黃土高原溝壑區(qū)水土環(huán)境綜合治理研究

趙平遠(yuǎn)

（陜西省寶雞峽工程局 陜西 寶雞 721001）

1 引言

黃土高原溝壑區(qū)是黃土高原主要地貌類(lèi)型之一，因?yàn)樵缙谠搮^(qū)自然條件的優(yōu)越性，這里孕育了古老的中華農(nóng)耕文化。但是，由于長(zhǎng)期以來(lái)自然和人為雙重因素的影響，該區(qū)水土流失嚴(yán)重，土壤侵蝕逐漸加強(qiáng)，塬面逐年萎縮。隨著該區(qū)人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水土環(huán)境問(wèn)題凸顯。雖然一直以來(lái)黨和政府對(duì)黃土高原溝壑區(qū)這一特殊區(qū)域都很關(guān)注，但該區(qū)水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱的局面沒(méi)有得到根本改善，尋求該區(qū)域水土環(huán)境綜合治理有效方法的研究從未間斷。

黃土高原溝壑區(qū)面積廣闊，總面積達(dá)7.1萬(wàn)km2。該區(qū)域不僅包括渭北洛川塬、渭北東部溝壑區(qū)，還包括隴東董志塬區(qū)和山西西部的殘塬溝壑區(qū)，共涉及35個(gè)縣市，橫跨甘肅、陜西兩個(gè)省區(qū)，區(qū)域內(nèi)人口密度130人/km2，總?cè)丝诮?30萬(wàn)。由于自然條件的限制，黃土高原溝壑區(qū)工業(yè)并不發(fā)達(dá)，土地利用主要以農(nóng)業(yè)用地為主，該區(qū)域人均糧食產(chǎn)量340kg，人均純收入1450元/a。塬面、溝坡和溝谷三大地貌單元共同構(gòu)成了黃土高原溝壑區(qū)的主要地形地貌，人類(lèi)活動(dòng)區(qū)域主要位于塬面，溝坡和溝谷區(qū)域合稱(chēng)溝壑，人類(lèi)活動(dòng)較少。

2 黃土高原溝壑區(qū)主要水土環(huán)境問(wèn)題

2.1 水土流失嚴(yán)重

黃土高原溝壑區(qū)水土流失問(wèn)題由來(lái)已久，由于長(zhǎng)期得不到有效遏制，塬面土地資源破壞嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本區(qū)域平均土壤侵蝕模數(shù)約 5400 t·km-2·a-1，土壤侵蝕面積5.85×104km2，占該區(qū)域總面積的82%。造成該區(qū)域水土流失嚴(yán)重的原因主要有自然因素和人為因素兩個(gè)方面。其中人為因素包括：①由于該區(qū)域干旱少雨，植被稀少，再加上傳統(tǒng)的不良農(nóng)牧習(xí)慣，植被破壞嚴(yán)重；②近年來(lái)隨著該區(qū)礦產(chǎn)資源的探明，礦產(chǎn)開(kāi)采力度加大，部分采礦企業(yè)過(guò)度追求當(dāng)前效益，不注重環(huán)境保護(hù)；③輪荒、無(wú)需開(kāi)墾，尤其是開(kāi)墾坡度大于30°的坡地等不合理的耕作制度。自然因素包括：①本區(qū)位于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，降雨多集中在夏季且多暴雨；②黃土多較細(xì)的粉砂顆粒，土質(zhì)較為疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，風(fēng)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重；③地形坡度較大，植被稀疏。

2.2 人地矛盾突出

黃土高原溝壑區(qū)地形以溝坡地為主，而人類(lèi)活動(dòng)主要集中在塬面上，這就造成了該區(qū)域人地矛盾突出的局面。無(wú)論是寬塬溝壑區(qū)還是殘塬溝壑區(qū)，溝坡地面積均占到60%以上，在有的區(qū)域，甚至高達(dá)90%。區(qū)域內(nèi)村莊、城鎮(zhèn)、企業(yè)有90%以上集中在約占塬面面積30%的塬面上，這就更加加重了局地塬面壓力。長(zhǎng)期以來(lái)，由于自然環(huán)境較差，再加上人口相對(duì)集中，土地日漸貧瘠，不少地區(qū)由于出現(xiàn)投入高產(chǎn)出低甚至無(wú)產(chǎn)出的局面，致使大量土地棄耕荒蕪。無(wú)序的墾荒、過(guò)度的放牧、環(huán)境的疏于保護(hù)更加加劇了黃土高原溝壑區(qū)的生態(tài)環(huán)境的惡化。

2.3 干旱缺水

干旱缺水問(wèn)題是制約黃土高原溝壑區(qū)水土環(huán)境綜合治理的關(guān)鍵性問(wèn)題。該區(qū)屬于暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，降水總體偏少且年內(nèi)分布不均，主要集中在5月～10月，易形成山洪，降水年際變化較大，多年平均降水量544mm。區(qū)域內(nèi)地表徑流和地下水資源都不豐富，水資源總量偏小。該區(qū)域平均徑流深小于60mm，屬于徑流貧乏區(qū)；地下水埋深一般在100m以上，開(kāi)發(fā)利用有一定困難。由于特殊的地理環(huán)境，區(qū)域內(nèi)近一半耕地灌溉無(wú)保障，基本屬于靠天吃飯，生產(chǎn)潛力沒(méi)有得到有效開(kāi)發(fā)。

2.4 植被覆蓋率低

隨著國(guó)家和當(dāng)?shù)卣闹匾暢潭炔粩嘣鰪?qiáng)，再加上近年來(lái)國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，退耕還林還草政策的落實(shí)，黃土高原溝壑區(qū)植被覆蓋率呈上升趨勢(shì)，但總體看來(lái)，植被覆蓋率依然偏低。一方面由于本區(qū)蒸發(fā)量較大，植被的需求提高了蒸、散發(fā)的速率，加劇了土壤的干旱；另一方面是由于管護(hù)不力只重種植不重看護(hù)，所以造成年年投入，成效并不明顯的局面。

3 典型流域分析

為了更加深入的探討黃土高原溝壑區(qū)水土環(huán)境綜合治理的有效措施，考慮本區(qū)水土環(huán)境特點(diǎn)和治理成效，現(xiàn)以陜西省“長(zhǎng)武縣王東溝流域”水土環(huán)境綜合治理情況為例，對(duì)其治理方法加以分析。

3.1 流域概況

王東溝小流域位于陜甘交界的陜西省長(zhǎng)武縣，具有典型的黃土高原溝壑區(qū)地形地貌，其塬、梁、溝比例為1∶2∶1，流域面積8.2km2。該流域?qū)俸底鬓r(nóng)業(yè)區(qū)，基本無(wú)灌溉條件，多年平均降水584mm，地下水埋深一般在60m以上，不會(huì)影響土壤墑情。流域內(nèi)溝壑縱橫，溝壑密度高達(dá)2.76km/km2，土壤侵蝕較為嚴(yán)重，年土壤侵蝕模數(shù)達(dá) 1860 t·km-2·a-1。農(nóng)田面積主要分布在塬面、塬邊緩坡和梁頂部位，約占流域總面積的40%。綜合治理前，該區(qū)農(nóng)業(yè)屬粗放經(jīng)營(yíng)模式，低投入低產(chǎn)出。據(jù)1985年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該流域人口密度215人/km2，人均耕地面積0.15 hm2，農(nóng)業(yè)收入為當(dāng)?shù)刂饕杖?，人均純收入年均不?30元，群眾生活相當(dāng)貧困。

3.2 治理過(guò)程

面對(duì)貧窮落后的局面，當(dāng)?shù)卣?jīng)過(guò)分析認(rèn)為該流域存在水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱、土地經(jīng)營(yíng)模式單一且利用率低下等諸多問(wèn)題。經(jīng)研究，提出了充分開(kāi)發(fā)溝坡資源，提高塬面糧食生產(chǎn)的綜合治理方案。其主要指導(dǎo)思想是在開(kāi)發(fā)保護(hù)現(xiàn)有土地資源的前提下，提高單位面積產(chǎn)出，建立立體高效農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

3.2.1 優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)

由于該區(qū)95%的人口生活在塬面地帶，而塬面面積僅占該區(qū)土地面積的30%左右，嚴(yán)重超出塬面負(fù)荷能力，致使生態(tài)環(huán)境失調(diào)，水土流失嚴(yán)重。占該區(qū)面積70%的溝坡地帶由于人煙稀少，長(zhǎng)期處于荒蕪狀態(tài)，土地資源的白白浪費(fèi)。因此，緩解塬面壓力，開(kāi)發(fā)溝坡土地資源是該流域優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1985年該區(qū)農(nóng)林牧用地比重為6∶3∶1，為了優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，按照土地適宜性原則和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，將農(nóng)林牧用地比重調(diào)整為4∶5.5∶0.5，減少農(nóng)牧用地比例，加強(qiáng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。

3.2.2 因地制宜

為了取得最優(yōu)的綜合治理效果，對(duì)塬面、溝坡、溝谷需采用不同的治理方案，各種措施相互結(jié)合。

（1）塬面的治理方案：做好田林路布局，搞好土地整理，對(duì)低洼地帶進(jìn)行填平處理。整理溝邊梗，栽植低矮灌木進(jìn)行防護(hù)，盡量容納降水。攔蓄庭院和屋面降水，修建集雨窖，鼓勵(lì)發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)。修正道路，硬化路面，規(guī)劃排水渠道，連接各個(gè)澇池形成澇池群，充分?jǐn)r蓄塬面降水。

（2）溝坡的治理方案：溝坡地帶的治理根據(jù)坡度的不同，區(qū)別對(duì)待。對(duì)于小于15°的坡地，修建寬面梯田，種植主要農(nóng)作物；介于15°和30°之間的坡地，修建窄面梯田，栽植經(jīng)濟(jì)林；大于30°的坡地，修建魚(yú)鱗坑，坑中植樹(shù)種草。

（3）溝谷的治理方案：對(duì)于新近沖刷形成的溝谷，因土壤侵蝕嚴(yán)重，治理時(shí)以固購(gòu)為主；對(duì)于陡崖之下的泄流坡，采用種植沙棘、刺槐的方式加以固定；對(duì)于溝底較為平坦的地區(qū)，種植速生的楊樹(shù)、柳樹(shù)等，溝谷下游修建攔洪壩，壩前栽植蘆葦?shù)饶退参铩?/p>

3.3 成果分析

項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，通過(guò)綜合治理與開(kāi)發(fā)利用相結(jié)合，即在塬區(qū)提高塬面土地生產(chǎn)力，攔蓄村莊、道路場(chǎng)院等非農(nóng)田的降雨產(chǎn)流；在溝坡發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果帶，建立溝坡道路防蝕技術(shù)體系；在溝谷建立水土保持林，寓水土保持措施于小流域經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)之中，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的同步增長(zhǎng)。對(duì)比治理前后，王東溝流域土壤侵蝕模數(shù)由治理前的1860 t·km-2·a-1下降至 800 t·km-2·a-1以下，林草覆蓋率由18.2%增加至40%，人均純收入由230元增加至近2000元，成果豐碩，效益顯著。

通過(guò)對(duì)比王東溝小流域水土環(huán)境綜合治理前后的成果可以看出，其綜合治理的主要特點(diǎn)是以基本農(nóng)田建設(shè)為主，這不僅是正視人口增長(zhǎng)的實(shí)際，妥善解決糧食自給的關(guān)鍵，而且也是控制塬面水土流失的有效途徑，其在各項(xiàng)措施中的比例呈現(xiàn)出穩(wěn)中微升的趨勢(shì)；水保林、經(jīng)濟(jì)林穩(wěn)定擴(kuò)大，比例不斷提高，尤以經(jīng)濟(jì)林最甚，這一方面促進(jìn)林果業(yè)發(fā)展，增加農(nóng)民收入，同時(shí)也是該類(lèi)型區(qū)塬面建設(shè)和溝坡治理的重要措施；種草比例相對(duì)減少，這是該類(lèi)型區(qū)在選擇措施過(guò)程中實(shí)事求是，堅(jiān)持宜林則林，宜草則草原則的體現(xiàn)。其結(jié)果有利于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

黃土高原溝壑區(qū)水土環(huán)境綜合治理應(yīng)在大中尺度區(qū)域水土保持規(guī)劃的基礎(chǔ)上，以小流域?yàn)閱卧M(jìn)行水土環(huán)境的綜合治理，充分考慮大中尺度區(qū)域(流域)的特色和小流域的具體特點(diǎn)。水土環(huán)境的治理不能單純地以減少當(dāng)?shù)厮亮魇?、減少入黃泥沙為目的，而是應(yīng)將生態(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)結(jié)合起來(lái)，從單純的水土環(huán)境治理向治理與開(kāi)發(fā)并重、治理為經(jīng)濟(jì)振興服務(wù)轉(zhuǎn)變。配合水土環(huán)境的治理，適度地以當(dāng)?shù)厮?、土資源環(huán)境容量為基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，特別是黃土高原塬面的集流、儲(chǔ)水和微灌技術(shù)的推廣和應(yīng)用，應(yīng)以服務(wù)經(jīng)濟(jì)作物優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)而開(kāi)發(fā)。陜西水利