蘭州都市圈水土保持治理優化模式結構與功能研究

王彥武，羅進選

(甘肅省水土保持科學研究所，甘肅蘭州730020)

水和土是人類賴以生存的基本物質，是發展農業生產的基本要素［1］，但是在黃河流域尤其是上中游地區，嚴重的水土流失帶走了肥沃的表土和土壤肥力，把水災隱患帶到了下游，把荒丘和貧窮留給了上中游地區。防治水土流失、減少入黃泥沙已成為我國當前及今后必須花大力氣解決的頭號環境問題和一項長期而艱巨的歷史使命。

蘭州都市圈位于黃河上游干流甘肅段與亞歐大陸橋經濟帶甘肅段的交匯處，其水土保持工作不僅關乎甘肅省水土資源的可持續利用，城市、庫區、丘陵溝壑區和風水復合侵蝕區的生產和建設，國土整治，江河治理，減少水、旱、風沙災害，維持生態系統平衡，而且對于改善黃河中下游地區群眾生活質量、提高生產效率都具有十分重要的現實和戰略意義。因此，針對蘭州都市圈不同的水土流失類型區確定不同的水土流失防治模式，建設以城市為中心向四周輻射的生態工程，建立一套完整的防治體系，用以指導環境建設和維持生態平衡，是目前經濟發展過程中亟待解決的課題。

1 研究區概況

1.1 蘭州都市圈范圍界定

影響蘭州都市圈空間范圍界定的主要構成要素為空間、時間、流量和引力［2］。本研究以時間要素和流量要素界定蘭州都市圈研究范圍:①時間要素。以蘭州市城區為核心，以1 h車程為半徑(100 km)，形成都市圈“五核”(蘭州、劉家峽、靖遠、永登、定西)水土流失防治范圍。②能量要素。以公路和水流為能量流通渠道界定蘭州都市圈研究范圍，形成“兩軸”(永登—蘭州—定西的亞歐大陸橋經濟帶和靖遠—蘭州—劉家峽的黃河干流帶)水土流失防治范圍。

根據立地條件相似土壤侵蝕規律也相似的特點，試驗中以點及面，先選擇蘭州都市圈中“五核”地區的典型水土流失防治模式，然后以“兩軸”為紐帶，根據區域特點推廣到面，最后對整個都市圈水土流失防治模式的結構和功能進行研究，形成適合本區域水土保持生態建設的技術體系。

1.2 研究區概況

蘭州都市圈范圍內梁峁起伏，溝壑縱橫，氣候干燥，降水少而不均，降水主要集中在7、8、9三個月，全年光照充足，蒸發量大，冬春季風沙嚴重，災害頻繁;水資源分布不平衡，河流河谷川塬(臺)地水資源相對豐富，且利用方便，而在與河流距離較遠、山大溝深的地區，水資源的開發利用困難;土壤以灰鈣土為主，土壤有機質含量少，有效養分含量低;植被覆蓋率低，種類相對貧乏，生態自我修復能力弱;土地利用率低，耕作難度大，農業生產結構單一，農民收入水平較低，水土流失嚴重。

2 水土保持治理優化模式

2.1 水土流失類型區劃分結果

根據各區域不同的自然條件、土壤侵蝕特征以及土地利用等，綜合經濟條件和水土保持綜合防治體系的類似性進行分區，將蘭州都市圈水土流失類型區劃分為以劉家峽庫區為核心的庫區水土流失防治類型區、以蘭州市為核心的城市水土流失防治類型區、以靖遠為核心的風水復合侵蝕區水土流失防治類型區、以永登為核心的黃土高原丘陵溝壑區第五副區水土流失防治類型區、以定西為核心的典型黃土高原丘陵溝壑區水土流失防治類型區、亞歐大陸橋經濟帶甘肅段水土流失防治類型區、黃河干流甘肅段水土流失防治類型區。

2.2 水土保持治理模式劃分結果

以蘭州都市圈水土流失類型區劃分為基礎，充分考慮都市圈各區域的特殊性及庫區、城市、風水復合侵蝕區等區域水土流失的特點，根據發生學、主導因素、協調性、促進性、持續性、相對一致性、區域完整性等原理，將研究區域劃分為10個不同的治理與開發模式類型區，分別為災害防治模式、高效農業開發模式、城市開發型模式、生態旅游開發模式、生態經濟型綜合治理模式、壩系梯田化治理模式、荒山荒坡治理模式、有機農業發展模式、強化治理型模式、旱作農業發展模式。

2.3 優化模式建立

以系統、簡潔、實用、定量與定性、可測性為原則，以專家咨詢法為指標選取方法，以層次分析法為指標權重確定方法，根據水土流失對蘭州都市圈生態環境、經濟環境、社會環境影響的內容，結合都市圈各衛星城水土流失特點，建立蘭州都市圈水土保持治理優化模式評價指標體系，再根據各區域指標權重，確定適合各區域的水土流失治理優化模式。

3 蘭州都市圈優化模式的結構與功能

3.1 庫區水土流失防治優化模式

劉家峽庫區水土流失治理適宜采用災害防治與生態旅游開發相結合的治理模式。該模式以改善生態、方便生產、發展經濟為首要原則，采用梁、峁、坡、溝結合，治理與開發結合，防、治、管、用結合，長遠利益和近期利益結合，經濟效益、生態效益和社會效益結合的方法，根據生態景觀藝術原理，使工程措施、生物措施、耕作措施有機地結合在一起，在綠化、美化、亮化、凈化方面朝著高起點、高標準的生態化、園林化方向發展，為給居民創造舒適的休憩娛樂環境、營造良好的生態和投資環境打好基礎。應用該模式不但可以通過治理坡面、溝道，攔截徑流，減輕泥石流危害，而且能夠充分挖掘小流域地緣和生態資源優勢，打造庫區道路綠色長廊，改善劉家峽庫區的生態環境，緩解庫區日益嚴重的泥沙淤積。該模式對于類似地區大面積土地整治和生態環境可持續發展將起到良好的示范推廣作用。

3.2 城市水土流失防治優化模式

蘭州市城市水土流失治理適宜采用高效農業開發與城市開發相結合的防治模式。該模式按照“防治并重、治管結合、因地制宜、全面規劃、綜合治理、除害興利”的方針，通過荒山造林、退耕還林、緩坡地配套上水工程、興修梯田、陡坡區實行封禁治理、黃河河岸帶生態林建設、城市雨洪有效利用等措施，分地域集中連片治理，充分利用城市的地緣優勢和市場優勢，發揮小流域水土資源調控的巨大功效，發展立體經營的種植業、鏈式循環的養殖業和技術勞動密集型的加工業，進行水土資源的綜合利用，為農業和農村經濟的可持續發展開辟新的途徑。對交通不便、自然條件差、水土流失嚴重的地區，通過坡面治理工程、溝道治理工程、生物治理工程等，對小流域水土資源進行有效調控，改善區域生態環境，發揮自然資源優勢和生態優勢，發展高效農業，保持小流域的生態平衡和水土資源的可持續發展［3］。該模式采用多種技術手段，綜合規劃，全面治理，把小流域建成一個多行業、多層次，種、養、加一體化，產、供、銷一條龍的農業生態經濟系統，成功探索出為城市發展服務、水土保持綜合治理的生態經濟建設道路。在中國城鎮化趨勢日益發展的條件下，加速城市小流域由傳統封閉的農業經濟向開放的市場經濟的轉換，并為水土保持的可持續發展提供借鑒。

3.3 風水復合侵蝕區水土流失防治優化模式

靖遠風水復合侵蝕區水土流失治理適宜采用生態經濟型綜合治理與有機農業發展相結合的防治模式。該模式以防治水蝕和風蝕為中心，以提高生態經濟效益和實現社會經濟可持續發展為目標，以基本農田結構優化、高效利用及植被建設為重點，通過對流域內風水蝕時空分布特征及防治措施合理配置、基本農田優化利用結構和有機農業綜合技術以及風水蝕逆境下植被優化結構和建造技術體系配置模式的研究，明確發生水蝕、風蝕的關鍵季節和關鍵地形部位，建立具有防蝕固沙兼高效生態經濟功能的有機農業復合生態系統［4］。應用該模式可以探索風水復合侵蝕區水土保持措施配置方式，加快水土保持綜合治理速度，不但可以使農林牧副綜合協調發展，土地利用結構更加合理，而且可以利用當地優勢栽植經濟林、人工種草，增加農民收入，減少水土流失。同時，該模式以農業為主，農牧結合，種植業和養殖業協同發展，種植業為養殖業提供發展的物質來源，養殖業轉化種植業的物質能量形成經濟產品，并為種植業提供肥料、資金等，促進種植業的發展。

3.4 丘陵溝壑區第五副區水土流失防治優化模式

永登縣丘五區水土流失治理適宜采用強化治理與荒山荒坡治理相結合的防治模式。該模式以短期內最大限度地控制水土流失為主要目標，為提高水土流失治理標準，在坡面實施坡改梯，在溝道建設淤地壩、谷坊，增加穩產高產田，改善農業生產基本條件，維護小流域的生態平衡和水土資源的可持續利用。考慮機修梯田的交通需要，對不滿足施工機械入場條件的地塊，要先整修進場道路，當梯田以上有大面積集水區時，為保證梯田的安全，需在坡面布設小型蓄排工程，以妥善處理梯田不能容蓄的雨水。梯田規劃要盡量集中連片，盡可能一次修完，不能一次修完的要一次規劃，之后分期施工。梯田地塊沿等高線方向布設，在地形比較復雜、坡面有淺溝處，應“大彎就勢，小彎取直”［5］。該模式以基本農田建設和防治水土流失為主，是促進區域陡坡退耕、提高糧食單產、解決糧食自給問題的根本措施，可為農村產業結構調整和各行業的協調發展奠定良好的基礎。

3.5 黃土高原丘陵溝壑區水土流失防治優化模式

定西市黃土高原丘陵溝壑區水土流失治理適宜采用壩系梯田化治理與旱作農業發展相結合的防治模式。該模式以小流域為單元進行綜合治理，按溝坡兼治的思路，增加壩系、梯田，布設旱作農業集雨利用設施，突出規模治理，對各項治理措施進行對位配置，大力推廣優化梯田、徑流林業、集雨節灌等技術，形成以梯田為主體、道路為骨架，造林、種草、集雨節灌、攔蓄工程、糧果草畜全面發展及農業科技增產措施合理配置的防治模式［6］。該模式突出生態環境治理，改善農業基本條件，加強農業基礎地位，從單一的治理措施到山水田林路綜合治理，從單純的綜合治理到開發治理，走恢復植被、興修梯田、發展集雨灌溉、引進先進農業技術的旱作生態農業路子，使區域內的生態植被得到恢復、水土流失有效遏制、生態環境質量顯著提高，有力保障區域內的生態建設，解決農民溫飽，促進農業經濟的全面發展。

4 結語

(1)在研究蘭州都市圈水土流失規律的基礎上，劃分了7個水土流失類型區，并以蘭州都市圈水土流失規律及防治為研究內容，研究范圍涵蓋風水復合侵蝕區、黃土高原丘陵溝壑區，研究成果對蘭州及周邊地區水土流失的防治具有指導價值。

(2)針對蘭州都市圈內不同類型區的水土流失特點，提出了“五核+兩軸”的水土流失防治技術體系，建立了庫(城)區、近郊、遠郊不同核心區的優化模式，為減少入黃泥沙、改善蘭州及周邊地區經濟社會環境提供技術支撐。

(3)蘭州都市圈研究范圍大，研究面寬，區域內小流域較多，不同類型水土流失防治模式的結構與功能不同，小流域的治理應按照各自的特點，結合各區域發展的需要，選取合適的模式，突出重點，在取得更大效益的同時，更好地促進蘭州都市圈生態環境的改善和社會經濟的發展。

［1］王禮先.水土保持工程學［M］.北京:中國林業出版社，2000:11－12.

［2］任桐.都市圈空間范圍界定［D］.長春:東北師范大學，2006:14－15.

［3］陳建榮.蘭州市城郊型流域水土流失治理模式研究［J］.中國水土保持，2008(7):29－31.

［4］查軒，唐克麗.水蝕風蝕交錯帶小流域生態環境綜合治理模式研究［J］.自然資源學報，2000，15(1):97 －100.

［5］GB/T 16453.1—2008，水土保持綜合治理 技術規范 坡耕地治理技術［S］.

［6］陳懷東.甘肅定西的水土流失狀況及綜合治理［J］.中國水土保持科學，2004，2(3):75 －78.