志丹縣山水林田湖生態(tài)保護修復研究

許思益

（中國有色金屬工業(yè)西安勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710054）

隨著黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展戰(zhàn)略的實施，如何根據(jù)新時期黃土高原的生態(tài)資源情況和社會發(fā)展目標，因地制宜地規(guī)劃生態(tài)修復、水土保持與生態(tài)高質量發(fā)展藍圖和實施路線，對于貫徹落實習近平生態(tài)文明思想、牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念至關重要。本文以志丹縣生態(tài)治理為模板，以“山水林田湖是一個生命共同體”的理念為指導開展工作，充分集成整合資金政策，對志丹縣生態(tài)進行整體保護、系統(tǒng)修復、綜合治理，針對黃土高原水土保持與生態(tài)治理成效和生態(tài)治理工作中存在的主要困難進行分析，開發(fā)探索黃土高原綠水青山提質增效與鄉(xiāng)村振興關鍵技術與示范模式，提出黃土高原水土保持與生態(tài)治理的對策建議，為該區(qū)域的綠色發(fā)展與生態(tài)文明建設提供科技支撐。

1 項目概況

項目區(qū)位于延安市志丹縣西北部，黃河支流北洛河的源流之一的周河中游，屬于水土流失嚴重河流，是我國黃土高原生態(tài)屏障的重要組成部分。

因水土流失嚴重和水資源短缺問題，造成了項目區(qū)的生態(tài)功能系統(tǒng)性退化。如土地破壞、地力下降，水質惡化，植被破壞和逆向演替，生物棲息地和生態(tài)系統(tǒng)多樣性退化，周河下游河道淤積，面源污染嚴重，地質災害和氣象災害頻發(fā)等，這些現(xiàn)象又會造成新的水土流失，形成項目區(qū)生態(tài)惡性循環(huán)，生態(tài)功能系統(tǒng)退化。

2 項目區(qū)生態(tài)環(huán)境存在的問題

2.1 林草覆蓋率低

林草覆蓋率低是水土流失形成的主要因素，項目區(qū)黃土堆積深厚，梁峁交錯，溝壑縱橫，坡面土壤和溝道侵蝕現(xiàn)象嚴重，水土流失面積占總土地面積的78%。

森林覆蓋率低，植樹造林選擇速生樹種導致當?shù)貥浞N單一，區(qū)域內(nèi)山高坡陡，坡面植被覆蓋較差。部分山坡旱地撂荒多年，雜草叢生，已不滿足機耕要求，山坡林地林業(yè)結構不合理，多為灌木雜草，局部地段林草植被覆蓋率差。

2.2 水土流失嚴重

陜北面臨水土流失加劇，水土資源短缺問題，特別是志丹縣的降水時空分布嚴重不均，降水集中在夏季且降水強度大，更易造成當?shù)厮亮魇А?/p>

水土流失會引起項目區(qū)生態(tài)功能系統(tǒng)性退化，如土地破壞、地力下降，水資源短缺、水質惡化，地表徑流斷流，植被破壞和逆向演替，生物棲息地和生態(tài)系統(tǒng)多樣性退化，周河下游河道淤積，面源污染嚴重，地質災害和氣象災害頻發(fā)等，這些現(xiàn)象又會造成新的水土流失，形成項目區(qū)生態(tài)惡性循環(huán)，生態(tài)功能系統(tǒng)退化[1]。

2.3 河道水生態(tài)環(huán)境問題

城市化的發(fā)展對河道治理要求越來越高，原先河道治理主要考慮防洪安全、解決水害問題，未從生態(tài)角度考慮河道治理，導致水生態(tài)受損，主要表現(xiàn)為基底污染嚴重，上游及兩岸污染物隨雨水排入河道，導致淤積過程中基底污染嚴重。

堤壩破壞了河道自然蜿蜒度，改變了深潭與淺灘交錯、急流與緩流交替的格局。從橫向看，河道斷面結構單一，缺乏濕地，岸坡和漫灘綠化程度差，河道攔污能力差，河水凈化能力弱，破壞了項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

2.4 農(nóng)業(yè)設施及環(huán)境問題

黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)基礎條件較差，項目區(qū)地貌類型主要為黃土梁峁丘陵溝壑區(qū)和河谷階地區(qū)。該地區(qū)群眾的生產(chǎn)活動條件受地貌限制，不能滿足現(xiàn)代機械化耕作要求。田地多為農(nóng)業(yè)學大寨時期農(nóng)民自行修建的梯田，老舊梯田田面窄、不平整，農(nóng)業(yè)配套設施缺乏，糧食產(chǎn)出率低。

近年來，當?shù)卣罅Πl(fā)展山地蘋果種植，以特色產(chǎn)業(yè)提高當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。水果種植需要大量水利設施，但項目區(qū)內(nèi)水利設施設較少，澆水灌溉多是農(nóng)民手提肩扛完成的。農(nóng)民文化素質和技能水平較低，對已建成的農(nóng)業(yè)資源未能得到有效利用。

2.5 農(nóng)村面源污染問題

農(nóng)村面源污染是指農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，溶解的或固體的污染物，如農(nóng)田中的土粒、氮素、磷素、農(nóng)藥重金屬、農(nóng)村禽畜糞便與生活垃圾等有機或無機物質，從非特定的地域，在降水和徑流沖刷作用下，通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏，使大量污染物進入受納水體（河流、湖泊、水庫、海灣）所引起的污染。

農(nóng)業(yè)地區(qū)經(jīng)濟實力有限，生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平較低，農(nóng)藥化肥超量使用，固體廢棄物不能得到及時有效地管理，污水做不到有序排放。隨著地區(qū)不斷地發(fā)展，原污水處理能力已經(jīng)滿負荷運行，污水得不到完全處理，且部分養(yǎng)殖業(yè)污水未經(jīng)有效處理就直接將污水排到河道中，導致農(nóng)村面源污染情況嚴重，對該地區(qū)進行水質檢測顯示部分指標超標，嚴重影響該地區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡。

2.6 廢棄礦山對生態(tài)環(huán)境的影響

項目區(qū)域礦山經(jīng)過40 多年開采，為國家和地方經(jīng)濟建設作出了巨大貢獻。但過去礦山開采方式落后，開采秩序混亂，加之對地質環(huán)境治理工作的忽視，累積了地形地貌景觀破壞嚴重、地表植被損毀殆盡，土地資源挖損、壓占，礦山棄渣堆的滑坡隱患、礦山廢棄物污染水體等非常嚴重的礦山地質環(huán)境問題，現(xiàn)已嚴重威脅到項目區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全，亟須治理。

3 項目工程部署原則與思路

3.1 項目工程布局原則

用途管制和生態(tài)修復須遵循自然規(guī)律，如種樹的只種樹、治水的只治水、護田的單純護田，很容易顧此失彼，最終造成生態(tài)的系統(tǒng)性破壞[2]。

山水林田湖草生態(tài)修復項目是按照綜合生態(tài)一體化的治理要求，以“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，自然恢復為主、人工修復為輔，統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合治理，問題導向、科學修復，經(jīng)濟合理、效益綜合”為原則，圍繞生態(tài)保護、修復和提升的總體目標[3]。

3.2 生態(tài)修復思路

生態(tài)修復應當全盤考慮各項問題，以河流為項目骨架，在滿足防洪、供水等河道基本功能的基礎上，充分考慮河道的生態(tài)環(huán)境保護與恢復及對河道的歷史遺跡保護，打造“河暢、水清、岸綠、景美、文韻”的生態(tài)景觀廊道。

完善河道兩岸山體基礎設施，圍繞生態(tài)保護、修復和提升總體目標[4]，以周河水環(huán)境治理和生態(tài)修復為重點，通過生態(tài)保護修復，改善周河生態(tài)環(huán)境，提升農(nóng)業(yè)生態(tài)、旅游休閑、生境營造等多種功能，形成“山水相依、城水相融、人水相親”生態(tài)格局，構建布局合理、功能完善、結構穩(wěn)定的自然生態(tài)體系，提供更多的生態(tài)產(chǎn)品，讓更多人分享生態(tài)福祉，同時為志丹縣經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

4 項目工程部署

4.1 林草植被恢復與改良

在生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀詳細分析的基礎上，充分考慮當?shù)刈匀粭l件、本土物種、適用技術等，結合林業(yè)規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀圖和當?shù)匾吧鷦又参锏姆植紶顩r，針對不同的地質地貌類型和植被種類，提出相對應的措施[5]。

一是對荒山荒坡等適宜林草生長的區(qū)域，根據(jù)不同立地條件，調整為水土保持喬木林和灌木林，改善植被覆蓋率；二是對疏林地進行補植和封禁；三是對樹種單一退化嚴重的喬木和灌木林改善林分結構，逐步形成常綠與落葉樹種的混交林，綠化美化山川。

4.2 水土流失綜合治理

一是項目區(qū)土壤侵蝕比較嚴重，建議在溝底下切嚴重的溝道修建谷坊群，防止溝底進一步下切；二是對支溝及主溝內(nèi)現(xiàn)有損壞嚴重的淤地壩進行維修加固，對項目區(qū)溝道侵蝕嚴重且具備造地條件的支溝、主溝修建淤地壩、攔沙壩，以攔減溝道泥沙、控制溝床下切、溝道擴張、減少溝谷重力侵蝕、減少下游河道淤積；三是在有滑坡危險，容易形成泥石流的具體村莊、道路較近的溝道修建攔沙壩，以保護道路及溝道兩岸的耕地、溝岸，同時也可以防止泥石流災害的發(fā)生，確保附近村民及其財產(chǎn)安全，改善生態(tài)環(huán)境。

4.3 河道生態(tài)提升

一是全面優(yōu)化提升河道生態(tài)環(huán)境，建立生態(tài)浮島，利用植物對含氮、磷等無機鹽的吸收作用，植物表面和分泌物的吸附能力，以及植物根部加強水體氧化的能力，達到凈化水體的作用；二是對河道進行清淤疏浚，通過疏浚工作清除河底淤積物，增加過水斷面，提升河道灌溉和防洪能力，改善生態(tài)環(huán)境；三是對兩岸硬質堤防采用植生槽綠化改造工程和灘面綠化工程，建設生態(tài)護坡，提高綠植覆蓋率，形成一個水-土-生物之間相互作用、相互制約的自然生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮綜合生態(tài)效益。

4.4 農(nóng)業(yè)設施改造

首先，在河道兩岸山坡建設新式梯田。梯田能有效利用雨水保持水土，還能夠改變地形、攔蓄雨水、減少徑流、改良土壤、增加土壤水分，保水、保肥效果顯著。

其次，根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃進行農(nóng)業(yè)設施改造。當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展主要以山地蘋果為主，對項目區(qū)缺少水源的果園配置水窖，可大大提升蘋果產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有效提高了當?shù)剞r(nóng)業(yè)環(huán)境，提升農(nóng)業(yè)設施，助力鄉(xiāng)村振興全面發(fā)展；項目區(qū)道路大部分為農(nóng)民自己修建的土路，道路質量不高，應對較差的道路進行路面硬化工作，實施農(nóng)村道路硬化是改善農(nóng)村人居環(huán)境、推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的基礎支撐。

最后，對農(nóng)民進行科技培訓，幫助農(nóng)民學到科技知識，掌握實用技術，解決他們在生產(chǎn)活動中的實際困難，使建成的水利設施得到充分的使用，提高農(nóng)業(yè)設施利用率。

4.5 面源污染治理

針對該項目區(qū)域生活污水收集處理及中水回用，廢棄礦井自流水處理和綜合利用，生產(chǎn)生活垃圾收集、轉運、處置等面源污染問題進行改造治理，采用“源頭減量-過程攔截-末端治理”的改造治理方式。

首先，對于污染源的產(chǎn)生進行宣傳工作。保證污水垃圾都能得到收集，結合已有排水管網(wǎng)布置情況，在地勢較低、雨水匯集較集中位置設置排水溝，排水溝就近接到已有排水系統(tǒng)中。污水排放過程中，增加建設小型污水處理廠，確保上下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水能夠全面進行處理，使河道全段面水質得到良好的保障。

其次，對部分未能進行污水處理的養(yǎng)殖場建立回收處理設施，保證污水經(jīng)處理達標后方可排放。

最后，建設生態(tài)濕地。對已經(jīng)污染的河道、河灘種植植物吸收污染物；生態(tài)濕地植物由蘆葦、美人蕉、傘草等挺水植物以及輪葉黑藻、苦草、竹葉眼子菜、微齒眼子菜等沉水植物組成。最終達到解決面源二次污染，改善當?shù)厮|治理目標。

4.6 礦山綜合整治

對項目區(qū)地質生態(tài)環(huán)境進行恢復治理。項目區(qū)內(nèi)山體因煤礦開采導致山體底層沉陷發(fā)生崩塌，河床發(fā)生斷裂，河道斷流，影響河道生態(tài)基流，破壞河道水環(huán)境，主要治理對象為廢渣堆滑坡、泥石流隱患治理、礦區(qū)內(nèi)的耕作層重建和邊坡綠化恢復等幾部分，應分別采取自嵌式擋墻、微型樁基礎擋土墻、巢室護坡綠化、錨桿框架梁和植生袋擋墻等綜合整治措施。

4.7 生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建立

建設一個由5 個自動監(jiān)測站及利用信息傳輸技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術搭建的管理平臺和決策支持系統(tǒng)等組成的自動監(jiān)測系統(tǒng)，同時購置應急監(jiān)測設備，實時掌握水源地的水質狀況，提高水質監(jiān)測系統(tǒng)的機動能力、快速反應能力和自動測報能力；及時接收支流入主河道的水質監(jiān)測信息，快速完成各類水質信息的處理，和上級部門監(jiān)控中心對接，為上級部門水資源管理提供信息查詢服務，實時客觀科學地發(fā)布水質信息與評價結果，為水污染治理及水環(huán)境保護提供基礎數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

5 項目的創(chuàng)新

5.1 設計理念

以項目區(qū)周河流域為骨架，構建林草植被改良，水土流失綜合治理，河道生態(tài)提升，農(nóng)業(yè)設施改造等工程建設綜合生態(tài)修復體系。遵循水利科學原理、環(huán)境科學原理、生態(tài)科學原理、農(nóng)業(yè)科學原理，進行山水林田湖生態(tài)修復項目設計。

5.2 調查評價體系

生態(tài)環(huán)境調查是系統(tǒng)性的多學科交差的調查，不僅要調查項目區(qū)水文、地質、環(huán)境等基礎要素，還要調查生態(tài)背景要素，包括社會狀況、生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性、水土污染源、區(qū)域敏感性等，進行生態(tài)環(huán)境問題識別與分析，生態(tài)環(huán)境影響評價，為系統(tǒng)解決項目區(qū)生態(tài)環(huán)境問題提供基礎依據(jù)。

5.3 管理模式

本項目通過以縣級領導帶頭成立山水林田湖項目辦公室，統(tǒng)一實施主體單位，縣委統(tǒng)籌實施，集合發(fā)改、財政、水利、林業(yè)、國土、環(huán)保等各個部門力量，通過當?shù)刈曰I一點，國家補助一點，資金整合一點等方法，進行多元化、多層次資金籌措，減少項目重疊交叉、重復投資，充分利用各部門職能與資金，使各單位能夠合力推進項目落地。

6 結束語

通過對志丹縣生態(tài)治理項目的實施，能夠有效減少因洪水沖刷造成的河灘內(nèi)生態(tài)林草地的損失，減少因洪水沖刷帶來的水土流失問題，可有效抑制河流的含沙量，降低次生地質災害，減少排入周河下游的泥沙總量；森林覆蓋率進一步得到提高，改善了項目區(qū)域周邊人居環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)平衡，降低了土壤侵蝕模數(shù)，減少土壤養(yǎng)分流失和河道泥沙淤積，增加地被物和生物的多樣性，這對于保持水土、涵養(yǎng)水源、調節(jié)氣候有著多項生態(tài)防護功能，營造“清新空氣、清潔水源、美麗山川、生物多樣性”的生態(tài)環(huán)境，促進當?shù)厣鐣?、?jīng)濟、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。