高健健，艾紹周，黨維勤，吳冠宇，張榆興

(1.黃河水利委員會(huì) 綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站，陜西 榆林 719000；2.黃土高原水土保持與生態(tài)修復(fù)國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 榆林 719000；3.陜西省水利廳，陜西 西安 710004)

水土保持是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。多年來(lái)，我國(guó)的水土保持工作在保護(hù)水土、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面取得了令人矚目的成績(jī)[1]。為了進(jìn)一步加強(qiáng)水土保持宣傳教育和提高水土保持工作的科技水平，水利部于2004年在全國(guó)范圍內(nèi)啟動(dòng)了水土保持科技示范園區(qū)的創(chuàng)建活動(dòng)[2-3]。水土保持科技示范園是集技術(shù)示范、科研試驗(yàn)、技術(shù)培訓(xùn)、教育宣傳、產(chǎn)業(yè)培育等多種功能為一體的綜合園區(qū)。辛店溝水土保持示范園位于黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)，是黃河中游多沙粗沙主要來(lái)源區(qū)的一條具有代表性的小流域，對(duì)其開(kāi)展水土保持示范建設(shè)，對(duì)在黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)尋求科學(xué)的治理模式和措施，減少入黃泥沙、改善生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。辛店溝水土保持示范園于2020年4月順利通過(guò)省級(jí)水土保持示范園評(píng)審和國(guó)家級(jí)水土保持科技示范園初評(píng)，為促進(jìn)區(qū)域水土保持示范園建設(shè)提供了良好示范。鑒于此，本研究以該園區(qū)為例，分析其規(guī)劃思路、目標(biāo)定位、功能分區(qū)等，以期為打造特色鮮明、理念先進(jìn)、科教融合的水土保持科技示范平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支持，也為促進(jìn)區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 園區(qū)概況

辛店溝水土保持示范園( 37°29′00″～37°31′00″N、110°16′45″～110°20′00″E)位于榆林市綏德縣城區(qū)，園區(qū)總面積約1.44 km2，具有獨(dú)立自主產(chǎn)權(quán)。園區(qū)海拔840～1 040 m，以梁峁坡地貌為主，溝壑密度7.26 km/km2，屬于典型的黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)地貌；氣候?yàn)榇箨懶詼貛О敫珊导撅L(fēng)氣候，年均氣溫9.7 ℃，年均降水量475.1 mm，降水70%以上集中于6—9月份，且多以暴雨形式出現(xiàn)[4-6]；土壤類型以黃綿土為主，約占65%以上。經(jīng)過(guò)多年治理，綏德縣林草植被覆蓋度由60多年前的5%提高到目前的75%以上，昔日空山禿嶺已變成林草茂密的花果山，水土流失治理度達(dá)86%，攔沙率高達(dá)98%。特別是園區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，素有天然氧吧之稱，已然成為綏德縣山清水秀的后花園，引領(lǐng)著當(dāng)?shù)厮亮魇е卫硇路较?，輻射帶?dòng)了周邊地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境改善和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 園區(qū)水?，F(xiàn)狀及主要經(jīng)驗(yàn)

2.1 水?，F(xiàn)狀

園區(qū)以小流域?yàn)閱卧?、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃，堅(jiān)持治溝與治坡相結(jié)合，生物措施、耕作措施與工程措施相結(jié)合的綜合治理模式。在南部、中部、北部配置了不同的水土流失治理措施：北部以涵養(yǎng)水源的天然次生林為主；中部水土保持工程措施和林草措施相結(jié)合；南部以農(nóng)田林果為主。

從整體地形地貌、土壤侵蝕特點(diǎn)看，園區(qū)內(nèi)的峁邊線和坡腳線把地貌切割為3個(gè)各具特征的類型地帶，水土流失均以水力侵蝕為主，并伴有不同程度的重力侵蝕。其中：峁邊線以上為梁峁坡，以濺蝕、細(xì)溝和沖溝侵蝕為主；峁邊線以下、坡腳線以上的溝谷坡，水力侵蝕和重力侵蝕都較為活躍，以小型溝谷擴(kuò)張、溝頭前進(jìn)和陡坡懸崖滑坡、崩塌、瀉溜等為主；坡腳線以下為溝谷底，主要為洪水和泥沙輸移的通道，以下切、溯源侵蝕為主。

2.2 主要經(jīng)驗(yàn)

(1)統(tǒng)一規(guī)劃，綜合治理。依照水土流失規(guī)律，采取自上而下的坡面防沖和自下而上的溝壑控制的布設(shè)方法進(jìn)行治理。在溝道內(nèi)布設(shè)22座淤地壩，以小型為主，形成壩系；在陡坡地造林種草，緩坡地興修地埂和梯田；流域逐步向“溝道川臺(tái)化，梁峁梯田化，荒山陡坡搞綠化”發(fā)展。自1980年以來(lái)，流域內(nèi)治理標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，攔蓄能力增大，經(jīng)歷1994年“8·4”、2012年“7·15”和2017年“7·26”等多次暴雨，可以達(dá)到“泥土不下山，洪水不出溝”的效果。

(2)點(diǎn)面結(jié)合，示范引領(lǐng)。圍繞水土保持試驗(yàn)研究、小流域綜合治理、示范推廣等工作，創(chuàng)建了陜北第一個(gè)水土保持試驗(yàn)基地、陜北第一座大型淤地壩、陜北第一塊水平梯田、陜北第一個(gè)山地果園等諸多“第一”。實(shí)行點(diǎn)面結(jié)合、條塊結(jié)合，以此為示范樣板，輻射帶動(dòng)黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)水土保持工作。

(3)合理布局，科學(xué)實(shí)施。在措施的布局上，依照自然地貌特征和土壤侵蝕規(guī)律，總結(jié)了“從峁頂?shù)綔系?，層層設(shè)防、節(jié)節(jié)攔蓄”的黃土丘陵溝壑區(qū)第一套“三道防線”理論，提出了“以小流域?yàn)閱卧?，山水田林路統(tǒng)一規(guī)劃，工程措施與生物措施相結(jié)合，治溝與治坡相結(jié)合”的綜合治理方略，形成了溝底淤地壩相連、梁峁臺(tái)地覆蓋、梯田居頂、坡洼地水平溝貫穿、集雨場(chǎng)科學(xué)布局的綜合性園區(qū)。

3 規(guī)劃原則及目標(biāo)

3.1 規(guī)劃原則

以習(xí)近平生態(tài)文明思想為指導(dǎo)，堅(jiān)持人與自然和諧共生、綠水青山就是金山銀山、山水林田湖草是生命共同體，結(jié)合榆林市黃土高原生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)，以綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展為基本途徑，以發(fā)展民生水保為基礎(chǔ)，將園區(qū)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)理念相契合，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相融合，實(shí)現(xiàn)小流域水土流失綜合治理向田園綜合體的轉(zhuǎn)變，為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展作出示范。

3.2 總體目標(biāo)

立足辛店溝生態(tài)環(huán)境改造提升，表達(dá)黃土高原丘陵溝壑區(qū)生態(tài)基底，濃縮地區(qū)水土保持與生態(tài)防護(hù)手段，集中展現(xiàn)水保與生態(tài)科學(xué)技術(shù)的巨大價(jià)值，將生態(tài)科普融入景觀空間，力爭(zhēng)將辛店溝水土保持示范園建成集“水保示范、監(jiān)測(cè)試驗(yàn)、成果展示、科普教育、休閑觀光”等為一體的水土保持綜合示范園區(qū)，努力使其成為黃土高原綜合治理的典型，并向全國(guó)示范推廣，輻射帶動(dòng)榆林市周邊社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)文明的高質(zhì)量發(fā)展。

4 建設(shè)內(nèi)容及功能分區(qū)

2017年以來(lái)，園區(qū)以實(shí)施陜西省水利廳省級(jí)水利發(fā)展資金項(xiàng)目作為實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的重要契機(jī)，以落實(shí)生態(tài)文明理念，突出水土保持科研特色，堅(jiān)持以園養(yǎng)園、可持續(xù)發(fā)展原則，立足實(shí)情，科學(xué)謀劃，統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。主要分為水土流失觀測(cè)試驗(yàn)區(qū)、壩系集雨節(jié)灌區(qū)、科研交流示范區(qū)、高效水保植物展示區(qū)、高效農(nóng)業(yè)利用區(qū)和生態(tài)自然修復(fù)區(qū)等6個(gè)一級(jí)功能區(qū)(圖1)，每個(gè)一級(jí)功能區(qū)由若干水保設(shè)施及功能設(shè)施組成。

圖1 辛店溝水土保持示范園功能分區(qū)

4.1 水土流失觀測(cè)試驗(yàn)區(qū)

水土流失觀測(cè)是園區(qū)的特色與基礎(chǔ)。利用區(qū)位優(yōu)勢(shì)，集中連片建設(shè)水土保持徑流小區(qū)，包括全國(guó)規(guī)模最大的全坡面自然徑流場(chǎng)，同時(shí)布設(shè)有措施較為完善的水土流失觀測(cè)站網(wǎng)體系，且觀測(cè)時(shí)間序列長(zhǎng)。園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有徑流小區(qū)29個(gè)，其中：不同水土保持措施因子小區(qū)9個(gè)(始建于1980年)，分別為荒坡地、休閑地、灌木林、農(nóng)坡地、草地、灌草混交、喬灌混交、喬木混交、喬木林地小區(qū)；不同坡度因子小區(qū)10個(gè)(建成于2018年)，5°、10°、15°、20°和25°各2個(gè)；原地貌自然徑流小區(qū)4個(gè)(建成于2019年)，坡面為人工林，峁坡上為荒草地，坡面坡度27°，峁坡坡度48°；梯田效益小區(qū)3個(gè)；恢復(fù)林業(yè)課題措施因子小區(qū)3個(gè)。通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)，基本摸清了黃丘一副區(qū)小流域產(chǎn)水產(chǎn)沙規(guī)律，為不同下墊面條件下的水沙試驗(yàn)研究提供了數(shù)據(jù)支撐，并取得大量科研成果。

4.2 壩系集雨節(jié)灌區(qū)

壩系集雨節(jié)灌區(qū)以“節(jié)水優(yōu)先”為建設(shè)思路，致力于水土流失綜合治理模式研究，將溝道淤地壩建設(shè)模式與雨水集蓄、高效節(jié)水灌溉相結(jié)合。目前園區(qū)共有22座淤地壩，以壩系為骨干，承擔(dān)防洪、攔沙、蓄水和壩地高效利用等不同功能。主要體現(xiàn)為淤地壩結(jié)構(gòu)示范展示、壩坡景觀試驗(yàn)示范、淤地壩高效利用及溝頭防護(hù)等。利用無(wú)定河引水工程，以園區(qū)內(nèi)4座集雨場(chǎng)為蓄水點(diǎn)，進(jìn)行節(jié)水灌溉集中示范展示，主要為噴灌、微噴灌、滴灌技術(shù)試驗(yàn)示范等。

4.3 科研交流示范區(qū)

利用閑置房屋資源，建立集科研、交流、培訓(xùn)、拓展、會(huì)議、住宿、餐飲為一體的黃河辛店溝科研交流中心，成為當(dāng)?shù)乜茖W(xué)試驗(yàn)、教育培訓(xùn)、會(huì)議交流的理想場(chǎng)所。以陜北窯洞為特色，配套設(shè)施齊全，可同時(shí)容納112人入住，滿足不同層次人員會(huì)議和培訓(xùn)需求；配備包間與自助餐廳，可容納100多人同時(shí)就餐，以陜北風(fēng)味特色美食為主；配有2 200 m2的拓展基地，可同時(shí)滿足不同年齡段、約100人的訓(xùn)練需求，有高空斷橋、攀巖墻、畢業(yè)墻等設(shè)施。此外，還配套籃球和乒乓球等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所及設(shè)施，可供賓客休閑健身；建有文化陳列室，展示園區(qū)歷史文化、發(fā)展歷程等，向外界打開(kāi)了了解綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站乃至黃土高原水土保持工作的一扇窗口。

4.4 水保高效作物展示區(qū)

以發(fā)展地域特色、致力植物高效示范為目的，引進(jìn)適宜當(dāng)?shù)氐母咝Ы?jīng)濟(jì)林樹(shù)種，發(fā)掘引種培育的科研價(jià)值。集中整治辛店溝的壩地、臺(tái)地等，栽植北美海棠、碧桃、榆葉梅、銀杏、白皮松、暴馬丁香、四季玫瑰、連翹等1.54 hm2，栽培苗木8種共3.8萬(wàn)株；引進(jìn)巨菌草、高丹草等4種菌草共0.4 hm2，栽植油用牡丹6.67 hm2共42 000株。同時(shí)，建立了2.8 hm2黃土高原高效水土保持植物示范園，栽植了文冠果、長(zhǎng)柄扁桃、山桃、山杏、大果沙棘等，進(jìn)行新品種示范。目前，園區(qū)正在利用打孔植草方法開(kāi)展高陡邊坡綠化工作，成活率在90%以上，下一步可有效推廣。

4.5 高效農(nóng)業(yè)利用區(qū)

在地勢(shì)開(kāi)闊平坦、光照充足、通風(fēng)良好等立地條件下選擇在小石溝南窯峁處建設(shè)不同功能、不同類型的溫室5座，有文洛溫室、半坡式溫室、兩連體溫室、日光溫室等，總面積3 000 m2。同時(shí)，配合現(xiàn)有集雨場(chǎng)，通過(guò)噴灌、滴灌等灌溉措施，集中展示節(jié)水灌溉、高效農(nóng)業(yè)等。其中：文洛溫室配置智能化、自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可科學(xué)培育高效水土保持植物，科普展示現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植模式、無(wú)土栽培、立體種養(yǎng)等；半坡式、兩連體和日光溫室以種植冬棗、蔬菜等為主。園區(qū)溫室類型豐富、功能齊全，起到了科普示范、科學(xué)研究、集中展示的作用，打造了先進(jìn)智能生態(tài)園，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物高效利用，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了示范展示窗口。

4.6 自然生態(tài)修復(fù)區(qū)

該區(qū)主要對(duì)園區(qū)內(nèi)的荒山荒坡進(jìn)行補(bǔ)植封育，在園區(qū)內(nèi)自然條件非常惡劣的陡坡采取種植藤本植物等方式恢復(fù)自然植被，凈化流域水質(zhì)，防止風(fēng)蝕、水蝕，從而達(dá)到生態(tài)防護(hù)的目的。

5 特色功能

辛店溝水土保持示范園是科學(xué)研究型園區(qū)，現(xiàn)已成為水利部黃土高原水土流失過(guò)程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、水利部水土保持生態(tài)工程技術(shù)研究中心野外觀測(cè)試驗(yàn)基地、國(guó)家林業(yè)局黃土高原水土保持與生態(tài)修復(fù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、綏德真實(shí)性檢驗(yàn)站、清華大學(xué)黃丘一副區(qū)科研教學(xué)基地、北京師范大學(xué)黃土高原教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地、南京師范大學(xué)黃土高原科研教學(xué)基地、西北農(nóng)林科技大學(xué)黃丘一副區(qū)科研教學(xué)基地、西安理工大學(xué)黃丘一副區(qū)科研教學(xué)基地、榆林市專家工作站、榆林學(xué)院實(shí)踐教學(xué)基地等，與眾多科研院所、大學(xué)建立了長(zhǎng)期學(xué)術(shù)交流、合作關(guān)系，開(kāi)創(chuàng)了資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利雙贏的新局面。

此外，園區(qū)建設(shè)發(fā)掘壩系治理的科研價(jià)值，吸引院士合作，開(kāi)展黃土高原淤地壩風(fēng)險(xiǎn)孕育機(jī)理與潰決仿真、預(yù)警分析及抗沖加固技術(shù)課題研究，具有科學(xué)研究及社會(huì)影響的雙重作用。比如，首次采用高強(qiáng)耐磨抗老化的土工袋(內(nèi)填壓實(shí)黃土)及防滲高強(qiáng)土工膜組成的新型材料，作為臺(tái)階式溢洪道的鋪設(shè)材料，創(chuàng)新階梯式溢洪道泄水技術(shù)，因地制宜，就地取材，創(chuàng)新了典型黃土高原區(qū)淤地壩泄水技術(shù)，有著深遠(yuǎn)的科研及生產(chǎn)推廣價(jià)值。2020年8月29日，陳祖煜、王光謙、鄭曉靜、崔鵬、陳云敏、倪晉仁、王秋良、彭建兵等8位中科院院士及來(lái)自全國(guó)的80多位專家學(xué)者齊聚辛店溝，共商共議建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、新工藝新型淤地壩，推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的措施及建議。

6 結(jié) 語(yǔ)

黨的十九大對(duì)生態(tài)文明建設(shè)提出了明確要求，辛店溝水土保持示范園積極貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展系列重要講話精神，踐行綠水青山就是金山銀山理念，發(fā)揮典型帶動(dòng)和示范輻射作用，順應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求，與時(shí)俱進(jìn)；站在發(fā)展前沿，圍繞鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，緊密服務(wù)于脫貧攻堅(jiān)、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，服務(wù)于黃丘一副區(qū)生態(tài)環(huán)境改善；立足區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)，在科學(xué)研究型功能的基礎(chǔ)上，不斷挖掘和完善提高科普教育功能，發(fā)揮園區(qū)科普宣傳和科技引領(lǐng)作用；在本區(qū)域探索試驗(yàn)研究、治理思路、示范技術(shù)和治理經(jīng)驗(yàn)等，對(duì)于促進(jìn)黃丘一副區(qū)乃至黃土高原水土保持示范園建設(shè)工作意義重大。