南小河溝水土保持科技示范園提質增效措施體系探討

郭 銳，杜 雪，鄭 嬌，郭 嘉，黨小尼，趙嘉瑩 ，雷文壇

(1.黃河水土保持西峰治理監督局，甘肅 西峰 745000；2.黃河水土保持綏德治理監督局，陜西 榆林719000；3.臨潼黃河職工療養院，陜西 西安 710600)

南小河溝水土保持科技示范園位于甘肅省慶陽市西峰區后官寨鄉南小河溝流域中下游，慶陽市區以西13 km，屬黃土高塬溝壑區，是黃委西峰水土保持科學試驗站下屬的南小河溝綜合治理試驗、示范、觀測基地。園區所在流域總面積38.93 km2(園區面積4.8 km2)，其中塬面面積占43%，流域長13.6 km，干溝長11.8 km，平均比降14.38‰，溝壑密度2.68 km/km2，海拔1 050～1 423 m，溝底至塬面相對高差150～200 m。園區內多年平均降水量為556.5 mm，土壤類型以黃綿土和淤積土為主，適宜林草種植。目前園區治理程度已達88%，林草覆蓋率達84%，平均攔蓄徑流率55.6%，平均攔泥率97.2%，基本達到了泥沙不出溝、清水潺潺流的目標。南小河溝于2011年被水利部命名為國家水利風景區，2012年被水利部命名為國家水土保持科技示范園。為補短板、提質量、增效能，將園區建成國內一流的科技示范園，黃委西峰水土保持科學試驗站按照園區科學研究型的功能定位，應用系統工程學理論，對園區進行提質增效升級改造。現對園區提質增效目標、功能劃分、技術支撐、措施體系進行介紹。

1 提質增效目標

本次提質增效的目標是針對園區運行中存在的問題，補短板、提質量、增效能，將園區建成集科學研究、技術示范、科普教育、生態體驗為一體的國內一流的科技示范園。具體思路是進一步挖掘園區科研人員、觀測場地、監測設施、自然人文等資源潛力，實現經濟林果、水面養殖、水沙資源、苗木繁育、科研等方面的直接增收，以及園區生態旅游品牌建設、科研基地建設等軟實力增效。

2 提質增效功能劃分

保持園區科學研究的主體功能不變，提質增效改造后園區的主要功能有基本功能、拓展功能和其他功能。其中：基本功能包括科學研究、植物調查、試驗監測、推廣示范、成果展示等。拓展功能主要包括科普教育與生態體驗，科普教育的形式有科普展覽、專題講解、互動教育等，生態體驗的形式有民俗窯洞體驗、綠色采摘、地質景觀參觀、文化景觀游覽、農家餐飲等。拓展功能是實現園區擴大宣傳與自主營收的重要手段。其他功能主要是園區道路交通、植物標識、通信保障等。

3 提質增效技術支撐

經調查，園區運行中存在的問題主要集中在科學研究、技術示范、科普教育方面，這些是此次提質增效的重點。為保證提質增效工作的順利開展，園區積極配備相關設備，為提質增效提供技術支撐。比如，在科學研究方面，園區配備有水土流失規律原型觀測、水土保持效益監測、水土保持林碳匯生態監測、工程安全與效益監測等設備；在技術示范方面，開展了塬坡溝“三道防線”治理、清潔小流域建設、高效植物引進、溝道壩系工程治理、壩地鹽堿化治理、坡面徑流利用、數字小流域建設技術示范等；科普教育方面，布設有科普教育展示、水土流失危害演示、水土保持效益演示、小流域綜合治理展示、水土保持發展歷史與文化展示等相關設施。

4 提質增效措施體系

4.1 科學研究

(1)建設氣象園，布設徑流小區，開展面源污染防治試驗。選擇在符合條件且便于布設的馬山新建氣象園一處，購置并安裝了氣象觀測設備，配套了傳輸用光纖及電腦接收發射設備；新建了36個水土流失徑流小區(場)，2個面源污染防治技術試驗小區。

(2)水土保持林碳匯生態指標與微氣候監測。根據園區立地條件，建設微氣候監測點1處，監測微氣候特征對應的降雨、積溫、土壤水分、空氣濕度、植被演化、群落結構、枯枝落葉層厚度、氧氣吸收釋放等。

(3)花果山水庫監測。監測內容分大壩安全監測、庫區淤積監測兩部分，分別配置了位移監測儀器、淤積監測聲吶測量設備各1套。

4.2 技術示范

(1)“三道防線”治理模式。“三道防線”塬面治理模式是在塔山溝兩個溝頭防護現狀基礎上，建設溝頭防護工程，實施塬面綜合整治。在坡面，利用現有坡面林地資源，完成人工植被生態系統提質增效示范面積23.5 hm2，將原坡面純林改造為混交林(如油松與大果沙棘混交)，在提高生態效益的同時，在林下種植中藥材、養殖家禽等提高經濟效益。在溝道，完善支毛溝溝底防護措施，新布設3道谷坊群(有土谷坊、石谷坊、柳谷坊等)，栽植溝底防沖林，修整溝口淤地壩，實現溝道治理技術的全面示范。

(2)清潔小流域技術。利用南小河溝8.77 hm2主溝道水土資源進行生態清潔小流域建設，增設植物過濾帶、周邊防沖設施和園區污水凈化處理設施，在淤地壩水面上放置生態浮床，種植水生植物，實現農業面源污染的終端削減與生態系統修復的結合，進行水土保持措施面源污染防治技術示范。

(3)水土保持高效植物引進。通過在園區常青山、馬山道路兩邊梯田，以及園區下屬的李家寺、董志試驗區引進美國(歐洲)櫻桃、日本柿子等優良植物品種，進行無性繁殖和示范推廣，提高水土保持措施的經濟效益。

(4)花果山水庫生態防護林。建設喬灌結合護岸林帶28 hm2，喬木采用底層水曲柳、二層落葉松、三層五角楓、頂層椿樹的栽植方式，喬木林帶之間種植灌木，采取底層迎春花、二層連翹、三層紅(黃)刺玫、頂層沙棘的栽植方式，混交方式為帶狀混交，帶寬3 m。

(5)壩地鹽堿化治理。經過多年運行，十八畝臺壩地局部出現了嚴重的鹽堿化，這在黃土高原地區的壩地具有普遍性。因此，本次提質增效改造中治理壩地鹽堿化面積8.77 hm2，開挖縱橫排堿渠，埋設排堿盲管。

(6)科研數據與圖像傳輸系統改造。園區通信系統仍存在站與點之間、站與場部之間、場部與監測中心之間網絡與通信不暢的問題，急需升級改造。為此，對十八畝臺、董莊溝、塔山溝、楊家溝等相關測站及淤地壩監控數據與圖像傳輸系統進行完善補充，配套信息采集、傳輸、存儲及顯示系統。

4.3 科普教育

(1)南小河溝水土保持科技展示廳。在長青山新建南小河溝水土保持科技展示廳一處，建筑面積2 094.4 m2。展廳內布置有高塬溝壑區大比例尺模型、南小河溝流域1∶2 000比例尺模型、“三道防線”4D模型和視頻播放系統，以及人工模擬降雨裝置，還建設有針對青少年和普通參觀者的水土保持科技體驗設施，以提高展示效果。

(2)科普展示長廊。圍繞核心區水土保持措施建設水土保持科普展示長廊，沿途布設黃土地形地貌、水土保持效益觀測、林草措施高效配置、植物生態演替、生態指標監測、溝道小型攔蓄工程等展示設施。

(3)園區標識系統。在科普長廊沿途、園區道路路口及沿途、各試驗站、觀測區、植物園、南小河溝水土保持科技展示廳等地布設標準化的標識牌、指示牌、科技教育二維碼等，提高管理能力。

(4)環境保護。隨著園區知名度的提高，參觀游覽的人數不斷增加，需要完善配套垃圾收集、處理、外運等設施，主要是垃圾無公害處理與回收利用設施，按照清潔小流域建設要求處理園區廢棄物。

5 結 語

目前黃土高原乃至全國的水土保持科技示范園普遍存在建設類型單一，水土保持科研設施的系統性、完整性相對較差等問題，不能適應新形勢下水土保持科技示范園的發展要求。進行南小河溝水土保持科技示范園提質增效改造，提質量、補短板、增效能，可有效提高園區的規范化、科學化、自動化水平，最大限度地利用園區科研平臺資源優勢，開展聯合攻關、協作研發；可提高水土保持技術示范的效果，有力推進水土保持高效植物品種的繁育與推廣，扶持當地特色產業發展，加快當地群眾脫貧致富；可增強水土保持宣傳教育和生態體驗效果，建設青少年水土保持教育基地和城郊生態旅游風景區，實現園區科研教育與經濟創收的雙贏。