小流域綜合治理中生物措施的優(yōu)勢及技術(shù)

李應(yīng)琴

摘要：介紹了小流域水土流失的成因，小流域水土流失的綜合治理應(yīng)以生物措施為主，以治理源頭和上游為主，進(jìn)行治理施工要自上而下，用多種生物谷坊壩群多層阻截，以減緩徑流，讓植被進(jìn)一步恢復(fù)，才能最終達(dá)到治理目的。

關(guān)鍵詞：水土流失；綜合治理；生物措施

1 小流域水土流失成因分析

水土流失的表現(xiàn)形式是在不同的條件下，當(dāng)外應(yīng)力的破壞大于地表土體抵抗力時造成的，其成因及發(fā)展規(guī)律是極其復(fù)雜的，影響也是多方面的，但概括起來首先是自然因素（包括區(qū)域自然地理因素、一般自然因素和一些特殊的自然因素，如：地質(zhì)情況等等），其次是人為因素，第三是區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)因素等3個方面。

1.1 自然因素

首先，所有的氣候因素對水土流失都有相應(yīng)的影響，其中與降水的關(guān)系最為密切；其次是風(fēng)、溫度、光照等；影響水土流失的地形地貌因素主要有地貌類型、坡度、坡長、坡型、坡向等，它們之間相互制約、相互影響，綜合影響著水土流失的發(fā)生發(fā)展。

1.2 人為因素

土壤侵蝕的發(fā)生和發(fā)展是外應(yīng)力的侵蝕作用大于土體抗蝕力的結(jié)果。侵蝕力和抗蝕力的大小受多種自然因素和人為因素的影響和制約。自然因素是土壤侵蝕發(fā)生、發(fā)展的潛在條件；人類活動是土壤侵蝕發(fā)生、發(fā)展以及得到防治的主導(dǎo)因素。人類活動可以通過改變某些自然因素來改變侵蝕力和抗蝕力的大小和對比關(guān)系，得到使土壤侵蝕加劇或使水土得到保持2種截然不同的結(jié)果。通過人類的積極作用，使小流域的水土資源得到良好的保護(hù)，使^類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)狀態(tài)。

1.3 區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)因素

區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使能源（如采礦等）、墾荒、交通等生產(chǎn)建設(shè)活動不斷增多，這必然會造成水土流失模數(shù)增大，同時，土地的不合理開發(fā)利用，導(dǎo)致土壤侵蝕、沙化，使土壤向壞的方向發(fā)展。區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平提高，對該區(qū)內(nèi)水土流失的影響是一個復(fù)雜的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，為了使人類活動和自然生態(tài)系統(tǒng)能夠和諧統(tǒng)一的發(fā)展，人類有必要提高水土保持意識，加大水土流失防治力度，使小流域的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。

2 植被對水土流失的影響

當(dāng)具備水、土、坡3方面的因素時，能否形成水土流失，特別是水蝕和風(fēng)蝕，關(guān)鍵是植被條件。這是因?yàn)橹脖惶貏e是森林能夠截留降水，削弱降雨能量。下地被和枯枝敗葉能夠防止雨滴擊濺，分散和滯緩地表徑流，攔截和過濾泥沙。同時，植被能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的透水和蓄水性能。根系還具有固定網(wǎng)絡(luò)土體，增強(qiáng)土壤抗性和抗剪性的作用。因此，幾乎任何條件下植被都具有阻滯水蝕的能力，并對淺層滑坡也有較強(qiáng)防滑功能。

2.1 涵養(yǎng)水源，削減洪峰流量

首先，水土保持林林冠和枯枝落葉層的截留作用對降雨進(jìn)行再分配，消除了部分降雨動能，減小了徑流量。當(dāng)降雨到達(dá)林冠層時，一部分被林冠層枝葉和樹干臨時容納，爾后又蒸發(fā)返回大氣中，產(chǎn)生降雨的第1次分配（一般情況下樹冠可截留降雨量的15%～40%）；經(jīng)第1次分配剩余雨量到達(dá)林地枯枝落葉層，再度消能后，進(jìn)行吸收、分散而發(fā)生第2次分配。其次，水土保持林的改良土壤作用，提高了林地涵養(yǎng)水源能力，減小了徑流量。樹木通過物質(zhì)交換和根系的機(jī)械運(yùn)動，降低土壤容量，增大孔隙度，提高了土壤蓄水性和滲透力，增加了土內(nèi)徑流，減小了地表徑流量。再次，水土保持林樹干及枯落物對徑流起阻礙和分散作用，可減小徑流速度，延長匯流時間。水土保持林通過上述作用延長了洪水總歷時，降低了洪峰流量。

2.2 改善環(huán)境，增強(qiáng)抗災(zāi)能力

水土保持林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是流域經(jīng)濟(jì)的保護(hù)者和創(chuàng)造者之一，是調(diào)節(jié)生態(tài)平衡的重要因子。隨著水土保持林體系的建設(shè)和完善，可減少水土流失，逐步改善區(qū)域小氣候，創(chuàng)建穩(wěn)定的良性循環(huán)，增強(qiáng)抗災(zāi)自救能力。

植被破壞必然使其喪失了水土保持功能，合理地恢復(fù)植被覆蓋度是減輕水土流失的重要手段。

3 小流域水土流失綜合治理的技術(shù)措施及其優(yōu)化配置

小流域綜合治理技術(shù)措施，其核心就是解決坡面徑流的科學(xué)調(diào)配和合理利用問題，將上下游、左右岸、坡面與溝道的徑流分割成若干部分，依此布設(shè)相應(yīng)的調(diào)控措施，并組成若干道徑流聚散線，將坡面徑流合理聚集和科學(xué)分流，形成一個完整的徑流聚散工程體系。小流域水土流失的綜合治理應(yīng)以生物措施為主，以治理源頭和上游為主要指導(dǎo)方針。自上而下進(jìn)行施工，用種種生物谷坊壩群層層擋攔，減緩徑流，隨著溝被逐漸填平，植被的進(jìn)一步恢復(fù)，也就能最終達(dá)到治理目的。

3.1 邊坡治理措施

概括起來就是種草、植樹，以達(dá)到保水固土的目的。

3.1.1 移植草皮。遵循“適地適草”的原則，人工培育或在不會引起新的水土流失的平緩坡地沿等高線挖取50cm×50cm×10cm的草皮，移植于小流域的邊坡上，要求仍為沿等高線種植，根據(jù)要治理地塊的坡度和面積大小來確定其行距的寬窄，一般為1～5m。若面蝕較為嚴(yán)重，可將整個坡面完全覆蓋。不同的坡度單位長度的坡面需種植的草皮行距也是不一樣的，坡緩行距可適當(dāng)寬一些，坡急行距要適當(dāng)窄一些，要視現(xiàn)地情況而定，不可一概而論。

3.1.2 種植灌木或喬木。①加固橫置灌木枝條。將活的具有較強(qiáng)根蘗能力的灌木枝條，每隔50～100cm橫放埋人一束，并將活的60cm長的木樁垂直坡面釘下加以固定，沿坡每隔2～5m設(shè)置1行。時間選在休眠期。適用于有較多萌根力強(qiáng)的樹種，便于取其枝條的地區(qū)，土層要求較厚。水平排列的方式可蓄水，略斜排列方式可排水。②加固豎置灌木枝條。沿坡開0.5～1.Om的水平溝，將有較強(qiáng)萌發(fā)能力的灌木捆在1根活木樁上，埋入坑內(nèi)3/4，覆土?xí)r要壓緊，橫置的固定活木樁埋入土內(nèi)10cm左右，以利于其萌發(fā)。每1m灌木枝條不少于20條，溝間距一般在2～5m，時間可選在休眠期。這樣既有固土保水的功能，又可具有改良土壤的效果。③密植有根喬木。坡面整地規(guī)格和方法同②，只是將灌木枝條更換為有抗埋壓性、有較強(qiáng)生根能力的1年生以上的大樹苗，可選擇2個以上的樹種進(jìn)行混交，如：刺槐與旱冬瓜混交，也可直接選擇目的樹種進(jìn)行植苗，如：旱冬瓜。既有固土保水作用，又有改良土壤的作用。施工雖然簡單，但需苗量較大，費(fèi)用高，應(yīng)選擇立地條件相對好的地塊，時間選在造林季節(jié)。④密植喬灌。將②和③2種方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來即可，每1m²5～10枝灌木+1株有根喬木。整地方法同上。⑤喬、灌、草結(jié)合。吸收以上各法的優(yōu)點(diǎn)，將喬木、灌木進(jìn)行三角形配置，喬、灌之間加植1條草帶。株行距一般在1～2m×2～3m之間。沿坡水平種植。

3.2 侵蝕溝內(nèi)的治理措施

3.2.1 活木樁柵欄。用直徑為5～10cm活的有較強(qiáng)萌發(fā)力的相對均勻的木樁，下端削尖，上端剪平，將它們緊密排列地釘入土中1/3，然后用柳條將其固定在橫跨溝沿的圓木干上。每1m釘5～20根。一般適用于寬6.0m、深4.0m以內(nèi)的沖刷溝。

3.2.2 溝內(nèi)側(cè)密植灌木。選擇有較強(qiáng)萌根能力的灌木枝條，順溝兩側(cè)捆扎在一活木樁上密植，如果沖刷溝較窄，也可用一活木樁橫跨溝兩側(cè)，最終形成一個“工”字形的加固網(wǎng)，作不間斷配置；如果沖刷溝較寬，可以不用加橫跨溝兩側(cè)的固定活橫木，此方法靈活性較大，時間選在休眠期。

3.2.3 溝底密植灌木。在溝底橫挖1條溝，將1.5m的灌木枝條植于橫溝內(nèi)，用石頭壓實(shí)，再用挖出的土回填，每隔2.0m挖一橫溝，密植一排灌木，此法可有效降低徑流的勢能，能阻礙水流對沖刷溝底的進(jìn)一步侵蝕。

4 結(jié)語

小流域治理是一項(xiàng)長期、艱巨的任務(wù)，應(yīng)該以生物措施為主，其他措施為輔，統(tǒng)籌全局、綜合整治，隨著退耕還林還草、封山育林等工程的深入開展，生物措施在小流域綜合治理、改善生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域中將發(fā)揮更為重要的作用。

（收稿：2016-03-06）