孫維營,張 攀,王靖涵
(1.黃河水利委員會黃河水利科學研究院,河南 鄭州 450003;2.鄭州宏泰黃河水利工程維修養護有限公司,河南 鄭州 450003)
青海省地處三江源,生態環境脆弱。據全國第一次水利普查成果,全省水土流失總面積16.87萬km2,占全省總面積24.22%。水土流失面積中水力侵蝕面積約4.28萬km2,占水土流失總面積25.38%,風力侵蝕面積約12.59萬km2,占水土流失總面積74.62%[1]。水土流失地區差異十分明顯,水力侵蝕主要分布在東部和東南部,集中于西寧市、海東市、海北州,以及海南州的共和縣、興海縣、貴德縣、貴南縣;風力侵蝕主要分布在西北部,集中于海西州、果洛州、玉樹州和海南州部分地區。水土流失面廣、量大,嚴重制約全省乃至全國經濟社會可持續發展[2- 3]。
多年來,青海省重點開展了以小流域為單元的水土保持綜合治理、黃河水土保持生態工程(包括湟水河重點支流項目區、水土保持重點小流域治理工程、水土保持生態修復試點工程、黃河源區預防保護工程)、黃土高原淤地壩試點建設工程、長江源區預防保護工程、黑河源頭流域生態環境建設保護工程、中央預算內水土保持綜合治理、三江源生態保護和建設一期工程、青海湖流域生態環境綜合治理等工程[4- 6]。截止2011年,全省共開展329條小流域綜合治理,已達標驗收291條,建立省級科技示范園2個。全省共治理水土流失面積96.87萬hm2。其中,基本農田36.48萬hm2,水土保持林15.20萬hm2,經濟林1.93萬hm2,種草22.86萬hm2,封禁治理20.40萬hm2。累計完成淤地壩665座,淤地面積72.4hm2,其中骨干壩174座,中小型淤地壩491座;點狀小型蓄水保土工程83889個,線狀小型水土保持工程77.1km。
雖然近年來青海省水土保持投資規模不斷增加,植被保護和修復初見成效,退耕還林還草面積不斷擴大和鞏固,水土保持生態建設卓有成效,但水土保持工作仍主要存在以下問題:①整體水土流失依然嚴重,隨著江河源頭區、重要水源地水土流失防治要求不斷提高,城鎮化建設、生產建設項目產生的水土流失問題日益凸顯,亟需構建相應完善的水土保持措施體系及布局[7- 8]。②青海省地廣人稀,適宜生態修復,但一直沒有專項投入。青海省地方財政基礎較為薄弱,匹配資金難落實,直接導致治理進度緩慢。為此,本文通過調查青海省現有水土保持措施布設情況,根據全省經濟社會發展總體規劃,結合現有相關規劃成果,以及農、林、牧、水等行業發展方向,按照自然條件、水土流失特點區域差異,提出系統的水土保持措施布局,建立水土保持綜合防護措施體系,為促進青海省經濟社會的可持續發展和國家生態環境安全提供有力支撐[9]。
青海省水土保持措施緊緊圍繞水土保持區劃分區的主體功能定位進行布設,既突出江河源區及內陸河區生態修復和預防保護,又突出東部黃土高原區、西部綠洲農業區水土保持綜合治理[10- 11]。以流域為骨架,小流域為單元,以縣域為基本單位,因地制宜,因害設防,綜合治理。合理配置基本農田、水土保持防護林、經果林、人工種草、溝道工程、預防保護與封禁治理等項措施,構成帶、片、網、點綜合防護體系,有效保持水土,控制風蝕荒漠化,改善生態環境,提高水源涵養功能,促進區域經濟社會可持續發展[12]。
具體布設方法如下:
(1)坡改梯布設。主要安排在東部黃土高原地區。以小流域為單元,選擇距村莊較近、坡度<15°、中度至輕度侵蝕、土地等級為1~2級、位于山梁或山坡的平緩坡耕地進行機修梯田。為使梯田發揮最大效益,配套修建渠系工程和田間道路。
(2)水土保持防護林布設。選擇荒山、荒溝、荒坡,通過水平溝或魚鱗坑整地,進行水土保持工程造林。
(3)經果林布設。選擇距村莊近、便于管護、背風向陽、土層深厚、有灌溉(如布設灌溉水窖)條件的地塊進行建設。
(4)人工種草布設。人工種草主要布設于陡坡退耕地及荒坡,各地可根據實際情況選擇適宜的優良牧草。
(5)工程措施布設。以水系、侵蝕溝道為單元,布設各類工程措施。骨干壩主要布設于較大溝道,集中攔蓄主溝洪水泥沙;攔砂壩、中小型淤地壩和谷坊主要布設于支毛溝,以攔泥、淤地、造田為主;溝道根據需要修建截排水工程,溝頭布設防護措施;護岸工程主要布設在距離城鎮、村莊較近有防洪需要或兩側山體侵蝕嚴重的溝道。
(6)封禁治理。東部湟水流域和黃河干流的邊遠山區、水庫集水區以及恢復植被比較困難的地區以全年封禁為主;水熱條件較好、原有林草植被破壞較輕、植被恢復較快地區實行季節封禁;封禁面積較大、植被恢復較快地區實施輪封輪牧。
(7)封育保護。江河源區和內陸河流域以封育保護為主,因地制宜,開展植被建設,防止草地退化和沙化。充分發揮大自然的自我修復能力進行植被恢復。加強水土保持預防監督,有效遏制人為水土流失。
本次研究采用的主要基礎數據來源于第一次全國水利普查成果、第二次全國土地調查成果、第八次全國森林資源清查成果以及青海省經濟社會統計年鑒等。所采用數據統一以2011年作為基準年。研究工作一直延續至今,歷時長、任務重,考慮到研究的實效性,在研究成果修改完善的過程中將已實施的2012—2015年的水土保持措施等相關數據補充進現狀數據中。
基于青海省水土保持四級區,分區設計各區水土保持措施體系布局,在水平面上,依據各功能區特點,因地制宜布設措施體系;在垂直分帶,實現從“坡面-溝道-城鎮周邊”措施的立體配置,形成“帶、片、網、點”綜合防護體系[13- 14]。青海省11個水土保持四級區措施體系布局如下:
(1)湟水中高山河谷水蝕蓄水保土區。以土壤保持為主導功能的農耕區和丘陵區,以治理現狀水土流失為主;在非流失區域和已治理區域實施封禁、撫育更新、管理配套等;在“四荒”地建設林草植被,通過預防保護鞏固功能效益。以蓄水保水為主導功能的大通河流域源頭、湟水河源頭和黑泉水庫等引用水水源地退耕還林還草、對區域內的森林和草場進行封禁治理。
(2)黃河中山河谷水蝕土壤保持區。在坡耕地集中區域進行坡耕地專項整治;在城鎮周邊人口密集地區和水土流失重點區域開展小流域綜合治理;城鎮周邊及其它存在洪水威脅的溝道修建護岸墻等徑流排導工程。在受人為活動影響的草原退化區域,開展草場改良,實施封禁治理、封育保護措施。
(3)祁連高山寬谷水蝕水源涵養保土區。依據“大預防,小治理”原則,對于遠山、邊山人口稀少地區的林草植被采取封育措施;對淺山疏林地采取封育更新措施,荒山荒地營造水源涵養林;對牧區采取輪封輪牧、網圍欄、人工種草和草庫侖建設、舍飼圈養;城鎮周邊及其它存在洪水威脅的溝道修建護岸工程。
(4)青海湖盆地水蝕生態維護保土區。對河谷水土流失嚴重地區開展以溝頭防護、谷坊、攔砂壩、小型蓄水工程、護岸工程等工程措施為主的小流域治理工程;農牧交錯地區在全面退耕還林草和荒山造林種草的基礎上,增加保土功能;積極開展輪封輪牧、休牧還草、改良更新、推行舍飼圈養和草庫侖建設措施;加快環青海湖水源涵養林建設。
(5)共和盆地風蝕水蝕防風固沙保土區。對河谷水土流失嚴重地區開展小流域治理工程,配合工程措施營造牧場防護林和水土保持林(草);坡耕地集中區域全面退耕還林草和荒山造林種草;城鎮周邊溝道侵蝕嚴重區域,結合坡面造林種草,采取溝頭防護、谷坊、攔砂壩、小型蓄水工程、護岸工程等工程措施;根據草場情況修建網圍欄、推行舍飼圈養;對固定、流動沙丘采取治沙措施,推廣節水設施,營造防風林帶,保護結皮;在保土區禁止取土挖沙破壞植被,實施代燃料工程。
(6)柴達木盆地風蝕水蝕農田防護防沙區。圍繞重要城鎮香日德、諾木洪、格爾木、德令哈等沙漠綠洲農業區、交通干線和重要工礦企業,大力營造水土保持林草,農業區發展經濟林,搞好防風固沙林建設;城鎮周邊侵蝕嚴重的小流域結合坡面造林種草,采取溝頭防護、谷坊、攔砂壩、小型蓄水、護岸等工程措施;推廣節水設施,采取網圍欄,發展舍飼圈養、設施農業;對固定、流動沙丘采取治沙措施,營造防風林帶,嚴格保護結皮,嚴禁無序擾動。
(7)芒崖-冷湖湖盆殘丘風蝕防沙區。圍繞重要交通干線和工礦企業,大力營造水土保持林草,農業區發展經濟林,搞好防風固沙林建設;城鎮周邊侵蝕嚴重的小流域結合坡面造林種草,采取攔砂壩、小型蓄水、護岸等工程措施;嚴格保護沙殼、結皮、地衣等沙生植被;對固定沙丘、沙丘采取治沙措施。
(8)興海-河南中山河谷水蝕蓄水保土區。以土壤保持為主導功能的農耕區和丘陵區,實施流域綜合治理;在“四荒”地建設林草植被,在區內實施舍飼養畜、清潔工程等預防保護措施;以蓄水保水為主導功能的區域實行退耕還林還草;對區內森林和草場進行封禁治理,嚴禁破壞森林植被和過度放牧引起植被退化。
(9)黃河源山原河谷水蝕風蝕水源涵養區。在人口稀少、人跡罕至地區實施封育保護措施;在畜牧發展區采取輪封輪牧、網圍欄、人工種草和草庫侖建設、舍飼圈養等措施;城鎮周邊及其它有條件的地區開展林草建設;其它水土流失發生發展的區域實行生態修復措施。
(10)長江-瀾滄江源高山河谷水蝕風蝕水源涵養區。同樣在人口稀少等地區實施封育保護措施;在畜牧發展區采取輪封輪牧、網圍欄等措施;在該區城鎮周邊區域布設小型蓄水工程、攔砂壩和護岸工程進行整治,其它有條件地區開展林草建設;囊謙縣局部水熱、土壤條件好的坡耕地可進行坡改梯并配套田間支毛渠和田間道路等措施。
(11)可可西里丘狀高原凍蝕風蝕生態維護區。以預防保護為主,該區東部邊緣存在一定人為擾動的退化草場,局部水熱、土壤條件較好的,采用種草的方式進行更新改造。
本研究以青海省水土保持區劃劃分成果為框架,在預防范圍確定的基礎上,根據預防對象發揮的水土保持主導功能,進行措施配置,對青海省11個水土保持四級區措施體系布局進行了詳盡規劃,通過有針對性的措施配置,保護和強化區域水土保持功能,進而保護和改善區域生態環境研究結果,為夯實水土保持工作基礎、加快水土流失防治步伐、推動加快轉變經濟發展方式和生態文明建設提供了技術支撐。然而,本研究是針對青海省各區域水土流失特點、水土保持區劃方案、防治需要、經濟社會發展狀況及趨勢所制定的水土保持綜合防護措施體系,側重考慮了青海省特殊的自然環境和人文要素,因此有一定的區域局限性,對其他省區的水土保持規劃有一定的參考意義,但切不可生搬硬套。
水土流失的治理往往不是單一措施所能奏效的,水土保持措施只有相互結合、相互依托,才能有效地發揮作用[15]。在水土流失強度較大的區域或僅僅依靠自然修復難以奏效的地區,應針對其生態特點及其規律,因地制宜,因害設防,科學配置各項水土保持治理措施,實行工程措施、植物措施與耕作措施相結合,山水田林路統一規劃,進行以小流域為單元的綜合治理,逐步建成完整的水土流失防治措施體系。