隆化縣風(fēng)力侵蝕現(xiàn)狀調(diào)查及建議

宋海燕，李 淏，段曉杰

(隆化縣水務(wù)局，河北 承德 068150)

風(fēng)蝕對地表土壤的大量搬運和堆積，是導(dǎo)致干旱半干旱地區(qū)土地沙化和荒漠化最重要、最直接的作用過程之一。在風(fēng)蝕過程中，植被可通過覆蓋部分地表、分解風(fēng)力及阻擋地面輸沙等多種途徑對地表土壤進行保護，減弱風(fēng)蝕作用。近年來，隨著城鎮(zhèn)建設(shè)和各類開發(fā)建設(shè)項目的增多，地表擾動、植被破壞、人為造成的水土流失日趨嚴重，風(fēng)蝕的自然進程大大加速，風(fēng)蝕發(fā)生發(fā)展的強度及影響范圍超出了自然界和人類所能承受的范圍，因此引起了環(huán)境災(zāi)害，危及到人類正常的生產(chǎn)基礎(chǔ)、生活環(huán)境乃至生命安全［1］。全面掌握區(qū)域內(nèi)風(fēng)蝕發(fā)生、分布及強度分級情況，可以提出有效的預(yù)防和治理措施，達到維護和改善生態(tài)環(huán)境、保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的目的。本研究通過對隆化縣全境植被覆蓋及表土緊實狀況進行調(diào)查與分析，旨在了解隆化縣土壤風(fēng)蝕現(xiàn)狀，找出其基本的規(guī)律，以便因地制宜地提出生態(tài)保護措施，為改善北京周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進區(qū)域社會、經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 縣域概況

隆化縣位于河北省北部，地處燕山北部的冀北山區(qū)南麓，介于 N41°08'50″—41°50'10″、E116°47'45″—118°19'10″之間，東西最長 126.5 km、南北最寬 76.5 km，全縣面積5 473.45 km2，轄25個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，耕地面積占全縣面積的10%，有“八山一水一分田”之稱。隆化縣地處我國北方的半干旱區(qū)向半濕潤區(qū)過渡地帶，距北京直線距離約200 km，其自然生態(tài)的優(yōu)劣與首都的天氣狀況有著緊密的聯(lián)系。

隆化縣光照充足、蒸發(fā)強烈、地表土壤較為干燥，年均降水量517 mm，主要集中在6—8月份，春季干旱少雨，地表干燥，大風(fēng)頻繁，風(fēng)力普遍達5～7級，瞬間風(fēng)力可達7～8級。春季是一年中風(fēng)蝕最嚴重的季節(jié)，此時許多植物尚未開始萌發(fā)生長，地表植被覆蓋稀疏，并且正值農(nóng)民耕種時節(jié)，進一步破壞了地表植被覆蓋和土壤結(jié)構(gòu)，使地表松散的土粒無法得到植被覆蓋的有效保護，加劇了風(fēng)蝕程度。據(jù)2000年第二次水土流失遙感調(diào)查結(jié)果，隆化縣水土流失面積為2 370.92 km2，占全縣面積的43.3%。

2 研究方法

植被覆蓋度是衡量地表植被狀況的一個重要的指標，同時它又是影響水土流失的主要因子。此次調(diào)查主要是對冬春季節(jié)地表植被及殘留物覆蓋度和地表表土狀況進行抽樣調(diào)查。

2.1 研究區(qū)調(diào)查單元布設(shè)及植被與土壤狀況

2011年4 月于研究區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)如圖1所示的17個面積均為1 km2的調(diào)查單元。由圖1可以看出，調(diào)查單元覆蓋了隆化縣全境，通過對17個點位的調(diào)查與研究，能基本了解隆化縣境內(nèi)的風(fēng)蝕狀況。

圖1 隆化縣風(fēng)蝕調(diào)查單元布設(shè)

研究區(qū)植被主要為針葉林、闊葉林、草甸、灌叢，喬木樹種主要有油松、落葉松、蒙古櫟、楊樹、榆樹、白樺等，灌草主要為山杏、平榛、荊條、繡線菊、艾草、白蓮蒿等;土壤以棕褐土和草甸土為主。

2.2 野外調(diào)查方法

根據(jù)1∶5萬地形圖確定野外調(diào)查單元位置及單元數(shù)，在手持GPS的導(dǎo)航下到達野外調(diào)查單元，調(diào)查地表覆蓋狀況和表土狀況。當野外調(diào)查單元內(nèi)僅有一種土地利用類型時，選取5個調(diào)查點，其中1個調(diào)查點位于調(diào)查單元的中心位置，另外4個調(diào)查點分別位于該調(diào)查單元中心位置的正北、正東、正南、正西方向的250 m處;當野外調(diào)查單元內(nèi)有2種或2種以上土地利用類型時，在每種土地利用類型的地塊上選取5個調(diào)查點，其中1個調(diào)查點位于該土地利用類型地塊的中心位置，另外4個調(diào)查點分別位于該調(diào)查點中心位置的正北、正東、正南、正西方向距兩種地類交界線20 m處。野外調(diào)查中，在每個調(diào)查點附近采用目估的方法估計5處植被覆蓋度，然后求其平均值作為該點的植被覆蓋度。目估植被覆蓋度時，每個目估點的面積分別為:草地1 m×1 m，灌木(灌草)5 m ×5 m，喬木(喬灌草)20 m×20 m。表土狀況調(diào)查主要包括表土有無礫石和表土緊實狀況。

3 結(jié)果與分析

野外調(diào)查結(jié)果見表1。

3.1 植被覆蓋度對風(fēng)蝕的影響

一般情況下，凡是植被覆蓋完好的地方就沒有風(fēng)蝕發(fā)生，作物殘體覆蓋好的土地也不會發(fā)生風(fēng)蝕［2］。由表1看出，17個調(diào)查單元除耕地外基本都有植被與作物殘體覆蓋，全縣植被覆蓋度均達到30%以上，生態(tài)環(huán)境基本良好。

在風(fēng)蝕強度觀測中，采用植被覆蓋度和覆蓋狀況能夠闡明風(fēng)蝕強度。通過表1結(jié)合《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)中的風(fēng)力侵蝕強度分級標準，可知植被覆蓋度＞70%的單元有6和13，風(fēng)蝕強度為微度;植被覆蓋度為50% ～70%的單元有:喬灌草1、3、7、8、10、11、14、15、16、17 和灌草 2，風(fēng)蝕強度為輕度;植被覆蓋度為30% ～50%的單元有喬灌草4、5、9和12，風(fēng)蝕強度為中度;植被覆蓋度＜10%的單元有耕地2、3、4、9、10、11 和12，風(fēng)蝕強度為極強烈。

通過對調(diào)查數(shù)據(jù)分析劃分出全縣不同程度風(fēng)力侵蝕分布格局見圖2(耕地風(fēng)蝕強度為極強烈所占比例＜10%且分布零散，無法在圖中繪出，故略去)。

表1 風(fēng)蝕野外調(diào)查結(jié)果

圖2 隆化縣風(fēng)力侵蝕強度分布格局

由圖2可知:隆化縣風(fēng)力侵蝕以輕度侵蝕為主，其分布面積占全縣總面積的65%;其次是中度侵蝕，占23%;微度侵蝕面積很小，占12%。針對全縣風(fēng)力侵蝕以輕度侵蝕為主的現(xiàn)實，要在輕度侵蝕區(qū)積極開展退耕還林還草工作，保護好現(xiàn)有的林地，嚴禁亂砍濫伐，積極調(diào)整農(nóng)、林、牧業(yè)用地比例，合理利用土地資源;中度侵蝕區(qū)主要分布于縣境內(nèi)的中部地帶，這里地勢平坦開闊，人為活動較多，鐵礦比較集中，地表植被破壞較為嚴重，可作為全縣風(fēng)力侵蝕防治的重點預(yù)防區(qū);微度侵蝕主要分布在東部地區(qū)，這里植被較好，林草密集，可作為全縣風(fēng)蝕防治的重點保護區(qū)。

3.2 表土狀況對風(fēng)力侵蝕的影響

由表1看出，耕地表土不緊實，其結(jié)構(gòu)松散、地表無覆蓋物，在強風(fēng)力作用下很容易發(fā)生土壤侵蝕，大風(fēng)在短時間內(nèi)即可搬運走大量的細土、養(yǎng)分，降低土地生產(chǎn)力，直接危害到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并導(dǎo)致環(huán)境污染，影響人們健康;喬灌草地土壤緊實，抗蝕性強，地表有植被、礫石覆蓋，植物殘留物覆蓋能有效地減少大風(fēng)引起的土壤顆粒運動。把植物的殘茬留在土壤表面，把根茬留在土壤里，能保護土壤顆粒不被風(fēng)吹走，這就大大降低了風(fēng)蝕發(fā)生的可能性。

4 幾點建議

從總體上看，研究區(qū)植被覆蓋度空間上的變化與人類活動有著不可分割的關(guān)系。鑒于此，隆化縣植被建設(shè)應(yīng)重點做好以下幾方面工作。

(1)繼續(xù)加強對林地植被的保護和恢復(fù)工作，加大退耕還林工作力度。

(2)要盡可能避免建設(shè)用地擴張侵占林地及植被較好的區(qū)域，出現(xiàn)新的植被覆蓋顯著退化區(qū)域。

(3)要加強生態(tài)建設(shè)，提高工業(yè)區(qū)尤其是鐵礦區(qū)植被覆蓋度，加大環(huán)境保護收費標準，落實污染治理與植被恢復(fù)工作，切實做到“誰污染、誰治理，誰破壞、誰恢復(fù)”。

(4)在生態(tài)建設(shè)中，干旱半干旱地區(qū)應(yīng)立足于當?shù)氐淖匀粭l件和資源利用現(xiàn)狀，從防治風(fēng)蝕和沙塵暴的目標出發(fā)，大力發(fā)展灌木和草本植物［3］。我國北方地區(qū)春季降水稀缺、蒸發(fā)強烈、地表干燥，此時又是風(fēng)速大、大風(fēng)天氣頻繁的時節(jié)，對生態(tài)環(huán)境的破壞極為嚴重［4］。在此季節(jié)里，多數(shù)喬木及一年生草本植物枝條密集程度低，對地表土壤的防護效果都顯著低于灌木［5］，因此應(yīng)大力營造灌木林。

(5)不同生活型的植物各有其生長與發(fā)育規(guī)律，風(fēng)蝕和沙塵暴的發(fā)生也存在著季節(jié)性，因此綜合治理中須對植物與風(fēng)蝕在時間上的匹配性予以特別關(guān)注。

(6)隆化縣冬春季節(jié)耕地易發(fā)生土壤侵蝕，可采用地表留茬+秸稈覆蓋的方式防治風(fēng)蝕，具體做法是于秋季作物收獲后留茬并把秸稈留田均勻鋪開，春季耕種前再清理秸稈、翻耕土地，采用溝壟種植，這樣既可以控制風(fēng)蝕發(fā)生，也可有效地避免采用免耕技術(shù)所帶來的一系列問題。

［1］胡云鋒，劉紀遠，莊大方.土壤風(fēng)力侵蝕研究現(xiàn)狀與進展［J］.地理科學(xué)進展，2003，22(3):288-295.

［2］劉震，劉秉正，李智廣，等.水土保持監(jiān)測技術(shù)［M］.北京:中國大地出版社，2004:114-115.

［3］張新時.毛烏素沙地的生態(tài)背景及其草地建設(shè)的原則與優(yōu)化模式［J］.植物生態(tài)學(xué)報，1994，18(1):1-16.

［4］李紹良.栗鈣土的水分狀況與牧草生長［C］//中國科學(xué)院內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位站.草原生態(tài)系統(tǒng)研究 (第2集).北京:科學(xué)出版社，1988:10-19.

［5］黃富祥，高瓊.毛烏素沙地不同防風(fēng)材料降低風(fēng)速效應(yīng)的比較［J］.水土保持學(xué)報，2001，15(1):27-30.