鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣白水溪小流域水土流失綜合治理研究

傅良同,王露偉

(1. 黔南民族師范學(xué)院 旅游與資源環(huán)境學(xué)院，貴州 都勻 558000；2.貴州省水土保持科技示范園管理處，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 引言

水土流失是重大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一，開(kāi)展水土流失治理助推地區(qū)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措[1,2]。針對(duì)小流域內(nèi)水土流失現(xiàn)象較為普遍且流失程度嚴(yán)重等問(wèn)題，采取恢復(fù)與建設(shè)植被等生態(tài)措施，能夠在很大程度上保護(hù)小流域水土資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3～5]。水土流失現(xiàn)象的發(fā)生一般與地區(qū)氣候、植被、土壤、人類活動(dòng)等因素密切相關(guān)[6,7]。鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣白水溪小流域由于自然以及人類不合理活動(dòng)等因素，水土流失嚴(yán)重，很大程度上降低了土地利用率、耕地退化、土地產(chǎn)出下降，影響農(nóng)民實(shí)際農(nóng)業(yè)收入，制約著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。因此，進(jìn)行合理產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)業(yè)水平，促進(jìn)農(nóng)民群眾致富增收是亟需開(kāi)展的工作，而且，水土保持綜合措施的開(kāi)展不僅能夠治理水土流失，同時(shí)在帶動(dòng)群眾脫貧致富奔小康、發(fā)展地方農(nóng)村經(jīng)濟(jì)等方面具有典型性、代表性以及工程示范性。

2 研究區(qū)自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況

2.1 自然狀況

白水溪小流域位于云貴高原向湘西丘陵過(guò)渡的斜坡地帶，屬長(zhǎng)江流域沅江水系。氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫16.3 ℃，多年平均降水量1078.6 mm，5～9月份為雨季，占全年降水量的80%以上。全年以東北風(fēng)居多，夏季盛行東南風(fēng)，主要災(zāi)害天氣有干旱、秋風(fēng)綿雨、倒春寒、冰雹、暴雨等。流域總體為低中山地貌類型，地勢(shì)北高南低，海拔850～1050 m之間。土壤類型主要為黃壤及水稻土，多呈中性和酸性(pH值在 5.5～7.5之間)，土層厚度在 0.5～12 m。小流域植被覆蓋率約為45.30%，植被類型屬亞熱帶常綠闊葉林帶，原生植被已不復(fù)存在，次生植被多為疏林和灌木草叢，自然植被以灌草叢為主，主要灌木有火棘、荀子、滇榛、青岡、水蕁麻、杜鵑等；主要草種有百喜草、知風(fēng)草、狗牙根等；蕨類主要有鐵芒箕等。人工植被以農(nóng)田植被、經(jīng)果林、用材林為主，主要農(nóng)田植被有稻谷、烤煙、玉米、向日葵等；主要經(jīng)果林有桃樹(shù)、獼猴桃；主要用材林有馬尾松、杉樹(shù)、楸樹(shù)、刺槐等。

2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況

白水溪小流域涉及鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣涌溪鄉(xiāng)，小流域內(nèi)總?cè)丝?538人，其中農(nóng)業(yè)人口1515人，農(nóng)村勞動(dòng)力682個(gè)，人口密度為188人/km2，近些年部分青壯勞動(dòng)力外出務(wù)工現(xiàn)象普遍，約占勞動(dòng)力人口的25%。流域耕地總面積4792.5畝，人均耕地3.12畝/人，糧食總產(chǎn)量539 t，農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)糧356 kg/人，農(nóng)民年均純收入5290元。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料結(jié)合實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)：白水溪小流域土地總面積3305.01 hm2，其中耕地753.58 hm2，占總面積22.80%；林地1872.68 hm2，占總面積56.66%；草地17.21 hm2，占總面積17.21%；城鎮(zhèn)村及工礦用地31.42 hm2，占總面積的0.95%；水域及水利設(shè)施用地27.86 hm2，占總面積的0.84%；交通運(yùn)輸用地50.56 hm2，占總面積的1.53%。土地利用情況詳見(jiàn)表1。

表1 白水溪小流域土地利用現(xiàn)狀

3 水土流失治理情況和成效

3.1 項(xiàng)目實(shí)施背景

由于氣候、植被、土壤以及不合理的人類活動(dòng)等多重因素影響，造成流域內(nèi)嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)狀，亟需采取有效的水土保持措施進(jìn)行治理。白水溪小流域氣候溫暖濕潤(rùn)且多雨，在有限的土壤資源以及土壤蓄水容量條件下，大降水量及多暴雨情況產(chǎn)生強(qiáng)烈的水力侵蝕等外動(dòng)力作用，為流域土壤侵蝕和水土流失提供強(qiáng)大的潛在動(dòng)因；流域內(nèi)植被覆蓋率較低，地表土壤裸露，在外力侵蝕作用下，有限土壤資源進(jìn)一步流失與退化，造成土壤養(yǎng)分下降，基巖裸露面積增大。此外，流域內(nèi)地面坡度大，切割深，陡坡耕作土層較薄，細(xì)顆粒物質(zhì)易被淋失，土體中殘留半風(fēng)化碎屑物增多，土壤黏性較低，土壤結(jié)構(gòu)性不好，肥力較差，保水保肥能力弱，在雨水作用下，極易產(chǎn)生水土流失。加之如不合理耕作方式、土地利用結(jié)構(gòu)不合理、落后和不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式等造成原有地塊水土保持功能喪失、人地關(guān)系失衡、人地矛盾突出、單位面積產(chǎn)量減少、農(nóng)林牧用地比例嚴(yán)重失調(diào)、水土流失嚴(yán)重。

通過(guò)實(shí)地調(diào)查和地塊圖斑現(xiàn)場(chǎng)勾繪分析，小流域水土流失主要集中在坡耕地、荒山荒坡、疏幼林地、灌木林地等地類中，侵蝕方式主要以水力侵蝕為主。結(jié)合《土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)》判別統(tǒng)計(jì)，小流域現(xiàn)有水土流失面積2231.78 hm2，占該小流域土地總面積的67.53%，土壤平均侵蝕模數(shù)為2095t/km2·年，年均土壤侵蝕量為6.92萬(wàn)t。按流失程度劃分為：輕度流失面積410.49 hm2，占流失面積的18.39%；中度流失面積1532.73 hm2，占流失面積的68.68%；強(qiáng)烈流失面積288.56 hm2，占流失面積的13.93%(表2)。

表2 白水溪小流域水土流失現(xiàn)狀

3.2 措施布置原則

3.2.1 因地制宜，綜合治理原則

因地制宜采取相應(yīng)的水土保持措施，構(gòu)建有效的水土流失綜合防治體系是水土流失治理工作開(kāi)展的重要原則[4]。在經(jīng)果林建設(shè)方面，以符合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)規(guī)劃為主；在坡面水系建設(shè)方面，要與小流域地貌有機(jī)結(jié)合，充分利用已有灌溉設(shè)施和水源設(shè)施，合理規(guī)劃，科學(xué)布置；在田間生產(chǎn)便道建設(shè)方面，要充分利用原有的生產(chǎn)便道，減少工程建設(shè)占地。

3.2.2 突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧原則

小流域以經(jīng)果林建設(shè)為重點(diǎn)，配套必要的坡面水系等措施。同時(shí)在措施布局上，要與土地開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)、煙水配套等相關(guān)措施有機(jī)協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌兼顧，綜合治理以達(dá)成預(yù)期效果，并充分考慮農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)變化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程，科學(xué)規(guī)劃，合理布局，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行工程建設(shè)，避免重復(fù)建設(shè)，以發(fā)揮工程最大效益。

3.2.3 集中連片，規(guī)模示范原則

充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，合理高效布局相關(guān)工程，形成規(guī)模，集中力量建設(shè)示范亮點(diǎn)，積極探索山區(qū)水土流失綜合治理的技術(shù)路線和建設(shè)管理模式。促進(jìn)水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程的開(kāi)展，充分發(fā)揮示范帶頭作用。

3.2.4 基礎(chǔ)建設(shè)，綜合配套的原則

在建設(shè)內(nèi)容上，要以加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為目標(biāo)，加強(qiáng)與小型農(nóng)田水利建設(shè)和農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)措施的結(jié)合，做好坡面水系、蓄水池等小型水利水保工程的綜合配套，充分發(fā)揮工程系統(tǒng)的綜合效益。

3.3 治理措施

3.3.1 工程治理措施

依據(jù)白水溪小流域?qū)嶋H情況主要選擇田間道路、蓄水池兩種形式作為主要水土保持工程措施。結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民一般采用小型機(jī)械耕作或人行耕作等耕作習(xí)慣及需求，田間道路工程主要為布設(shè)機(jī)耕道及生產(chǎn)便道，共設(shè)計(jì)機(jī)耕道8條，總長(zhǎng)2430 m，其中1號(hào)機(jī)耕道240 m，2號(hào)機(jī)耕道350 m，3號(hào)機(jī)耕道880 m，4號(hào)機(jī)耕道500 m，5號(hào)機(jī)耕道220 m，6號(hào)機(jī)耕道280 m，7號(hào)機(jī)耕道240 m，8號(hào)機(jī)耕道240 m，田間道路工程建設(shè)能夠更有效改變傳統(tǒng)耕作方式，便于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。蓄水池設(shè)計(jì)按20年一遇24 h最大暴雨標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。修建50 m3地埋式矩形砼蓋板蓄水池。尺寸為：長(zhǎng)6.3 m，寬4 m，水深2 m。側(cè)墻厚30 cm ，底板厚15 cm，池頂設(shè)置橫梁一道，梁的截面為0.2 m×0.3 m；蓋板為10 cm厚，并設(shè)0.8 m×0.8 m檢修孔，爬梯采用ф16圓形鋼。蓄水池側(cè)墻和池底之間設(shè)置沉降縫，縫間用止水材料(瀝青、玻璃、絲布或油布?xì)?填塞。蓄水池地基為石灰?guī)r，屬硬質(zhì)巖，強(qiáng)風(fēng)化，基礎(chǔ)應(yīng)開(kāi)挖至強(qiáng)度較高的泥巖或巖石層，水池建好后水池外側(cè)進(jìn)行回填。巖石邊坡按1∶0.2開(kāi)挖，土質(zhì)邊坡按1∶0.5的坡度開(kāi)挖。取水采用底部埋管取水，水管采用φ32PE管配套φ32閘閥，布置在距池底0.3 m處，池頂設(shè)溢水管，溢水管以及排污管均采用φ100PE管。

3.3.2 發(fā)展經(jīng)果林

結(jié)合發(fā)展當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)特色經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃要求，以發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民收入為原則。在交通方便、集中、連片的地塊建成具有一定規(guī)模的經(jīng)果林。根據(jù)白水溪小流域土壤條件，主要選擇白芍(中藥材)和黃金李作為地區(qū)主要經(jīng)果林品種。項(xiàng)目共布置經(jīng)果林384.65 hm2，其中栽種白芍275.33 hm2，栽種黃金李109.32 hm2。經(jīng)果林栽種選用1年生且無(wú)病蟲(chóng)害的杯苗進(jìn)行種植。白芍種植株行距為1m×1.2m，密度約為6667株/hm2。采用塊狀整地，規(guī)格為：0.4 m×0.4 m。黃金李種植株行距為4 m×2 m，密度約為1250株/hm2。采用塊狀整地，規(guī)格為：0.6 m×0.6 m。經(jīng)果林種植前進(jìn)行整地，做到合理間作，留足樹(shù)盤(pán)，覆蓋黑地膜，間作物不能影響樹(shù)體生長(zhǎng)。保證科學(xué)合理施肥和及時(shí)防治病蟲(chóng)害。病蟲(chóng)害防治遵循“預(yù)防為主，綜合治理”的原則，以人工、物理、生物防治為主。

3.3.3 封禁治理措施

通過(guò)對(duì)小流域現(xiàn)狀調(diào)整，針對(duì)人為干擾較大及水土流失較為嚴(yán)重的灌木林地塊和有林地，采取封禁治理措施，調(diào)查流域內(nèi)植被狀況、主要樹(shù)種、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況以及群眾對(duì)木材、林副產(chǎn)品、薪材、放牧要求、習(xí)慣等，對(duì)郁閉度小于0.2的灌木林地、疏幼林地實(shí)行封禁治理。所選流域共區(qū)劃封山育林面積1185.32 hm2。采用全封辦法進(jìn)行管護(hù)，封禁類型為喬灌型，封禁年限5年，實(shí)現(xiàn)生態(tài)自我修復(fù)。在管護(hù)方面，成立相關(guān)管護(hù)小組，制定管護(hù)制度，并修建管護(hù)碑等相關(guān)管護(hù)設(shè)施。

3.3.4 保土耕作措施

根據(jù)小流域坡耕地的產(chǎn)出現(xiàn)狀，在坡耕地上采取耕犁整地，培肥改土，栽培管理和間套輪作等一整套耕作措施，以達(dá)到蓄水保土，減輕水土流失，增加農(nóng)作物產(chǎn)量的目的。項(xiàng)目共布置保土耕作面積達(dá)453.8 hm2，以地塊承包到戶為基礎(chǔ)，規(guī)劃出集中連片，規(guī)模較大的保土耕作區(qū)，并根據(jù)不同的地形、土質(zhì)等條件，采取不同的保水保土耕作法。保土耕作選用溝壟種植和合理密植，主要實(shí)施的保水保土耕作法包括：改變微地形，例如：等高耕作、溝垅種植、穴狀種植、抗旱豐產(chǎn)溝、休閑地水平犁溝；增加地面植被覆蓋，如：草田輪作、間作、套種、帶狀間作、合理密植等；改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤自身抗蝕能力，如：抽槽聚肥，減耕免耕等。

3.4 治理成效

3.4.1 蓄水保土效益

通過(guò)修建蓄水池、田間道路工程、發(fā)展經(jīng)果林、改變耕種方式、實(shí)行封禁育林等綜合水土保持措施，有效改變地表微地形、增加土壤入滲、增加地表植被，減輕面蝕。小型水利水保工程有效制止溝頭前進(jìn)、下切和擴(kuò)寬，減輕溝蝕，可直接攔截泥沙；蓄水池能夠緩減水資源時(shí)空分配不合理等問(wèn)題；耕作措施、植物措施能夠增加地表植被覆蓋度，對(duì)減輕土壤侵蝕與流失有顯著效果。經(jīng)綜合水土保持治理措施實(shí)施后，白水溪小流域土壤侵蝕模數(shù)降低至890 t/km2·年，年蓄水效益為21.23萬(wàn)m3，年減沙效益為3.01萬(wàn)t。

3.4.2 經(jīng)濟(jì)效益

改進(jìn)保土耕作方法、因地制宜發(fā)展經(jīng)果林、封禁發(fā)育林業(yè)能夠最有效增加人們經(jīng)濟(jì)收入。結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行價(jià)格計(jì)算糧食、果品、木材、枝柴增加的收入并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，治理區(qū)每年增加實(shí)物量為：糧食增產(chǎn)197.52 t，木材蓄積量1816.29 m3，每年直接經(jīng)濟(jì)效益714.83萬(wàn)元，農(nóng)民人均收入增加1168元。

3.4.3 生態(tài)效益

水土流失綜合治理措施在很大程度上發(fā)揮重要生態(tài)價(jià)值，能夠有效控制流域內(nèi)水土侵蝕狀況、改善生態(tài)環(huán)境、提高水源涵養(yǎng)能力[8]。經(jīng)治理后，白水溪小流域水土流失治理程度達(dá)87.17%，林草措施面積達(dá)到治理措施面積的49.08%，各項(xiàng)措施保存率≥90%。治理期末流域內(nèi)林草植被覆蓋率達(dá)64.33%，人均基本農(nóng)田1.44畝。林草措施涵養(yǎng)水源，有效減少地表徑流，天然降水通過(guò)林草根系下滲，形成地下水，出滲形成河道基流，增加下游河道常年水流量，減少洪水總量，產(chǎn)生一定的水圈效益。

3.4.4 社會(huì)效益

小流域水土流失治理工作的開(kāi)展也對(duì)治理區(qū)社會(huì)人文方面起到促進(jìn)作用。發(fā)展經(jīng)果林有利于促進(jìn)治理區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。合理增設(shè)管護(hù)工作崗位能夠增加農(nóng)村剩余勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)、提高農(nóng)民收入與生活水平。此外，對(duì)提高農(nóng)民生產(chǎn)技能和管理水平，改善人民生活環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步也有重要意義。

4 主要經(jīng)驗(yàn)與建議

4.1 主要治理經(jīng)驗(yàn)

白水溪小流域水土流失實(shí)際治理工作為其他地區(qū)水土流失治理提供了現(xiàn)實(shí)可行的工作經(jīng)驗(yàn)。水土流失治理過(guò)程加強(qiáng)治理措施宣傳工作，增加群眾對(duì)相關(guān)水土保持措施的認(rèn)知與了解途徑，群眾積極、樂(lè)于參與措施開(kāi)展與保護(hù)工作，治理工程早見(jiàn)效益，群眾早受益；通過(guò)經(jīng)果林措施進(jìn)行土地流轉(zhuǎn)，加快當(dāng)?shù)赝恋亟Y(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)程，并在工程管護(hù)中推行村集體經(jīng)濟(jì)、大戶承包、公司+農(nóng)戶等經(jīng)營(yíng)模式，確保工程建成后能夠獲得良好管護(hù)經(jīng)營(yíng)和巨大效益；治理區(qū)生態(tài)環(huán)境顯著改善，抗御自然災(zāi)害的能力明顯增強(qiáng)；工程建設(shè)帶來(lái)了新的村風(fēng)、村貌，在工程實(shí)施過(guò)程中，廣大干部群眾的商品經(jīng)濟(jì)意識(shí)和生態(tài)環(huán)境意識(shí)明顯增強(qiáng)，農(nóng)村衛(wèi)生、文化和教育事業(yè)快速發(fā)展，涌現(xiàn)一批文明新村、小康村。

4.2 建議與展望

增加水土保持治理工程的資金投入，使得實(shí)際工作能夠平穩(wěn)有序開(kāi)展；加強(qiáng)管護(hù)工作，在各項(xiàng)工程建設(shè)結(jié)束，做好水保措施管護(hù)工作，明確組織機(jī)構(gòu)、人員和責(zé)任，避免因后期管護(hù)不到位而影響工程效益；加大宣傳力度、積極動(dòng)員當(dāng)?shù)厝罕?，使得群眾了解水土流失治理工作的價(jià)值，帶領(lǐng)群眾真正受益。

5 結(jié)論

小流域水土流失與地區(qū)氣候、土壤、植被、人為活動(dòng)等密切相關(guān)。結(jié)合白水溪小流域這類因素，有針對(duì)性地采取工程、生物、耕作等具體治理措施，有目的性地對(duì)治理措施進(jìn)行整合、規(guī)劃、實(shí)施，能夠更有效地減輕水土流失狀況、增加地區(qū)植被覆蓋度，對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及社會(huì)發(fā)展等方面均有積極促進(jìn)作用。