唐曉芬，程　婕，劉　飛，化相國，趙方瑩

(1.北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，北京 100083； 2.北京市門頭溝區(qū)水務(wù)局，北京 102300)

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北京東靈山景區(qū)水土流失防治措施探討

唐曉芬1，程婕2，劉飛1，化相國1，趙方瑩1

(1.北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，北京 100083； 2.北京市門頭溝區(qū)水務(wù)局，北京 102300)

水土流失；防治措施；東靈山景區(qū)；北京

近年來，隨著游客人數(shù)逐年增加，北京東靈山景區(qū)的水土流失日趨嚴(yán)重。通過調(diào)查北京東靈山景區(qū)內(nèi)的水土流失現(xiàn)狀，分析了水土流失的成因、危害，提出在治理水土流失過程中應(yīng)注意加強(qiáng)旅游業(yè)管理、強(qiáng)化水保意識，加大水土保持資金和科技投入，采用工程措施和植物措施相結(jié)合的方法進(jìn)行生態(tài)修復(fù)治理。

北京東靈山景區(qū)位于北京市門頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)，地理位置在北緯39°48′～40°04′、東經(jīng)115°24′～115°36′，隸屬于太行山脈，海拔在800 m以上，其中主峰海拔2 303 m，為北京第一高峰。地貌為構(gòu)造侵蝕形成的高山地貌，山峰峻峭，谷深坡陡，有著天然森林和亞高山草甸。東靈山是北京地區(qū)植物資源最富集的區(qū)域之一，植被覆蓋率達(dá)95%，有高等植物997種、野生動物700余種，在保護(hù)生物多樣性、維護(hù)首都生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面起著不可替代的作用。

近年來，隨著游客人數(shù)逐年增加，人為活動對環(huán)境的影響逐漸增大，東靈山景區(qū)的水土流失日趨嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為溝蝕、面蝕。在東靈山亞高山草甸上鱗片狀面蝕隨處可見，坡面溝蝕的發(fā)展速度極快，破壞了景區(qū)環(huán)境，威脅到東靈山旅游業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高。因此，針對東靈山景區(qū)不同的水土流失類型和旅游特點(diǎn)，采取不同的治理措施，從而達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)東靈山旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是十分必要的。

1　水土流失現(xiàn)狀

東靈山土壤侵蝕模數(shù)平均為2 288 t/(km2·a)，屬于輕度侵蝕。東靈山土壤層較薄，草甸對于保持水土具有重要作用，是東靈山生態(tài)安全的一道屏障。草甸植被的破壞，加劇了土壤侵蝕。在海拔1 700～2 300 m的草甸區(qū)，土壤侵蝕強(qiáng)度達(dá)到中度，出現(xiàn)了沖溝，并且在極少數(shù)地方土壤侵蝕劇烈。沖溝分布于山脊兩側(cè)，自山頂向山底延伸，彼此交錯，溝壑內(nèi)寸草不生、巖石裸露，對東靈山生態(tài)安全和景區(qū)景觀造成了極大的威脅和破壞。

據(jù)1998年9月現(xiàn)場調(diào)查，在東靈山海拔2 000 m的山頂?shù)貛?，水土流失現(xiàn)象已很嚴(yán)重，二峰東側(cè)的南北兩側(cè)已出現(xiàn)4條沖溝，二峰西側(cè)又出現(xiàn)1條新溝。最寬的溝寬度達(dá)6.3 m、深為2.1 m、長約1 000 m，其余的溝寬度在0.5～1.6 m。1998年，僅東靈山二峰、三峰及主峰地帶，水土流失量已達(dá)5萬m3以上[1]。

2　水土流失成因

2.1自然因素

(1)氣候因素。北京東靈山屬于溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，夏季受東南季風(fēng)影響，冬季受西伯利亞寒流的控制，表現(xiàn)為夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥。年平均降水量638.8 mm，其中6—8月份降水量400～500 mm，占全年降水量的60%～80%。降水因素對水土流失的影響較為顯著，東靈山降水多集中在夏季且強(qiáng)度大，為土壤侵蝕創(chuàng)造了有利條件，易造成侵蝕溝崩塌的隱患[2-3]。

(2)地形地質(zhì)因素。北京東靈山亞高山草甸區(qū)域海拔1 700～2 300 m，坡面陡峭易侵蝕，受地形坡度的影響，地表徑流流速大，對表層土壤和巖石風(fēng)化物的沖刷作用強(qiáng)烈。東靈山土壤以山地棕壤、亞高山草甸土和褐土為主，一般呈微酸性，土層較薄，不利于植被生長，且大部分土壤由花崗巖、礫巖、安山巖母質(zhì)風(fēng)化而成，花崗巖巖體節(jié)理面極為發(fā)育，節(jié)理密集，在熱脹冷縮的過程中易于崩解，形成較厚的風(fēng)化殼，而風(fēng)化殼可分為土壤層、紅土層、砂土層、碎屑層和球狀風(fēng)化層，其中：土壤層和紅土層的抗沖能力和抗蝕能力比較強(qiáng)，但是由于其脹縮能力大易產(chǎn)生裂隙，且吸水和保水能力較強(qiáng)，因此易吸水增重發(fā)生崩塌；砂土層和碎屑層具有砂性、松散的特性，抗沖抗蝕能力差，極易遭受徑流沖刷侵蝕。

(3)植被因素。植被有截留降水、涵養(yǎng)水源、固持土壤、改良小氣候等作用，并且在一定程度上可以防止淺層滑坡等重力侵蝕。但是，東靈山的植被生長期較短，每年僅有100天左右，并且植物種類組成獨(dú)特，替代種較少，種源缺乏，因而植被遭到破壞后難以恢復(fù)，會導(dǎo)致地表裸露，水土流失加劇。

2.2人為因素

除降雨、土壤結(jié)構(gòu)、坡度、植被覆蓋等自然因素外，人類活動是導(dǎo)致水土流失發(fā)生、發(fā)展或者得以控制的主導(dǎo)因素。主要包括以下方面：

(1)過度放牧。放牧是東靈山草地植被破壞的最主要因素。東靈山自然保護(hù)區(qū)是禁止放牧的，但由于管理不善，所以放牧現(xiàn)象依然存在。據(jù)調(diào)查，東靈山景區(qū)內(nèi)每年大約承載4 000頭的牲畜放牧量，另外供游人乘騎的馬有200多匹[1]。牲畜對草地植被的啃食使得植被的蓋度、高度降低，削弱了植被的固土持水能力，加劇了水土流失。

(2)旅游開發(fā)。過度建設(shè)旅游設(shè)施，如索道、農(nóng)家樂、賓館、道路等，使原有的植被景觀完整性遭到破壞，周圍土壤和草地退化，巖石大片裸露，水土流失加劇，形成斑塊狀面蝕。旅游設(shè)施建設(shè)中取土、采石對土壤造成的人為擾動與不合理的堆砌，以及施工期間不能及時運(yùn)走的散碎土石，在雨水沖刷作用下易發(fā)生大面積的片蝕和面蝕，甚至出現(xiàn)滑坡、崩塌、瀉溜等地質(zhì)災(zāi)害。

此外，游客過多，超過環(huán)境的承載力，也會造成水土流失的加劇。據(jù)分析，東靈山景區(qū)的環(huán)境容量為1 066～1 332人/天，而旅游高峰期游客數(shù)量為5 000～7 500人/天[4]，顯著超過環(huán)境容量，對植被和土壤造成了很嚴(yán)重的負(fù)面影響。

游客和代步馬匹對草地的踐踏，特別是代步馬匹等牲畜的踐踏和啃食直接破壞了植物體的組織結(jié)構(gòu)、生境條件，改變了草甸土壤的理化性質(zhì)，引起草甸生態(tài)系統(tǒng)的退化。同時，馬匹的長期踩踏導(dǎo)致地表裸露，降雨徑流沖刷后地表出現(xiàn)了一些不同深度的溝壑，主要出現(xiàn)在侵蝕溝源頭地區(qū)，溯源侵蝕嚴(yán)重，局部地段沖溝發(fā)育強(qiáng)烈。

3　水土流失的危害

根據(jù)調(diào)查，水土流失帶來的嚴(yán)重危害性主要有如下幾個方面：

(1)亞高山草甸嚴(yán)重退化，物種多樣性降低。伴隨著草甸嚴(yán)重退化，東靈山植物原始種群大量減少，野生黃芩、大葉龍膽、唐松草、金蓮花、藍(lán)盆花等珍貴物種瀕臨絕跡。此外，山頂草甸和灌叢植被中能夠適應(yīng)亞高山環(huán)境條件的物種是有限的，群落物種替代余地較小，一旦遭到破壞，會因種源缺乏和生境惡化而難以恢復(fù)，從而造成植被和物種資源的嚴(yán)重?fù)p失。

(2)自然景觀遭到破壞，制約旅游業(yè)的發(fā)展。水土流失形成的片狀面蝕及侵蝕溝壑，破壞了景觀的完整性和美觀性。優(yōu)美的自然景觀是一種重要的旅游資源，旅游區(qū)環(huán)境的好壞直接影響旅游效果，游客的滿足程度也與旅游環(huán)境息息相關(guān)，直接影響旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

(3)淤積河道、水庫，破壞水利、交通設(shè)施。水土流失導(dǎo)致下游河道淤積，河床抬升，易發(fā)生洪澇災(zāi)害，給河兩岸人民的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重危害；水庫淤積則導(dǎo)致其防洪、灌溉、發(fā)電效益明顯降低。

(4)嚴(yán)重影響人民生活水平的提高。水土流失區(qū)植被差，會導(dǎo)致農(nóng)、林、牧比例失調(diào)，產(chǎn)品單一化，多種經(jīng)營發(fā)展緩慢，商品經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，群眾收入較低，生活改善不大。

4　水土流失治理措施

4.1工程措施

4.1.1土地整治

對擬布設(shè)工程措施的區(qū)域，通過土地平整可便于施工的開展，降低治理措施布設(shè)引起的二次破壞；由于侵蝕的加劇，部分側(cè)坡頂已出現(xiàn)了局部陡坎，需對這些陡坎進(jìn)行放坡處理，以控制侵蝕溝的進(jìn)一步側(cè)向發(fā)展；此外，還可以通過土地整治營造適宜灌草植被生長的地形條件。

4.1.2橫向攔擋措施

根據(jù)各段侵蝕溝的溝寬和溝壁坡度情況，選擇在侵蝕溝斷面擴(kuò)大處設(shè)置橫向攔擋設(shè)施，從而降低溝道比降和侵蝕強(qiáng)度，并為后續(xù)的植被恢復(fù)提供穩(wěn)定的環(huán)境。

橫向攔擋措施主要包括：松木樁攔擋、塊石攔擋、生態(tài)植被袋攔擋、鉛絲石籠攔擋、松木樁排攔擋等。

(1)松木樁攔擋。選擇直徑5～10 cm、長40 cm左右的松木樁，底部削尖，將木樁垂直打入地面，保證地面以下木樁長度達(dá)到15 cm，地面以上保持在25 cm左右，橫向?qū)挾纫勒宅F(xiàn)場溝寬確定。

(2)塊石攔擋。石坎材料就地取材，以侵蝕溝內(nèi)及周邊的塊石為材料；塊石攔擋按照高30 cm、頂寬30 cm、底寬30～50 cm，或高50～60 cm、頂寬40 cm、底寬50～60 cm兩種規(guī)格碼放，長度依據(jù)具體溝道寬確定。

(3)生態(tài)植被袋攔擋。生態(tài)袋攔擋分為兩種規(guī)格：溝道上游鋪設(shè)兩層生態(tài)袋，底層袋縱向緊密排列，頂層袋橫向碼放，攔擋工程高30 cm；下游生態(tài)袋攔擋工程高80 cm，層與層之間生態(tài)袋錯位碼放。生態(tài)袋內(nèi)的填土均來自土地整治中的開挖土，在利用現(xiàn)有土壤種子庫的同時，還需混有少量沙棘、山杏、紫花野菊、苔草等灌草種。

(4)鉛絲石籠攔擋：根據(jù)溝道寬度進(jìn)行現(xiàn)場加工制作鉛絲石籠網(wǎng)。鉛絲石籠網(wǎng)高50 cm、頂寬50 cm，長度依據(jù)現(xiàn)場溝道情況確定，內(nèi)部填充塊石，外側(cè)塊石規(guī)格要大于石籠網(wǎng)袋網(wǎng)眼。碼放網(wǎng)袋前應(yīng)先對所在區(qū)域進(jìn)行土地平整。

(5)松木樁排攔擋：松木樁排攔擋屬于控制性工程，設(shè)于溝道交匯處，以加強(qiáng)末端治理與控制。豎向松木樁直徑10～15 cm、長120～150 cm,削尖后打入溝底，樁與樁之間間隔50～60 cm，溝底以下打入25～40 cm，以保證木樁穩(wěn)定；橫向木排直徑為8～10 cm，長度依照現(xiàn)場溝道情況確定，木樁與木樁間緊密排列。

4.1.3消能措施

由于侵蝕溝道末端縱坡比溝道中間大，當(dāng)侵蝕溝內(nèi)有明顯徑流匯集時，勢必會加大徑流流速與動能，因此除采用侵蝕溝中間控制措施外，還應(yīng)考慮對侵蝕溝內(nèi)的徑流采取消能與分散措施，結(jié)合侵蝕溝下游天然林內(nèi)的地表植被及枯落物的攔蓄功能，阻止侵蝕溝繼續(xù)向下發(fā)展。

消能措施采用灌草、塊石和柴捆三種形式。消能措施一般是由橫向工程向下延伸2 m鋪設(shè)。灌草消能植物以苔草、紫花野菊為主，配置少量的沙棘苗；塊石消能主要采用溝道內(nèi)和周邊的石塊進(jìn)行布設(shè)；柴捆消能可在溝道下游林地內(nèi)選取樹枝，捆扎成直徑30 cm的柴捆布設(shè)在橫向工程下游。

4.2植物措施

植被修復(fù)是以東靈山鄉(xiāng)土物種為主要目標(biāo)物種，通過人工促進(jìn)與自然恢復(fù)相結(jié)合的方式，提高地表植被覆蓋度，以增強(qiáng)雨水入滲，有效地降低水土流失。對侵蝕嚴(yán)重的區(qū)域采取栽植灌草的方式，加強(qiáng)其土壤侵蝕控制能力。灌木栽植山杏、沙棘、金露梅、三椏繡線菊等，以容器苗形式栽植，栽植密度3～5株/m2；草本植物栽植紫花野菊，栽植密度5墩/m2。對于侵蝕程度相對較弱的區(qū)域，采取撒播草種的方式提高這些區(qū)域的植被覆蓋度，草種選擇苔草和紫花野菊等。

4.3其他措施

加強(qiáng)旅游業(yè)管理，合理規(guī)劃旅游區(qū)建設(shè)，制定合理的旅游容量，嚴(yán)格控制旅游設(shè)施的建設(shè)數(shù)量，減少放牧及代步馬匹等的數(shù)量。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳，提高群眾的環(huán)保意識。做到防患于未然，減少植被破壞所導(dǎo)致的水土流失[5-6]。此外，還應(yīng)加大水土保持資金和科技投入，深入開展水土流失治理和生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究。

綜上所述，由于旅游活動的增加，北京東靈山地區(qū)水土流失加劇，以面蝕和溝蝕為主，其中溝蝕最嚴(yán)重。水土流失治理過程中應(yīng)遵循預(yù)防為主、全面規(guī)劃的原則，主要采用工程措施(包括橫向攔擋措施和消能措施等)和植物措施相結(jié)合的方法進(jìn)行防治。

[1] 劉麗麗.北京靈山地區(qū)旅游開發(fā)對環(huán)境的影響研究[J].首都師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,26(2):95-100.

[2] 謝軍飛,李延明.東靈山景區(qū)植被恢復(fù)實(shí)踐中氣象要素的特征分析[J].水土保持研究,2007,14(6):62-65.

[3] 李煒民,謝軍飛,李曉兵,等.東靈山-百花山景區(qū)土壤侵蝕的安全評價[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2007,22(4):62-65.

[4] 高賢明,馬克平,陳靈芝,等.旅游對北京東靈山亞高山草甸物種多樣性影響的初步研究[J].生物多樣性,2002,10(2):189-195.

[5] 周維祖,吳殿成,高飛,等.千山風(fēng)景區(qū)水土流失狀況與防治對策[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2006,12(2):127-128.

[6] 劉乃君,王立,蘆維忠,等.麥積山風(fēng)景名勝區(qū)水土流失防治探討[J].中國水土保持,2013(11):35-38.

(責(zé)任編輯徐素霞)

S157.2

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1000-0941(2016)08-0024-03

唐曉芬(1988—)，女，山東臨沂市人，碩士，主要從事生態(tài)修復(fù)及水土保持方面的工作。

2015-07-21