白銀市黃河流域水土流失治理成效及蓄水保土效益分析

何 勇

(白銀市水土保持總站，甘肅 白銀 730900)

我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，根據《中國水土保持公報(2020年)》，截至2020年底，全國共有水土流失面積269.27萬km2。經過幾十年大規模的水土流失綜合治理，黃河流域泥沙輸移量已減少90%[1]。長期持續的大規模水土流失治理尤其是退耕還林還草工程的實施，使黃土高原整體植被覆蓋度明顯增加，入黃泥沙量大大減少。然而生態治理需要分區量化施策，科學配置水土保持措施類型、結構與模式，使之匹配于水資源承載力，保證人工生態系統的穩定性[2]。2019年9月18日，習近平總書記在鄭州主持召開了黃河流域生態保護和高質量發展座談會并發表了重要講話，對加強黃河流域生態保護和高質量發展提出了新要求。因此，水土保持工作必須轉變思路和理念，把水土流失治理、生態環境改善與農民增收、脫貧致富和流域高質量發展作為同等重要的任務，通過生態治理讓人民群眾充分享受綠色福利，通過生態惠民、生態利民、生態為民，使水土保持在黃河流域高質量發展中發揮重要作用[3]。

白銀市黃河流域地處隴中丘陵溝壑蓄水保土區，在全國生態安全格局中，居于“北御風沙、南保水土”的關鍵環節，生態地位極其重要。從1985年5月恢復白銀市建制以來，市委、市政府始終把水土保持作為改善山區生產、生活、生態條件，推動經濟社會高質量發展的基礎工作常抓不懈，根據白銀市水土流失規律提出了“南保水土、中建綠洲、北御風沙”的治理思路，以小流域治理為單元，以坡耕地水土流失治理為重點，結合治溝骨干工程、土地整治工程、生態綠化工程、退耕還林還草和封育治理等綜合措施，加快水土流失治理。多年來在國家各項政策、資金的支持下，水土流失治理取得了顯著成效。基于此，本研究依據白銀市1985—2021年的水土保持措施和水土流失統計數據，定量分析了白銀市水土流失現狀和水土流失治理面積動態變化，并對白銀市實施的水平梯田、水保林、退耕還林還草等不同類型水土保持措施動態分布特征做了詳盡分析，同時對白銀市水土保持蓄水保土效益進行了估算，以期為白銀市黃河流域水土保持高質量發展提供指導和參考依據。

1 研究區概況

白銀市(103°33′～105°34′E、35°33′～37°38′N)位于黃河上游、甘肅中部，地處隴西黃土高原、祁連山東延余脈和騰格里沙漠三大區域過渡地帶，海拔1 275～3 321 m，屬溫帶大陸性干旱半干旱氣候區。區域內年均降水量240 mm，呈北低南高趨勢，60%的降水集中在7—9月；年均氣溫8.7 ℃，年均蒸發量1 900 mm，日照時數2 600 h，無霜期152 d。境內主要河流有黃河干流及其三大支流祖厲河、渭河、清水河水系，黃河呈“S”形貫穿全境258 km，區域內黃河流域面積占白銀市土地總面積的95.82%。土壤類型有灰鈣土、黑鈣土、灰褐土、亞高山草甸土，植被類型分為荒漠、荒漠化草原、干旱草原及草甸草原，人工林以油松、側柏、落葉松、刺槐、山杏、楊樹、旱柳、沙棘、檸條等樹種為主。

2 數據資料與研究方法

2.1 數據資料

2013、2020年水土流失面積數據分別來源于2013年第一次全國水利普查統計結果和《2020年甘肅省水土保持公報》。1985—2021年白銀市水土流失累計治理面積，水平梯田、水保林、荒坡種草、封育治理和引洪漫地等水土保持措施治理面積數據來源于《1985—2000年甘肅省水土保持統計資料匯編》《2001—2021年白銀市水土保持年報》。

2.2 研究方法

采用Excel 2010，統計原始數據、作圖，分析水土流失面積動態變化；應用SPSS 21.0對白銀市各縣(區)水土保持措施面積進行方差分析；按照《水土保持綜合治理效益計算方法》(GB/T 15774—2008)和張富等[4]研究成果確定的蓄水保土指標及水保措施保存率，對白銀市主要水土保持措施的蓄水保土效益進行分析計算。

3 結果與分析

3.1 白銀市水土流失面積動態變化

對比分析白銀市2013、2020年水土流失面積，結果顯示：全市水土流失面積由14 520 km2減少為7 420.24 km2，減幅為48.90%；各侵蝕強度面積占全市土地總面積的比例也呈減少趨勢，其中輕度侵蝕面積減少最多，由46.64%減少至19.83%，其次是中度侵蝕面積，由10.79%減少至7.13%(見圖1)。

圖1 2013、2020年白銀市各侵蝕強度面積占土地總面積的比例

截至2020年底，白銀市會寧縣水土流失面積最大，為2 271.32 km2，土壤侵蝕以水力侵蝕為主，其中輕度侵蝕面積最大，為847.53 km2，其次為中度侵蝕面積，為500.48 km2，強烈、極強烈和劇烈侵蝕面積基本相同；景泰縣水土流失面積為2 247.27 km2，土壤侵蝕以風力侵蝕為主，其中輕度侵蝕面積顯著高于其他侵蝕強度；靖遠縣水土流失面積為1 945.12 km2，其中極強烈及劇烈侵蝕面積占比低；平川區水土流失面積為704.79 km2，以輕度和中度侵蝕為主；白銀區水土流失面積最小，為251.74 km2，以輕度侵蝕為主(見圖2)。

圖2 2020年白銀市各縣(區)土壤侵蝕面積

3.2 白銀市水土流失治理面積動態變化

1985—2021年的36年間，白銀市累計水土流失治理面積呈逐年增長趨勢(見圖3)，從1985年的1 928 km2增至2021年的7 863.33 km2，增長率達307.85%，水土流失治理面積年均增加164.87 km2，年均增長率8.55%。其中，1985、1995、2003、2018、2021年水土流失治理面積增加量大，均達到300 km2以上；1993年水土流失治理面積最小，僅為56.6 km2。白銀市各縣(區)累計水土流失治理面積差異顯著(見圖4)，其中會寧縣累計水土流失治理面積顯著高于其他4縣(區)，并呈逐年上升趨勢。

圖3 1985—2021年白銀市水土流失治理面積動態變化

圖4 1985—2021年白銀市各縣(區)累計水土流失治理面積動態變化

3.3 不同水土保持措施面積動態變化

水土保持措施通過增加地表植被覆蓋、減緩地表徑流、保水固土、改善土壤質量和植被生長狀況等，減少水土資源流失，提高生態系統服務功能[5]。1985—2021年白銀市實施的水土保持措施面積呈逐年遞增趨勢，方差分析結果顯示：不同水土保持措施實施面積差異顯著，其中水保林、水平梯田和荒坡種草是水土流失治理主要措施，年均占比分別達到30.42%、24.99%、20.41%(見圖5)。

圖5 1985—2021年白銀市不同水土保持措施年均占比

1985—2021年白銀市不同水土保持措施累計面積動態變化見表1。由表1可知，在1985—2021年白銀市水保林實施面積呈階梯式增長，且顯著高于其他措施，由574.00 km2增長至2 797.49 km2，年均增長10.76%。其中，退耕還林主要實施期在2001—2009年，這項措施是從保護和改善西部生態環境出發，將易造成水土流失的坡耕地和易造成土地沙化的耕地，因地制宜地造林，恢復林地，截至2021年底白銀市退耕還林面積達354.50 km2。1985—2021年白銀市水平梯田面積呈逐年增長趨勢，由529.10 km2增長至 2062.83 km2，年均增長8.05%。水平梯田是白銀市治理水土流失的一項重要措施，解決了因退耕還林后人均耕地減少的問題，以及坡耕地水土流失導致的土地生產力下降的問題[1]，不僅有效防治了水土流失、減少入黃泥沙、改善當地生態環境，而且保持了土壤養分，使耕地提質增效，增強糧食生產和保障能力[6]，為治理黃河和促進白銀市經濟社會的可持續發展，起到了很好的支撐和保障作用。1985—2021年白銀市荒坡種草面積由285.00 km2增長至1 599.80 km2，年均增長12.81%，其中退耕還草面積由49.90 km2增至411.70 km2，年均增長20.14%。封育治理是減少人為和牲畜的干擾、自然恢復植被的措施，其面積由77.40 km2增長至642.80 km2，年均增長20.29%。引洪漫地主要是在20世紀80年代實施的，其面積1985年為115.50 km2，1995年達到183.90 km2，后再未實施該項措施。其他措施主要包括溝壩地、條田、農耕措施及其他類型林地等，其面積先增加后減少，不穩定。

表1 1985—2021年白銀市不同水土保持措施累計面積動態變化 km2

3.4 白銀市主要水土保持措施蓄水保土效益分析

水土保持效益是水土流失防治的出發點和最終的落腳點，可在一定程度上反映水土保持措施對自然和人類生存環境帶來的有效結果[7]，其中蓄水保土是各項水土保持措施所發揮的最為重要的效益。通過計算分析，白銀市1985—2021年實施的水平梯田、水保林、荒坡種草和封禁治理等水土保持措施蓄水量分別為7.78、1.47、2.21、3.00億m3，累計蓄水約14.46億m3[見圖6(a)]；保土量分別為3.76、1.85、1.22、0.09億t，累計保土約為6.92億t[見圖6(b)]。這結果與李宗杰等[8]對甘肅省的研究結果一致。根據張富等[9]的研究結果，祖厲河流域2001—2013年輸沙量減少趨勢明顯。水保林和水平梯田在水土流失治理中發揮著重要作用，在未來水土保持高質量發展中應繼續營造高質量水保林，修建高標準梯田，改造老舊梯田。蓄水保土效益的取得主要原因是近年來在國家相關政策的大力支持下，白銀市實施了大量的水土保持措施，為當地的生態環境改善起了很重要的作用。

圖6 1985—2021年白銀市水土保持措施蓄水保土效益

4 結 論

(1)2013—2020年，白銀市水土流失面積顯著減少，減幅為48.90%，不同侵蝕強度面積也顯著減少。各縣(區)水土流失面積表現為會寧縣>景泰縣>靖遠縣>平川區>白銀區。

(2)1985—2021年白銀市累計水土流失治理面積呈逐年增長趨勢，年均增長率達8.55%；各縣(區)水土流失治理面積差異顯著，會寧縣累計水土流失治理面積顯著高于其他縣(區)，并呈逐年增長趨勢。水保林、水平梯田和荒坡種草等水土保持措施是水土流失治理的主要措施，占比分別達到30.42%、24.99%、20.41%。

(3)白銀市1985—2021年實施的各項水土保持措施累計蓄水約14.46億m3，累計保土約為6.92億t。各項措施蓄水效益表現為水平梯田(7.78億m3)>封育治理(3.00億m3)>荒坡種草(2.21億m3)>水保林(1.47億m3)，保土效益表現為水平梯田(3.76億t)>水保林(1.85億t)>荒坡種草(1.22億t)>封育治理(0.09億t)。