生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置分析與展望

［關(guān)鍵詞］生態(tài)清潔小流域；植物措施；對位配置

［摘要］建設(shè)生態(tài)清潔小流域是新時代水土保持工作的主要抓手，而植物措施是生態(tài)清潔小流域建設(shè)的重要內(nèi)容。從治山保水、治河疏水、治污潔水、以水興業(yè)角度提出了生態(tài)清潔小流域的總體要求，并提出在不同類型生態(tài)清潔小流域植物措施布設(shè)中應(yīng)充分考慮植物措施的生態(tài)、社會及經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)要求，在生態(tài)清潔小流域的預(yù)防保護(hù)區(qū)、綜合治理區(qū)和生態(tài)修復(fù)區(qū)還應(yīng)充分考慮植物措施的功能要求。總結(jié)提煉了生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置的內(nèi)容及目的是達(dá)到對功能定位的響應(yīng)、資源環(huán)境的匹配和水土流失治理的需求，并提出了對位配置的6條原則，即定向性原則、安全性原則、適應(yīng)性原則、功能性原則、協(xié)調(diào)性原則和穩(wěn)定性原則，同時提出在實際操作中應(yīng)從小流域系統(tǒng)診斷與功能需求分析、立地因子的選取、植物品種的選擇、樹種配置、林水關(guān)系配置等方面對植物措施進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，形成較為科學(xué)的實施方案。

［中圖分類號］S157[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.07.011

［引用格式］孫中峰，王欣苗.生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置分析與展望[J].中國水土保持，2024（7）：34-37.

2022年12月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代水土保持工作的意見》（以下簡稱《意見》），要求全面推進(jìn)小流域綜合治理提質(zhì)增效，以“山青、水凈、村美、民富”為目標(biāo)，以水系、村莊和城鎮(zhèn)周邊為重點，大力推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)[1]。2024年全國水利工作會議提出：以流域為單元一體化實施小流域綜合治理，建設(shè)400條生態(tài)清潔小流域。水土保持植物措施是生態(tài)清潔小流域建設(shè)的重要內(nèi)容，在生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理、生態(tài)保護(hù)中起到主導(dǎo)作用，在防治水土流失、凈化水質(zhì)、改善環(huán)境、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面有著獨一無二的功用。因此，植物措施配置是否合理，是生態(tài)清潔小流域建設(shè)成功與否的重要標(biāo)志。

在我國長期的小流域治理過程中，植物措施發(fā)揮了重要的作用，成為水土流失治理的根本性措施，據(jù)《第一次全國水利普查水土保持情況公報》統(tǒng)計，植物措施面積占水土保持措施面積的78.5%，在保持水土、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙等方面成效卓著。但在實施過程中，當(dāng)前還存在著林分結(jié)構(gòu)不科學(xué)、樹種選擇不合理、植被類型組成過于簡單、生物多樣性指數(shù)低、生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，制約著森林植物水土保持、水源涵養(yǎng)等功能的有效發(fā)揮，進(jìn)一步加劇了森林與水土之間的矛盾，造成林地土壤干化、林木矮化、林下植被稀疏等；部分林地還存在著水土流失，需要對現(xiàn)有植物措施進(jìn)行提質(zhì)增效，從植物品種選擇、生物群落的多樣性及結(jié)構(gòu)和空間配置、產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向等方面進(jìn)行匹配，只有從生態(tài)位、功能位、環(huán)境脅迫等方面科學(xué)布設(shè)，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。

1生態(tài)清潔小流域?qū)χ参锎胧┑囊?/p>

1.1總體要求

按照《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)小流域建設(shè)的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》）要求[2]，生態(tài)清潔小流域建設(shè)應(yīng)實施4項重點任務(wù)：①治山保水。對植物措施的要求是在人類活動較少、植被較好的區(qū)域以封育保護(hù)為主，在水土流失較為嚴(yán)重、植被生長不良區(qū)域進(jìn)行植被提質(zhì)增效，在生產(chǎn)活動較頻繁區(qū)域加強(qiáng)配套措施建設(shè)。②治河疏水。實施水系綜合整治，對植物措施的要求是充分運用陸生、水生植物的過濾、優(yōu)化作用，維護(hù)河湖健康生命，打造安全暢通、水美宜人的景觀。③治污潔水。對植物的要求是吸收轉(zhuǎn)化和有效減少氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體。④以水興業(yè)。因地制宜打造特色小流域產(chǎn)業(yè)綜合體，對植物措施的要求是發(fā)展經(jīng)濟(jì)高效水土保持植物，發(fā)展規(guī)模水土保持經(jīng)濟(jì)植物和產(chǎn)業(yè)配套。

1.2目標(biāo)要求

《指導(dǎo)意見》要求，實施“小流域+”，因地制宜打造水源保護(hù)型、生態(tài)旅游型、綠色產(chǎn)業(yè)型、和諧宜居型、休閑康養(yǎng)型等特色小流域產(chǎn)業(yè)綜合體。在不同目標(biāo)生態(tài)清潔小流域的頂層設(shè)計與具體實施中，對植物措施的要求又有所不同，如水源保護(hù)型小流域所采取的植物措施多以封禁保護(hù)、人工促進(jìn)自然修復(fù)為主，樹種選擇應(yīng)以根量多、根域廣、林冠層郁閉度高、林內(nèi)枯枝落葉豐富等特點為參考，以混交復(fù)層林結(jié)構(gòu)為主。綠色產(chǎn)業(yè)型小流域植物措施應(yīng)以經(jīng)果林為主，植物品種應(yīng)從大區(qū)域尺度視野謀全局，以產(chǎn)品帶動開發(fā)，以開發(fā)促進(jìn)建設(shè)。

1.3功能要求

根據(jù)自然條件、功能定位、水土流失、污染源情況，一般將生態(tài)清潔小流域分成預(yù)防保護(hù)區(qū)、綜合治理區(qū)、生態(tài)修復(fù)區(qū)[3]。

預(yù)防保護(hù)區(qū)是指在涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)蓄洪水、防風(fēng)固沙、維系生物多樣性等方面有著重要作用的區(qū)域。在小流域內(nèi)一般分布于上游和兩側(cè)山體上部，人類干預(yù)較少，自然植被相對較好。功能要求是保持生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性，最大程度發(fā)揮植物蓄水保土的效能。

綜合治理區(qū)是指小流域內(nèi)人類活動和人為破壞頻繁、水土流失較為嚴(yán)重，以水土流失治理為主，同步推進(jìn)面源污染防治、農(nóng)村人居環(huán)境整治、特色產(chǎn)業(yè)培育的區(qū)域。一般分布在小流域中下游山體下部、溝階地，以及村、城鎮(zhèn)周邊農(nóng)林牧生產(chǎn)活動集中地帶。植物措施功能要求以防治水土流失、過濾或凈化面源污染、綠化和美化人居環(huán)境等為主。

生態(tài)修復(fù)區(qū)是指位于溝（河）道及其兩側(cè)、塘堰周邊，人類活動影響較大，以溝（河）道和岸坡的整治與生態(tài)修復(fù)為主，強(qiáng)化生態(tài)護(hù)岸、自然岸線與生物棲息地保護(hù)修復(fù)，兼顧岸邊鄉(xiāng)村生態(tài)影響與環(huán)境建設(shè)，促進(jìn)溝（河）道水凈、村美，有效修復(fù)溝（河）道水生態(tài)的區(qū)域。對植物措施的要求是凈化水質(zhì)、強(qiáng)化岸線生態(tài)系統(tǒng)、景觀再造等。

2生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置

2.1對位配置的內(nèi)涵及目的

對植物措施對位配置的研究已有不少學(xué)者開展過，比如：張富等[4]提出水土保持措施對位配置概念，并在黃土丘陵溝壑區(qū)構(gòu)建了水土保持措施對位配置模型，從宏觀對位、空間對位、植物對位、工程對位、耕作對位、技術(shù)對位、管理對位、時序?qū)ξ弧⒃O(shè)施對位9個方面進(jìn)行了論述；王盛平等[5-8]從植物環(huán)境資源與生態(tài)角度對不同立地條件下的植物樹種選擇與配置提出了意見與建議；李紅艷等[9]從防護(hù)林空間對位配置角度提出了不同樹種搭配建議，以發(fā)揮防護(hù)林功能。

生態(tài)清潔小流域植物措施的對位配置是指通過研究小流域內(nèi)的自然稟賦與水土流失特點，結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，按照生態(tài)清潔小流域的功能定位，與小流域生態(tài)位匹配相耦合，以協(xié)調(diào)解決好資源、環(huán)境與需求之間的關(guān)系，選擇與生態(tài)位特征相吻合的植物品種與配置方式，最終實現(xiàn)小流域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。更為重要的是植物措施應(yīng)滿足對其功能的要求，即植物措施的功能位與生態(tài)位結(jié)合的最優(yōu)。從生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置目的來看，應(yīng)出于以下3個方面的考慮：一是對生態(tài)清潔小流域功能定位的響應(yīng)，從大尺度來看，應(yīng)針對所在大區(qū)域的主要功能考慮，如水源涵養(yǎng)、水土保持、產(chǎn)業(yè)開發(fā)等目的；二是從當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境角度來看，應(yīng)根據(jù)植物生態(tài)學(xué)、生理學(xué)相適宜的原則，合理確定植物品種；三是針對生態(tài)清潔小流域治理需求，合理確定林種搭配及其與其他措施的配合。

2.2對位配置的原則

生態(tài)清潔小流域植物措施對位配置中考慮因素較多，在設(shè)計與實施過程中所遵循的原則也較多，總的說來，應(yīng)遵循以下6項原則：

1）定向性原則。根據(jù)大區(qū)域功能要求，應(yīng)采取區(qū)域分類施策原則，根據(jù)水土保持空間管控的總體要求，堅持系統(tǒng)觀念，從生態(tài)系統(tǒng)完善性和流域系統(tǒng)性出發(fā)，以水土保持率為目標(biāo)值，對不同區(qū)域按空間管控總體要求，從功能角度分類實施。如丹江口庫區(qū)及上游功能要求是水源涵養(yǎng)，將其分為水源地安全保障區(qū)、水質(zhì)影響控制區(qū)、水源涵養(yǎng)生態(tài)建設(shè)區(qū)等，對其植物措施對位配置提出基本要求。

2）安全性原則。根據(jù)當(dāng)?shù)剡m宜植物分布情況，保證生態(tài)安全。對于生態(tài)脆弱區(qū)，植物措施的樹草種選擇要從適當(dāng)加強(qiáng)項目所在地生態(tài)安全的方面考慮，防治措施的布局應(yīng)與區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，引入的外來樹草種要避免對當(dāng)?shù)卦袠洳莘N產(chǎn)生不利影響，以免產(chǎn)生生物入侵的不良后果。

3）適應(yīng)性原則。根據(jù)資源環(huán)境條件、水土流失特點，合理配置植物品種，充分保留和利用現(xiàn)狀樹草及其他植物，尤其是對大樹、珍貴樹種的原地利用，優(yōu)先選用鄉(xiāng)土樹草種，科學(xué)合理引進(jìn)外來樹種，把握好鄉(xiāng)土植物和常用植物品種的搭配，因地制宜、趨利避害、發(fā)揮優(yōu)勢。

4）功能性原則。根據(jù)小流域功能要求，保持植物措施與功能要求相一致。功能性是生態(tài)清潔小流域?qū)π×饔騼?nèi)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性與社會性、時效性等方面的需求。功能性原則是衡量是否為生態(tài)清潔小流域最終的適用標(biāo)準(zhǔn)，滿足不了功能要求，無論形式有多好，也達(dá)不到生態(tài)清潔小流域的標(biāo)準(zhǔn)。

5）協(xié)調(diào)性原則。根據(jù)區(qū)域景觀要求，保證景觀協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)是指各區(qū)域、各部分、各因素間以及與環(huán)境整體保持適配而不產(chǎn)生沖突，通過不同植物措施的配置，將生態(tài)清潔小流域各區(qū)域、各部分及各要素貫穿起來形成一種整體感。

6）穩(wěn)定性原則。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，注重構(gòu)建復(fù)合植被群落[10]。《意見》中提出把鞏固提升森林、草原生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性作為水土流失預(yù)防保護(hù)的重點，加強(qiáng)天然林和草原保護(hù)修復(fù)。應(yīng)保護(hù)現(xiàn)有鄉(xiāng)土植被、栽植目標(biāo)樹種，形成針闊混交、喬灌配置的異齡、復(fù)層林分結(jié)構(gòu)，讓小尺度、局部的生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到群落穩(wěn)定，提升生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能。

3生態(tài)清潔小流域植物措施配置方案

3.1系統(tǒng)診斷與功能需求分析

設(shè)計生態(tài)清潔小流域?qū)嵤┓桨笗r，應(yīng)根據(jù)小流域基本情況，對小流域內(nèi)水土流失現(xiàn)狀與植物情況進(jìn)行系統(tǒng)分析，從功能需求角度分析現(xiàn)狀植物措施存在的問題及解決方式。

在生態(tài)清潔小流域內(nèi)，分區(qū)不同其水土保持功能要求不盡相同。預(yù)防保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)對植被進(jìn)行優(yōu)化與提質(zhì)增效，滿足蓄水保土的水土保持功能。在植被生長較好區(qū)域宜采取封育保護(hù)措施，依靠自然修復(fù)力量，根據(jù)群落演替方式進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量與穩(wěn)定性提質(zhì)；在林草植被較差區(qū)域，采取人工干預(yù)方式促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的演替過程，采取補(bǔ)植補(bǔ)種、撫育優(yōu)化等方式時應(yīng)注意減小工程措施的實施范圍與強(qiáng)度。綜合治理區(qū)應(yīng)主要對水土流失進(jìn)行治理，植物措施的布設(shè)應(yīng)滿足治理水土流失的需要，如邊坡地埂的植物防護(hù)、耕地與園地下游的植物緩沖帶、村屯周邊的綠化美化等。生態(tài)修復(fù)區(qū)應(yīng)對河流水系周邊進(jìn)行以保護(hù)水安全、美化水生態(tài)為目的的植物配置。

此外，根據(jù)生態(tài)清潔小流域的定位、區(qū)域功能定位，還應(yīng)從水源保護(hù)、產(chǎn)業(yè)拉動等方面進(jìn)行綜合考慮。

3.2立地因子選取

植物措施在小流域的對位配置，應(yīng)首先考慮空間配置，針對小流域不同的立地條件與現(xiàn)狀情況，選擇相應(yīng)的樹種或林種。目前，無論是從小流域水土保持措施布設(shè)角度，還是從防護(hù)林配置角度，首先都要根據(jù)小流域基本自然環(huán)境條件，對小流域內(nèi)各區(qū)域小班進(jìn)行劃分，一般選取的定量特征因子有坡度、土壤厚度、土壤含水率等，選取的定性特征因子有坡位、坡向、海拔、土壤類型等。對立地因子分析后，選取小流域內(nèi)主導(dǎo)的立地因子，如干旱半干旱區(qū)內(nèi)主導(dǎo)因子應(yīng)考慮土壤水分分布，濕潤或半濕潤區(qū)主導(dǎo)因子可考慮光照因子分布情況（坡向、坡位）等。在此基礎(chǔ)上，對小流域各區(qū)域內(nèi)的立地因子進(jìn)行劃分，為措施布設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.3植物品種選擇

植物品種的選擇首先要考慮到不同流域、不同部位和不同氣候條件下植物的生理需求，在此基礎(chǔ)上完成對位配置。首先考慮我國氣候帶與植被帶之間的適應(yīng)性關(guān)系，在植被建設(shè)中應(yīng)遵循“適地適樹”的科學(xué)論斷。從生態(tài)清潔小流域建設(shè)出發(fā)，在植物品種選擇上除對植物與氣候資源配位外，還要根據(jù)生態(tài)清潔小流域的不同需求選擇植物品種，如從水土保持角度考慮對植物根系的要求，從特定元素循環(huán)和水分條件角度的角度考慮對植物品種的要求等。

3.4樹種配置

植物措施的配置不但要考慮樹草種的適應(yīng)性，而且必須注意樹草種的群落學(xué)特征與植物學(xué)特征，利用不同樹草種之間優(yōu)勢互補(bǔ)增加群落結(jié)構(gòu)的多樣性，從而形成生態(tài)系統(tǒng)的空間異質(zhì)性和分層性，形成穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，提高防治水土流失的效果，解決《意見》提出的生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量與穩(wěn)定性問題。研究成果表明，因不同物種之間的生活特性、生物學(xué)的差異性，故物種的種內(nèi)與種間搭配會遵循一定的相生、相克原理，產(chǎn)生不同的效果。一般純林結(jié)構(gòu)的群落在穩(wěn)定性和生產(chǎn)能力方面不如混交林，因此盡量不要采用單一品種的林分結(jié)構(gòu)。在營造混交林時，要注意速生與慢生樹種、深根性與淺根性樹種的搭配，從而提高資源的利用效率。另外，樹種搭配還需要熟悉常見的樹種相克規(guī)律，從而降低病蟲等危害，例如毛白楊與桑科植物搭配時容易受到桑天牛的危害，楊樹與落葉松搭配時容易發(fā)生黃粉病等。

3.5林水關(guān)系配置

水分是植物措施配置的關(guān)鍵因素，特別是在干旱半干旱地區(qū)，水分直接制約著植物的生長。不同生態(tài)系統(tǒng)對水分的需求也不盡相同，如森林帶的水分條件可滿足林木成材對水分的需求，在樹林被伐之后土壤中包含的水分經(jīng)過3個雨季之后便可基本恢復(fù)，而森林草原帶水分條件遠(yuǎn)不如森林帶，典型的草原帶同樣不能滿足人工林生長對水分的需求，因此配置解決林水關(guān)系是植物措施配置中的關(guān)鍵一環(huán)。為了達(dá)到預(yù)期的造林目的，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域多年平均降水情況和植物需水量來確定造林密度，比如半干旱區(qū)喬木樹種通常應(yīng)保持在1500株/hm2左右，灌木種密度則適宜控制在3000株/hm2左右。同時，植物措施應(yīng)與其他措施相配套，如改變造林整地方式從而提高降水利用效率，以達(dá)到林木正常發(fā)育的需要。

4建議與展望

4.1建議

新時代水土保持綜合治理圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，在大江大河上中游、東北黑土區(qū)、南水北調(diào)水源區(qū)等重點區(qū)域，以流域為單元，整溝、整村推進(jìn)小流域綜合治理提質(zhì)增效，打造山青、水凈、村美、民富的生態(tài)清潔小流域。小流域綜合治理提質(zhì)增效、生態(tài)清潔小流域建設(shè)過程中，植物措施為根本性措施，有助于保證治理成果可持續(xù)。因此，各地在年度生態(tài)清潔小流域?qū)嵤┓桨妇幹七^程中，應(yīng)遵循植物措施對位配置的原則，以水土保持功能為基礎(chǔ)，以小流域發(fā)展方向為主線，以小流域分區(qū)布局為依據(jù)，運用系統(tǒng)觀念科學(xué)配置植物措施，以達(dá)到山青、水凈、村美、民富的目標(biāo)。

下一階段，應(yīng)重點圍繞典型示范流域建設(shè)，發(fā)揮植物措施研發(fā)推廣與應(yīng)用的帶動效果，以點代面全面推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)。

4.2展望

從問題導(dǎo)向出發(fā)，為更好指導(dǎo)生態(tài)清潔小流域建設(shè)，應(yīng)進(jìn)行生態(tài)清潔小流域植物措施實用技術(shù)指南的編制，初步建立生態(tài)清潔小流域植物措施布設(shè)智慧決策系統(tǒng)，用以指導(dǎo)各級部門開展生態(tài)清潔小流域?qū)嵤┓桨冈O(shè)計，提高生態(tài)清潔小流域建設(shè)中植物措施設(shè)計的科學(xué)性。

[參考文獻(xiàn)]

[1]新華社.中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代水土保持工作的意見》[Z/OL].（2023-01-03）［2024-01-03］.https：//www.gov.cn/gongbao/content/2023/content_5738894.htm.

[2]水利部，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，國家林業(yè)和草業(yè)局，等.關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)的指導(dǎo)意見[Z/OL].（2023-02-05）［2024-02-05］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-02/15/content_5741554.htm.

[3]喬殿新，趙瑩，李天毅，等.《生態(tài)清潔小流域建設(shè)技術(shù)規(guī)范》解讀[J].中國水土保持，2023（10）：17-20.

[4]張富，余新曉，陳麗華.小流域水土保持植物措施對位配置研究[J].水土保持通報，2008，28（2）：195-198，210.

[5]王盛萍，張志強(qiáng)，張化永，等.黃土高原防護(hù)林建設(shè)的恢復(fù)生態(tài)學(xué)與生態(tài)水文學(xué)基礎(chǔ)[J].生態(tài)學(xué)報，2010，30（9）：2475-2483.

[6]王亞蕊.基于土壤水分植被承載力的疊疊溝小流域植被優(yōu)化配置[D].北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2016：3-4.

[7]薛麗媛.小流域水土保持植物措施對位配置分析[J].陜西水利，2021（10）：167-169.

[8]任愛虎.小流域水土保持植物措施對位配置要點分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（1）：189-191.

[9]李紅艷，李建華.分析小流域水土保持植物措施：對位配置[J].科技與創(chuàng)新，2014（3）：159-161.

[10]張文聰.新時代水土保持植物資源建設(shè)與開發(fā)路徑思考[J].中國水利，2023（10）：24-27.

收稿日期：2024-03-30

基金項目：水利部重大科技項目（SKS-2022154）

第一作者：孫中峰（1972—），男，黑龍江雙鴨山人，正高級工程師，博士，主要從事水土保持生態(tài)修復(fù)與治理、人為水土流失監(jiān)督管理工作。

E-mail：364927036@qq.com

（責(zé)任編輯楊傲秋）