延安市安塞區(qū)黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護修復試點工程南溝～魏塔片區(qū)綜合治理項目設計

白 超，王 剛，劉 彤

（西安景天水利水電勘測設計咨詢有限公司,陜西 西安 710014）

1 前言

延安市安塞區(qū)黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護修復試點工程是“兩帶五區(qū)一輻射”規(guī)劃范圍的“南溝～魏塔片區(qū)綜合治理項目”。南溝～魏塔片區(qū)位于安塞區(qū)高橋鎮(zhèn)南溝村和魏塔村,現(xiàn)狀地方水土流失嚴重,生態(tài)環(huán)境較差,主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一,片區(qū)內水土流失情況較為嚴重,黃土裸露,與已形成的南溝現(xiàn)狀農業(yè)示范園的景色格格不入。第二,項目區(qū)內南溝萬畝蘋果示范區(qū),道路設施配套不健全。第三,項目區(qū)部分地方植被稀疏,林草覆蓋率低,部分林草質量較差。本工程是通過南溝～魏塔片區(qū)水土流失綜合治理,使項目區(qū)生態(tài)環(huán)境得到顯著改善,城鄉(xiāng)居民收入和生活品質大幅提升,對高橋鎮(zhèn)南溝村生態(tài)旅游和萬畝蘋果產業(yè)示范區(qū)的發(fā)展有很大的促進作用,對落實“青山綠水就是金山銀山”具有十分重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。

2 工程概況

陜西省黃土高原山水林田湖草生態(tài)保護修復試點工程安塞區(qū)南溝～魏塔片區(qū)水土流失綜合治理項目工程位于高橋鎮(zhèn)南溝村和魏塔村,共計面積31.81 km2,本次南溝～魏塔片區(qū)的1.6 萬畝蘋果產業(yè)園的梯田配套工程和林草地改良等工程,以南溝～魏塔蘋果產業(yè)片區(qū)中田間路為支撐,以治理流域水土流失及區(qū)域生態(tài)修復為主要任務,新增水土流失治理面積21.35 km2,主要任務為梯田配套工程與區(qū)域生態(tài)修復、林草地改良。

3 工程設計

安塞區(qū)生態(tài)保護修復工程南溝～魏塔片區(qū)建設規(guī)模為：增加水土流失治理面積21.35 km2,梯田配套工程1.6 萬畝,林草植被恢復與林草地改良共計69.45 hm2,封禁共計586.63 hm2。

（1）梯田配套工程

項目區(qū)共計梯田1.6 萬畝,其中梯田改造已基本完成,本次主要對改造完的梯田進行配套工程。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況結合群眾意見,對區(qū)內現(xiàn)有的主要通行和生產田間道路進行整修或配套,提高項目區(qū)道路通行度,并在改建田間道路兩側種植林帶,構建生態(tài)林網(wǎng)。

1）梯田配套道路設計

根據(jù)《高標準農田建設通則》的技術規(guī)范要求：田間道路面寬度以3 m～6 m 為宜,梯田配套道路路面宜高出地面30 cm～50 cm 為宜,生產路路面寬度宜為3 m 以下。本次設計對現(xiàn)狀道路整修,寬度與現(xiàn)狀道路一致。新修連接南溝與魏塔片區(qū)田間路路寬4.5 m,其他生產道路路寬4 m。

2）田間路設計

對項目區(qū)現(xiàn)有可利用的田間路（土路）共計17215 m 進行道路提升,按田間道路規(guī)劃設計,并配套單側底寬×深為0.4 m×0.4 m 矩形C20 混凝土排水溝,田間道路間隔200 m～300 m 范圍內,在地勢較為平坦開闊的地方,設置錯車道,錯車道處路基寬度為5.5 m,有效長度為10 m。

本次設計采用鴻業(yè)市政道路軟件進行設計,修復田間道利用原有道路,對其進行維修和硬化。本次規(guī)劃田間道按照二級田間道路標準設計,在原土夯實的基礎上,路基材料選用3∶7 灰土和級配碎石墊層（粒徑300 mm～500 mm）,灰土壓實度≥94%,路基邊坡挖方段取1∶0.5～1∶0.75,填方段外坡選用1∶1.0～1∶1.5。路面采用C25 混凝土路面,厚0.2 m,路面寬4.5 m,道路橫向坡度為5.0%,縱向坡度為9%～11%。

修復4.5 m 水泥田間道路基寬為6 m,路床經(jīng)整平碾壓后,設置150 mm 厚的3∶7 灰土,為滿足排水需求改建道路靠近崖坡一側設計路邊排水溝,道路另一側種植行道樹。路邊排水溝采用C20 混凝土砌筑,邊溝規(guī)格為0.4 m×0.4 m。

南溝～魏塔片區(qū)田間路樁號ZK0+000～ZK16+918,道路總長17215 m,寬4.5 m；道路采用C25 混凝土結構,厚0.2 m；道路一側配套排水渠,共計14813 m,采用C20 混凝土結構,斷面尺寸為0.4 m×0.4 m,邊墻厚度為0.15 m,底板厚度為0.2 m；行道樹共計2955 棵,采用海棠樹（胸徑5 cm）。

圖1 田間路橫斷面圖

3）生產路設計

生產路是連接田間道和田塊內部的道路,主要沿溝道順勢修建,原則上與排洪溝渠分開布置,避免道路兼排水,影響農民下田耕作。本次設計生產路采用0.3 m 厚的素土夯實,路面寬3.00 m,高出田面0.30 m,邊坡1∶1,路基、路面壓實度均≥90%,設置道路橫向坡度為4.0%,縱坡≤1.9%。

南溝～魏塔片區(qū)生產路共計四條,總長度8810 m,采用C25 混凝土結構,厚0.2 m；道路一側配套排水渠,共計4473 m,采用M7.5 漿砌石,斷面尺寸為0.4 m×0.4 m,厚度為0.3 m；行道樹共計2287 棵,海棠樹（胸徑5 cm）695 棵、國槐1592 棵。

圖2 生產路橫斷面圖

（2）林草植被恢復與林草地改良工程

本項目主要采用林草改良,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自然修復功能植被恢復,改善林分情況。在項目區(qū)各山峁道路兩旁及溝道兩岸坡郁閉度低和其他林地、草地進行補植,設計林草改良面積69.45 hm2。

1）立地條件

項目作業(yè)區(qū)屬于黃土丘陵溝壑區(qū)域,自安塞區(qū)實施退耕還林工作以來,總體植被覆蓋率較高,但項目區(qū)內仍存在植被稀少,水土流失嚴重,影響項目區(qū)生態(tài)環(huán)境。項目作業(yè)區(qū)土地類型多樣,對于部分少量侵蝕溝坡立地條件相對較差外,其余適宜人工造林,同時,當?shù)貧夂蚣敖涤炅繉γ缒镜某苫盥视绊戄^大。

依據(jù)地塊所處的部位、海拔、坡度、坡向、地貌類型、土壤類型、土層厚度及水土流失情況等因子,造林地共劃分為3 個立地類型組,包括梁峁地、陽坡地、陰坡地類型組,涉及7 個立地類型,分別為土質梁峁立地類型、陽坡緩斜坡立地類型、陽向陡急坡立地類型、陽向侵蝕溝坡立地類型、陰向緩斜坡立地類型、陰向陡急坡立地類型、陰向侵蝕溝坡立地類型。

2）地類選擇

所選植被恢復地類：天然牧草地、其他草地、灌木林地。

3）植被樹種選擇

根據(jù)工程區(qū)立地條件和造林要求,本著“因地制宜,適地適樹,以鄉(xiāng)土樹種為主”的原則選擇造林樹種和設計造林模式。

安塞區(qū)位于陜北黃土去高原梁狀丘林溝壑區(qū),氣候干旱,降水較少,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴重,立地條件差,造林難度大。此外,項目區(qū)內有南溝村國家水土保持示范園,具有重要的水保示范作用,因此,在樹種選擇上不僅要注重生態(tài)功能,選擇抗逆性強、抗旱性強、生長迅速的鄉(xiāng)土樹種為主。綜合以上情況,本次綠化設計選擇的造林樹種主要有刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘和紫丁香。

4）林分改良設計

本項目主要采用林草改良,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自然修復功能恢復植被,改善林分情況。在項目區(qū)各山峁道路兩旁及溝道兩岸坡郁閉度低和其他林地、草地進行補植,設計林草改良面積69.45 hm2。

為了提高項目建設區(qū)植被建設質量,提高造林成活率,避免病蟲害,有效地控制水土流失,發(fā)揮森林的生態(tài)服務功能,根據(jù)立地類型的特點與質量,按照因地制宜,因害設防、適地適樹的原則,本片區(qū)林草改良樹種為刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘、紫丁香,詳細設計如下。

①類型劃分：新栽。

②造林樹種：刺槐、小葉楊、紫穗槐、沙棘、紫丁香。

③造林密度：經(jīng)過現(xiàn)場100 m×100 m 樣方測量取樣,項目區(qū)內其他林地每100 m2內有喬木樹種2～5 棵,按照現(xiàn)場實際情況最終確定在其他林地的補植面積、有林地為1112 株/hm2,其他草地、天然草地、灌木林地為1667 株/hm2。

④整地方式、規(guī)格：本項目全部采用魚鱗坑整地,側柏采用大魚鱗坑整地規(guī)格為100 cm×60 cm×60 cm,其余樹種采用小魚鱗坑整地,規(guī)格為80 cm×80 cm×80 cm。

⑤配置方式：品字型配置。

⑥撫育措施：對栽植喬木進行撫育,兩年三次。

5）封禁措施設計

根據(jù)封禁區(qū)周邊人為活動頻繁程度,立地條件、海拔、森林植被恢復的難易程度,根據(jù)《封山（沙）育林技術規(guī)程》（GB/T 15163-2004）及封禁區(qū)封禁條件和封禁目的,確定封禁方式為全封。主要選擇現(xiàn)在有林草植被生長較好、林分種類多樣的連片地塊,主要人工輔助措施為有人工巡護、標志設置以及撫育措施。

①人工巡護

根據(jù)封育區(qū)所處地的地理位置和周邊人畜活動情況,并考慮到管護的難易程度及封育區(qū)面積的大小,設專職管護人員巡護。

②標志設置

為了使當?shù)剞r民、職工和行人等明確封山育林的重要性以及封山育林的地點以及范圍等,本著標志醒目,宣傳到位的原則,在封育區(qū)設置封山育林碑一塊。

封山育林碑為長方形磚混結構,高2.75 m,寬2.5 m,厚0.28 m,兩側用水泥砂漿抹面,外部粉成白色。封育碑基礎開挖深度＞50 cm,混凝土或者漿砌石毛石底座。封育碑應用紅色油漆書寫封育區(qū)項目簡介、范圍、面積、批準的單位、設計單位、封育措施、責任人、管護人員、建立時間等,并標明封育區(qū)嚴禁放牧、砍柴、挖取土石方及破壞各種森林資源的行為,提示當?shù)卮迕褚约斑^往行人遵守封山育林的相關規(guī)定。

③撫育措施

對幼林地和正處于成林階段的退耕林地地塊,相應加強人工撫育和封育管護措施,保障不同地類植被得正常恢復。對現(xiàn)狀其他林地,采用同撫育措施,加速植被的高質量和如期恢復。

4 結論

本次以整個南溝～魏塔片區(qū)為修復對象,以片區(qū)四周分水嶺為界,進行全面建設,建成完整的生態(tài)修復體系,按照“山水林田湖是一個生命共同體”的需要,調查項目區(qū)現(xiàn)狀情況后,是以生態(tài)發(fā)展引領鄉(xiāng)村振興為前提,提高安塞區(qū)的林分質量,提高林木覆蓋率,通過區(qū)域的土地綜合治理與生態(tài)修復,有力保證了區(qū)域耕地和糧食安全,發(fā)揮區(qū)域內旅游資源和蘋果產業(yè),以生態(tài)治理為重點,在流域生態(tài)保護環(huán)境明顯改善的同時,帶動南溝～魏塔萬畝蘋果產業(yè)示范園產業(yè)高質量發(fā)展,使區(qū)域內人口早日步入小康目標。