何京麗,邢恩德,梁占岐,榮 浩
(水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所,010020,呼和浩特)
京津風(fēng)沙源治理工程是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新階段一項重大的生態(tài)建設(shè)工程,是對北方生態(tài)脆弱地區(qū)進(jìn)行綜合治理的一項代表性工程,也是落實科學(xué)發(fā)展觀、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展的一項富民強(qiáng)國工程。京津風(fēng)沙源治理工程實施以來,工程建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),取得了顯著成效,已從緊急啟動、全面展開階段進(jìn)入了鞏固成果、縱深推進(jìn)階段。
工程實施初期,國家有關(guān)部門就強(qiáng)調(diào)必須尊重科學(xué),尊重自然規(guī)律,科學(xué)治沙,要切實將科技支撐貫穿于京津風(fēng)沙源治理工程建設(shè)的全過程,覆蓋所有區(qū)域,依靠科技,提高工程質(zhì)量。2002年,國家發(fā)展計劃委員會、國家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部、水利部聯(lián)合下達(dá)《京津風(fēng)沙源治理工程科技支撐項目中央財政專項資金投資計劃》,“風(fēng)沙區(qū)草場生態(tài)整治水利綜合技術(shù)示范與推廣”即為科技支撐項目之一。項目已通過內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳的初步驗收及水利部最終驗收。
“風(fēng)沙區(qū)草場生態(tài)整治水利綜合技術(shù)示范與推廣”項目區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗,屬草原風(fēng)沙區(qū),距北京直線距離370 km左右,境內(nèi)的渾善達(dá)克沙地和科爾沁沙地分布于京津北部沿線,是近年沙塵暴的主要沙源地之一,也是對京津地區(qū)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅最嚴(yán)重的地區(qū),是京津風(fēng)沙源治理的重點區(qū)域。
克什克騰旗屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,春季干旱多風(fēng),夏季溫?zé)岫嘤辏竞?、漫長,年降水量少,年內(nèi)分布不均。近年,受全球氣候變化、草地資源過度利用等因素影響,克什克騰旗大面積天然草場出現(xiàn)了不同程度退化、沙化,目前水土流失面積占總土地面積50%以上。侵蝕類型主要以風(fēng)水交互侵蝕為主,水土流失成因主要來源于自然與人為兩種因素。
針對內(nèi)蒙古克什克騰旗自然氣候、水土流失特性、境內(nèi)沙化土地分布情況和草地資源現(xiàn)狀以及風(fēng)沙源治理工程水利水保項目實施過程存在的關(guān)鍵問題,開展如下科技支撐內(nèi)容。
根據(jù)克什克騰旗氣候特點、人工牧草生長的適應(yīng)性、水土資源條件,開展了克什克騰旗人工牧草灌溉制度試驗研究,分別提出了青貯玉米、苜蓿、羊草三種飼草豐產(chǎn)型或節(jié)水型灌溉制度,為指導(dǎo)克什克騰旗牧區(qū)人工牧草灌溉提供科學(xué)依據(jù),對于當(dāng)?shù)厮Y源高效利用,飼草料資源有效供給,水—草—畜平衡發(fā)展起到積極的推動作用。
地面噴施劑試驗示范區(qū)
為減少水土流失和減輕草地沙化程度,改善草地生態(tài)環(huán)境,提高現(xiàn)有牧草與林木的成活率和生物產(chǎn)量,本項目應(yīng)用土壤結(jié)構(gòu)改良劑(PAM和石膏混合物)和保水劑,開展非工程生態(tài)改良技術(shù)試驗研究,提出適合當(dāng)?shù)貞?yīng)用PAM固結(jié)土壤、提高土壤抗風(fēng)蝕效果以及保水劑增加降雨有效利用率的最佳施用量。提高風(fēng)沙源地區(qū)植被覆蓋度,保護(hù)地表結(jié)構(gòu),改善當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境,提高京津風(fēng)沙源治理效果。該項工程在克什克騰旗的試驗與推廣,不僅對改善當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境和控制風(fēng)沙源的危害,使京津地區(qū)擺脫沙塵暴的困擾起到積極作用,而且為今后水土保持及荒漠化研究提供了新的思路與方法。
主要針對我國北方牧區(qū),尤其是半干旱草原區(qū)土壤、氣候條件,應(yīng)用水利部牧科所研究改進(jìn)的草種包衣技術(shù),在克什克騰旗進(jìn)行適應(yīng)性研究,尋求適宜于當(dāng)?shù)卦灾驳哪敛莘N子包衣技術(shù),為天然草場改良和人工草地建植工程提供技術(shù)支撐。
2004年經(jīng)丸衣化包衣后苜蓿生長狀況
2004年經(jīng)丸衣化包衣后無芒雀麥生長狀況
克什克騰旗地貌類型復(fù)雜多樣,地處渾善達(dá)克和科爾沁兩大沙地的接合部,營造人工固沙灌叢是防風(fēng)固沙、恢復(fù)沙地植被的重要工程措施,踏郎沙障可以有效提高防治區(qū)植被蓋度,增加生物多樣性,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。本項目對踏郎再生沙障生長狀況、栽植方式、土壤適宜含水量進(jìn)行了研究,為大面積示范推廣提供科學(xué)依據(jù)。
踏郎野外實驗
針對克什克騰旗的自然地貌類型、景觀格局特征、水土流失特征及影響水土流失的自然和社會因素,從恢復(fù)生態(tài)平衡和建設(shè)生態(tài)環(huán)境出發(fā),研究提出克什克騰旗風(fēng)沙區(qū)、低山丘陵區(qū)和草原區(qū)水利水保綜合治理模式。風(fēng)沙區(qū)以防為主、防治并重,采取圍欄封育技術(shù)、模擬飛播技術(shù)、再生沙障技術(shù)等措施,達(dá)到防風(fēng)固沙,減緩荒漠化進(jìn)程的目的;低山丘陵區(qū)重點治理、防控結(jié)合,采取溝頭防護(hù)工程、谷坊、溝道防護(hù)林、水平溝及坡面種樹種草等技術(shù)措施,形成層層攔蓄的立體防護(hù)體系;草原區(qū)以局部開發(fā)、整體保護(hù)為主,合理開發(fā)利用水資源,發(fā)展節(jié)水灌溉、建設(shè)以水為中心的家庭生態(tài)草庫倫,種植優(yōu)良牧草和飼料作物,提高飼草料的有效供給,實施圍封禁牧及季節(jié)性休牧,使大面積天然草場得以保護(hù)和修復(fù),形成“小開發(fā),大保護(hù)”草地生態(tài)建設(shè)模式。
本項目在充分應(yīng)用技術(shù)依托單位水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所多年已有的研究成果和技術(shù),并結(jié)合本項目在克什克騰旗的研究成果的基礎(chǔ)上,在克什克騰旗京津風(fēng)沙源水利水保治理工程中,開展了水資源高效合理利用技術(shù)、牧草種子包衣技術(shù)、小流域綜合整治技術(shù)、地面噴施劑水土保持應(yīng)用技術(shù)、沙地植被建設(shè)技術(shù)示范與推廣,實際完成示范面積908 hm2,技術(shù)輻射面積21 000 hm2。項目區(qū)內(nèi)風(fēng)蝕沙化、水土流失及生態(tài)環(huán)境得到了有效的治理。灌溉人工草地的產(chǎn)量達(dá)到9000kg/hm2以上,青貯玉米產(chǎn)量達(dá)到6.75萬kg/hm2以上,提高了牧民的收入,同時使大面積的天然草地得到修復(fù)和保護(hù),項目區(qū)內(nèi)植被蓋度由治理前的 20%~40%提高到了60%~85%,增加了生物多樣性,天然草地干草產(chǎn)量由原來的平均615 kg/hm2提高到了1 245 kg/hm2。項目實施工程中技術(shù)依托單位對項目區(qū)農(nóng)牧民及基層水利技術(shù)人員進(jìn)行了牧草栽培技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、小流域治理新技術(shù)及工程管理等方面的培訓(xùn),并進(jìn)行了現(xiàn)場指導(dǎo),同時,又組織承建單位工程技術(shù)人員和個體農(nóng)牧戶就區(qū)內(nèi)外先進(jìn)的噴灌設(shè)備及技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的工程項目進(jìn)行實地參觀考察,開闊了當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員的視野,提高了農(nóng)牧民的認(rèn)識,調(diào)動了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民參與草地生態(tài)水土保持建設(shè)的積極性。
牧草種子包衣技術(shù)示范區(qū)
內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗京津風(fēng)沙源治理工程科技支撐項目——風(fēng)沙區(qū)草場生態(tài)整治水利綜合技術(shù)示范與推廣項目,從2003年在克什克騰旗實施以來,對于克什克騰旗京津風(fēng)沙源治理工程水利水保項目從科技方面起到了重要的支撐作用,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
①在小流域治理常規(guī)技術(shù)措施基礎(chǔ)上,根據(jù)項目特殊地形及侵蝕特點,進(jìn)一步完善了治理區(qū)防治措施體系的配置,使水土流失得到更有效的控制,治理效果較原治理工程有顯著的提高。
②本項科技支撐創(chuàng)新性地將克什克騰旗京津風(fēng)沙源治理工程水利水保項目在牧區(qū)退化草原實施,通過對水資源合理開發(fā)利用,開展了節(jié)水灌溉技術(shù)示范與工程建設(shè),有效提高了灌溉草地的生產(chǎn)力,使大面積天然草地得以保護(hù)和修復(fù)。
③科技支撐項目引進(jìn)了牧草種子包衣、地面噴施劑水土保持應(yīng)用技術(shù)、踏郎再生沙障固沙等新技術(shù),并對其在克什克騰旗的適應(yīng)性進(jìn)行了研究示范,這些新技術(shù)具有更加有效的防風(fēng)固沙、保水保土、植被快速恢復(fù)等作用,為當(dāng)?shù)仫L(fēng)沙源治理項目提供了技術(shù)支撐。
京津風(fēng)沙源治理工程科技支撐項目是創(chuàng)新性的研究示范推廣項目,通過在克什克騰旗水利水保工程建設(shè)中的實施,使項目區(qū)治理效果得到明顯提高,達(dá)到了科技支撐的目的。項目實施所取得的成果已在當(dāng)?shù)丶邦愃频貐^(qū)進(jìn)行了大面積推廣,深受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎,在“建設(shè)新農(nóng)村”的社會實踐中發(fā)揮了不可低估的促進(jìn)作用。
移動式噴灌示范區(qū)
再生沙障示范區(qū)