榜沙河流域生態因子調查與分析

(1.甘肅農業大學水利水電工程學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省水土保持科學研究所，甘肅 蘭州 730070)

榜沙河是渭河上游源頭區域來水量最大的一條河流，主流全長105.3km，流域面積3555km2，多年平均徑流量為4.39億m3，流域面積占入渭斷面以上渭河流域面積的46.67%，年均徑流量占入河處渭河斷面年均徑流量的84%。作為流域面積超過1000km2的14條渭河支流的上游源頭區域最大的一條河流，榜沙河維系著鴛鴦鎮渭河生態水量，也對鴛鴦鎮下游渭河生態水量產生著極為重要的影響。

1 榜沙河流域生態情況

榜沙河流域水沙異源。多年平均徑流量4.39億m3。榜沙河中上游主流區徑流量距平為5.22%，漳河徑流量距平為-3.07%，龍川河徑流量距平為0.66%，徑流主要來源于榜沙河中上游主流區。多年平均輸沙量400.2萬t。榜沙河中上游主流區輸沙量距平為-14.97%，漳河輸沙量距平為26.01%，龍川河輸沙量距平為2.34%。泥沙主要來源于漳河流域。

根據《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)，榜沙河流域屬于水力侵蝕類型區(Ⅰ)西北黃土高原區(Ⅱ)區。其中北部的漳河流域漳縣三岔、武陽、鹽井、武當、馬泉區域及下游武山境內高樓、鴛鴦，以及中部的龍川河流域武山縣馬力鎮北部、漳縣新寺、馬泉等區域屬于黃土丘陵溝壑區第三副區；西南部的武山縣馬力鎮南部榜沙河主流區，漳縣殪虎橋、金鐘、大草灘、貴青山、四族、石川、東泉，岷縣閭井、蒲麻、申都等區域既有土石山區，也有林區、高地草原區，區域各類水土流失類型區交錯出現。榜沙河流域水土流失面積共計2212km2，占區域總面積的62.22%，平均侵蝕強度為輕度，侵蝕模數2300t/(a·km2)。

表1 榜沙河流域水土流失現狀

位于北部黃土丘陵溝壑區的各鄉鎮，以中低山黃土丘陵為主，為典型的黃土梁峁溝壑地貌，地形破碎，溝壑發育，區域平均溝壑密度2.81km/km2，溝道下切比較深，溝坡底部往往基巖、紅土層出露，溝道多呈“V”字形。區域植被類型以半干旱草原為主，山坡大多為荒草及部分灌木，部分溝道陰坡、半陰坡生長有針葉或闊葉落葉林，林地多為人工造林。通過區內淤地壩淤積情況分析，結合漳縣、武山縣水土流失調查資料，區域平均土壤侵蝕強度為中度，侵蝕模數3200t/(a·km2)。

位于西部的漳河流域上游、龍川河流域上游為北秦嶺山地西緣，山體陡峻，山高谷深，基巖裸露，溝谷底多呈“U”字形，區域平均溝壑密度1.58km/km2。平均海拔2000m以上，區域植被類型為落葉闊葉林向草原過渡地帶，山谷陰坡、半陰坡生長有針葉或闊葉落葉林，林地多為天然次生林，陽坡、半陽坡多有灌草分布，高山緩坡及分水嶺一線梁坡有大片草場。結合漳縣水土流失調查資料，區域土壤侵蝕強度平均為輕度，侵蝕模數2000t/(a·km2)。

南部榜沙河流域上游區域多為海拔2000m以上中山，為高寒陰濕土石山區，溝道多呈“U”形或寬“V”型，區域平均溝壑密度1.71km/km2。山體渾圓，除了黑虎河峽谷段、冰溝峽谷段、胭脂溝峽谷段等高山峽谷溝坡較陡外，其余區域山坡都比較平緩，部分區域巖石裸露。區域植被類型為落葉闊葉林向草原過渡地帶，區域生長有大片的天然次生林和高山草甸草原。結合漳縣、岷縣、武山縣水土流失調查資料，區域平均土壤侵蝕程度為輕度，侵蝕模數1500t/(a·km2)。

2 生態因子分析

基于榜沙河流域水土保持生態環境可持續利用的生態因子，根據研究目的、范圍、尺度，其非生物因子、生物因子、人為因子分別確定為：

a.非生物因子：?氣候，包括降水、風、溫度、濕度、光照、蒸發量；?地形，包括坡度、坡向、溝壑；?土壤，包括土壤類型、結構、有機質含量、含水量、抗沖性、抗蝕性；?河流，包括徑流、泥沙；?土壤侵蝕，包括侵蝕面積、侵蝕強度。

b.生物因子:植被，包括植被類型、覆蓋度。

c.人為因子:?人口分布；?農業生產，包括耕地、生產結構；?畜牧業生產，包括種類、數量、養殖；?開發建設，包括基礎建設、采礦、建材、城鎮建設、水電開發。

d.水土保持：綜合治理、預防監督。

2.1 流域生態因子分析

流域生態特征就是流域各種生態因子的表現，這種表現分為3個方面：?流域的自然屬性，是對自然形態的描述，一般這種因子的表現固定不變，或者在很長時間內是相對穩定的，稱之為流域生態的形態特征；?流域的功能屬性，是流域生態各項功能的表現，參考《全國生態功能區劃》，包括生態調節功能、產品提供功能、人居保障功能等，稱之為流域生態的功能特征；?流域生態的抗壓屬性，是對維持流域生態平衡狀態施加的各種影響的表現，稱之為流域生態的壓力特征。流域各種生態特征又是相互關聯、相互影響的。

根據前面榜沙河流域生態因子分析，榜沙河流域生態特征見表2。

表2 榜沙河流域生態特征

續表

2.2 評價指標計算結果

根據前述榜沙河流域生態因子分析結果，結合各縣統計資料、影像分析、現場調查，采用上述指標計算方法，榜沙河流域生態評價體系指標計算結果見表3。

3 主要治理技術對策

按照《生態功能區劃規程》的原則、方法，結合榜沙河流域在《甘肅省生態保護與建設規劃(2014—2020年)》《甘肅省主體功能區劃》《甘肅省水功能一級區劃》中的定位，根據《關于加強資源環境生態紅線管控的指導意見》的要求和精神，以主導功能為主進行榜沙河流域生態分區。

表3 榜沙河流域生態評價體系指標計算結果 單位：分(滿分100)

3.1 河谷川地發展利用區

榜沙河流域河谷川區，尤其是中下游河谷川區，是區域經濟社會最為發達的區域，集中了漳縣縣城及主要中心鄉鎮，為榜沙河流域的經濟走廊帶，也是流域生態環境最主要的受益區。

3.1.1 主要生態功能

該區主要生態功能體現在人居保障方面，包括人口、城鎮建設。區域人口主要集中在中下游河谷川區，而且農村人口占比逐年減少，城鎮人口占比逐年增加。隨著城鎮化進程的加快，以及因工作、學習、商業等原因的人口流動，該區人口密度會越來越高，城鎮規模也會越來越大，城市服務功能會越來越完善，各種企業也主要聚集在基礎設施比較完善的河谷川區。區域生態環境既要滿足經濟社會的發展，也不能因經濟社會的發展而惡化區域生態環境。

3.1.2 主要生態壓力

a.建設用地比例提高，健康狀態指數下降。要滿足人口增長及經濟社會的發展，建設用地逐年增加，建設用地比例持續提高，對水、土地等主要生態因素的需求持續增加，壓縮區域生態資源的生產空間。

b.開發建設擾動加大，健康狀態指數下降。隨著交通、能源供應、供排水、通訊等城市基礎建設，滿足人居要求的城鎮建設，以及企業基礎建設活動等，開發建設擾動范圍加大，對開發建設擾動指數造成巨大壓力。目前已在一般的低位狀態，稍有不慎，就會滑向較差，甚至差的狀態。

c.預防監督壓力增大。預防監督是維護流域生態穩定的第一道防線。由于開發建設強度的增強，以及為開發建設服務的各種建筑材料需求的增加，預防監督工作量也隨之增加，對預防監督人員素質、工作環境、力能要求也在提高。

3.1.3 主要對策

主要對策針對區域生態功能的正常發揮和面臨的主要壓力。

a.合理規劃城鎮規模及服務功能，以及各類型工業園區、商貿中心，統一規劃，有序建設，一切布局、施工方案、生產方案、供排水設計等均要以滿足生態保護、生態容量為前提。

b.一切開發建設活動都要滿足生態保護各項要求，尤其是不能觸碰生態紅線。生態保護要貫穿于項目建設、生產全過程。生態保護的效果評估也不能是一次性的，生態建設效果要有各階段目標，對發現的問題要隨時修正。

c.加強預防監督力度，對各種生態違法、違規現象要按照相關法律、法規及時查處，從制度上加大違法、違規的成本。對預防監督的考核應主要體現在各種違法、違規的表現方面。

3.1.4 范圍

包括漳河漳縣殪虎橋以下河谷區、龍川河貴清峽以下河谷區、榜沙河武山縣馬力鎮民武村以下河谷區，以兩岸山坡坡腳線后退500m為界，具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積78.33km2。

3.2 東北部黃土丘陵水土保持治理區

3.2.1 主要生態功能

該區主要生態功能為土壤保持和農產品提供。榜沙河流域有2212.03km2水土流失面積，其中中度以上侵蝕面積726.68km2，主要集中在東北部黃土丘陵溝壑區。區域為典型的黃土梁峁溝壑地貌，地形破碎，溝壑發育，區域平均溝壑密度2.81km/km2，部分區域達到4.5km/km2，平均侵蝕模數3200t/(a·km2)。東北部黃土丘陵區為榜沙河流域主要糧食(包括薯類)生產區，比較嚴重的水土流失制約著農業生產，土地貧瘠，單產較低。因此，區域水土流失治理成為生態修復的首要任務，也是農業生產的基本要求。

3.2.2 主要生態壓力

a.水土流失治理任務比較大，治理程度距離生態恢復的要求還有一定差距，目前治理指數狀態一般。根據生態環境建設的總體要求，區域水土流失治理的緊迫性很強。

b.區域內也存在一定的生產建設擾動，對生態環境影響比較嚴重的有采石、取土等活動。

3.2.3 主要對策

a.加快進行以小流域綜合治理為主要內容的生態環境建設，通過各類梯田建設改造坡耕地，對荒坡進行造林、種草，增加植被覆蓋度。通過淤地壩工程、溝道谷坊、溝頭防護等溝道治理工程控制溝道發展，防止泥沙下泄。坡面治理與溝道治理相結合。對林草地封育禁牧，休養生息。

b.控制采石、取土等活動，加強管理，修復破壞的擾動面，生產活動必須滿足生態建設的要求。

3.2.4 范圍

包括漳河流域殪虎橋以下區域、龍川河四族以下北部區域及下游新寺鎮部分南岸區域、榜沙河馬力鎮民武以下區域，不含該區域河谷川區。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積890.78km2。

3.3 中部土石山地生態恢復區

3.3.1 主要生態功能

該區主要生態功能為土壤保持和產品提供(農產品、自然景觀旅游產品)。區域平均水土流失強度為輕度，土壤侵蝕模數平均2000t/(a·km2)，略低于榜沙河流域平均值。經多年治理，區域生態功能正在恢復，各項生態評價指標均在榜沙河流域平均值左右，部分已優于平均值。該區為榜沙河流域糧食(包括薯類、豆類)、藥材重要生產區，也是畜牧業生產的重要區域。區域內貴清山國家森林公園為4A級旅游景區，是漳縣最重要、重點開發的旅游景區。因此，區域主要任務是保護已有生態建設成果，確保其向好的方向發展。

3.3.2 主要生態壓力

a.生態建設已取得一定成效，但生態環境還很脆弱。主要生態評價指標在榜沙河流域平均值附近，有向好的方向發展的趨勢，但也有可能向差的方向發展。

b.區域內貴清山景區旅游開發會對流域生態造成一定壓力，包括旅游項目基礎建設、游客活動、旅游服務等，都會在一定程度上干擾生態環境。

3.3.3 主要對策

a.對區域內還未達到治理標準的小流域進行以造林、種草為主的生態治理。對已成林草地及天然林草地封育禁牧，休養生息。

b.加強區域旅游管理，進行有序開發，合理規劃基礎服務，旅游項目開發必須滿足生態建設的要求。

3.3.4 范圍

東北部以黃土丘陵水土保持治理區為界，包括漳河流域殪虎橋以上竹林河鐵溝河口以下、東扎溝河陽山河口(金鐘鎮鎮區)以下區域，龍川河四族鎮霞布河下牙里以下、石川鎮與四族鎮分界線以下。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積403.30km2。

3.4 西南山地水源涵養區

3.4.1 主要生態功能

該區主要生態功能為水源涵養。西南部山地為榜沙河及各主要支流源頭區，區域植被覆蓋度65%以上，有成片的天然林草地，設置有大草灘林場、石川林場、黑虎林場、閭井林場等森林管護單位，以及岷山種畜場、天門山牧場等草場生產單位。區域內各條支溝基本常年都有水流，主要河流年徑流變化小，河水清澈。為保護秦嶺細鱗鮭等珍稀水生動物而設立的漳縣珍稀水生動物國家級自然保護區涉及漳河流域竹林河、漳河上游，龍川河流域霞布河，榜沙河流域黃家河、黑虎河、冰溝河。該區域對維護榜沙河徑流穩定有著非常重要的作用。

3.4.2 主要生態壓力

a.天然林草保護壓力比較大，水源涵養功能指數仍位于良好狀態下游。

b.區域仍有部分水土流失面積沒有得到有效治理，水土流失治理指數還處于一般狀態。

c.在一些較大支流下游區段同樣存在河道采沙較亂且未采取防護、采坑未恢復的現象，河灘受到一定程度的破壞。在部分山地、溝坡有采石場開采、加工各類石材，擾動、破壞植被較為嚴重，廢棄采場也未整治恢復。

d.區域主要河流適合水電開發的區段較多，在榜沙河主流黑虎河上規劃有梯級電站，岷縣、漳縣均有榜沙河及主要支流水電開發計劃。水電站建設對流域生態的影響已引起國家高度重視，計劃中的水電開發將成為榜沙河流域潛在生態壓力。

3.4.3 主要對策

a.加強天然林草保護力度，對區域內還未達到治理標準的小流域進行以造林、種草為主的生態治理。對已成林草地及天然林草地封育禁牧，休養生息。

b.合理引導畜牧業發展，防止過度放牧。

c.控制山坡采石、河道挖沙等活動，加強管理，修復破壞的擾動面，生產活動必須滿足相關法律法規及生態保護的要求。

d.將要實施的水電開發要嚴格生態管理，有序進行，規劃布局、設計、建設活動必須滿足生態要求。

3.4.4 范圍

以中部土石山地生態恢復區為界，包括漳河流域殪虎橋鎮、金鐘鎮、大草灘鎮，龍川河流域四族鎮、石川鎮、蒲麻鎮部分村社，榜沙河流域馬力鎮、東泉鄉、蒲麻鎮部分村社、閭井鎮、申都鄉等區域。具體劃定考慮小流域、村莊的完整性。共計總面積2182.59km2。

4 結 語

針對存在的主要問題，按照項目區的地形地貌特征、氣候特征、水土流失規律和當地社會經濟特點，采取工程措施、植物措施相結合的辦法，因地制宜，因害設防，對位配置，合理布局。以實施區為單元，從上到下逐層布設，形成“山、水、田、林、路”綜合配套體系，自然降水采用“截、治、攔、排”綜合治理方案，建成梁峁、梁坡、溝道三道侵蝕防護與治理開發并重的水土保持綜合防治體系，將災害消滅在源頭上。

本文提出了基于水土保持生態環境可持續發展的包含河流泥沙、溝壑密度、開發建設擾動指數、預防監督等15種評價指標的榜沙河流域生態評價體系，將開發建設擾動指數、預防監督作為生態壓力納入流域生態評價體系，以不同開發建設項目類型水土流失防治工作表現及預防監督的結果表現作為指標計算值，以生態服務主導功能為主對榜沙河流域進行生態分區，分為河谷川地發展利用區、東北部黃土丘陵水土保持治理區、中部土石山地生態恢復區、西南山地水源涵養區。本文可作為榜沙河流域水土保持生態修復治理規劃、設計、評價等前期工作的參考，也可為榜沙河流域生態紅線劃設、生態治理措施選定的依據，同時為類似地區、類似流域生態修復實踐提供借鑒，為構建渭河上游源頭區生態安全屏障，恢復重建退化的生態系統提供可靠的科學依據和技術支撐。