王俊峰

(黃河上中游管理局，陜西 西安 710021)

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黃河粗泥沙集中來源區(qū)沙棘生態(tài)項目減沙效果分析

王俊峰

(黃河上中游管理局，陜西 西安 710021)

沙棘；減沙效果；粗泥沙集中來源區(qū)

自1985年將沙棘作為黃土高原治理的突破口以來，黃河水利委員會在黃河粗泥沙集中來源區(qū)北部砒砂巖地區(qū)大規(guī)模開展了沙棘資源建設工程，并取得顯著成效；水利部1998年以來相繼在國家立項實施了晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程和晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程，形成了更大規(guī)模的治理效益?？偨Y了3個沙棘治理項目的完成情況，分析了其建設效益和減沙效果。3個項目在粗泥沙集中來源區(qū)累計保存沙棘面積22.679萬hm2，平均每年減沙2 414.6萬t。

黃河粗泥沙集中來源區(qū)總面積1.88萬km2，主要分布在黃河中游右岸皇甫川、清水川、孤山川、窟野河、禿尾河、佳蘆河、無定河、清澗河、延河等9條主要支流流域，涉及陜西和內蒙古兩省區(qū)的府谷、神木、榆陽、佳縣、米脂、綏德、子洲、橫山、靖邊、清澗、安塞、子長、達拉特、伊金霍洛、準格爾等15個縣旗。據統(tǒng)計，黃河粗泥沙集中來源區(qū)已完工的重大工程建設項目有沙棘資源建設工程(黃河水利委員會，1985—2000年)、晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程(水利部沙棘開發(fā)管理中心，1998—2010年)、晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程(水利部沙棘開發(fā)管理中心，2008—2012年)。

1　項目概況及工程完成情況

1.1沙棘資源建設工程

砒砂巖地區(qū)氣候干旱，自然植被稀疏，裸露砒砂巖區(qū)植被覆蓋度多在5%以下，生態(tài)環(huán)境極端脆弱，是黃土高原劇烈侵蝕中心和粗泥沙主要來源區(qū)，極難治理。從1985年開始，黃河水利委員會沙棘資源建設領導小組辦公室在內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗砒砂巖裸露區(qū)組織進行沙棘種植試驗3年，取得了成功，1988年后在東勝區(qū)、伊金霍洛旗、達拉特旗砒砂巖地區(qū)進行了試種推廣試驗，證明種植沙棘是治理砒砂巖區(qū)水土流失的有效措施。1990—1992年黃委沙棘資源建設領導小組辦公室在內蒙古砒砂巖地區(qū)進行了不同立地條件沙棘種植效果試驗和支毛溝種植推廣試驗，獲得了寶貴的經驗，證明利用沙棘治理砒砂巖區(qū)水土流失投資少、減沙效果好，是治理這一區(qū)域“地球環(huán)境癌癥”的良方。1993年以后，黃委在內蒙古砒砂巖地區(qū)的準格爾旗、伊金霍洛旗、達拉特旗、東勝區(qū)、杭錦旗等5個旗區(qū)開展了沙棘治理砒砂巖工程，1995年針對水土流失最嚴重、立地條件最惡劣的溝壑地帶，在準格爾旗實施了沙棘治理砒砂巖千條溝工程，大面積沙棘治理砒砂巖取得了突破性進展，引起了國內外的關注，水利部召開現(xiàn)場觀摩會進行了總結推廣。截至2000年，內蒙古砒砂巖地區(qū)中央累計下達專項投資2 000多萬元，沙棘累計種植面積5.333萬hm2，保存3.333萬hm2。

經核實，1985—2000年沙棘治理內蒙古砒砂巖工程在黃河粗泥沙集中來源區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗種植沙棘3.112萬hm2，保存1.945萬hm2。

1.2晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程

項目實施范圍選定在晉陜蒙接壤區(qū)，位于黃河多沙粗沙產沙區(qū)，總面積3.2萬km2，水土流失面積3萬km2，包括12個縣旗，即內蒙古自治區(qū)的準格爾旗、東勝區(qū)、達拉特旗、伊金霍洛旗、杭錦旗，山西省的偏關、五寨、河曲、神池，陜西省的府谷、榆林、綏德、神木。工程建設總規(guī)模2萬km2，工程建設總投資24.5億元，治理期為13年(1998—2010年)，項目終期目標達到治理小流域1 600條(平均一條20 km2)，年減少入黃泥沙1.7億t。建設單位為水利部沙棘開發(fā)管理中心。

根據項目中期檢查成果，截至2007年度，項目總投資47 602萬元，其中國家投資27 000萬元。根據由水利部批復的《項目年度計劃實施方案》，批復的歷年累計任務為25.667萬hm2，項目實際完成28.433萬hm2，累計完成計劃任務的111%。

經核實，1998—2007年晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程在黃河粗泥沙集中來源區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗和陜西省府谷縣、神木縣、榆陽區(qū)、綏德縣累計種植沙棘16.576萬hm2，若按70%保存率計算，則沙棘保存面積為11.603萬hm2。

1.3晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程

項目實施區(qū)窟野河流域地處黃土高原、鄂爾多斯高原、毛烏素沙地交界地段，是黃河粗泥沙的核心來源區(qū)之一，總面積8 706 km2，水土流失面積8 245 km2，涉及內蒙古鄂爾多斯市的東勝區(qū)、伊金霍洛旗、準格爾旗和陜西省榆林市的府谷縣、神木縣共計5個縣旗區(qū)。工程建設規(guī)模1 450 km2，工程建設總投資2.04億元(不含群眾投勞和產業(yè)配套)，治理期5年(2008—2012年)，項目終期目標新增林草覆蓋率16.7百分點，新增攔沙能力1 500多萬t，并促進項目區(qū)農民增收。建設單位為水利部沙棘開發(fā)管理中心。

截至2012年底，項目總投資32 461萬元，其中國家投資20 418萬元、群眾投勞投資12 043萬元；項目區(qū)治理面積已達到1 455.51 km2。

經核實，2008—2012年晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程在黃河粗泥沙集中來源區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗和陜西省府谷縣、神木縣累計種植沙棘13.044萬hm2，若按70%保存率計算，則沙棘保存面積為9.131萬hm2。

2　項目建設效益

2.1沙棘資源建設工程

2.1.1總結推廣了沙棘治理砒砂巖技術

砒砂巖區(qū)自然條件惡劣，治理難度極大，新中國成立以來，為了治理這一地區(qū)的水土流失，地方政府投入了大量的人力、物力和財力，采用過多種樹種、牧草進行試驗，但效果都不理想。沙棘治理砒砂巖試驗的成功具有劃時代的意義，由此總結的治理砒砂巖技術體系和大面積推廣的治理實踐經驗為全面根治黃土高原水土流失最難治理區(qū)域提供了治理理論和治理方法。

2.1.2減少了入黃泥沙

試驗觀測數(shù)據說明：在條件適宜的情況下，種植2年后沙棘樹高可達1.5 m；一般條件下，種植3～4年后沙棘樹高達1.8～2.5 m，基本郁閉成林。由于地面植被增加，地下根系發(fā)達，兼之枯枝落葉緩沖，因此降低了雨水對地面的沖擊強度，提高了土壤的入滲能力，減輕了土壤的溝蝕程度，溝道種植沙棘5年淤積泥沙厚度可達1 m以上，平均每公頃沙棘成林每年攔泥117.45 t，整個砒砂巖區(qū)沙棘保存面積3.333萬hm2，平均每年減沙391.5萬t，其中地處黃河粗泥沙集中來源區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗沙棘保存面積1.945萬hm2，平均每年減沙228.4萬t。據1997—1998年實地調查，部分郁閉度70%以上的溝道在大暴雨情況下，溝口基本沒有泥沙輸出。

2.1.3改善了生態(tài)環(huán)境

種植沙棘以后，項目區(qū)內生態(tài)環(huán)境發(fā)生了明顯變化，原來寸草不生的砒砂巖上長出了茂密的沙棘灌叢，并且植物種類和多度顯著增加。隨著沙棘林木的生長，木本、草本植物錯落相伴、共同發(fā)展的局面開始形成，天然植被全面恢復，生態(tài)環(huán)境得到改善。

2.2晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程

2.2.1減沙效果明顯

該項目治理規(guī)模累計達到2 843 km2，占治理前水土流失面積18 770 km2的15%。初步測算，該項目1998—2007年種植的沙棘林平均每年減沙2 846萬t，若其中粗沙量以80%計，則平均每年減少粗泥沙2 277萬t。

2.2.2生態(tài)環(huán)境有較大改善

項目區(qū)內生態(tài)環(huán)境發(fā)生了明顯變化，狐貍、野兔、山雞、蛇類等野生動物開始出沒。由于沙棘根系發(fā)達，且具有固氮作用，因而土壤肥力隨之增強。監(jiān)測研究表明，與背景土樣相比較，項目實施以來(沙棘生長期5年)土壤全氮增加0.09 g/kg，增長幅度為74.17%；土壤有機質由種植前的0.82 g/kg增加到2.21 g/kg，增長了169.51%。

2.2.3減災效益顯著

沙棘生態(tài)工程抑制砒砂巖地區(qū)的粗沙下泄，從長遠看可以起到延長下游萬家寨等水庫使用年限的作用，且可節(jié)省防洪、清淤及下游河道整治費用，其減災的間接效益難以計算。2002年，鄂爾多斯市最北端的達拉特旗遭遇百年不遇的大洪水，項目區(qū)內24 h降雨量高達128 mm，卻沒有形成災害；與之相對應的是，同一時間24 h降雨量僅為60 mm的非項目區(qū)卻嚴重成災，洪水幾乎摧毀了新中國成立以來所建設的全部水利工程設施。在流動和半流動沙漠區(qū)，種植沙棘產生的防風固沙作用，減少了風沙成災的幾率。截至2006年，沙棘工程建設使地處毛烏素沙漠南緣的陜西省榆林市榆陽區(qū)幾百公頃流動沙丘得到固定和半固定。

2.2.4經濟效益可觀

沙棘是優(yōu)良的經濟樹種，其果實、葉片乃至枝條均有經濟價值，可為種植者帶來較豐厚的經濟收入。項目區(qū)農民除種植、管護收入外還有采葉摘果收入，一大批農戶靠種植沙棘和采葉收果實現(xiàn)了脫貧致富，為當?shù)剞r業(yè)發(fā)展、農村致富、農民增收奠定了基礎。

2.2.5社會效益顯著

項目實施后整修、新建了大量的生產道路，增強了農村基礎設施；通過合同關系種植沙棘，為農村經濟發(fā)展、農民增收創(chuàng)造了新的途徑，一般村子戶均年收入在300～1 200元，最高村戶均年收入達到2 100元，促進了項目區(qū)農村的社會進步。

2.3晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程

2.3.1減沙效益十分明顯

根據項目監(jiān)測結果，項目區(qū)小流域種植沙棘以后，溝底形成沙棘植物攔沙壩，溝坡形成沙棘植物防蝕網，溝頭溝沿形成沙棘植物防護籬，河岸形成沙棘植物防護壩，沙地形成沙棘防風固沙林，綜合防護體系提高了砒砂巖地區(qū)的防洪抗旱能力，小流域沙棘林減沙率高達86%。經觀測計算，本項目每年減少入黃泥沙1 598.9萬t，其中80%是粒徑大于0.05 mm的粗泥沙。

2.3.2生態(tài)效益非常顯著

窟野河流域生態(tài)環(huán)境得到顯著改善，流域新增林草覆蓋率16.7百分點，大面積溝壑區(qū)和風沙區(qū)由寸草不生的惡劣地貌變成生物多樣性豐富的沙棘林地，調節(jié)了項目區(qū)小氣候，有效防治了土壤沙化。

2.3.3經濟效益非?？捎^

項目區(qū)已經有一大批農戶靠種植沙棘采收果葉實現(xiàn)了脫貧致富。沙棘種植4年后開始掛果，據調查，冬季農閑時節(jié)，農民采摘沙棘果實每人每天收入100多元。據計算，項目區(qū)沙棘生態(tài)林平均每年生產帶枝沙棘果750 kg/hm2,帶枝沙棘果收購價格1.4元/kg,項目區(qū)沙棘林僅采果一項，農民每年增收12 678萬元，人均增收450元。

2.3.4社會效益十分突出

沙棘主要種植區(qū)都是沒有植被、難以利用的土地，土地評價等級為難以利用地，沙棘種植后改良了土壤、增加了植被，形成了利用價值高的沙棘林，土地利用率顯著提高。沙棘資源開發(fā)利用在當?shù)匦纬闪丝沙掷m(xù)發(fā)展的產業(yè)，加快了當?shù)厝罕娒撠氈赂槐夹】档牟椒?，促進了農村經濟的發(fā)展，提高了農民整體素質，帶動了農村文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生等事業(yè)的發(fā)展。

3　沙棘投資項目減沙作用研究

3.12007年前后重點支流泥沙變化情況分析

黃河粗泥沙集中來源區(qū)已完工的3個沙棘重大工程建設項目全部在窟野河、皇甫川流域，分析窟野河、皇甫川流域水沙變化情況，可以了解沙棘投資項目的減沙作用。

根據窟野河、皇甫川把口站實測來沙量(表1)分析，各時段實測來沙量與1954—1969年系列比較，1954—2007年系列來沙量減少28.7%，1954—2013年系列來沙量減少35.6%；與1954—2007年系列比較，1954—2013年系列來沙量減少9.6%；與1954—2007年系列比較，2008—2013年系列來沙量減少95.8%。

表1　窟野河、皇甫川把口站實測來沙量　萬t/a

以上分析說明，2008年以來，窟野河流域、皇甫川流域來沙量顯著減少，而且兩條流域變化規(guī)律顯示出完全一致的特點。

3.2沙棘投資治理項目減沙作用分析

窟野河和皇甫川來沙減少狀況受到降雨和下墊面兩個主要因素影響。

3.2.1降水因素的影響

降水因素主要是暴雨，包括雨強、雨量等。攔沙工程項目區(qū)典型雨量站實測40年以上降雨數(shù)據顯示，該區(qū)域出現(xiàn)的大暴雨主要發(fā)生在1995年以前，此后沒有發(fā)生過同等及其以上強度的大暴雨，可以說由于降雨強度減少，直接減少了窟野河和皇甫川的來沙量。

3.2.2下墊面因素的影響

窟野河和皇甫川流域下墊面變化情況受多方面因素的影響，已完工的3個沙棘投資治理項目就是其中的一個方面。1985—2000年內蒙古砒砂巖地區(qū)沙棘資源建設工程在攔沙工程項目區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗種植沙棘保存面積1.945萬hm2，平均每年減沙228.4萬t。1998—2007年晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程在攔沙工程項目區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗和陜西省府谷縣、神木縣、榆陽區(qū)、綏德縣種植沙棘保存面積11.603萬hm2，平均每年減沙1 021.1萬t。2008—2012年晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程在攔沙工程項目區(qū)的內蒙古準格爾旗、伊金霍洛旗和陜西省府谷縣、神木縣種植沙棘保存面積9.131萬hm2，平均每年減沙1 165.1萬t。

3.3沙棘投資項目的影響和作用

1985年以來實施的內蒙古砒砂巖地區(qū)沙棘資源建設工程、晉陜蒙砒砂巖區(qū)沙棘生態(tài)工程、晉陜蒙砒砂巖區(qū)窟野河流域生態(tài)減沙工程在治理砒砂巖區(qū)水土流失、減少入黃泥沙、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、促進農民增收等方面都取得了可喜的成績，在攔沙工程項目區(qū)有關縣旗累計保存沙棘面積22.679萬hm2，大部分屬于窟野河和皇甫川流域，年均減沙2 414.6萬t，對窟野河和皇甫川流域來沙量的逐年減少發(fā)揮了重大作用。

(責任編輯徐素霞)

S157.433;S793.5

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1000-0941(2016)09-0086-03

王俊峰(1965—)，男，陜西扶風縣人，高級工程師，主要從事水土保持與項目管理工作。

2016-07-21