武漢市西湖流域水土保持科技示范園的建設(shè)

黃雪瀅 吳曼 李柏潤 柯慧燕 丁樹文

摘要：為貫徹國家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略，落實“五大發(fā)展理念”，提高水土保持工作的科技水平，武漢市蔡句區(qū)水務(wù)和湖泊局籌資創(chuàng)建了武漢市西湖流域水土保持科技示范園。按照因地制宜、統(tǒng)一規(guī)劃的原則，利用廢棄的采石場和取土場建成擁有綜合治理、科研試驗、科普教育、生態(tài)恢復(fù)、旅游服務(wù)等5大功能區(qū)的綜合型水土保持科技示范園。園區(qū)在科研示范、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化示范和科普宣傳等方面的成效顯著。綜述了武漢市西湖流域水土保持科技示范園的概況、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)成效，并提出相關(guān)發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：水土保持;科技園;建設(shè);示范;西湖流域;武漢市

中圖分類號：S157

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020） 20-0079-04

D01：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.20.017

建設(shè)水土保持科技示范園是新時期水土保持工作的新內(nèi)容、新舉措，是水土保持工作適應(yīng)社會時代要求的創(chuàng)新體現(xiàn)[1]。依據(jù)《武漢市蔡甸區(qū)西湖流域水土保持科技示范園規(guī)劃》（鄂水利保復(fù)[2012]236號）.武漢市蔡甸區(qū)水務(wù)和湖泊局以高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、整體性、連續(xù)性建設(shè)和全力打造“全國領(lǐng)先、全省一流”的武漢市西湖流域水土保持科技示范園區(qū)為目標(biāo)，以“金山銀山就是綠水青山、人與自然和諧共生”為指導(dǎo)，建設(shè)了武漢市西湖流域水土保持科技示范園[2]。園區(qū)發(fā)揮了科研示范、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化示范、科普宣傳的功能，是生態(tài)文明建設(shè)的一項重要生態(tài)產(chǎn)品[3]，對于水土保持研究有重大意義。綜述了武漢市西湖流域水土保持科技示范園的概況、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)成效，并提出相關(guān)發(fā)展建議，以期為該園區(qū)的深入發(fā)展提供參考。

1 示范園概況

武漢市西湖流域水土保持科技示范園位于武漢市蔡甸區(qū)玉賢鎮(zhèn)鴿翅嶺村，東經(jīng)113°5410”，北緯30°30'32”，地理環(huán)境優(yōu)越，土地權(quán)屬明確，占地面積58 hm2，原是廢棄的石英砂巖采石場和取土場。距蔡甸城區(qū)10 km，交通十分便利，附近有京港澳高速、滬蓉高速、漢蔡高速、漢宜高鐵。園區(qū)依托蔡甸西湖水系而建，東依炎山，西傍西湖。屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，多年平均降水量為1 221.0 mm，海拔22.0-30.5 m，位于低丘區(qū)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，以水力侵蝕為主。在低丘區(qū)水土保持建設(shè)、水土保持生態(tài)旅游等方面具有很強(qiáng)的典型性和代表性[4]，被水利部命名為“國家級水土保持科技示范園”[5]。

2 建設(shè)內(nèi)容

園區(qū)建設(shè)根據(jù)土石裸露的廢棄采石場和取土場的實際情況，依據(jù)《國家水土保持科技示范園區(qū)評定辦法》（辦水保[2016]223號）標(biāo)準(zhǔn)，以典型示范、宣傳教育、科學(xué)普及和生態(tài)景觀建設(shè)相結(jié)合的原則，以全面發(fā)揮水土保持生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益為目的統(tǒng)一規(guī)劃，建設(shè)完成綜合治理、科研試驗、科普教育、生態(tài)恢復(fù)、旅游服務(wù)5大功能區(qū)（圖1）。

2.1 綜合治理區(qū)

通過實施水土保持措施，原石英砂巖采石場的綜合治理效益有所提升。園區(qū)利用地形地貌，依山就勢布設(shè)先進(jìn)的綜合生態(tài)護(hù)坡治理技術(shù)。實施了13類措施：木樁護(hù)坡、鐵籠裝石攔擋護(hù)坡、錐體護(hù)坡、木箱填土護(hù)坡、砼格網(wǎng)、纖維植物網(wǎng)護(hù)坡、景觀護(hù)坡、噴混植生綠化、鋪草皮加植灌木護(hù)坡、生態(tài)袋植草護(hù)坡、掛籠磚綠化、飄臺綠化、土（石）坎梯田。植物措施就地取材，經(jīng)濟(jì)方便;工程措施抗沖性能強(qiáng)，有效穩(wěn)固邊坡基底，防止岸邊松土潰散;綜合措施增加了邊坡植被的生態(tài)承載力，既穩(wěn)定了邊坡又改善了生態(tài)、美化了環(huán)境。多種措施的施用增強(qiáng)了護(hù)坡的多樣性和景觀性，充分發(fā)揮了綜合治理的效果。

2.2 科研試驗區(qū)

科研試驗區(qū)以水土流失監(jiān)測為主，修建了氣象觀測場、全自動徑流觀測場、小型溝道監(jiān)測站和人工模擬降雨試驗區(qū)。

2.2.1 氣象觀測場氣象觀測場占地面積為16 mx16 m，可以自動測量氣溫、空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)速、雨雪量、蒸發(fā)量、地溫等氣象要素，通過對氣象數(shù)據(jù)長期統(tǒng)計與分析，可為降雨侵蝕力、降雨強(qiáng)度等科學(xué)研究提供重要的氣象數(shù)據(jù)。

2.2.2全自動徑流觀測場全自動徑流觀測場共有29個小區(qū)。2012年建成6個5 mx10 m、坡度為15°的全自動監(jiān)測徑流小區(qū)。配以不同的水土保持植物措施（包括花生、果樹等）進(jìn)行水土流失監(jiān)測試驗，分析在多種水土保持措施狀態(tài)下水土流失產(chǎn)生的過程及強(qiáng)度。2017年，湖北省水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系優(yōu)化布局及升級改造項目啟動實施，新修建了23個標(biāo)準(zhǔn)化徑流小區(qū)。包括9個已開始發(fā)揮效益并配備徑流泥沙自動監(jiān)測設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)和14個在建標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)。全自動徑流觀測場對坡地水土流失規(guī)律和小流域水土流失規(guī)律進(jìn)行定量研究，為坡面水土流失治理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2.3 小型溝道監(jiān)測站 小型溝道監(jiān)測站集水面積為2 870m2，通過薄壁量水堰、水位計、沉沙池等設(shè)施，監(jiān)測水土流失情況以及區(qū)域內(nèi)的水文資料，綜合分析了1個自然封閉小流域內(nèi)的水土流失過程及強(qiáng)度。

2.2.4人工模擬降雨試驗區(qū)人工模擬降雨試驗區(qū)占地面積為300 m2，共有10個5°-25°的可變坡鋼槽徑流小區(qū)（8個植物措施小區(qū)、2個裸地小區(qū)）、1個人工堆土小區(qū)。采用清遠(yuǎn)JY-503噴射型模擬自然降雨系統(tǒng)。試驗監(jiān)測區(qū)目標(biāo)主要以生產(chǎn)建設(shè)項目棄土堆放及各種坡度耕地種植模式為主。系統(tǒng)采用最新可視觸控操作技術(shù)并配備監(jiān)控記錄設(shè)備，能夠?qū)崟r控制和顯示降雨強(qiáng)度、降雨時間，便于直觀地感受人工降雨過程和水土流失強(qiáng)度，可用于不同降雨強(qiáng)度、坡度、植被措施、水土保持措施類型下水土流失治理效益等的監(jiān)測。

2.3 科普教育區(qū)

科普教育區(qū)主要由科普長廊和多媒體展示廳組成，共占地2 400 m2。

2.3.1科普長廊科普長廊長50m，占地面積400 m2。展覽包括水土流失的成因、類型、特點(diǎn)及危害，水土保持措施，水土流失防治分區(qū)和水土保持科學(xué)研究與監(jiān)測體系7個板塊。通過圖文并茂的布展形象直觀地展示水土流失治理歷程，更好地促進(jìn)水土保持國策宣傳教育，多層面地普及水土保持知識。

2.3.2 多媒體展示廳 多媒體展示廳占地面積2 000 m2。有多方位的水土保持知識展示系統(tǒng)，電子書以及聲、光、電系統(tǒng)[6]，沙畫播放系統(tǒng)。在不同功能分區(qū)中的推廣區(qū)域設(shè)置有詳細(xì)的先進(jìn)技術(shù)解說，可模擬水土流失過程，講解水土資源的重要性、水土流失危害和湖北省水土流失治理措施的實施，體現(xiàn)人們綜合治理山水林田湖草的決心、建設(shè)生態(tài)文明社會的信心。通過多媒體演示，提高了人們的水土保持意識，滿足了社會公眾對水土保持科學(xué)知識學(xué)習(xí)和實踐體驗的要求，起到了良好的宣傳教育作用[7]。

2.4 生態(tài)恢復(fù)區(qū)

生態(tài)恢復(fù)區(qū)主要針對園區(qū)內(nèi)因開山采石造成的裸露山體和棄渣進(jìn)行治理，措施包括邊坡復(fù)綠和景觀護(hù)坡技術(shù)（圖2）。目前，治理荒山、荒坡、采石跡地水土流失面積12 hm2。采取因地制宜、適地適種的原則，通過土地整治保護(hù)山體，經(jīng)山體復(fù)綠治理，提升了園區(qū)森林覆蓋率和園林綠化的品位。在園區(qū)種植了高端花卉苗木，如丹桂、茶花、垂絲海棠、櫻花、紅楓、紅葉石楠等共計4萬余株，充分展現(xiàn)園區(qū)內(nèi)“百畝花海、千米花坡”四時之景各異的特色。

2.5 旅游服務(wù)區(qū)

為了利用園區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，走生態(tài)產(chǎn)業(yè)化之路，在園區(qū)內(nèi)建設(shè)具備瓜果采摘、濕地保護(hù)、特色植物觀賞、蓮藕采摘等功能的旅游服務(wù)區(qū)。園區(qū)充分利用水土資源優(yōu)勢，采用現(xiàn)代化節(jié)水灌溉設(shè)備和技術(shù)，建立節(jié)水噴灌示范基地20.00 hm2，微噴灌溫室大棚3.33 hm2。在大棚內(nèi)種植精品黃瓜、西甜瓜、白瓜等。濕地保護(hù)區(qū)依據(jù)基質(zhì)凈化機(jī)理和植物凈化機(jī)制，建造了生態(tài)凈化池，運(yùn)用蘆葦、黃菖蒲等特色植物[8]有效凈化水質(zhì)、保持水土。位于園區(qū)中心的蓮花池在提供觀賞性能的同時也帶來了經(jīng)濟(jì)效益，吸引了周邊居民人園采摘蓮子。親水臺的修建結(jié)合觀光趣味和科普教育作用，在游覽觀賞的同時可以學(xué)習(xí)水土保持的知識。

3 建設(shè)成效

武漢市西湖流域水土保持科技示范園區(qū)建設(shè)成效顯著，對治理水土流失、優(yōu)化水土資源結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大區(qū)域旅游及提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值具有積極作用，能夠為開展水土保持科學(xué)技術(shù)研究和社會大眾了解水土保持提供研究基地和實踐場所，形成全社會支持、參與水土保持的良好氛圍。

3.1 科研示范作用

促進(jìn)水土保持技術(shù)的推廣應(yīng)用和水土保持教學(xué)科研實踐工作。園區(qū)采取了鋪草皮加植灌木護(hù)坡、生態(tài)袋植草護(hù)坡、掛籠磚綠化、飄臺綠化等多種水土流失治理措施?？蒲性囼瀰^(qū)為各級水土保持技術(shù)人員和華中師范大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、長江水利委員會長江科學(xué)院等院所提供了較好的教學(xué)和科研場所，有利于提高各級技術(shù)人員、高校學(xué)生的實踐能力和水平。氣象監(jiān)測站、徑流監(jiān)測系統(tǒng)等完成實時傳輸數(shù)據(jù)，可準(zhǔn)確掌握實時氣象水文情況，實現(xiàn)了現(xiàn)代信息化監(jiān)測，對評價各種治理措施實施效果的可靠性及經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮了一定作用，為廢棄礦山、石漠化等類似地區(qū)的水土流失治理提供了借鑒和技術(shù)支撐[9]，也有利于水土保持新技術(shù)、新措施的試驗與應(yīng)用，促進(jìn)了人才培養(yǎng)和行業(yè)融合。

3.2 生態(tài)產(chǎn)業(yè)化示范作用

園區(qū)植被覆蓋率為59.6%。在布局上有多湖鑲嵌，起到了水源供給、休憩觀光的作用。結(jié)合場景地貌，變廢為寶，營造濃郁的山水文化氣息，將文化與景觀融為一體，是環(huán)境優(yōu)美、景觀別致、生態(tài)良好的示范園區(qū)，起到了很好的生態(tài)環(huán)境示范作用。

建設(shè)了觀光農(nóng)業(yè)和花卉種植。實施烏桕、重陽木、渝蕾1號3個高效水土保持植物品種的種植示范工作，每個品種各1.33 hm2，共完成植物品種示范面積4.00 hm2，種植密度為3 000株/hm2;培育綠化苗木、林果草新品種并進(jìn)行銷售，培養(yǎng)了適度規(guī)模的特色產(chǎn)業(yè)，吸引了周邊大量農(nóng)戶來園參觀學(xué)習(xí)，在提高觀賞性能的同時又提高了經(jīng)濟(jì)收入，對于促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到很好的輻射帶動作用[10]，是學(xué)好用好“兩山論”（綠水青山就是金山銀山）、走深走實“兩化路”（生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化）的具體實踐。

3.3 科普宣傳作用

園區(qū)地理環(huán)境優(yōu)越，毗鄰蔡甸城區(qū)，交通設(shè)施完善，是休閑觀光、教育培訓(xùn)、賞花采摘的好去處。園區(qū)集科普教育、水保宣傳、寓教于樂、觀光旅游于一體，實現(xiàn)“措施布局更全、監(jiān)測范圍更廣、科技含量更高”的國家級水土保持科技示范園的規(guī)劃目標(biāo)。通過完善全園植被建設(shè)，改善園區(qū)整體環(huán)境質(zhì)量，已打造成功能配套、結(jié)構(gòu)完整、具備專業(yè)水準(zhǔn)的水土保持科普教育基地。

以西湖流域水土保持科技示范園為宣教平臺，積極開展水土保持國策教育和水土保持科普活動，先后主持承辦了“湖北省水土保持工作部門聯(lián)席工作會”、水土保持國策宣傳的“雙微”線下活動、水土保持“五進(jìn)”活動等。于2016年6月被武漢科技報命名為“少年科普體驗基地”，建園以來共接待學(xué)校、社會團(tuán)體組織以及游客近39 500余人次。

4 發(fā)展建議

隨著科技進(jìn)步和水土保持工作的不斷完善，武漢市西湖流域水土保持科技示范園還需要持續(xù)提升建設(shè)質(zhì)量和加大宣傳力度，使示范園實現(xiàn)綜合效益最大化。

4.1 提升建設(shè)質(zhì)量

配套設(shè)施如科普展板等需要持續(xù)更新維護(hù)，與時俱進(jìn)，緊隨發(fā)展的趨勢，不斷吸納、引進(jìn)水土保持的新理念、新方法和新技術(shù)，提升園區(qū)的建設(shè)質(zhì)量。積極推進(jìn)科學(xué)研究，提升科技含量，提高信息化水平。立足于突出地域特色，以生態(tài)休閑旅游為載體，將開展水土保持科普教育、發(fā)揮水土保持公益功能作為水土保持管理單位的使命。豐富園區(qū)功能建設(shè)，體現(xiàn)水土流失綜合治理、監(jiān)測預(yù)報、科研示范、生態(tài)建設(shè)的全面性和創(chuàng)新性。

4.2 加大宣傳力度

壯大宣傳教育隊伍，建立水土保持通訊員、講解員和志愿者隊伍[11]。同時結(jié)合現(xiàn)代化手段，運(yùn)用虛擬交互、5D展示等高新媒體技術(shù)，融合時代特征，使水土保持科技示范園的科研、科普宣傳的作用達(dá)到最大化，以寓教于樂的方式彰顯水土保持科技示范園的科普宣傳作用。

5 小結(jié)

武漢市西湖流域水土保持科技示范園經(jīng)過不斷地建設(shè)和完善，形成了較為完整的綜合治理、科研實驗、科普教育、生態(tài)恢復(fù)、旅游服務(wù)的體系，已成為開展科學(xué)普及、提升水土保持科技含量、加快技術(shù)推廣、展示防治技術(shù)的平臺和水土保持人才培養(yǎng)的基地[12]。園區(qū)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)完善基礎(chǔ)功能和特色功能的建設(shè)，充分發(fā)揮以點(diǎn)帶面的輻射作用，帶動區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益持續(xù)性發(fā)展。

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作者簡介：黃雪瀅（1997-），女，重慶人，在讀本科生，研究方向為水土保持與土壤侵蝕，（電話）17623299125（電子信箱）Sylvia_Huangxy@163.com;

通信作者，丁樹文（1964-），男，湖北孝感人，副教授，主要從事水土保持與土壤侵蝕方面的研究，（電子信箱）dingshuwen@mail.hzau.edu.cn。