大青山地區(qū)水土保持措施分析

 

關(guān)鍵詞：水土保持；水土流失； 橫條間栽； 沉淀泥沙

 

1.1 地形

大青山地處內(nèi)蒙古高原，屬陰山山脈中段，東西長約 220km ，南北寬約50 km ，總面積大約1.1×104 km2 ，該區(qū)南部為土石質(zhì)山區(qū)，溝壑縱橫，北部為丘陵區(qū)，延綿起伏。

1.2 河流與水系

區(qū)內(nèi)的主要河流、水系有大黑河、小黑河、什拉烏素河、昆都侖河、哈素海平原水庫、美岱東西滯洪區(qū)以及沿山各山溝。大黑河、小黑河的洪水直接注入黃河，什拉烏素河、昆都侖河及沿山各主要山溝都建有水庫，洪水經(jīng)水庫調(diào)水調(diào)沙有控制的下泄后進(jìn)入哈素海平原水庫與美岱東西滯洪區(qū)，再進(jìn)行調(diào)節(jié)控制泄水流量，最后緩慢地流入黃河。

1.3 氣候

本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，特點(diǎn)是光照充沛，降水較小，蒸發(fā)劇烈。冬季漫長嚴(yán)寒，夏季炎熱短促，年月溫差大，春秋季溫度變化劇烈，冬春風(fēng)大。多年平均氣溫為5.3℃，多年平均風(fēng)速2.04m/s，大風(fēng)一般集中在春季4～5月，風(fēng)速可達(dá)3m/s以上，大風(fēng)一般為西北風(fēng)。

1.4 水文

本區(qū)多年平均降水量為368.5mm，降水量多集中于夏季6～8月份，為237.7mm，占全年降水量的64.5%，且多暴雨。多年平均蒸發(fā)量為1870mm，是多年平均降水量的5.07倍。

1.5 植被

本區(qū)主要植被有：山楊、白樺、油松、杜松、云杉、山杏、黃柳、山榆、三角楓等喬木，虎榛子、繡線菊、山刺玫、珍珠梅、水栒子、遼寧山楂、山荊子等灌木，唐松草、萎陵菜、白芍藥、黃花菜、鐵桿蒿、羊草、地榆、野豌豆、胡枝子等草本植物。

2 水土流失的危害

生態(tài)系統(tǒng)的不平衡，主要是過度放牧的結(jié)果，引起了山區(qū)水土的嚴(yán)重流失，大量的泥沙被洪水帶到平原區(qū)，淤塞了水庫，使水域面積縮小，沖毀了農(nóng)田、道路、水利工程和居民住房，同時(shí)也進(jìn)入了黃河。

3 環(huán)境現(xiàn)狀及成因分析

3.1 環(huán)境現(xiàn)狀

本區(qū)四季氣候分明，春季干旱少雨多大風(fēng)，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季漫長寒冷。本區(qū)水土流失比較嚴(yán)重，水土流失面積占總面積的34.1%.

3.2 成因分析

3.2.1 自然因素

由于自然降水少，植被稀疏，沙塵暴逐年增多，致使地表土壤母質(zhì)發(fā)生磨損，同時(shí)暴雨強(qiáng)度大且集中，產(chǎn)生洪水后，大量泥沙被帶走。水力侵蝕為本區(qū)水土流失的主要形式，侵蝕模數(shù)為2000～5000t/（km2？a）。

降水量的分布，一般來說年降水量分布不均勻，發(fā)生水土流失的危險(xiǎn)性就大。若年降水量大且分布均勻，不下暴雨，就不易產(chǎn)生水土流失。

暴雨是造成水土流失的主要原因。一般來說暴雨強(qiáng)度越大，雨滴也越大，再加上暴風(fēng)雨使空中氣流紊亂，使雨滴降落速度往往超過自由落體的速度，加大了雨滴的沖擊力。

每次大的降雨，一般都造成嚴(yán)重的水土流失。

若前期雨量大，土壤中的水分基本飽和，則連續(xù)降雨會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的地表徑流，從而造成嚴(yán)重的水土流失。

坡度越陡，地表徑流流速越大，水土流失也越嚴(yán)重。坡度增大4倍，水流速度增大1倍，其侵蝕力增大4倍，沖失物質(zhì)的數(shù)量增多32倍，沖失物質(zhì)的體積增大64倍。坡面越長，水土流失越嚴(yán)重。土壤流失量的增加與坡長的1.5或1.6次方成正比（據(jù)美國和前蘇聯(lián)）。

自然坡面的形狀大致可分為五種：直線形坡面，其下半部因受水流沖擊，土壤流失最嚴(yán)重；凸形坡面，其下部也是土壤流失最嚴(yán)重的；凹形坡面，其上部受沖刷，下部被淤積；凸凹形坡面，又沖又淤；臺(tái)階形坡面，既可以增強(qiáng)土壤的滲透性，減少地表徑流，又能減低徑流速度。

陽坡光照充足，蒸發(fā)量大，土壤水分少，植物生長不好，水土流失嚴(yán)重；陰坡光照不足，蒸發(fā)量小，土壤含水量大，植物生長好，水土流失不嚴(yán)重。

3.2.2 人為因素

由于人口增加，牲畜增多，草場嚴(yán)重超載，過度放牧，致使植物不能結(jié)籽，草場被輪番踐踏，植被逐年稀疏，土壤沙化。

濫砍濫伐，毀林毀草，開墾荒地，挖藥材，農(nóng)村掏礦、開采料石、挖土。

不合理耕作。

全墾整地和燒山整地造林。

以生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，對(duì)癥施治，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草，宜農(nóng)則農(nóng)，宜牧則牧，進(jìn)行科學(xué)合理的水土保持措施配置，促進(jìn)退耕還林，退牧還草，封山綠化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5.1 生物多樣性原則

生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)維持平衡，資源持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。水土保持建設(shè)必須堅(jiān)持更多的引進(jìn)和推廣新的樹、灌、草品種，增加生物種類，堅(jiān)持多種喬木、灌木和草的混交配置。

5.2 預(yù)防為主、治理為輔的原則

健全機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)宣傳，提高全民的素質(zhì)。

5.3 保護(hù)、治理、開發(fā)統(tǒng)一的原則

水土保持工程建設(shè)應(yīng)實(shí)行保護(hù)性治理與開發(fā)性治理相結(jié)合的原則，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、生產(chǎn)、生活的統(tǒng)一。

5.4 因地制宜分區(qū)治理的原則

本區(qū)內(nèi)水土流失面積較大，成因復(fù)雜，應(yīng)按照不同區(qū)域進(jìn)行治理，因地制宜，全面推進(jìn)。分區(qū)原則：南部為土石質(zhì)山區(qū)、北部為丘陵區(qū)、中部為過渡帶。

5.5 可持續(xù)發(fā)展的原

合理安排生產(chǎn)要素，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮當(dāng)?shù)貎?yōu)勢，培養(yǎng)再生資源，注意近、中、遠(yuǎn)期利益相結(jié)合，生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)三大效益并重，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5.6 統(tǒng)一規(guī)劃、綜合治理的原則

堅(jiān)持以大流域?yàn)楣歉?，以小流域?yàn)閱卧慕y(tǒng)一規(guī)劃，綜合治理，綜合開發(fā)，形成多功能、高效率的防治體系。

植被覆蓋率越高，水土流失越輕微。植被可以減少雨滴的動(dòng)能，從而消弱雨滴對(duì)地表的直接沖力，減少土壤的侵蝕，保持了水土。植被可延緩徑流的產(chǎn)生，由于樹冠截留降雨，林下枯枝落葉層吸收水分，延緩了產(chǎn)生徑流的過程，減少了徑流量。植被增強(qiáng)了滲透力，林草下層的枯枝落葉覆蓋地表，保護(hù)表土不被雨水打擊或沖刷，同時(shí)還能吸收大量的雨水。植被可改良土壤性質(zhì)，林草有龐大的根系，不僅能固結(jié)土壤，同時(shí)大量的枯朽根條殘留在土壤里，增加了土壤有機(jī)質(zhì)，能改良土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，從而增強(qiáng)土壤的滲透能力，減少地表徑流。

森林具有良好的保持水土的作用，因?yàn)闃淞指采w，地表徑流狀況有了很大的變化：15—30%的降雨被樹冠截留，5—10%從林內(nèi)蒸發(fā)掉，50—80%被吸收和滲入土壤，只有10%以下的降雨形成徑流。

在綜合規(guī)劃治理基礎(chǔ)上，堅(jiān)持管理措施、生物措施與工程措施相結(jié)合，生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，建立小流域生態(tài)農(nóng)牧業(yè)系統(tǒng)綜合防治開發(fā)體系。

7.1 水土保持坡面工程

在南部土石質(zhì)山區(qū)進(jìn)行整地，挖水平溝和魚鱗坑，水平溝規(guī)格為200×80×60cm3，每1650個(gè)/hm2；魚鱗坑規(guī)格為80×80×60 cm3，每3300個(gè)/ hm2.整好地后，栽植喬灌木，增加降雨攔蓄能力，可抵御十年一遇的洪水沖刷。

有條件的地方，可以修筑梯田，以增加攔截徑流的能力。

7.2 改變農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和牧業(yè)經(jīng)營方式

7.2.1 等高橫條間栽

在北部丘陵區(qū)，農(nóng)業(yè)區(qū)田間應(yīng)實(shí)行等高橫條間栽技術(shù)，以凈耕作物與密生作物交叉成條帶種在同一田區(qū)內(nèi)。田區(qū)橫條間栽的條帶平行田間邊緣，或以其它基線規(guī)劃，而一般的橫條間栽均沿等高線種植，又有些區(qū)域?qū)⑿蓍g地與谷類作物交叉成條帶栽培。橫條間栽主要優(yōu)點(diǎn)為：（1）植物本身自我抗風(fēng)；（2）土壤風(fēng)蝕的距離限于兩條林帶之間；（3）保持水分的能力較大，尤其是降雪；（4）收獲期可能提早。而主要缺點(diǎn)為：（1）如果帶太窄，機(jī)械耕犁發(fā)生問題；（2）發(fā)生害蟲時(shí)需保護(hù)的邊緣增多。條帶的寬度應(yīng)足使機(jī)械耕種方便，但又不能寬到容許過多的土壤損失，故其寬度應(yīng)根據(jù)土壤的耐沖度、植畦方法、作物種類等而決定。

7.2.2 等高耕、橫條間栽及耕作法

水土保持耕作法中基本工程技術(shù)之一為將上下坡的耕作方法及作物經(jīng)營方式調(diào)整至等高耕作和橫條間栽，以提高土壤的抗沖蝕能力。

各種不同的耕作法所造成的土壤表面，對(duì)微水文方面的反應(yīng)將有重大的影響，如地表的粗糙度、畦壟、低洼、貯蓄雨水的特性、積雪以及影響地面徑流速度等。上述每一項(xiàng)影響均直接與水分滲入及土壤層中水分貯存有直接的關(guān)系。

當(dāng)犁溝、播種溝及中耕溝為上下坡時(shí)，形成一天然溝，徑流水必然集中于溝內(nèi)，其坡度增加，水的流速也增加，結(jié)果造成土壤沖蝕。

等高耕的耕作方向與等高線近于平行。平緩的土地，等高耕可減低地面水流速度。如在畦或溝內(nèi)種植，畦溝將增加蓄水量。

橫條間栽包括一連串不同作物的橫條，各項(xiàng)田間操作均橫跨|考試|大|坡向或沿等高線。此項(xiàng)栽培法并非單純橫條栽培而已，其辦法包括若干優(yōu)良的農(nóng)耕技術(shù)在內(nèi)，如良好的作物輪作制度、等高耕作、適當(dāng)耕作方法、覆蓋作物等。三條常用的橫條間栽方式：（1）等高橫條間栽：橫條完全沿等高線并配合以明顯的作物輪作制度；（2）田區(qū)橫條間栽 橫條為相等寬度并橫跨主坡方向栽培，在地形太復(fù)雜而不能作等高條帶時(shí)，應(yīng)配合適當(dāng)?shù)乃罚ㄈ鐬榉里L(fēng)而施行橫條間栽，則應(yīng)設(shè)立平行的條帶并與風(fēng)向垂直）；（3）防沖橫條間栽：利用若干草類或豆種作物條帶種？？？于不規(guī)則輪作的作物條帶之間，此項(xiàng)防沖條帶的寬度不一定相等，也許設(shè)在田區(qū)中某些有關(guān)鍵性的坡地內(nèi)，其主要目的為加強(qiáng)防沖作用。防沖條帶的種類依作物栽培制度、地形及沖蝕種類的不同而異。

以永久草地及豆科作物與谷類及行栽作物橫條輪作的效果最佳。

經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的輪作可使作物生長更加茂盛，覆蓋土地的面積比率增加，更加強(qiáng)了等高橫條間栽的效果。等高橫條間栽再配合以等高耕，有效地截短了坡度。天然溝應(yīng)留作草水路之用，以發(fā)揮水土保持的最高效能。

7.2.3 橫條間栽的定線

橫條間栽的定線方法有三種：（1）條帶的方向應(yīng)與等高線平行；（2）條帶設(shè)計(jì)為均勻?qū)挾?，以關(guān)鍵等高線設(shè)定之；（3）同樣寬度與不同寬度的橫條間栽相間排列，并以防沖帶予以調(diào)節(jié)。條帶寬度以各地情況而異，旱地農(nóng)作或風(fēng)蝕嚴(yán)重地區(qū)，條帶寬度不宜太寬，但各條帶寬度應(yīng)便利耕作，至少應(yīng)一倍或數(shù)倍于耕作農(nóng)機(jī)具寬度，條帶寬度一般應(yīng)在10～15m之間。

7.2.4 草場及農(nóng)田的經(jīng)營模式

本區(qū)應(yīng)建立輪流休牧制度、推廣免耕種植技術(shù)或農(nóng)作物收割后留高茬，以達(dá)到預(yù)防水土流失的目的。土壤流失除考慮水蝕外，還應(yīng)考慮風(fēng)蝕，所以在種植條帶之間應(yīng)留有一定寬度的復(fù)合防風(fēng)林（喬、灌、草混栽）。在坡度大于15度的坡地及丘陵部不宜種植農(nóng)作物，應(yīng)栽植灌木與草，交通和管護(hù)條件允許時(shí)，盡可能栽植經(jīng)濟(jì)林。

7.3 地面覆蓋

覆蓋的材料有樹葉、草、秸桿及其它有機(jī)質(zhì)材料。覆蓋物的作用：（1）覆蓋物破裂雨滴，減小其沖擊力及飛濺土壤；（2）覆蓋物阻擋地面水流而控制土壤表層沖蝕；（3）維護(hù)土壤構(gòu)造，增加水分的滲入量。

7.4 加大宣傳與執(zhí)法力度

健全機(jī)構(gòu)與制度，完善水保監(jiān)督管理法規(guī)體系，大力宣傳教育，增強(qiáng)全民的水保意識(shí)，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)法，違者必究。

7.5 自然修復(fù)

根據(jù)氣候條件，采取人工降雨措施，增加降水量，靠大自然的力量恢復(fù)植被。

7.6 興建工程，攔截、沉淀泥沙，減少泥沙入黃量

在山區(qū)主要山溝修建水庫，利用水庫的調(diào)洪調(diào)沙功能，將高泥沙含量的洪水引入鹽堿地和荒地，使泥沙沉淀下來，同時(shí)改造鹽堿地和荒地。在小山溝修建谷坊，攔截部分泥沙，保持水土。在山前平原區(qū)修建滯洪區(qū)，沉淀泥沙，改造土地，減少泥沙進(jìn)入黃河的總量。

7.7 移民

根據(jù)本區(qū)的承載能力，有計(jì)劃地實(shí)施移民工程，以減少對(duì)本區(qū)環(huán)境的破壞，同時(shí)對(duì)牲畜實(shí)行圈養(yǎng)。

通過幾年的保護(hù)與治理，47%山羊由原來的牧養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿︷B(yǎng)，山地植被破壞減輕，恢復(fù)較為明顯。植被蓋度由原來的21.4%提高到了現(xiàn)在的56.7%.

9.1 通過圍封禁牧，植被不致被重復(fù)踐踏，能使其正常生長，結(jié)籽繁殖。

9.2 通過挖水平溝和魚鱗坑，抵御了十年一遇的洪水，泥沙不致被水帶走，造成水土流失。

9.3 植被蓋度由原來的21.4%提高到56.7%.

9.4 通過修建水庫、谷坊、滯洪區(qū)，有效地阻止了泥沙流入黃河。

10.1 堅(jiān)決貫徹《水土保持法》，以人為本，預(yù)防為主，依法防治水土流失。

10.2 大力推行牲畜圈養(yǎng)，加大退耕還林，退牧還草的力度，促進(jìn)傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)變。

10.3 保護(hù)性治理與開發(fā)性治理相結(jié)合。

10.4 切實(shí)搞好農(nóng)村荒山荒坡產(chǎn)權(quán)制度改革。

10.5 根據(jù)氣候條件，飛播或人工播種耐寒耐旱的優(yōu)質(zhì)牧草，增加植物品種，改善植被結(jié)構(gòu)。

10.6 以種植需水量小的作物（如莜麥、蕎麥、谷子、豆類等）為主。

10.7 大力推廣復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)，走以林果業(yè)為主、兼顧農(nóng)牧業(yè)的農(nóng)牧林經(jīng)草復(fù)合生態(tài)工程建設(shè)的路子。

10.8 喬、灌、草立體優(yōu)化|考試|大|配置，綜合治理。

10.9 引進(jìn)高新科學(xué)技術(shù)，堅(jiān)持發(fā)展生物多樣性原則，使新的優(yōu)良品種植物得以生存發(fā)展。