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        獨(dú)具特色的紫鵲界梯田

        2013-01-28 04:12:07聶芳容
        中國水土保持 2013年3期
        關(guān)鍵詞:田埂田塊梯田

        聶芳容

        (湖南省水利廳,湖南 長沙410007)

        (責(zé)任編輯 李楊楊)

        紫鵲界梯田位于湖南省新化縣水車鎮(zhèn),屬雪峰山脈,在海拔500—1 200 m 的山坡上分布有500 多級、10余萬塊、約5 300 hm2梯田,茫茫山坡梯田層層疊疊,整體布局恢宏,無塘無壩,水源充足,密密水田,波光粼粼,無渠無泵,灌溉順暢。紫鵲界梯田屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),降雨時(shí)空分布不均,夏末秋初常出現(xiàn)旱災(zāi)。遇旱年,山下稻田歉收,山上梯田水稻卻能獲得豐收。湖南省水保站和新化縣水保站考察分析認(rèn)為,紫鵲界梯田蓄水之庫是森林、土壤和田塊,輸水渠是山坡細(xì)溝和田間毛渠,除擁有特殊氣候、地質(zhì)、土壤條件外,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民科學(xué)的開發(fā)方式也是梯田能夠有效蓄水保土的重要原因。紫鵲界梯田起源于秦漢,盛創(chuàng)于宋明,是當(dāng)?shù)孛?、瑤、漢等多民族先民共同創(chuàng)造的偉大成就。通過封山育林、種草植樹、林草截雨、土壤儲(chǔ)水,以山坡上眾多的滲水為灌溉源頭,以土壤孔隙、巖石裂隙和田邊微型毛溝輸水,構(gòu)成了紫鵲界梯田漫山遍坡的灌溉系統(tǒng)。

        1 紫鵲界梯田納雨儲(chǔ)水原理

        1.1 特有的山峰氣候與地形雨為梯田補(bǔ)充水源

        紫鵲界梯田位于雪峰山中段。雪峰山位于湖南省中部,當(dāng)?shù)亟涤陼r(shí)空分布不均,常發(fā)夏伏之旱,大旱年份夏季干旱少雨,塘干井枯溪斷流,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而紫鵲界的氣候與當(dāng)?shù)仄渌胤讲煌?,平原丘陵大旱時(shí),它卻每隔15 ~20 d 就會(huì)有一場地形雨及時(shí)補(bǔ)充水源。雪峰山發(fā)脈于云貴高原,海拔800—1 900 m,夏季湘中盆地蒸發(fā)水汽順雪峰山南坡而上,在800 m以上山坡形成地形雨,從而為紫鵲界梯田帶來了豐富的降雨。根據(jù)雨量觀測站記錄,雪峰山山腳下平原地區(qū)的新化縣城年降水量為1 400 mm,而紫鵲界梯田區(qū)卻達(dá)到1 643.3 mm。

        1.2 植被接納雨水和土壤儲(chǔ)水形成天然蓄水庫

        紫鵲界梯田區(qū)總面積為115.5 km2,其中山頂1 200—1 500 m 為林區(qū)、山腰500—1 200 m 為梯田,林田比例約為3∶1,實(shí)現(xiàn)了山頂戴帽子、山腰圍帶子、山腳穿裙子。查勘發(fā)現(xiàn),紫鵲界梯田水分儲(chǔ)藏于植被和土壤,徑流存于巖石裂隙和土壤孔隙。紫鵲界大小山頭一般有4 層植被:一層為松、柏、楓等喬木,枝繁葉茂;二層為山茶、紫荊等灌木,織密如麻;三層為蕨草和落葉,鋪厚如被;四層為樹、草之根,盤根錯(cuò)節(jié)。降雨經(jīng)4 層植被被充分?jǐn)r截接納,小雨只沾濕枝干,無雨滴擊打地面;中雨經(jīng)樹枝和樹葉攔截后成水滴下落,但無坡面漫流;暴雨經(jīng)林草落葉攔截后,均勻滲入土壤。植被納水條件好,據(jù)觀察在日降雨50 ~60 mm 情況下,雨滴落地即入土,全部被梯田土壤所吸收。紫鵲界梯田區(qū)保留2/3 的高坡和山頭為森林水源地,擁有優(yōu)越的植被納水條件,為其成功保持水土的秘訣。

        中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所實(shí)驗(yàn)室土壤檢驗(yàn)結(jié)果顯示,紫鵲界土壤為花崗巖風(fēng)化形成的沙壤土,這種沙土母質(zhì)發(fā)育的水稻土透水透氣性好,孔隙度為39% ~57%,平均44.3%,容重為1.76 g/cm3,1 m3土壤可以貯存水0.1 ~0.2 m3。紫鵲界山體為花崗巖,表層土壤以下為完整無縫的巖底,似不透水之盆底,土壤中的水分只能沿土壤孔隙和表層巖體裂隙從上至下滲流。據(jù)測驗(yàn),土壤滲透系數(shù)為1 ×10-5m/s,每天流程約為10 m,從山頂至半山坡流程約150 ~400 m,滲流需15 ~30 d。紫鵲界土壤似吸飽水的海綿不斷向梯田供水,加之梯田蓄水,都為農(nóng)田提供了充足的水源。紫鵲界的植物、土壤、田塊綜合儲(chǔ)水保水,無疑是特殊而優(yōu)良的蓄水工程。

        1.3 土壤中的輸水網(wǎng)絡(luò)

        紫鵲界梯田表層土壤為花崗巖風(fēng)化而成的沙壤土,其中粒徑0.025 ~0.5 mm 的顆粒占40% ~50%,滲水性能較好。雨水滲入土壤后,順土壤結(jié)構(gòu)孔隙、沿土坡慢慢滲透,廣闊的土體似一張輸水網(wǎng)絡(luò)。細(xì)心觀察,每一條石縫里都有細(xì)細(xì)泉水流出,每一個(gè)土坎下都有無數(shù)水滴滲出,這些吐水口像塘堰的放水涵,像河壩的引水口。整個(gè)紫鵲界山坡滲水口有如米篩之孔均布在坡面上,日日夜夜不停地吐著甘泉玉珠,滋潤著梯田之禾苗。

        1.4 山坡細(xì)溝與田間毛渠結(jié)合形成田間灌溉系統(tǒng)

        我國長江以南水田灌區(qū)一般都有人工修建的干、支、斗、農(nóng)、毛渠系,而從外表看紫鵲界幾千公頃梯田卻沒有人工開鑿的渠道。實(shí)際情況是紫鵲界梯田的水源千頭萬緒、分布均勻,每個(gè)灌區(qū)很小,沒有深溝大渠,田間輸水任務(wù)主要由毛細(xì)溝和水田來完成。輸水路徑多數(shù)采用借田而過,有的為了不串田在田塊內(nèi)外側(cè)用矮埂將過水渠和田面分開,也有的用竹筒輸水到孤立的山頭臺田。紫鵲界梯田灌溉工程雖然溝渠短小,但設(shè)計(jì)科學(xué)、構(gòu)造精巧。如奉家村梯田從上到下只有一條主槽,就地利用山間溝槽,底為山坡花崗巖,底寬2 ~3 m,兩邊砌筑1.5 ~2.0 m 高的邊墻,能起到引水、輸水、排水泄洪等多種功能。溝中每降3 ~6 m 設(shè)一道壩坎,壩坎雖小但功能齊全,有進(jìn)水口、分沙堰、泄洪口等。尤其是進(jìn)田口門設(shè)計(jì)非??茖W(xué),進(jìn)、排水兩用,田水淺而進(jìn),田水多而排,灌排自動(dòng),洪沙不入田,清水涓涓流。

        1.5 精耕細(xì)作與利用田間蓄水

        紫鵲界梯田不僅景色迷人,而且梯田修筑技術(shù)十分科學(xué)。10 萬余塊梯田,沒有用水準(zhǔn)儀測量過,但每塊水田水平精度極高,有些塊長100 余m,卻首尾水平,整個(gè)梯田儼如一層層水鏡鑲于山坡、一條條玻璃腰帶系于山腰。這些全部都是人工做成的,田塊蓄水面就是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民用的水準(zhǔn)測量儀。田塊形狀與大小依地勢地形而定,層層梯田塊塊形狀各異,其砌筑工藝之精巧,高于畫家之筆,精于匠工之斧。據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民介紹,他們的主要?jiǎng)趧?dòng)工具是鋤鏟與鐮刀,由于梯田區(qū)山坡坡度一般為30° ~40°,因此每級梯田田面很窄,寬約2.0 ~2.5 m,坎高1.0 ~1.5 m,有的田塊放不下耕牛和犁耙,多數(shù)只能人工耕種。梯田蓄水深5 ~10 cm,并根據(jù)天氣變化及時(shí)調(diào)整。梯田區(qū)農(nóng)民愛水如命,時(shí)時(shí)關(guān)注田間蓄水情況,因梯田水源來自土壤滲水,土壤滲水量穩(wěn)定而有限,若田間水滲漏則不能快速補(bǔ)充,所以必須十分注意保護(hù)田間蓄水。他們特別注意保護(hù)田埂,田埂雖然很窄,但砌筑緊密,并嚴(yán)格做好截滲和黏土抹面。為了不讓鱔魚、泥鰍打洞鉆孔破壞田埂造成滲漏,夜晚農(nóng)民點(diǎn)著燈火細(xì)心觀察田間是否有泥鰍、鱔魚等破壞田埂,他們還十分注意保持表土層的均勻細(xì)密,以減少滲漏量。有些梯田冬天也水滿田疇,起到蓄水保水的作用。

        1.6 合理調(diào)度取水用水

        紫鵲界梯田由無數(shù)細(xì)長輸水渠溝組成。為保證渠尾不缺水和翻耕整田、及時(shí)灌溉,當(dāng)?shù)卮迮c村、組與組、戶與戶都制定有用水規(guī)則,因地制宜,合理調(diào)度。

        2 紫鵲界梯田水土保持原理

        依據(jù)許多地方的經(jīng)驗(yàn),在坡度25°以上的山坡翻耕種地容易發(fā)生水土流失,為什么紫鵲界梯田分布在坡度30° ~40°的陡坡上,從秦代至今從事水稻生產(chǎn),卻沒有產(chǎn)生人為崩塌和水土流失?湖南省水保站和新化縣水保站對紫鵲界梯田的水土保持設(shè)施進(jìn)行了調(diào)查和研究,認(rèn)為其成功的秘密在于:一是植被好,無坡面漫流;二是田埂高而堅(jiān)實(shí),無漫埂;三是因地制宜地構(gòu)筑泄洪槽,有效控制了山洪。

        2.1 封山育林,樹葉草根納水固土

        紫鵲界梯田區(qū)保留2/3 的高坡和山頭為森林水源地,個(gè)個(gè)山頂森林茂盛,處處山腰水田密集。林區(qū)植被豐富,暴雨經(jīng)林草落葉攔截,順樹草根系均勻滲入土壤,地面草叢中有緩慢細(xì)流但無集中急流,因而沒有水土流失。

        2.2 精筑田埂,防止洪水漫溢沖毀梯田

        紫鵲界梯田的修筑技術(shù)十分科學(xué)。每年春耕時(shí),當(dāng)?shù)剞r(nóng)民修筑田埂、牢固埂腳防止崩滑,高筑埂身防止暴雨洪水漫過田埂產(chǎn)生崩塌、滑坡災(zāi)害等。

        2.3 依山順勢,選擇山峪巖板筑泄洪槽

        紫鵲界梯田位于亞熱帶雪峰山暴雨中心區(qū),夏季暴雨時(shí)有發(fā)生,據(jù)觀測,最大降水量達(dá)67 mm/h,暴雨發(fā)生后常順陡坡形成山洪,有的陡坎段流速達(dá)5 ~10 m/s。紫鵲界梯田基本無人為水土流失和山體滑坡,原因除封山育林和精筑田埂以外,科學(xué)設(shè)置泄洪溝也是一項(xiàng)重要措施。例如,秦家村的泄洪溝就是利用自然形成的山溝,以山溝自然巖板為底,兩岸砌成寬2 ~3 m、高1 ~3 m 的石墻,使用約2 000年沒有發(fā)生山洪滑坡和泥石流災(zāi)害。

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