河北省太行山區(qū)水蝕林地水土流失治理措施研究

摘 要： 河北省太行山區(qū)山高坡陡，存在大量水蝕經(jīng)濟林地，一直以來都是太行山區(qū)水土流失治理的重點和難點。2021—2022年在位于太行山區(qū)的河北省石家莊市行唐縣九口子鄉(xiāng)花溝村，選取不同坡度的水蝕林地，開展實地調(diào)查和試驗研究，分析水蝕林地主要水土流失治理措施刨樹盤、壘樹盤和水平埂的規(guī)格、成本和適用范圍。結(jié)果表明：①刨樹盤無材料投入，人工投入較低，地面坡度對刨樹盤影響較大，當(dāng)坡度大于15°時，不適宜布設(shè)刨樹盤。②壘樹盤適用于8°～25°的坡面，塊石壘樹盤需要撿集石塊，適用于塊石較多的石灰?guī)r山丘區(qū)坡面，材料易獲取，人工成本較低，不適用于坡面塊石較少的片麻巖山區(qū)；經(jīng)濟價值較低、坡度較陡的水蝕林地優(yōu)先選擇成本較低的生態(tài)袋壘樹盤，由于生態(tài)袋易受風(fēng)化，因此耐久性較差，需要不斷維護以保持功能；砌塊壘樹盤克服了塊石壘樹盤材料限制和生態(tài)袋壘樹盤耐久性較差的缺點，但砌塊成本較高，砌體需人工搬運，適用于經(jīng)濟價值較高的林地。③水平埂可布設(shè)在8°以下的梯田水蝕林地，施工難度較低，無材料投入，可就地取材。

關(guān)鍵詞： 水土保持；水蝕林地；樹盤；水平埂；太行山區(qū)；河北省

中圖分類號： S157.2" 文獻標識碼：A"" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.01.016

引用格式： 田衛(wèi)堂，霍建立，張子元.河北省太行山區(qū)水蝕林地水土流失治理措施研究[J].中國水土保持，2025（1）：60-62，67.

河北省太行山區(qū)開發(fā)時間長，經(jīng)濟林栽植面積較大。據(jù)粗略統(tǒng)計，目前河北省太行山區(qū)經(jīng)濟林栽植面積已超過3 000 km2，大多數(shù)為成熟林。贊皇大棗、平山板栗、行唐大棗、涉縣花椒等林業(yè)資源在生態(tài)建設(shè)和農(nóng)民增收方面發(fā)揮著重要作用，形成了各具特色的經(jīng)果產(chǎn)業(yè)。隨著經(jīng)果產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，河北省太行山區(qū)水土流失問題愈發(fā)凸顯。太行山區(qū)水蝕林地主要有兩種形式：一種是原有坡面生長的酸棗通過嫁接方式形成的棗樹林，棗樹林樹木分布不均勻，株行距無規(guī)律，一般分布在坡度15°以上的較陡坡面；另一種是近年來人工整修的條田，大部分為當(dāng)?shù)匕傩兆园l(fā)整修，田面窄且未沿等高線布置，一般分布在坡度15°以下的較緩坡面。這兩種水蝕林地因當(dāng)?shù)胤N植和采收習(xí)慣，人為擾動嚴重，造成樹下無灌草植被，成為純林地，暴雨時土壤易受到降雨徑流沖刷而引發(fā)嚴重的水土流失。

太行山區(qū)水蝕林地水土流失治理一直是太行山區(qū)水土保持工作的重點和難點［1］，河北省開展了大量水蝕林地水土流失治理相關(guān)的基本研究和治理措施探索，2014年出臺的《北方土石山區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標準》（SL 665—2014）和2018年河北省制定的《小流域水土流失綜合治理技術(shù)規(guī)范》（DB13/T 2895—2018）提出水蝕林地治理措施主要包括水平埂、樹盤等。為驗證水蝕林地水土流失治理措施的實施效果，于2021—2022年在位于太行山區(qū)的河北省石家莊市行唐縣九口子鄉(xiāng)花溝村，選取不同坡度的水蝕林地，開展不同材質(zhì)、規(guī)格的水土流失治理措施實地調(diào)查和試驗研究，分析其規(guī)格、成本和適用范圍，以期為太行山區(qū)水蝕林地水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。

1 研究區(qū)概況

花溝村位于河北省石家莊市行唐縣西北部的九口子鄉(xiāng)，口頭水庫上游，北部、西部與阜平縣、靈壽縣相接，是行唐縣郜河源頭，距離行唐縣城約40.8 km。區(qū)域內(nèi)有低山、丘陵、河谷，土壤類型以褐土為主，坡面多為花崗片麻巖殘積、坡積物，薄層多礫輕壤質(zhì)褐土或褐土性土，團粒結(jié)構(gòu)少，適宜林果生長，但極易產(chǎn)生水土流失。自20世紀六七十年代開始，當(dāng)?shù)亻_始在坡面栽植刺槐薪炭林，并利用野生酸棗嫁接大量棗樹，形成大量的坡面水蝕林地，此外還有梯田棗林水蝕林地。研究區(qū)地塊封閉性較強，受降雨、徑流干擾較小，具有太行山區(qū)水蝕林地典型性。

2 河北省太行山區(qū)水蝕林地水土流失治理措施

2.1 刨樹盤

2.1.1 刨樹盤規(guī)格

通過實地調(diào)查，坡度8°～15°的坡面，刨樹盤的規(guī)格為：長徑1.0～2.0 m、短徑0.7～1.5 m，埂高0.15～0.20 m、埂寬0.1 m，樹盤稍內(nèi)傾，外邊坡50°，刨樹盤需填筑土方0.09～0.17 m3。坡度＞15°～25°的坡面，刨樹盤的規(guī)格為：長徑1.0～2.0 m、短徑0.7～1.5 m，埂高0.15～0.20 m、埂寬0.1 m，樹盤稍內(nèi)傾，外邊坡50°，刨樹盤需填筑土方0.12～0.50 m3?？梢钥闯觯露仍酱?，刨樹盤的填筑土方量越大，進而引起擾動面積增大，不利于保持水土。

2.1.2 刨樹盤成本

刨樹盤沒有材料投入，其成本均為人工投入。根據(jù)實地調(diào)查結(jié)果，坡度8°～15°和15°～25°的坡面，完成不同刨樹盤規(guī)格需投入的人工成本、土方量見表1。由表1可知，刨樹盤的成本與填筑土方量有關(guān)，單個刨樹盤的土方量越大，投入成本越高。

2.1.3 刨樹盤適用范圍

1）地面坡度。刨樹盤主要適用于坡度8°～25°的坡面，其中在15°左右的坡地最為適用。當(dāng)坡度大于25°時，邊坡穩(wěn)定性差，刨樹盤的填筑土方量將成倍增長，擾動面積隨之大幅增長，且樹盤體不穩(wěn)定；當(dāng)坡度小于8°時，經(jīng)濟林栽植密度大，不適宜布設(shè)刨樹盤。

2）地質(zhì)條件。刨樹盤適用于片麻巖山丘區(qū)嫁接或栽植形成的經(jīng)濟林，如棗樹、板栗、核桃等原始坡面沒有整地措施的經(jīng)濟林。這些經(jīng)濟林造林密度不均勻、郁閉度不達標，且因采摘果實的需要，故樹下無灌草覆蓋或植被稀疏，人為擾動造成坡面土質(zhì)疏松，遇到強降雨時易形成面蝕或細溝狀侵蝕。

3）立地條件與適用規(guī)格。刨樹盤適用于經(jīng)濟價值一般、管理精細的水蝕經(jīng)濟林地。當(dāng)坡面樹木栽植密度較大，且分布不規(guī)則時，適用直徑較小的樹盤，保水保土效果較好，單位面積投入少；當(dāng)坡面樹木密度較小，且分布不規(guī)則時，適用直徑較大的樹盤。

2.2 壘樹盤

2.2.1 壘樹盤規(guī)格

壘樹盤材料可分為軟性材料和剛性材料，軟性材料如生態(tài)袋、草袋等，剛性材料主要指砌塊。相比剛性材料，軟性材料投資小，易搬運，可現(xiàn)場填充筑坎、埂，是一種非常實用的壘樹盤方法，但是軟性材料易破損，耐久性較差，且塑料制品環(huán)保性較差。本研究選擇了塊石壘樹盤、生態(tài)袋壘樹盤和砌塊壘樹盤3種材料進行對比試驗設(shè)計，對每種砌筑材料分別在2種地面坡度8°～15°和＞15°～25°進行試驗。苗木品種為嫁接的棗樹，苗齡7 a以上。根據(jù)壘樹盤投入成本及保水保土效果，確定不同坡度壘樹盤最佳規(guī)格尺寸。

1）塊石和砌塊壘樹盤。塊石和砌塊壘樹盤僅砌筑材料不一樣，規(guī)格相同。砌體呈半圓形，樹盤高0.3～0.5 m，砌體外邊坡稍內(nèi)傾，坡比1∶0.1，埂高0.15 m、寬0.1 m。實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，樹盤直徑較大時保持水土效果較好，但成本較高，樹盤直徑過小時保持水土保持效果較差。綜合保持水土和控制成本因素，推薦樹盤規(guī)格：坡度8°～15°的坡面，樹盤長徑2.0 m、短徑1.2～1.5 m；坡度＞15°～25°的坡面，樹盤長徑1.5 m、短徑1.0～1.2 m。

2）生態(tài)袋壘樹盤。生態(tài)袋壘樹盤的成本受地面坡度影響較小，坡度增大時，成本增加較少，因此可適應(yīng)各種坡度的地面。砌體呈半圓形，樹盤高0.3～0.5 m，砌體外邊坡稍內(nèi)傾，坡比1∶0.1。8°～15°和＞15°～25°坡面均推薦樹盤規(guī)格為長徑2.0 m、短徑1.2～1.5 m，埂高0.15～0.20 m、寬0.1 m，樹木處于樹盤平臺的中間。

2.2.2 壘樹盤成本

表2列出了塊石、生態(tài)袋、砌塊壘樹盤的材料及人工投入成本。經(jīng)計算，塊石壘樹盤的成本為16～53元/個，生態(tài)袋壘樹盤的成本為11～25元/個，砌塊壘樹盤的成本為124～226元/個。從成本方面來看，生態(tài)袋壘樹盤成本最低，砌塊壘樹盤成本最高。然而，生態(tài)袋壘樹盤耐久性較差，3～5 a后水土保持功能減弱，需要重復(fù)投資；塊石壘樹盤經(jīng)濟實惠且耐久性較強，但受地理條件限制較大，人工成本較高，大面積實施難度較高；砌塊樹盤成本最高，耐久性最好，大面積實施難度較高。

2.2.3 壘樹盤的適用范圍

壘樹盤可以布置在坡度25°以下的各類坡面，在25°以上的坡面也可適用，通常用于嫁接經(jīng)濟林后土層薄、坡度陡的坡面。但壘樹盤投入成本較高，一般不適用于經(jīng)濟價值較低的經(jīng)濟林。

1）塊石壘樹盤。塊石壘樹盤適用于坡面碎石較多的石灰?guī)r山丘區(qū)。塊石壘樹盤自然性、環(huán)保性較強，且占地面積較小，對坡面擾動較小，樹盤體穩(wěn)定，不易產(chǎn)生二次侵蝕；砌筑穩(wěn)定后，耐久性較強。塊石壘樹盤適用于經(jīng)濟價值較高，農(nóng)戶管理精細的散戶經(jīng)濟林地，尤其適用于塊石較多，土層較薄的石灰?guī)r坡面，農(nóng)戶可利用空閑時間撿集石塊逐步砌筑，達到全面治理的效果。

2）生態(tài)袋壘樹盤。生態(tài)袋壘樹盤適用于太行山地面坡度較陡的片麻巖山丘區(qū)，可就地取材做填充材料，既有刨樹盤的方便性，又有剛性材料壘樹盤的穩(wěn)固性，可按照樹木情況確定具體規(guī)格。生態(tài)袋壘樹盤適用于管理精細的經(jīng)濟林地，一次性投入較少，需要隨時維護以持續(xù)發(fā)揮水土保持功能。

3）砌塊壘樹盤。砌塊壘樹盤不受坡面材料限制，穩(wěn)固性、便捷性較好，不易破損，耐久性強，在管理到位的情況下持續(xù)發(fā)揮功能，且砌體壘樹盤具有一定的觀賞性。但砌塊材料成本較高，坡面搬運困難，適用于集約化管理、經(jīng)濟價值較高的大規(guī)模經(jīng)濟林地。

2.3 水平埂

2.3.1 水平埂規(guī)格

20世紀90年代后，當(dāng)?shù)厝罕娫谒g林地自發(fā)修建了許多梯田，但因資金不足、技術(shù)落后，故梯田的保水保土效益較差，尤其是地埂，存在縱向坡度超標的問題。水蝕林地水平埂通常布置在坡度8°以下的坡面或梯田，主要適用于片麻巖山丘區(qū)田面較窄、無田埂或田埂較小的各類梯田。進行田面平整后在梯田外側(cè)筑埂，寬3 m以上的梯田水平埂斷面呈梯形，高0.3～0.4 m、寬0.3 m，沿梯田外沿或坡面等高線布置。當(dāng)梯田田面不平、高差大于2%時布設(shè)橫埂。

2.3.2 水平埂成本

作為水蝕林地主要水土流失治理措施，水平埂已在河北省太行山區(qū)實施多年。其成本中無材料投入，均為人工投入成本，依據(jù)調(diào)查結(jié)果，成本約為4元/m。

3 討論

水蝕林地水土流失治理措施選取主要考慮3個方面的因素：措施成本、地面坡度和經(jīng)濟林栽植密度。研究區(qū)以嫁接棗樹為主，每棵成年棗樹產(chǎn)量為10～25 kg/a，取單價6元/kg，以每年收入的20%為水土流失治理最大成本，刨樹盤、塊石壘樹盤和生態(tài)袋壘樹盤符合這個成本范圍。①刨樹盤無材料投入，人工投入較低，但坡度增加時土石方量將隨之增加，人工投入隨之成倍增加，單價為15～30元/個；地面坡度對刨樹盤影響較大，當(dāng)坡度大于15°時，不適宜布設(shè)刨樹盤。②壘樹盤適用于8°～25°的坡面，塊石壘樹盤需要撿集石塊，適用于塊石較多的石灰?guī)r山丘區(qū)坡面，材料易獲取，人工成本較低，不適用于坡面塊石較少的片麻巖山區(qū)；經(jīng)濟價值一般、坡度較陡的水蝕林地優(yōu)先選擇成本較低的生態(tài)袋壘樹盤，坡度較緩時也可選擇刨樹盤，由于生態(tài)袋易受風(fēng)化，因此耐久性較差，需要不斷維護以保持功能；砌塊壘樹盤克服了塊石壘樹盤材料限制和生態(tài)袋壘樹盤耐久性較差的缺點，保存時間較長，使用年限久，水土保持效果較好，有利于樹種生長，提高果樹坐果率和果品質(zhì)量，但砌塊成本較高，砌體需人工搬運，適用于經(jīng)濟價值較高的林地。③水平埂可布設(shè)在8°以下的梯田水蝕林地，施工難度較低，無材料投入，可就地取材。

水蝕林地的水土流失治理效果研究目前還缺乏大量的試驗數(shù)據(jù)支持，保水、減蝕、增產(chǎn)效果還沒有長期穩(wěn)定的觀測數(shù)據(jù)。從水蝕林地的形成原因來看，改變當(dāng)?shù)厝罕姷墓芾砟Ｊ绞侵卫硖猩絽^(qū)水蝕林地的重要內(nèi)容。下一步可選取合適的地點進行不同治理方式和管理模式的對照試驗，以進一步分析不同水土流失治理措施和管理方式對改善太行山區(qū)水蝕林地水土流失問題的效果。

參考文獻：

［1］ 張子元，霍建立，田衛(wèi)堂.太行山區(qū)水蝕林地水土流失綜合治理研究［J］.河北水利，2024（4）：21-22.

（責(zé)任編輯 李佳星）