貴州省水土流失影響及治理增效方法探討

朱生亮，江 波，林 濤

(貴州科學(xué)院 貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽(yáng) 550001)

1 引言

以貴州省為中心的滇、黔、桂、湘、鄂、川、渝地區(qū)是全球三大喀斯特集中連片分布區(qū)之一，貴州省喀斯特化的碳酸鹽巖出露面積近13萬(wàn) km2，占全省國(guó)土面積的73%。地貌屬于高原山地，其中92.5%的面積為山地和丘陵。受強(qiáng)烈的喀斯特作用影響，境內(nèi)山高坡陡，土薄地瘠，生態(tài)環(huán)境脆弱。貴州省作為長(zhǎng)江、珠江兩大水系中上游的生態(tài)屏障，水土流失問(wèn)題嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還危及下游地區(qū)的生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)安全。水土流失會(huì)引起石漠化等嚴(yán)重生態(tài)問(wèn)題，危及糧食生產(chǎn)、飲水安全等民生問(wèn)題。

2 水土流失的影響

(1)喀斯特地表層調(diào)蓄能力下降，易誘發(fā)洪澇災(zāi)害。貴州屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，各地降水較多且集中在夏季，年平均降水量在1100～1300 mm之間，年際間變率較小。貴州巖溶極為發(fā)育，碳酸鹽巖出露范圍廣，且地形起伏大，地下管網(wǎng)密集，雨水匯流、下滲、排泄迅速。土壤侵蝕后，地表植被和土壤阻滯雨水作用下降，土壤顆粒被雨水沖刷、淋濾速率加快，土壤涵養(yǎng)水分能力下降，強(qiáng)降雨易匯集成洪流，威脅下游防汛安全。

(2)泥沙淤積河道，影響水利工程防洪能力和運(yùn)行安全。貴州區(qū)內(nèi)喀斯特分布廣泛，地表水系河谷深切，河道狹長(zhǎng)，河流落差大，水流湍急。且雨季降水量大，土壤侵蝕強(qiáng)，河流流速快挾沙量大。河流水電站眾多，省內(nèi)僅大中型水庫(kù)100余座，水壩減緩河流速度，泥沙沉降于庫(kù)區(qū)，河流含沙量下降，并淤積更為平緩的下游河道，使河床抬升消減了水電站的庫(kù)容和調(diào)蓄能力，縮減水利設(shè)施使用壽命。

(3)沖刷、淋濾土壤顆粒，離子、元素遷移影響水質(zhì)。農(nóng)村大型牲畜飼養(yǎng)量大量減少，農(nóng)家肥使用量隨之縮減，且田間耕作缺少青壯勞動(dòng)力，化肥、除草劑、農(nóng)藥大量投入使用，且作物秸稈還田水平低，使耕地土壤養(yǎng)分不均衡，部分元素賦存過(guò)量，隨水土流失進(jìn)入水體造成富營(yíng)養(yǎng)化，如貴陽(yáng)、遵義周邊飲水水源均存在不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化。而且，雨水淋濾土地有害元素、離子，使其污染下游河流、水庫(kù)。

(4)土地石漠化，耕地退化，耕作面積縮減。貴州山地眾多，坡度25°以上面積125667 km2，占國(guó)土面積71.34%。山間平壩區(qū)面積僅有13230 km2，且城鎮(zhèn)多集中于此，2018年全省城區(qū)面積達(dá)6070.44 km2，建成區(qū)面積1823.99 km2。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多為坡耕地，致使水土流失、石漠化問(wèn)題更加嚴(yán)重。據(jù)水土流失調(diào)查結(jié)果，1987年貴州水土流失面積達(dá)76670.12 km2，后經(jīng)治理流失面積不斷下降，石漠化面積也在縮減。但是，水土流失造成的耕地石漠化極難恢復(fù)，2008～2015年全省共投入42.23億元治理石漠化7077 km2，其中坡改梯僅0.59 km2，植樹(shù)育林62.98 km2，培育草地7.2 km2。為減少水土流失，坡耕地需要養(yǎng)護(hù)和改良。

(5)耕地質(zhì)量、抗旱能力下降，加劇地區(qū)貧困。貴州山多地少，交通不便，工程性缺水問(wèn)題突出，耕地質(zhì)量低下，耕作勞動(dòng)強(qiáng)度大，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出低，致使農(nóng)村貧困發(fā)生率高。養(yǎng)分流失使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耕地將更加貧瘠，土壤失水速度快、抗旱能力差，使肥料、水資源等生產(chǎn)成本投入增加，農(nóng)業(yè)歉收風(fēng)險(xiǎn)提高，進(jìn)一步加劇農(nóng)村貧困問(wèn)題。

3 水體流失的主要因素

3.1 坡耕地耕作

2009年后貴州省耕地面積維持在450～460萬(wàn)hm2之間，大部分為坡耕地，處在低中山、丘陵地段，而水田耕作面積僅在70萬(wàn)hm2左右。由于降雨較多，耕作層相對(duì)疏松，坡耕地土壤極易受雨水沖刷流失?？λ固貐^(qū)地下多有巖溶裂隙、管道發(fā)育，土壤下墊面缺少隔水層，土壤還會(huì)隨雨水下滲漏失。坡耕地均存在不同程度的水土流失、漏失。2010～2018年貴州省水土流失面積由55269.40 km2降至48268.16 km2，仍基本涵蓋了坡耕地面積。而且，坡耕地水土流失速率影響因素眾多，治理難度高，坡耕地水土流失持續(xù)發(fā)生。

3.2 建設(shè)項(xiàng)目施工

由于建設(shè)項(xiàng)目施工使原地表植被、地面組成物質(zhì)、地形地貌受到擾動(dòng)和破壞，失去原有固土和防沖刷能力，特別是在建筑物基礎(chǔ)開(kāi)挖和填筑過(guò)程中，將使該區(qū)域的表土層裸露或形成松散堆積體，產(chǎn)生新的水土流失。但建設(shè)項(xiàng)目多在人口稠密的區(qū)域，地形相對(duì)平緩，水土保持監(jiān)察力度大，施工防護(hù)較規(guī)范，按水土保持標(biāo)準(zhǔn)要求可較大限度地保護(hù)、恢復(fù)地表水土保持功能。近年來(lái)，山區(qū)農(nóng)村通組入戶路、機(jī)耕生產(chǎn)道大幅拓展建設(shè)，但施工條件較差，水土保持監(jiān)管、防護(hù)不足，水土流失比較嚴(yán)重，農(nóng)村交通建設(shè)高峰過(guò)后水土流失大幅下降。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害偶發(fā)

喀斯特山區(qū)地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出露巖石多為沉積巖易風(fēng)化，巖體破碎，且山多坡陡，雨量非沛，強(qiáng)降雨可誘發(fā)山體滑坡、崩塌及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。其造成水土流失的損失遠(yuǎn)不及地災(zāi)的直接危害，一般作為地質(zhì)災(zāi)害加以防范。

貴州的水土流失主要人為活動(dòng)影響為主，水土流失面積中坡耕地比重大，治理難度大，成效取得緩慢。全省新增建設(shè)用地面積從2012年的3.5萬(wàn)hm2，增速逐年放緩，水土流失面積隨之縮減，且建設(shè)項(xiàng)目可以規(guī)范施工減少水土流失。水土流失治理的重心仍將是坡耕地。

4 水土流失防治方法

4.1 退耕還林，封山育林

1989年實(shí)施水土保持治理至2015年，貴州水利部門(mén)營(yíng)造水保林79.38萬(wàn)hm2，封育林132.75萬(wàn)hm2。自2008年開(kāi)展石漠化綜合治理至2015年，貴州封山育林42.72萬(wàn)hm2，防護(hù)林7.87萬(wàn)hm2。2006～2015年林業(yè)部門(mén)封山育林、退耕還林面積49.88萬(wàn)hm2。大面積造林直接減少陡坡農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加之快速恢復(fù)植被有利的氣候條件，可有效降低水土流失。而作為生態(tài)補(bǔ)償，農(nóng)戶獲得補(bǔ)貼保障收入，減少生產(chǎn)投入并擺脫家庭收入對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的依賴，解放勞動(dòng)力，提升務(wù)工增收的機(jī)會(huì)。并可杜絕毀林開(kāi)荒等破壞性生產(chǎn)活動(dòng)。

4.2 坡改梯

梯田改造有助于水土保持，但受土壤、水資源條件的制約，拓展區(qū)域有限。坡改梯抑制地表雨水沖刷，土層較薄的旱地還會(huì)水土漏失，需針對(duì)性進(jìn)行土壤培肥改良，并構(gòu)筑截流溝、蓄水池等水利設(shè)施保障農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題。20余年水利部門(mén)實(shí)施坡改梯項(xiàng)目面積30.94萬(wàn)hm2，但投入費(fèi)用較高，而且耕地多數(shù)較為貧瘠，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出低，需科學(xué)規(guī)劃指導(dǎo)，不可盲目種植經(jīng)濟(jì)作物。為增加種植效益需優(yōu)先提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，重視水肥保障問(wèn)題。

4.3 經(jīng)果林

經(jīng)果林可提高農(nóng)戶收入，改善農(nóng)業(yè)種植環(huán)境，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的水土流失，在農(nóng)村扶貧開(kāi)發(fā)、環(huán)境整治中，貴州的經(jīng)果林面積大幅度提升。近年來(lái)，農(nóng)村交通條件不斷改善，但農(nóng)村人居分散，農(nóng)產(chǎn)品深加工不足，保鮮、保存困難，種植地多數(shù)抗旱能力差，季節(jié)性干旱問(wèn)題突出。因此，規(guī)劃選種時(shí)應(yīng)重視抗旱、保鮮問(wèn)題，并控制單品種植規(guī)模，協(xié)調(diào)好種植經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的關(guān)系。

4.4 其他

種草，一是臨時(shí)過(guò)渡治理措施、提升郁閉度的補(bǔ)充措施，可以快速恢復(fù)地表植被；二是綠肥，保護(hù)，改良坡耕地土壤資源；三是牧草發(fā)展畜牧，雖然投入較高，但可保障土地產(chǎn)出，可避免作物季節(jié)性干旱缺水問(wèn)題，還可實(shí)行耕地質(zhì)量低高效利用。

保土耕作，等高耕作、橫向種植和壟作；增加地表覆蓋，套種或秸稈覆蓋；旱地聚壟綠肥免耕種植，種植藤本經(jīng)濟(jì)作物，減少地表擾動(dòng)。

5 防治增效建議

5.1 綜合整治，注重效益

貴州省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地多為山地、丘陵，退耕還林需確保耕地面積。退耕還林面積有限且多為坡度較大的山地，余下坡耕地水土流失防治難度大。坡耕地面積大，降雨多，土壤地表流失和地下漏水并存。因此，需要調(diào)整耕作方式減少雨季地表擾動(dòng)，增加地表覆蓋以及堡坎等防護(hù)措施，綜合治理全面減少水土流失。

由于農(nóng)戶家庭收入中農(nóng)業(yè)收入占比逐漸下降，且已喪失作為主要收入來(lái)源的地位，農(nóng)戶不再追求擴(kuò)大耕作面積，提高糧食產(chǎn)量增收，農(nóng)戶基本不存在對(duì)環(huán)境掠奪性破壞，但對(duì)坡耕地的水土流失也不重視。而且，水土流失防治投入大，后續(xù)投入乏力。坡耕地的水土流失治理若不能使農(nóng)戶增收，很難有后續(xù)資金的投入，會(huì)失去長(zhǎng)期水土保持的基礎(chǔ)，只有水土流失治理帶動(dòng)農(nóng)戶增收才能保障防治效果。

5.2 緊貼實(shí)際，保養(yǎng)結(jié)合

貴州耕地質(zhì)量差，適宜耕種面積小，全省耕地平均等別為11等至12等，中低產(chǎn)田面積大。而且耕作層較淺，水肥容量小，砂粒比重大，土壤養(yǎng)分含量普遍偏低。大部分坡耕地由于水利流失影響土壤穩(wěn)定發(fā)育和人工熟化過(guò)程。重耕輕養(yǎng)，種植方式單一，連作現(xiàn)象較多，耕地產(chǎn)出低，缺乏養(yǎng)護(hù)改良。目前，有機(jī)肥來(lái)源有限施用量少，耕地有機(jī)物損失較多，而施用有機(jī)肥可增加土壤養(yǎng)分，具有改良土壤理化性狀提高土壤保水、保肥能力的效果。因此，坡耕地的水土流失防治需土壤培肥、養(yǎng)護(hù)改良補(bǔ)充，水土保持要與土壤養(yǎng)護(hù)相結(jié)合。