武漢市西湖流域水土保持科技示范園的建設

黃雪瀅 吳曼 李柏潤 柯慧燕 丁樹文

摘要：為貫徹國家生態文明建設戰略，落實“五大發展理念”，提高水土保持工作的科技水平，武漢市蔡句區水務和湖泊局籌資創建了武漢市西湖流域水土保持科技示范園。按照因地制宜、統一規劃的原則，利用廢棄的采石場和取土場建成擁有綜合治理、科研試驗、科普教育、生態恢復、旅游服務等5大功能區的綜合型水土保持科技示范園。園區在科研示范、生態產業化示范和科普宣傳等方面的成效顯著。綜述了武漢市西湖流域水土保持科技示范園的概況、建設內容、建設成效，并提出相關發展建議。

關鍵詞：水土保持;科技園;建設;示范;西湖流域;武漢市

中圖分類號：S157

文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020） 20-0079-04

D01：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.20.017

建設水土保持科技示范園是新時期水土保持工作的新內容、新舉措，是水土保持工作適應社會時代要求的創新體現[1]。依據《武漢市蔡甸區西湖流域水土保持科技示范園規劃》（鄂水利保復[2012]236號）.武漢市蔡甸區水務和湖泊局以高標準、高起點、整體性、連續性建設和全力打造“全國領先、全省一流”的武漢市西湖流域水土保持科技示范園區為目標，以“金山銀山就是綠水青山、人與自然和諧共生”為指導，建設了武漢市西湖流域水土保持科技示范園[2]。園區發揮了科研示范、生態產業化示范、科普宣傳的功能，是生態文明建設的一項重要生態產品[3]，對于水土保持研究有重大意義。綜述了武漢市西湖流域水土保持科技示范園的概況、建設內容、建設成效，并提出相關發展建議，以期為該園區的深入發展提供參考。

1 示范園概況

武漢市西湖流域水土保持科技示范園位于武漢市蔡甸區玉賢鎮鴿翅嶺村，東經113°5410”，北緯30°30'32”，地理環境優越，土地權屬明確，占地面積58 hm2，原是廢棄的石英砂巖采石場和取土場。距蔡甸城區10 km，交通十分便利，附近有京港澳高速、滬蓉高速、漢蔡高速、漢宜高鐵。園區依托蔡甸西湖水系而建，東依炎山，西傍西湖。屬北亞熱帶季風氣候，多年平均降水量為1 221.0 mm，海拔22.0-30.5 m，位于低丘區水土流失重點治理區，以水力侵蝕為主。在低丘區水土保持建設、水土保持生態旅游等方面具有很強的典型性和代表性[4]，被水利部命名為“國家級水土保持科技示范園”[5]。

2 建設內容

園區建設根據土石裸露的廢棄采石場和取土場的實際情況，依據《國家水土保持科技示范園區評定辦法》（辦水保[2016]223號）標準，以典型示范、宣傳教育、科學普及和生態景觀建設相結合的原則，以全面發揮水土保持生態、經濟和社會效益為目的統一規劃，建設完成綜合治理、科研試驗、科普教育、生態恢復、旅游服務5大功能區（圖1）。

2.1 綜合治理區

通過實施水土保持措施，原石英砂巖采石場的綜合治理效益有所提升。園區利用地形地貌，依山就勢布設先進的綜合生態護坡治理技術。實施了13類措施：木樁護坡、鐵籠裝石攔擋護坡、錐體護坡、木箱填土護坡、砼格網、纖維植物網護坡、景觀護坡、噴混植生綠化、鋪草皮加植灌木護坡、生態袋植草護坡、掛籠磚綠化、飄臺綠化、土（石）坎梯田。植物措施就地取材，經濟方便;工程措施抗沖性能強，有效穩固邊坡基底，防止岸邊松土潰散;綜合措施增加了邊坡植被的生態承載力，既穩定了邊坡又改善了生態、美化了環境。多種措施的施用增強了護坡的多樣性和景觀性，充分發揮了綜合治理的效果。

2.2 科研試驗區

科研試驗區以水土流失監測為主，修建了氣象觀測場、全自動徑流觀測場、小型溝道監測站和人工模擬降雨試驗區。

2.2.1 氣象觀測場氣象觀測場占地面積為16 mx16 m，可以自動測量氣溫、空氣濕度、風向風速、雨雪量、蒸發量、地溫等氣象要素，通過對氣象數據長期統計與分析，可為降雨侵蝕力、降雨強度等科學研究提供重要的氣象數據。

2.2.2全自動徑流觀測場全自動徑流觀測場共有29個小區。2012年建成6個5 mx10 m、坡度為15°的全自動監測徑流小區。配以不同的水土保持植物措施（包括花生、果樹等）進行水土流失監測試驗，分析在多種水土保持措施狀態下水土流失產生的過程及強度。2017年，湖北省水土保持監測網絡體系優化布局及升級改造項目啟動實施，新修建了23個標準化徑流小區。包括9個已開始發揮效益并配備徑流泥沙自動監測設備的標準小區和14個在建標準小區。全自動徑流觀測場對坡地水土流失規律和小流域水土流失規律進行定量研究，為坡面水土流失治理提供數據依據。

2.2.3 小型溝道監測站 小型溝道監測站集水面積為2 870m2，通過薄壁量水堰、水位計、沉沙池等設施，監測水土流失情況以及區域內的水文資料，綜合分析了1個自然封閉小流域內的水土流失過程及強度。

2.2.4人工模擬降雨試驗區人工模擬降雨試驗區占地面積為300 m2，共有10個5°-25°的可變坡鋼槽徑流小區（8個植物措施小區、2個裸地小區）、1個人工堆土小區。采用清遠JY-503噴射型模擬自然降雨系統。試驗監測區目標主要以生產建設項目棄土堆放及各種坡度耕地種植模式為主。系統采用最新可視觸控操作技術并配備監控記錄設備，能夠實時控制和顯示降雨強度、降雨時間，便于直觀地感受人工降雨過程和水土流失強度，可用于不同降雨強度、坡度、植被措施、水土保持措施類型下水土流失治理效益等的監測。

2.3 科普教育區

科普教育區主要由科普長廊和多媒體展示廳組成，共占地2 400 m2。

2.3.1科普長廊科普長廊長50m，占地面積400 m2。展覽包括水土流失的成因、類型、特點及危害，水土保持措施，水土流失防治分區和水土保持科學研究與監測體系7個板塊。通過圖文并茂的布展形象直觀地展示水土流失治理歷程，更好地促進水土保持國策宣傳教育，多層面地普及水土保持知識。

2.3.2 多媒體展示廳 多媒體展示廳占地面積2 000 m2。有多方位的水土保持知識展示系統，電子書以及聲、光、電系統[6]，沙畫播放系統。在不同功能分區中的推廣區域設置有詳細的先進技術解說，可模擬水土流失過程，講解水土資源的重要性、水土流失危害和湖北省水土流失治理措施的實施，體現人們綜合治理山水林田湖草的決心、建設生態文明社會的信心。通過多媒體演示，提高了人們的水土保持意識，滿足了社會公眾對水土保持科學知識學習和實踐體驗的要求，起到了良好的宣傳教育作用[7]。

2.4 生態恢復區

生態恢復區主要針對園區內因開山采石造成的裸露山體和棄渣進行治理，措施包括邊坡復綠和景觀護坡技術（圖2）。目前，治理荒山、荒坡、采石跡地水土流失面積12 hm2。采取因地制宜、適地適種的原則，通過土地整治保護山體，經山體復綠治理，提升了園區森林覆蓋率和園林綠化的品位。在園區種植了高端花卉苗木，如丹桂、茶花、垂絲海棠、櫻花、紅楓、紅葉石楠等共計4萬余株，充分展現園區內“百畝花海、千米花坡”四時之景各異的特色。

2.5 旅游服務區

為了利用園區良好的生態環境，促進當地產業發展，走生態產業化之路，在園區內建設具備瓜果采摘、濕地保護、特色植物觀賞、蓮藕采摘等功能的旅游服務區。園區充分利用水土資源優勢，采用現代化節水灌溉設備和技術，建立節水噴灌示范基地20.00 hm2，微噴灌溫室大棚3.33 hm2。在大棚內種植精品黃瓜、西甜瓜、白瓜等。濕地保護區依據基質凈化機理和植物凈化機制，建造了生態凈化池，運用蘆葦、黃菖蒲等特色植物[8]有效凈化水質、保持水土。位于園區中心的蓮花池在提供觀賞性能的同時也帶來了經濟效益，吸引了周邊居民人園采摘蓮子。親水臺的修建結合觀光趣味和科普教育作用，在游覽觀賞的同時可以學習水土保持的知識。

3 建設成效

武漢市西湖流域水土保持科技示范園區建設成效顯著，對治理水土流失、優化水土資源結構和擴大區域旅游及提高經濟產值具有積極作用，能夠為開展水土保持科學技術研究和社會大眾了解水土保持提供研究基地和實踐場所，形成全社會支持、參與水土保持的良好氛圍。

3.1 科研示范作用

促進水土保持技術的推廣應用和水土保持教學科研實踐工作。園區采取了鋪草皮加植灌木護坡、生態袋植草護坡、掛籠磚綠化、飄臺綠化等多種水土流失治理措施。科研試驗區為各級水土保持技術人員和華中師范大學、華中農業大學、長江水利委員會長江科學院等院所提供了較好的教學和科研場所，有利于提高各級技術人員、高校學生的實踐能力和水平。氣象監測站、徑流監測系統等完成實時傳輸數據，可準確掌握實時氣象水文情況，實現了現代信息化監測，對評價各種治理措施實施效果的可靠性及經濟性發揮了一定作用，為廢棄礦山、石漠化等類似地區的水土流失治理提供了借鑒和技術支撐[9]，也有利于水土保持新技術、新措施的試驗與應用，促進了人才培養和行業融合。

3.2 生態產業化示范作用

園區植被覆蓋率為59.6%。在布局上有多湖鑲嵌，起到了水源供給、休憩觀光的作用。結合場景地貌，變廢為寶，營造濃郁的山水文化氣息，將文化與景觀融為一體，是環境優美、景觀別致、生態良好的示范園區，起到了很好的生態環境示范作用。

建設了觀光農業和花卉種植。實施烏桕、重陽木、渝蕾1號3個高效水土保持植物品種的種植示范工作，每個品種各1.33 hm2，共完成植物品種示范面積4.00 hm2，種植密度為3 000株/hm2;培育綠化苗木、林果草新品種并進行銷售，培養了適度規模的特色產業，吸引了周邊大量農戶來園參觀學習，在提高觀賞性能的同時又提高了經濟收入，對于促進當地產業結構調整起到很好的輻射帶動作用[10]，是學好用好“兩山論”（綠水青山就是金山銀山）、走深走實“兩化路”（生態產業化、產業生態化）的具體實踐。

3.3 科普宣傳作用

園區地理環境優越，毗鄰蔡甸城區，交通設施完善，是休閑觀光、教育培訓、賞花采摘的好去處。園區集科普教育、水保宣傳、寓教于樂、觀光旅游于一體，實現“措施布局更全、監測范圍更廣、科技含量更高”的國家級水土保持科技示范園的規劃目標。通過完善全園植被建設，改善園區整體環境質量，已打造成功能配套、結構完整、具備專業水準的水土保持科普教育基地。

以西湖流域水土保持科技示范園為宣教平臺，積極開展水土保持國策教育和水土保持科普活動，先后主持承辦了“湖北省水土保持工作部門聯席工作會”、水土保持國策宣傳的“雙微”線下活動、水土保持“五進”活動等。于2016年6月被武漢科技報命名為“少年科普體驗基地”，建園以來共接待學校、社會團體組織以及游客近39 500余人次。

4 發展建議

隨著科技進步和水土保持工作的不斷完善，武漢市西湖流域水土保持科技示范園還需要持續提升建設質量和加大宣傳力度，使示范園實現綜合效益最大化。

4.1 提升建設質量

配套設施如科普展板等需要持續更新維護，與時俱進，緊隨發展的趨勢，不斷吸納、引進水土保持的新理念、新方法和新技術，提升園區的建設質量。積極推進科學研究，提升科技含量，提高信息化水平。立足于突出地域特色，以生態休閑旅游為載體，將開展水土保持科普教育、發揮水土保持公益功能作為水土保持管理單位的使命。豐富園區功能建設，體現水土流失綜合治理、監測預報、科研示范、生態建設的全面性和創新性。

4.2 加大宣傳力度

壯大宣傳教育隊伍，建立水土保持通訊員、講解員和志愿者隊伍[11]。同時結合現代化手段，運用虛擬交互、5D展示等高新媒體技術，融合時代特征，使水土保持科技示范園的科研、科普宣傳的作用達到最大化，以寓教于樂的方式彰顯水土保持科技示范園的科普宣傳作用。

5 小結

武漢市西湖流域水土保持科技示范園經過不斷地建設和完善，形成了較為完整的綜合治理、科研實驗、科普教育、生態恢復、旅游服務的體系，已成為開展科學普及、提升水土保持科技含量、加快技術推廣、展示防治技術的平臺和水土保持人才培養的基地[12]。園區應繼續加強完善基礎功能和特色功能的建設，充分發揮以點帶面的輻射作用，帶動區域生態、經濟、社會效益持續性發展。

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[11]張新玉全面強化水保國策宣傳教育，大力促進水保生態文明建設[J].中國水土保持，2015（10）：5-9.

[12]房煥英，熊永，龔來紅，等.水土保持科技示范園建設實踐[J]中國水土保持，2016（2）：44-46.

作者簡介：黃雪瀅（1997-），女，重慶人，在讀本科生，研究方向為水土保持與土壤侵蝕，（電話）17623299125（電子信箱）Sylvia_Huangxy@163.com;

通信作者，丁樹文（1964-），男，湖北孝感人，副教授，主要從事水土保持與土壤侵蝕方面的研究，（電子信箱）dingshuwen@mail.hzau.edu.cn。