建立水土保持科技示范基地的構(gòu)想與預(yù)估效果

趙劍鋒，張 衛(wèi)，王 輝

（萊蕪市水土保持辦公室，山東 萊蕪 271100）

1 區(qū)域概況

1.1 自然地理

擬建的山東省水土保持科技示范基地位于萊蕪市北部山區(qū)、大汶河支流嬴汶河中上游，隸屬于萊城區(qū)口鎮(zhèn)，總面積110.27hm2。西距濟(jì)南市區(qū)40km、南距萊蕪市區(qū)18.4km，距新濟(jì)青高速公路5km、S242省道4.5km，交通十分便利，有利于發(fā)揮示范基地的社會(huì)宣傳和示范推廣作用。

該區(qū)屬暖溫帶濕潤半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫11.2℃，≥10℃的積溫4265.9℃，年均日照時(shí)數(shù)2485.3h，無霜期183天。多年平均降水量760mm。以山地丘陵地貌為主，海拔高程在200～800m之間，地面組成物質(zhì)以變質(zhì)巖類的片麻巖為主，由此母質(zhì)發(fā)育形成的土壤以山地棕壤為主，地處山東省土壤侵蝕較為嚴(yán)重的魯中南中低山丘陵區(qū)。

1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)

擬建示范區(qū)所在的萊蕪市，位于魯中山區(qū)，泰山東麓，屬黃河流域大汶河水系，全市轄萊城、鋼城兩區(qū)，20個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道辦事處)，1071個(gè)行政村，總?cè)丝?124.38萬人，其中農(nóng)業(yè)人口74.92萬?？偼恋孛娣e2246.21km2，其中山區(qū)丘陵面積83.4%，地貌特征屬八山一水一分田的中低山丘陵區(qū)，境內(nèi)溝壑縱橫，水土流失嚴(yán)重。據(jù)普查資料：全市水土流失面積1761km2，占土地總面積的78%，侵蝕模數(shù)約 4500t/km2·a，是山東省乃至北方土石山區(qū)水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一，具有一定的典型代表性。

1.3 植被

示范區(qū)內(nèi)原始森林植被已絕跡，現(xiàn)有森林植被主要是20世紀(jì)50年代末、60年代初人工造林，主要樹種為赤松、刺槐、楊樹及示范園建設(shè)時(shí)引進(jìn)的北方主要樹種等，分布在山體中上部；灌木主要有黃荊、酸棗等；經(jīng)濟(jì)樹木主要樹種有板栗、山楂、核桃、花椒等；主要自然優(yōu)勢(shì)草種有黃草、菅草、白背草、刺猬皮草等。森林覆蓋率78.04%，植被覆蓋率83.61%。

2 建設(shè)理念及功能布局

2.1 建設(shè)理念

以全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護(hù)為目標(biāo)，堅(jiān)持科技為先導(dǎo)、示范推廣為目的，研究探索加快適應(yīng)全省地域特點(diǎn)的水土保持生態(tài)建設(shè)發(fā)展之路；遵循密切結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征，立足水土保持科技示范園建設(shè)目標(biāo)和規(guī)范要求，以水土保持科學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)措施配置為核心，與水保生態(tài)和園林景觀建設(shè)相結(jié)合，全面統(tǒng)籌、因地制宜、科學(xué)配置、注重實(shí)際，突出地域代表性、區(qū)域特色性、技術(shù)先進(jìn)性和功能高效性的指導(dǎo)思想。

2.2 主體功能區(qū)劃

1）科學(xué)試驗(yàn)與示范功能區(qū)。氣象因子監(jiān)測(cè)、坡地水土流失監(jiān)測(cè)、土壤水文生態(tài)監(jiān)測(cè)等。

2）技術(shù)示范與推廣功能區(qū)。坡面植物工程示范、溝谷整治示范、高效特色產(chǎn)業(yè)示范等。

3）科普宣傳與教育功能區(qū)?？平膛嘤?xùn)、模擬示范、水土保持植物示范等。

4）生態(tài)休閑與觀光功能區(qū)。休閑游憩等。

3 建設(shè)構(gòu)想

3.1 氣象因子監(jiān)測(cè)區(qū)

在山頂較平坦區(qū)域，設(shè)置自動(dòng)氣象站、自動(dòng)雨量計(jì)、蒸發(fā)皿、曲管（直管）地溫表、溫濕度表等儀器，對(duì)示范區(qū)內(nèi)基本氣象要素如：風(fēng)速、風(fēng)向、大氣溫濕度、太陽輻射、降雨、蒸發(fā)、土壤溫度、土壤水分等實(shí)施動(dòng)態(tài)觀測(cè)，為區(qū)域水土流失預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)氣象要素。

3.2 坡地水土流失監(jiān)測(cè)區(qū)

根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)，徑流小區(qū)建設(shè)重點(diǎn)研究坡度、坡長、植物配置三個(gè)因子對(duì)水土流失影響的機(jī)理。結(jié)合地形， 建設(shè) 5°、10°、15°、25°、30°五個(gè)自然坡度的徑流小區(qū)，每個(gè)坡度5個(gè)重復(fù)，共設(shè)計(jì)25個(gè)徑流小區(qū)。其中5°～15°徑流小區(qū)的規(guī)劃措施配置，主要考慮種植農(nóng)作物和栽植經(jīng)濟(jì)林對(duì)水土流失的影響，15°～30°徑流小區(qū)的規(guī)劃措施，主要考慮生態(tài)林草措施、坡面工程和不同坡長對(duì)水土流失的影響；另外設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)2處。

控制站布設(shè)，首先選擇水、沙的變化信息能代表魯中南中低山丘陵區(qū)特征的典型地段進(jìn)行布設(shè)，具有代表性；其次控制站與徑流小區(qū)相結(jié)合，互相兼容、資源共享。

3.3 土壤水文生態(tài)監(jiān)測(cè)區(qū)

研究土壤水文物理特征（土壤粒徑與質(zhì)地結(jié)構(gòu)、土壤容重與孔隙結(jié)構(gòu)、土壤貯水與滲透能力、土壤水分動(dòng)態(tài)）、生物化學(xué)特征（土壤微生物、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤營養(yǎng)元素）等，探索不同水土保持措施對(duì)土壤水文生態(tài)與生物化學(xué)功能的改善作用。

3.4 坡面植物工程示范區(qū)

開展以坡面植物工程配置為核心的水土流失綜合防治技術(shù)示范。具體分為降雨集蓄利用工程、植被重建工程、植被封育恢復(fù)工程3類坡面治理技術(shù)措施。

3.5 高效特色產(chǎn)業(yè)示范區(qū)

在坡面立地條件較好的區(qū)域，建設(shè)以經(jīng)濟(jì)效益為目的、以特色植物開發(fā)為基礎(chǔ)、以水土資源高效利用為核心的高效特色產(chǎn)業(yè)園。主要建設(shè)核桃、板栗或藥用植物園，并采用以坡面蓄水池和水庫為水源的雨水高效利用技術(shù)，設(shè)置節(jié)水灌溉設(shè)施和風(fēng)力揚(yáng)水設(shè)施。

3.6 溝谷綜合整治示范區(qū)

在集水單元的匯水溝頭，選擇地質(zhì)條件好、工程量小、攔蓄徑流泥沙多、工程材料比較充足的地方，修筑谷坊群，防止溝床沖刷。該園集中體現(xiàn)匯水溝谷的綜合整治。

3.7 科教培訓(xùn)區(qū)

以室內(nèi)教學(xué)培訓(xùn)為主，建設(shè)水土保持科教綜合大樓，樓中設(shè)多功能階梯教室，提供科教培訓(xùn)服務(wù)?？平檀髽堑谝粚訛槎嗝襟w展示廳、接待室、室內(nèi)展示廳和實(shí)驗(yàn)室；第二層為參觀、培訓(xùn)、學(xué)習(xí)的休息室；第三層為資料室、會(huì)議室和辦公室。

3.8 模擬示范區(qū)

該區(qū)是在人工干預(yù)條件下開展直觀觀測(cè)和研究的，給參觀學(xué)習(xí)者以親身直觀的感受。規(guī)劃設(shè)置處理小區(qū)4個(gè)，人工降雨設(shè)備1套，水培箱6套。

3.9 水土保持植物區(qū)

以匯集與展示北方地區(qū)優(yōu)良的水土保持植物種類為目的，增加科技示范基地科技含量，集示范、教育、游憩、開發(fā)、觀賞于一體。首先按照植物生長習(xí)性分為喬木、灌木、藤本、草本4種植物類型，因地制宜地按塊狀分區(qū)布設(shè)；然后依據(jù)植物主要（或特色）功能和開發(fā)利用價(jià)值，將4種植物類型進(jìn)一步劃分為生態(tài)性、觀賞性、特用經(jīng)濟(jì)性3種植物種類匯集配置，并以標(biāo)識(shí)牌標(biāo)注出每種植物（科、屬及種）的名稱、產(chǎn)地與分布、形態(tài)特征與識(shí)別要點(diǎn)、生態(tài)習(xí)性與水保功能、經(jīng)濟(jì)特色與開發(fā)價(jià)值等。展示豐富多彩的水土保持植物種類及其多樣性功能，給予參觀、學(xué)習(xí)者直觀的感受，提高愛護(hù)與保護(hù)植物的意識(shí)。

3.10 休閑游憩區(qū)

1）水生植物區(qū)，對(duì)于淺水區(qū)及濱水濕地，適當(dāng)種植蘆葦、蒲草、水生鳶尾、千屈菜、荷花、薄荷等植物，以增強(qiáng)四季景觀效果，同時(shí)增添自然氛圍。

2）綴花草地（沐陽坡）區(qū)，選擇地勢(shì)低緩的濱水地段，采用疏林草地的形式，利用當(dāng)?shù)氐哪哇`踏、耐瘠薄的結(jié)縷草作草坪，其上點(diǎn)綴蒲公英、紫花地丁、紫菀、野菊等野生花卉，人們或坐或躺其上，或跑或立，開闊的視野，清新的空氣，是人們野餐、日光浴、負(fù)離子浴的極佳選擇。

3）采摘游樂區(qū)，利用庫區(qū)周邊水土條件良好的坡地，種植一定規(guī)模的果樹，設(shè)置觀賞采摘園，觀花與采摘兼?zhèn)?，果樹品種的選擇應(yīng)充分與旅游季節(jié)相結(jié)合，既有一定的新、特、奇、優(yōu)等特點(diǎn)，同時(shí)亦要考慮管理問題，可選擇種類如桃樹、梨樹、杏樹、柿樹、櫻桃、葡萄、李子等。

4 預(yù)估效果

4.1 生態(tài)效果

1）示范基地建設(shè)實(shí)施后，區(qū)域內(nèi)水土流失程度將明顯降低，植物群落結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，利用環(huán)境和改造環(huán)境的能力明顯增強(qiáng)，林草覆蓋度提高，生物多樣性增加，區(qū)內(nèi)小氣候得到改良，提高了基地的環(huán)境容量。

2）通過各項(xiàng)水土保持措施的合理配置，示范基地將基本建成比較完善的水土保持綜合防護(hù)體系，蓄水保土能力增強(qiáng)，緩洪減沙效果明顯，大大減輕自然災(zāi)害的影響。

3）通過水土保持治理技術(shù)的推廣，示范基地土壤理化性質(zhì)得到改良，土壤肥力明顯增加，土地利用率得到提高，土地利用結(jié)構(gòu)更趨合理，土地的產(chǎn)出率明顯增加。

4）通過對(duì)基地的綠化和景觀化，將大大改善區(qū)內(nèi)的環(huán)境風(fēng)貌。各色景觀相結(jié)合，置身其中，體會(huì)步移物換，鳥語花香，清新綠爽、悠閑寧靜的田園氣息。同時(shí)，突出基地自然、優(yōu)美、寧靜、和諧的物質(zhì)表象和尊重自然、保護(hù)自然、天人合一的精神內(nèi)涵。

4.2 社會(huì)效果

示范基地建成后，將成為山東省水土保持科學(xué)研究、水土保持示范教學(xué)和水土保持新技術(shù)推廣中心，成為集科研、試驗(yàn)、教學(xué)和推廣四位一體、科技含量高、長期的水土保持科研試驗(yàn)基地的示范樣板，對(duì)我國北方土石山區(qū)都將帶來巨大的社會(huì)效益。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）示范基地的水土保持科學(xué)研究將進(jìn)一步推動(dòng)我國北方土石山區(qū)侵蝕區(qū)的水土保持知識(shí)更新和技術(shù)更新，促進(jìn)我國水土保持現(xiàn)代化。

2）通過對(duì)各地水土保持工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，水土保持研究的新技術(shù)、新成果將更有效、快速地輻射到其它地方，將極大地提高其它地方水土保持的技術(shù)水平。通過水土保持示范教學(xué)，讓水土保持行業(yè)外的人們了解到水土流失的危害性和水土保持的重要性，使水土保持深入人心，大大增強(qiáng)廣大人民群眾的水土保持意識(shí)。

3）示范基地是推進(jìn)水土保持高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的加速器和帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突破口?；貎?nèi)水土保持高新技術(shù)的推廣將大大提高水土保持科技成果的轉(zhuǎn)化率，服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐，真正轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

4）示范基地的土地生產(chǎn)將吸納附近農(nóng)村剩余勞動(dòng)力，解決周邊地區(qū)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的就業(yè)問題，使勞動(dòng)力得到高效利用，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)，基地內(nèi)土地的承包和租用，又可促進(jìn)周邊群眾脫貧致富。

5）示范基地處于省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈，基地內(nèi)水土保持科技成果的推廣，將大大促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；其生態(tài)旅游示范功能，將能有效促進(jìn)當(dāng)?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展；優(yōu)良的水土保持城市園林種苗的推廣，也將大大改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境，進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)氐诙?、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；示范基地的發(fā)展，將有力地推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)迅速走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

4.3 經(jīng)濟(jì)效果

該示范基地建成后，直接經(jīng)濟(jì)收益主要來源于五個(gè)方面，即經(jīng)濟(jì)果木林收入、苗圃收入、水面養(yǎng)殖收入、技術(shù)培訓(xùn)收入和參觀旅游休閑收入，預(yù)計(jì)年經(jīng)濟(jì)收入可達(dá)50萬元以上，效益是顯著的。