型區(qū)的水土保持措施配置體系[4-6]。本研究以甘肅省不同水土流失防治分區(qū)為基本單元，通過(guò)對(duì)每個(gè)分區(qū)的水土流失及水土保持現(xiàn)狀資料進(jìn)行調(diào)查分析，找出每個(gè)分區(qū)水土流失治理存在的主要問(wèn)題，最終針對(duì)各分區(qū)不同的自然狀況及水土流失特點(diǎn)，探索提出應(yīng)采取的合理高效水土保持措施配置模式，為科學(xué)合理布置水土保持措施提供基礎(chǔ)依據(jù)，以指導(dǎo)各分區(qū)水土流失防治措施體系建設(shè)。

1 水土流失防治分區(qū)及范圍

甘肅省氣候、地形地貌、水文、植被等自然條件復(fù)雜，全省水土流失類(lèi)型多樣。根據(jù)甘肅省自然概況及水土流失特點(diǎn)，結(jié)合《全國(guó)水土保持區(qū)劃(試行)》，將全省劃分為河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)、晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴南山地保土減災(zāi)區(qū)、祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)與若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)8個(gè)水土流失防治分區(qū)[7-9]。按縣級(jí)行政區(qū)域劃分，各防治分區(qū)的范圍詳見(jiàn)表1。

表1 甘肅省水土流失防治分區(qū)范圍

2 各分區(qū)水土流失現(xiàn)狀及特點(diǎn)

2.1 水土流失類(lèi)型及特點(diǎn)

甘肅省土壤侵蝕類(lèi)型多樣，全省范圍內(nèi)有水土流失面積28.11萬(wàn)km2，約占全省土地總面積的66%，不同防治分區(qū)水土流失面積及其所占該區(qū)國(guó)土面積比例詳見(jiàn)表2。

表2 不同防治分區(qū)水土流失現(xiàn)狀

各防治分區(qū)水土流失類(lèi)型及特點(diǎn)如下：

河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)以風(fēng)力侵蝕為主，綠洲區(qū)兼有少量水蝕，風(fēng)蝕主要分布在戈壁、沙漠和與沙漠毗鄰的綠洲。本區(qū)降水稀少，植被稀疏，土壤結(jié)構(gòu)疏松，年均風(fēng)速較大，大風(fēng)日數(shù)較多，特別是區(qū)域北緣有巴丹吉林、騰格里與庫(kù)姆塔格三大沙漠，沙源廣，風(fēng)力剝蝕和流沙對(duì)莊園、農(nóng)田、渠系、道路、草場(chǎng)造成很大威脅。近年來(lái)風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源項(xiàng)目建設(shè)，以及公路、鐵路建設(shè)對(duì)荒漠戈壁擾動(dòng)較大，破壞了原生植被和地表結(jié)皮，致風(fēng)蝕強(qiáng)度加大[2]。

晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)以水力侵蝕為主，溝谷有重力侵蝕，且常與水力侵蝕相伴而來(lái)[4]。本區(qū)大多屬黃河粗沙集中來(lái)源區(qū)，土壤質(zhì)地疏松，降水集中且多暴雨，極易產(chǎn)生水土流失，加之塬面殘缺，溝壑密度大，易發(fā)生重力侵蝕，是黃土高原水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。崩塌、滑塌、瀉溜、陷穴等重力侵蝕導(dǎo)致耕地資源破壞，洪水挾帶大量泥沙進(jìn)入下游河流。

寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)侵蝕類(lèi)型多樣，以水蝕為主，兼有重力、風(fēng)力侵蝕，塬邊瀉溜、滑坡等重力侵蝕較活躍，北部風(fēng)蝕較嚴(yán)重。本區(qū)人口密度較大，降水較集中，耕墾指數(shù)高，坡耕地面積較大，北部草場(chǎng)退化嚴(yán)重。北部丘陵溝壑區(qū)地面起伏、破碎，溯源侵蝕較嚴(yán)重；南部山地區(qū)植被較好，水土流失相對(duì)較輕。

隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)以水力侵蝕為主，主要侵蝕形態(tài)有面蝕和溝蝕，坡耕地細(xì)溝侵蝕、荒坡鱗片狀侵蝕均較嚴(yán)重，陷穴、滑坡等重力侵蝕發(fā)生較為頻繁。本區(qū)氣候干旱、降水集中，丘陵溝壑地形較為復(fù)雜，土壤以黃綿土為主，土層深厚，但抗侵蝕能力不強(qiáng)，易發(fā)生陷穴、滑坡等重力侵蝕，暴雨洪水挾帶大量泥沙進(jìn)入下游，淤積河道。

青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)以水力侵蝕為主，高寒陰濕地帶分布有凍融侵蝕。連陰雨、短歷時(shí)暴雨冰雹是產(chǎn)生和加劇水土流失的主要因素。丘陵溝壑區(qū)梁峁起伏、溝壑縱橫、坡陡溝深、地形破碎，水土流失嚴(yán)重；高寒陰濕山區(qū)與河谷川道灌區(qū)水土流失較輕。

隴南山地保土減災(zāi)區(qū)以水力侵蝕為主，兼有凍融侵蝕。水力侵蝕以面蝕最為廣泛，多發(fā)生在坡耕地和荒坡上，以白龍江中下游、青泥河流域及西漢水中上游最為嚴(yán)重，重點(diǎn)發(fā)生在河流沿岸及半山區(qū)。溝道重力侵蝕最為嚴(yán)重，多發(fā)生在河流谷地及現(xiàn)代侵蝕溝的溝谷，以白龍江干流段舟曲、宕昌、武都等縣(區(qū))及北峪河流域、西漢水上游禮縣一帶最為強(qiáng)烈，常以滑坡、瀉溜、崩塌和泥石流形式出現(xiàn)。

祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)以風(fēng)力侵蝕為主，兼有水力侵蝕、凍融侵蝕。水蝕區(qū)主要分布在南部山地河流、地表水聚集區(qū)，高山區(qū)主要以凍融侵蝕為主，肅北等低山區(qū)主要以風(fēng)力侵蝕為主。本區(qū)為傳統(tǒng)林區(qū)和牧場(chǎng)，持續(xù)墾荒、過(guò)度放牧使得草原“三化”面積擴(kuò)大，植被逆向演替、退化嚴(yán)重，水土流失加劇。

若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)以水力侵蝕為主，海拔較高部位有凍融侵蝕。本區(qū)為傳統(tǒng)草原牧場(chǎng)，草場(chǎng)超載使得草原“三化”面積擴(kuò)大，水土流失加重。

2.2 水土流失強(qiáng)度面積占比

各防治分區(qū)水土流失強(qiáng)度面積占比詳見(jiàn)表3。由表3可知，各防治分區(qū)水土流失以河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕所占比例最高，分別為25.52%和35.52%，而強(qiáng)烈侵蝕所占比例比較小，僅有8.09%，三項(xiàng)之和為69.13%；其余各防治分區(qū)強(qiáng)烈侵蝕、極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕三項(xiàng)之和所占比例均未超過(guò)34.00%；若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)強(qiáng)烈侵蝕僅占3.52%，極強(qiáng)烈侵蝕僅占2.69%，劇烈侵蝕僅占2.00%，三項(xiàng)之和為8.21%。對(duì)比各區(qū)輕度侵蝕和中度侵蝕面積占比可以發(fā)現(xiàn)：若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)輕度侵蝕占51.65%，中度侵蝕占40.14%，二者所占比例之和超過(guò)90%；晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴南山地保土減災(zāi)區(qū)這5個(gè)分區(qū)輕度侵蝕和中度侵蝕兩項(xiàng)所占比例之和均超過(guò)65%；祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)輕度和中度侵蝕兩項(xiàng)所占比例之和也基本達(dá)到65%；河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)輕度侵蝕占22.33%，中度侵蝕占8.54%，兩項(xiàng)之和為30.87%。由表2和表3可見(jiàn)，河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)水土流失面積大、強(qiáng)度高，水土流失形勢(shì)嚴(yán)峻。

表3 不同防治分區(qū)水土流失強(qiáng)度面積比例 %

3 各分區(qū)水土保持成果及存在問(wèn)題

3.1 水土保持成果

經(jīng)多年治理，甘肅省水土保持工作取得了顯著成績(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省已累計(jì)治理水土流失面積724.92萬(wàn)hm2，其中：建設(shè)基本農(nóng)田213.48萬(wàn)hm2，營(yíng)造水土保持林262.40萬(wàn)hm2，種植經(jīng)果林21.11萬(wàn)hm2，種草77.41萬(wàn)hm2，封禁治理136.13萬(wàn)hm2，其他措施14.39萬(wàn)hm2；此外，還采取攔蓄工程、淤地壩等工程措施治理水土流失。各防治分區(qū)水土保持成果詳見(jiàn)表4。

3.2 存在的問(wèn)題

在長(zhǎng)期的水土流失治理過(guò)程中，甘肅各地干部群眾和水土保持技術(shù)人員積累了適合本區(qū)域生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水土保持經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了生態(tài)治理中存在的問(wèn)題和不足[3]。研究發(fā)現(xiàn)，各防治分區(qū)普遍存在防治體系不完善、林草基礎(chǔ)薄弱、樹(shù)種選擇不合理等問(wèn)題。如：寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)、隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)和青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)都存在溝道治理工程較少、徑流泥沙攔蓄利用率不高的問(wèn)題，還有新修梯田不足，老梯田標(biāo)準(zhǔn)低、田面窄、配套工程不完善等；晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)重坡面、輕溝道，缺少壩系治溝骨干工程，塬面徑流攔蓄利用工程不足；祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)的保護(hù)性治理措施不足，林草植被仍然存在毀損、破壞現(xiàn)象；若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)對(duì)草原植被的封禁管護(hù)、更新不到位，缺乏健全的草原生態(tài)系統(tǒng)綜合監(jiān)管體系?？傊?，水土保持形勢(shì)依然嚴(yán)峻，亟待擴(kuò)大治理范圍，提高治理標(biāo)準(zhǔn)，加大投資力度進(jìn)行綜合治理。

表4 不同防治分區(qū)水土保持成果

4 不同分區(qū)水土流失防治措施配置模式

4.1 河西走廊農(nóng)田防護(hù)防沙區(qū)

建立以綠洲為中心，自邊緣到外圍的“護(hù)、阻、固、封”相結(jié)合的防護(hù)體系；強(qiáng)化牧區(qū)草場(chǎng)管理及草場(chǎng)與農(nóng)田交錯(cuò)地帶的水土流失綜合防治。在綠洲區(qū)加強(qiáng)農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)，增強(qiáng)防風(fēng)固沙功能；在綠洲邊緣地帶種植防風(fēng)固沙林草帶，實(shí)施封禁治理和防風(fēng)固沙措施，保護(hù)現(xiàn)有荒漠草原；在荒漠戈壁及北緣風(fēng)沙地帶建設(shè)封育保護(hù)帶。

4.2 晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區(qū)

以支流為骨架，以小流域?yàn)閱卧?，以保塬固溝為目?biāo)，工程、植物和農(nóng)業(yè)耕作措施有機(jī)結(jié)合，“塬、坡、溝”兼治，形成節(jié)節(jié)攔蓄、層層設(shè)防的三道防線[1]，即塬面治理防護(hù)體系、坡面治理防護(hù)體系、溝道治理防護(hù)體系。

4.3 寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區(qū)

以小流域?yàn)閱卧?，?duì)坡耕地實(shí)施梯田化改造，攔蓄降水，蓄水保土。溝壑以水保林為主，營(yíng)造經(jīng)果林和坡面水保林，增加植被，固坡保土[10]。在坡面徑流的主要產(chǎn)生區(qū)域，興修澇池、水窖等小型蓄水工程，攔蓄坡面徑流，提高地表水資源利用率。在溝頭布設(shè)溝頭防護(hù)，在支毛溝修建柳谷坊、土谷坊等谷坊群，在主溝道修筑淤地壩等保土工程措施，形成溝道防護(hù)體系。將荒坡草場(chǎng)改造成人工草灌放牧基地，開(kāi)展封育治理，保護(hù)草場(chǎng)。

4.4 隴中丘陵溝壑蓄水保土區(qū)

以梯田建設(shè)為主體，以小流域?yàn)閱卧?，?shí)施山水田林路綜合治理。根據(jù)黃土丘陵溝壑區(qū)地形地貌及水土流失特點(diǎn)，以小流域?yàn)閱卧诹横?、坡面和溝道形成以水平梯田、水保整地、壩?kù)攔蓄及林草配套的水土流失綜合防治體系[10]。

4.5 青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區(qū)

對(duì)水土流失嚴(yán)重的北部黃土丘陵溝壑區(qū)，以小流域?yàn)閱卧?，植物措施與工程措施相結(jié)合，加強(qiáng)封育、嚴(yán)禁開(kāi)荒，進(jìn)行重點(diǎn)治理[10]；同時(shí)推進(jìn)南部高寒陰濕山區(qū)天然林保護(hù)，持續(xù)恢復(fù)擴(kuò)大森林資源。

4.6 隴南山地保土減災(zāi)區(qū)

對(duì)水源涵養(yǎng)林區(qū)進(jìn)行預(yù)防保護(hù)，加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)督管理。在河谷淺山地帶進(jìn)行小流域綜合治理，實(shí)施坡耕地改造，加強(qiáng)山洪泥石流溝道整治；在荒山荒溝采取封育和造林種草措施，保持土壤；林區(qū)實(shí)行封禁保護(hù)；改良天然草場(chǎng)并實(shí)行輪封輪牧；在水源涵養(yǎng)區(qū)實(shí)施封育保護(hù)，對(duì)現(xiàn)有林地進(jìn)行封育，促進(jìn)植被自然修復(fù)，退耕還林還草，造林種草，草場(chǎng)改良并輪封輪牧，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)，建立植物措施與工程措施相結(jié)合的泥石流防治體系。

4.7 祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)

嚴(yán)格控制資源開(kāi)發(fā)等生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)造成的水土流失，加強(qiáng)綜合監(jiān)管。在森林草原區(qū)實(shí)施封禁保護(hù)及補(bǔ)植補(bǔ)造；在草原區(qū)推行輪封輪牧，以草定畜、封育保護(hù)、改良草場(chǎng)，促進(jìn)生態(tài)修復(fù)；在淺山農(nóng)田邊緣地帶建立防風(fēng)固沙體系，保護(hù)農(nóng)田。

4.8 若爾蓋高原生態(tài)維護(hù)水源涵養(yǎng)區(qū)

以預(yù)防保護(hù)為主，提高水源涵養(yǎng)能力。加快實(shí)施甘南黃河重要水源補(bǔ)給生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程，構(gòu)筑高原生態(tài)安全屏障。實(shí)施封育保護(hù)，以草定畜，輪封輪牧，嚴(yán)禁過(guò)度放牧，加強(qiáng)自然修復(fù)，保護(hù)林草植被，提高水源涵養(yǎng)能力。對(duì)退化嚴(yán)重的草場(chǎng)實(shí)行圍欄禁牧，改良“三化”草場(chǎng)，控制草場(chǎng)沙化和退化的速度；嚴(yán)禁亂墾濫牧，在基本草原保護(hù)區(qū)設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，禁止采挖藥材，嚴(yán)格控制生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)，減少人為水土流失。按照“誰(shuí)破壞、誰(shuí)補(bǔ)償、誰(shuí)恢復(fù)”的原則，探索生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，不斷推進(jìn)草原生態(tài)修復(fù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良性循環(huán)。