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大青山地區(qū)水土保持措施分析

2008-12-04 11:09    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  1、基本情況

  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(zhǎng)約220km,南北寬約50km,總面積大約1.1×104km2,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(kù)、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(kù),洪水經(jīng)水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙有控制的下泄后進(jìn)入哈素海平原水庫(kù)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(zhǎng)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(kù),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(zhǎng)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(zhǎng),水土流失越嚴(yán)重。土壤流失量的增加與坡長(zhǎng)的1.5或1.6次方成正比(據(jù)美國(guó)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(yáng)坡光照充足,蒸發(fā)量大,土壤水分少,植物生長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)嚴(yán)重超載,過度放牧,致使植物不能結(jié)籽,草場(chǎng)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。

  4、水土保持工程建設(shè)的指導(dǎo)思想

  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、水土保持工程建設(shè)的基本原則

  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)展的原則

  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(shì),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)楣歉桑孕×饔驗(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。

  6、植被與水土流失的關(guān)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。

  7、主要措施

  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80×80×60cm3,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(yíng)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(yíng)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(zhǎng)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(chǎng)及農(nóng)田的經(jīng)營(yíng)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(kù),利用水庫(kù)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)。

  8、效果分析

  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、結(jié)論

  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(zhǎng),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(kù)、谷坊、滯洪區(qū),有效地阻止了泥沙流入黃河。

  10、建議

  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。

  參考文獻(xiàn):

  [1]田昕,邢常青,王亞平。土左旗大青山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)模式及實(shí)施戰(zhàn)略[J].水資源與節(jié)水,2002,(4):24-26.

  [2]閻靜紅,李旭。內(nèi)蒙古水土保持與降雨資源利用,農(nóng)業(yè)水土工程科學(xué)——中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)水土工程專業(yè)委員會(huì)第二屆學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C].2001,54-58.

  [3]趙羽,金爭(zhēng)平,史培軍。內(nèi)蒙古土壤侵蝕研究[M].北京:科學(xué)出版社,1989,4.

  [4]趙國(guó)際,張建國(guó)。鄂爾多斯市實(shí)施封禁治理促進(jìn)生態(tài)修復(fù)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)水土保持,2003,(12):18-19.

  作者:田昕,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事水土保持與生態(tài)建設(shè)工作。

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