京津水源區傳統水土流失治理措施及水沙環境效應分析

趙婷，謝永生，江青龍，張懷，周偉

(1.中國科學院水利部水土保持研究所，712100，陜西楊凌;2.中國科學院研究生院，100049，北京;3.西北農林科技大學資源環境學院，712100，陜西楊凌;4.承德市水土保持科學研究所，067000，河北承德)

京津水源區傳統水土流失治理措施及水沙環境效應分析

趙婷1，2，謝永生1，3?，江青龍3，張懷4，周偉4

(1.中國科學院水利部水土保持研究所，712100，陜西楊凌;2.中國科學院研究生院，100049，北京;3.西北農林科技大學資源環境學院，712100，陜西楊凌;4.承德市水土保持科學研究所，067000，河北承德)

針對京津水源區傳統水土流失治理指導思想和治理模式只注重治理區生態經濟效益，忽視減沙同時大量減水加劇上下游用水矛盾的問題，以承德市豐寧縣達袋溝小流域不同治理措施定位試驗結果，結合典型治理區坡面措施調查，重點研究坡面治理措施的水沙環境效應。結果表明:坡耕地與人工草地的土壤侵蝕模數大大超過北方土石山區的容許土壤流失量;天然草地較喬木林和灌木林具有較高的年徑流量和徑流系數;傳統魚鱗坑整地造林和魚鱗坑加竹節壕整地造林措施攔沙、減流效應顯著;中度、輕度退化天然草地封育措施下陰坡、陽坡植被覆蓋率年均可提高1.63%和1.08%;在水源區傳統魚鱗坑整地造林和魚鱗坑加竹節壕整地造林措施應限制在局部水土流失嚴重區域，并應適度降低整地標準;大面積中度、輕度退化的天然草地可采用封育措施，既可實現有效攔沙、恢復植被，又可增加坡面徑流。

水土流失治理;產沙量;徑流量;植被覆蓋度;魚鱗坑;京津水源區

近年來，京津水源區上下游用水需求矛盾凸顯，流域尺度上的氣候變化和人類活動對水源區水資源分配、水庫水量泥沙的影響問題得到關注［1-3］。京津水源區水土流失治理模式多是依照黃土高原傳統水土流失治理模式進行的，在傳統指導思想和治理措施下產生的水沙關系，反映了傳統水土保持措施應用于京津水源區時存在一定區域局限性，對于緩減京津地區上下游用水需求矛盾效果不明顯。黃土高原長期依據“水不下山，泥不出溝”的理念進行水土流失治理，部分坡面治理措施的標準較高，較高標準的坡面治理措施成為入庫水量呈現出減少趨勢的重要原因之一。將黃土高原水土流失治理指導思想和治理模式用于京津水源區土石山區，雖然在減沙效益方面取得了較大成績，但各種坡面措施在攔沙的同時，也攔蓄了大量的地表水，使流域產水量減少，加劇了水源區上下游的用水矛盾，從而使京津地區面臨著嚴峻和復雜的水資源問題。

目前，各種水土保持措施減沙效益方面［4-6］的研究較多，特別是針對黃土高原控制徑流和泥沙［7-10］以及一定蓋度林草地的水土保持功能［11-12］的研究，而針對京津水源區水土保持措施輸水減沙效益方面的研究較少。筆者根據京津水源區傳統水土流失治理措施及其產生的水沙環境效應，在國家即將實施生態補償的大背景下，以保障上游生態安全和經濟社會適度發展為前提，以最大限度緩減上下游用水矛盾為目標，通過研究傳統坡面水土流失治理措施及水沙環境效應，探討適宜于水源區水土流失治理新的技術、標準和模式，以期為實現京津水源區攔沙輸水的特殊生態功能提供技術指導。

1 研究區概況

研究區位于承德市豐寧縣達袋溝小流域羊蹄子山，地理坐標為 E 116°36'50″，N 41°12'26″，該區屬于海河流域潮白河水系，位于密云水庫上游，是京津地區重要的水源區。氣候屬于半干旱半濕潤燕山山地氣候，四季分明，春季多風，夏季炎熱，秋季秋高氣爽，冬季少雪。年均氣溫5℃，年均日照時間2 800 h，無霜期130 d。多年平均降水量478 mm，其中汛期(6—9月)占70%，雨型多為暴雨、大暴雨，雨區范圍小，降雨歷時短，降雨強度大，20年1遇24 h最大降水量為101 mm，多年平均徑流深97 mm。表土主要以棕壤土為主，褐土次之，棕壤土顆粒較均勻，黏粒含量低，膠結力較弱，易產生土壤侵蝕，棕壤土主要分布在山梁上部，下部為褐土，溝道以褐土為主。

達袋溝小流域土層陰陽坡差異較大，陰坡土層較厚，植被覆蓋度較高，水土流失相對較輕，陽坡土層較薄，植被覆蓋度較低，多為低矮灌木和農業用地，水土流失嚴重。流域內地形地貌為土石質山地丘陵區，總體地勢西北高東南低，遠山山巒疊嶂，懸崖峭壁，近山連綿起伏，溝谷縱橫。地面坡度組成為＜5°占5.7%，≥5°～ ＜15°占19.1%，≥15°～ ＜25°占41.6%，≥25°～ ＜35°占24.7%，≥35°占8.9%。達袋溝小流域基本情況見表1。

表1 達袋溝小流域基本特征值Tab．1 Basic characteristic values of Dadai Watershed

2 研究方法

2.1 定位試驗

于2003年設置了5個徑流小區，分別為天然草地、坡耕地、人工草地、喬木林、灌木林(表2)。在2004—2009年觀測期間，天然草地小區覆蓋度波動范圍為60% ～80%，坡耕地種植的是玉米(Zea mays)，人工草地種植的是多年生沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)，覆蓋度波動范圍為30% ～50%，魚鱗坑規格為長徑0.8 m，短徑0.6 m，深0.4 m。數據測定起始時間為2004年6月，每次降雨產流后，將集水槽中沉積的泥沙掃入徑流桶中，用攪拌器將水池中泥水攪勻后，用采樣器在池中水位1/2深處采集2個水沙樣，并分別盛放在2個編號的水沙樣瓶中，每次所取水樣約1 000 mL，對所取水沙樣過濾烘干稱量，取得水沙樣的含沙量及清水量，以2個水沙樣含沙量及清水量的平均值推算出小區的產沙量及產流量。年徑流量為次徑流量之和，年產沙量為次產沙量之和。

表2 坡面徑流小區特性及觀測數據Tab．2 Characteristics and observed data of runoff plots

2.2 野外調查

2010年10—11月，對京津水源區承德地區4縣1市(承德市、平泉縣喇嘛店小流域、灤平縣西北溝小流域、豐寧縣達袋溝小流域和圍場縣大碾子小流域)的典型坡面治理措施進行了調研。分別選取各流域具有代表性的水土流失坡面治理工程，對其攔沙產水效益進行分析，涉及坡面整地時間、整地措施及其標準、整地造林類型及樹種、植被蓋度和郁閉度隨時間變化規律、治理前后侵蝕強度變化規律、不同整地措施下的淤積量、坡面整地措施的經濟和環境效益等。通過對傳統水土流失坡面整地措施下的水沙環境效應分析，提出在新形勢下，各種坡面措施如何能夠更好地實現減蝕產水、緩減上下游用水矛盾的新措施。

3 結果與分析

3.1 不同治理措施土壤侵蝕量分析

表3為2004—2008年達袋溝小流域坡面徑流小區年土壤侵蝕量。可以看出:在2004年徑流小區監測初期，各徑流小區的土壤侵蝕量值都較大，這是因為新建小區土壤受到擾動，導致年土壤侵蝕量較大;2005—2008年，各徑流小區的年土壤侵蝕量都有減小趨勢;2006年各徑流小區土壤侵蝕量值都偏大，是因為2006年是豐水年，其中6月23日和6月29日有2場短歷時暴雨，降雨量分別為47.5和43.7 mm，暴雨對地表形成了較大的沖刷力，使坡面土壤侵蝕量增大。

傳統觀點認為，土壤侵蝕量與地表徑流量具有相對一致性［7］，京津水源區水土流失治理措施要求盡可能增加流域產水量，同時強調徑流的含沙量不能過大;因此，針對土壤侵蝕量的控制，并非將全部泥沙進行攔蓄，只需將土壤侵蝕量控制在一定范圍內，盡可能增大整個小流域的產水量。

從表3還可以看出，坡耕地與人工草地徑流小區在徑流場觀測初期，年土壤侵蝕量大大超過了土石山區容許土壤流失量200 t/(km2·a)［13-14］，并且在2004和2005年，坡耕地徑流小區土壤侵蝕模數比天然草地小區分別增加188.5和161.1 t/km2，人工草地徑流小區比天然草地小區侵蝕模數分別增加1 006.6和725.9 t/km2。在2006年出現大暴雨的情況下，坡耕地和人工草地徑流小區土壤侵蝕量驟增。坡耕地土壤侵蝕量較大的原因是在坡耕地改造形成初期，土壤受耕作作用而向下坡方向移動，同時耕作擾動表層土壤，破壞了土壤結構，改變了成土環境和過程，加速了土壤中多糖有機粘合劑的分解，使土壤易于侵蝕［15］。而人工草地徑流小區侵蝕量大是因為其修建是在耕翻、完全破壞、清除原有天然植被后，人為播種、栽培建植的以草本植物為主體的人工植被，土壤結構受人為因素影響比較大，使土石山區下墊面原有淺薄且疏松的土層易于侵蝕，特別是在雨季，受大暴雨的影響極其顯著。

土石山區容許土壤流失量作為京津水源區水土流失治理措施的一個關鍵值時，坡耕地和人工草地徑流小區的土壤侵蝕模數大于土石山區容許土壤流失量。魚鱗坑整地徑流小區與天然草地徑流小區土壤侵蝕模數都在土石山區容許土壤流失量范圍之內，魚鱗坑整地造林攔沙效應顯著，一定覆蓋度的天然草地也具有明顯的攔沙效果。從侵蝕量控制方面來說，天然草地、喬木林和灌木林3種治理方式都符合水源區攔沙治理要求。

表3 2004—2008年坡面徑流小區年土壤侵蝕量Tab．3 Sediment yield of runoff plots from 2004 to 2008 t/km2

3.2 不同治理措施產水效益分析

3.2.1 年際產水量分析 由分析2004—2006年徑流觀測場坡面徑流量(圖1)可知:坡耕地小區與人工草地小區的年徑流總量都相當大;但在產生較大徑流量的同時，其年土壤侵蝕模數也隨之增大，并且超過土石山區容許土壤流失量。

圖1 2004—2006年徑流觀測場坡面徑流量Fig．1 Annual runoff of runoff plots from 2004 to 2006

天然草地、喬木林和灌木林三者相比較，天然草地徑流小區的年徑流總量大于魚鱗坑整地措施下的喬木林和灌木林徑流小區。喬木林徑流小區在2004—2006年的徑流總量分別是天然草地徑流小區的42.7%、10.2%、52.8%;灌木林徑流小區在2004—2006年的徑流總量分別是天然草地徑流小區的74.8%、55.0%、56.5%。

從不同徑流小區年際徑流總量分析小流域的產水量差異，天然草地徑流小區的年徑流總量大于喬木林和灌木林小區，魚鱗坑整地造林措施攔沙的同時產生了一定減流效應。說明土石山區自然草被覆蓋能夠在產生較低侵蝕量的同時，實現良好的產水效益，維持自然植被覆蓋是一種有效的低成本生態恢復和防止土壤流失的治理措施，但小流域內有大面積中強度侵蝕且自然恢復植被能力差的區域時，也應考慮魚鱗坑整地造林措施，強化治理，促進植被的恢復。

3.2.2 次降雨產水量分析 試驗期內次降雨特征及徑流小區徑流系數的計算(這里不針對坡耕地小區和人工草地小區進行分析)結果(表4)表明，無論在何種降雨量和降雨條件下，與魚鱗坑整地措施下的喬木林徑流小區和灌木林徑流小區相比，天然草地徑流小區徑流系數都較大。2004-07-23，2006-06-29，降雨強度大，天然草地的徑流系數也很高。在極端降雨條件下，如2006-06-29的降雨，天然草地徑流系數高達0.455。

表4 次降雨特征及各小區徑流系數Tab．4 Characteristic of rainfall and runoff coefficient

每年6—9月是植物繁殖茂盛階段，天然草地徑流小區和魚鱗坑整地措施下喬木林和灌木林2個徑流小區的不同植被都會對降雨產生一定的植物截留作用;但整地措施對徑流系數值的大小影響很大，喬木林小區和灌木林小區都為魚鱗坑整地，在魚鱗坑未淤滿的次降雨條件下，魚鱗坑會攔截大量的地表徑流，增加入滲和蒸發，使降雨轉化成的徑流量減小。當區域內具有大面積中度、輕度退化且植被覆蓋較低的天然草地時，上游地區可以適度犧牲魚鱗坑整地造林帶來的經濟利益，以實現向下游京津地區多輸水的目標。

3.3 不同治理措施減蝕產水效益綜合評價

坡耕地徑流小區與人工草地徑流小區雖然可以產生較大的徑流量，但同時產生了較高的侵蝕模數，并且大大超過了北方土石山區的容許土壤流失量這一關鍵值;天然草地徑流小區和2個魚鱗坑整地徑流小區的侵蝕模數在北方土石山區容許土壤流失量范圍之內，從年際徑流總量和次降雨產流量分析，天然草地徑流小區較魚鱗坑整地徑流小區具有較高的年際徑流總量和徑流系數，并且侵蝕模數較小:因此，綜合分析得出，在2004—2009年小區觀測期間，覆蓋度波動范圍為60% ～80%，天然草地小區攔沙、產水效益最佳，傳統魚鱗坑整地造林措施攔沙、截流效應顯著。

基于最大減蝕產水效益的實現，在坡面治理時，宜合理布局封禁和魚鱗坑等造林整地2種治理措施。在大面積中度、輕度退化且植被覆蓋較低的天然草地區域應進行封育治理，使其達到有效植被蓋度，封育年限可根據草被年均恢復速率計算;在土石山區坡度較大、風化巖強度侵蝕和陽向荒坡中度侵蝕、自然恢復植被能力弱的區域，宜布置魚鱗坑等整地措施進行強化治理，優化魚鱗坑等整地措施，在攔蓄泥沙的同時，盡可能減少地表水攔蓄，避免水分的無效蒸發，增大流域產水量，結合土壤侵蝕量與植被有效覆蓋度，修訂魚鱗坑等的規格標準。

2010年10—11月，在京津水源區承德地區四縣一市，對典型坡面治理措施及其減蝕產水效益進行了調研，對中度、輕度退化天然草地封育治理后植被覆蓋年均恢復速率進行了研究，并對魚鱗坑整地標準做出評價。

3.3.1 天然草地覆蓋度年恢復速率 當天然草地達到有效覆蓋度時，才可以實現水土保持效益。有效植被覆蓋度是指在一定區域內(氣候、土壤等因素相對穩定的條件下)，某塊草地或林地保持土壤，使土壤侵蝕量降低到土壤最大容許侵蝕量以內所需的植被蓋度。根據已有研究［11-12］，天然草地的有效植被覆蓋度應不小于50%，當植被覆蓋度以一定的速率恢復到大于50%時，可實現草地的天然保護功能。

通過對京津水源區承德地區四縣一市典型中度、輕度退化天然草地封育治理效益的調研，選取封育治理的陰陽坡各8個、坡度范圍為15°～25°的低覆蓋度天然草地，統計各個坡面不同時期的植被覆蓋度，根據下式［16］計算坡面草被覆蓋度恢復速率的年平均值:

式中:v為植被覆蓋度年恢復速率，%/a;C為2010年草地覆蓋度，%;C0為n年前草地覆蓋度(即草地坡面開始封育治理的第1年)，%;n為治理年限，a。

被調查的典型坡面全部位于承德地區土石山區，可認為植被類型、土壤條件和降雨影響因子基本一致。

通過計算可知，封育治理初期到調查時，15°～25°范圍內陰坡、陽坡天然草地植被覆蓋度年均可提高1.63%和1.08%。要使大面積中度、輕度退化的天然草地達到有效草被覆蓋度時，可通過年恢復速率計算出需要封育治理的年限，既可有效攔沙、恢復植被、實現水源地生態的天然保護功能，又可增大坡面徑流，緩減上下游用水矛盾。

3.3.2 魚鱗坑整地措施評價 經過對京津水源區承德地區典型坡面治理措施的調查，統計得出主要坡面整地措施有魚鱗坑整地造林和魚鱗坑加竹節壕整地造林措施等，京津水源區承擔著向下游輸水的任務，這些措施的截流效應不可忽視。

根據GB/T 16453.2—1996《水土保持綜合治理技術規范》，荒地治理技術中規定，流域內實施坡面整地工程時，防御標準按10～20年1遇3～6 h最大雨量設計。根據各地不同降雨情況，分別采用不同的暴雨頻率和當地最易產生嚴重水土流失的短歷時、高強度暴雨。根據魚鱗坑等整地措施實施區域的土壤侵蝕模數，取土石山區中度侵蝕區的土壤年均侵蝕模數2 500～5 000 t/(km2·a)，強度侵蝕區的土壤年均侵蝕模數大于5 000 t/(km2·a)，將5 000 t/(km2·a)和 2 500 t/(km2·a)作為 2 個極值，取土壤密度為1.3 t/m3，以承德地區3個小流域的魚鱗坑為例，粗略計算當地防御暴雨標準下，魚鱗坑泥沙淤滿年限(表5)。

表5 不同小流域魚鱗坑泥沙淤滿年限Tab．5 Ages of fish-scale pits with full of sediment between different watersheds

可以計算得出，3個小流域在傳統治理指導思想和治理模式下的魚鱗坑泥沙淤滿年限較長，根據防御暴雨標準設計出的魚鱗坑規格都偏大。京津地區的用水是根據上游地區初始植被狀態下的徑流來確定的，如果魚鱗坑等的面積過大，標準較高，低于設計防御暴雨標準，達不到蓄滿產流條件，則不產生地表徑流，即使通過下滲產生徑流，也會導致蒸發量增加，產流減少，匯流滯后，破壞流域正常產水量，影響下游生產生活用水。

將傳統的治理模式用于京津水源區時需要對其進行優化，確定符合自然狀態的設計標準。魚鱗坑、竹節壕、豐產溝等整地時，建議實施原則與規格標準按照泥沙侵蝕量并結合草地覆蓋度恢復速率來設計。在坡面治理中，當天然草地覆蓋度已達到有效覆蓋度時，避免采用魚鱗坑等截流效應顯著的整地造林措施，建議采用封育治理，在國家實施生態補償大背景和保障生態安全前提下，犧牲魚鱗坑等整地造經濟林措施帶來的部分經濟利益;未達到有效覆蓋度時，魚鱗坑規格可以根據坡面泥沙侵蝕量及陰陽坡草被覆蓋度恢復速率進行配置，規格大小以植被達到有效覆蓋度時，魚鱗坑恰好淤滿為標準。

規格較小的魚鱗坑在遇到大暴雨時，有可能被沖毀，可以采取竹枇加固外沿等措施下的小魚鱗坑，增強攔沙透水作用;同時，降低魚鱗坑等整地標準，坑內蓄水量減少，不宜種植經濟林和用材林等耗水性樹種，應選擇抗旱能力強的刺槐(Robinia pseudoacacia)和鄉土灌草。

4 結論與建議

1)從侵蝕量控制方面來說，北方土石山區容許土壤流失量(200 t/(km2·a))作為京津水源區小流域建設的一個關鍵值時，坡耕地和人工草地措施的土壤侵蝕模數大大超過容許土壤流失量，攔沙效應不顯著，建議坡耕地和人工草地應作為水源區水土流失治理重點區域。

2)喬木林、灌木林與天然草地年土壤侵蝕量都在土石山區容許土壤流失量范圍之內，但天然草地較喬木林和灌木林具有較高的年徑流量和徑流系數，有效植被覆蓋度下的天然草地攔沙、產水效益最佳，傳統魚鱗坑整地造林和魚鱗坑加竹節壕整地造林措施攔沙、截流效應顯著。

3)綜合分析評價得出，天然草地具有最佳的減蝕產水效益。大面積中度、輕度退化的天然草地經封育治理，陰坡、陽坡植被覆蓋度年均可提高1.63%和1.08%。可在國家實施生態補償大背景和保障生態安全前提下，放棄一部分魚鱗坑整地造林帶來的經濟效益，使天然草地既能有效攔沙、恢復植被，又可增加坡面徑流，最大限度向下游輸水。

水源區傳統魚鱗坑整地造林和魚鱗坑加竹節壕整地造林措施應限制在局部水土流失嚴重、自然恢復植被能力弱的區域，強中度侵蝕區域魚鱗坑淤滿年限較長，建議適度降低魚鱗坑整地標準，魚鱗坑大小可以根據坡面泥沙侵蝕量設計及陰陽坡草被覆蓋度恢復速率進行配置，規格大小以魚鱗坑恰好淤滿時植被覆蓋度達到有效覆蓋度為標準。規格較小的魚鱗坑在遇到大暴雨時有可能被沖毀，建議采取竹枇加固外沿等措施下的小魚鱗坑，可以增強攔沙滲水作用。同時，小魚鱗坑內蓄水量較少，不宜種植經濟林和用材林等耗水性樹種，應選擇抗旱能力強的刺槐和鄉土灌草。

［1］李善征，陳宗文，張啟舜.官廳水庫泥沙問題的研究［J］.水利學報，1985(3):11-22

［2］許炯心.人類活動影響下的黃河下游河道泥沙淤積宏觀趨勢研究［J］.水利學報，2004，35(2):8-16

［3］張信寶，文安邦.長江上游干流和支流河流泥沙近期變化及其原因［J］.水利學報，2002，33(4):56-59

［4］姚文藝，茹玉英，康玲玲.水土保持措施不同配置體系的滯洪減沙效應［J］.水土保持學報，2004，18(2):28-31

［5］周旭，穆興民，張鑫，等.禿尾河流域水土保持措施對河流泥沙變化的影響［J］.水土保持研究，2010，17(1):15-19

［6］冉大川，李占斌，張志萍，等.大理河流域水土保持措施減沙效益與影響因素關系分析［J］.中國水土保持科學，2010，8(4):1-6

［7］梁季陽.黃土高原暴雨徑流及產沙的分析與模擬［J］.水土保持學報，1992(2):12-16

［8］吳永紅，李倬，冉大川，等.水土保持坡面措施減水減沙效益計算方法探討［J］.水土保持通報，1998，18(1):43-47

［9］汪麗娜，王勇，高鵬，等.黃土高原粗泥沙集中來源區水沙變化特征及趨勢性分析［J］.水土保持通報，2008，28(2):11-16

［10］王光謙，張長春，劉家宏，等.黃河流域多沙粗沙區植被覆蓋變化與減水減沙效益分析［J］.泥沙研究，2006(2):10-16

［11］焦菊英，王萬中，李靖.黃土高原林草水土保持有效蓋度分析［J］.植物生態學報，2000，24(5):608-612

［12］劉斌，羅全華，常文哲，等.不同林草植被覆蓋度的水土保持效益及適宜植被覆蓋度［J］.中國水土保持科學，2008，6(6):68-73

［13］楊傳強，蔡強國，范昊明.土壤容許流失量研究的方法:以東北典型黑土區為例［J］.水土保持研究，2004，11(4):66-69

［14］劉秉正，吳發啟.土壤侵蝕［M］.西安:陜西人民出版社，1997:20-21

［15］賈科利，常慶瑞，王占禮，等.陜北坡耕地土壤侵蝕對土壤性質的影響研究［J］.中國生態農業學報，2006，14(1):96-99

［16］陜西黃土高原植被覆蓋率10年增加逾兩成［EB/OL］.(2010-12-06)［2011-03-07］.http:∥news.cntv.cn/20101206/110348.shtml

Traditional control measures of soil erosion and their environmental effects on flow and sediment in the water source area of Beijing and Tianjin

Zhao Ting1，2，Xie Yongsheng1，3，Jiang Qinglong3，Zhang Huai4，Zhou Wei4
(1.Institute of Soil and Water Conservation，Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Water Resources，712100，Yangling，Shaanxi;2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences，100049，Beijing;3.College of Resources and Environment，Northwest A＆F University，712100，Yangling，Shaanxi;4.Institute of Soil and Water Conservation of Chengde City，067000，Chengde，Hebei:China)

The traditional guiding ideology and treatment on soil erosion control pay attention to ecological and economic benefits of the harnessing area，which will reduce the sediment yield.However，the reduction of sediment could lead to the decrease of water，which will aggravate the water contradiction between upstream and downstream in the water source areas of Beijing and Tianjin.Environmental effects of slope measures on water and sediment were studied by investigation and location experiment in Dadai Watershed locating in Fengning County，Chengde City.Results showed that the erosion modulus in slope farmland and artificial grassland substantially exceeded soil loss tolerance in rocky mountain areas of northern China.Natural meadow had higher annual runoff and runoff coefficient than arbor forests and shrub forests.Traditional fish-scale pits measures had significant effects on sediment trapping and reduction of water yield.For moderate and mild degraded grassland under the management of closing hills，the vegetation coverage could improve by 2.84%and 1.97%in shady slope and sunny slope per year.Some traditional measures like fish-scale pits should be limited in areas where occurred serious soil erosion，and their preparation standard should be degraded.Large areas of moderate and mild degraded grassland under the management of closing hills could not only reduce sediment yield，recover vegetation，but also increase runoff.

soil erosion control;sediment yield;runoff;vegetation coverage;fish-scale pits;water source areas of Beijing and Tianjin

2011-04-11

2011-08-10

項目名稱:水利部行業公益性專項項目“冀北山區生態輸水小流域治理模式與關鍵技術”(200901051);“十二五”國家科技支撐計劃重大項目“農田水土保持與持續利用關鍵技術研究與示范”(2011BAD31B01)

趙婷(1985—)，女，碩士研究生。主要研究方向:水土保持與荒漠化防治。E-mail:zhaoting09@mails.gucas.ac.cn

?責任作者簡介:謝永生(1960—)，男，研究員。主要研究方向:水土保持、土地資源及環境評價。E-mail:ysxie@ms.iswc.ac.cn

(責任編輯:宋如華)