王可壯，陳天林，丁愛強，韓 芬，何 倩

(1.平?jīng)鍪兴帘３挚茖W研究所，甘肅 平?jīng)?44000； 2.甘肅省水利廳 水土保持中心，甘肅 蘭州730070)

河西走廊地區(qū)位于甘肅省西北部祁連山和北山之間，是國家“兩屏三帶一區(qū)多點”生態(tài)安全屏障及甘肅省“四屏一廊”生態(tài)安全屏障的重要組成部分，在國家生態(tài)建設中具有重要的戰(zhàn)略地位[1-2]。受特殊自然條件影響，河西走廊地區(qū)生態(tài)脆弱，氣候干旱，土地荒漠化嚴重。為加快防治水土流失步伐，保護水土資源，維護區(qū)域生態(tài)安全，2020年甘肅省水利廳立項對河西走廊地區(qū)現(xiàn)有的水土保持措施進行了全面調(diào)查和系統(tǒng)梳理，并在此基礎上提出了新時代河西走廊地區(qū)水土流失防治模式，旨在為河西走廊地區(qū)水土流失綜合防治及經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供理論與技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然概況

河西走廊地區(qū)(92°13′～104°46′E ，36°31′～42°57′N)位于中國西北部的甘肅省，涉及酒泉市、嘉峪關(guān)市、張掖市、武威市和金昌市。區(qū)內(nèi)光熱充足，年日照時數(shù)2 550～3 500 h，年太陽輻射強度4 800～6 400 MJ/m2，年均氣溫5.8～9.3 ℃；蒸發(fā)強烈，年均蒸發(fā)量高達2 500 mm，但降水較少，年降水量15～375 mm；年均風速2～5 m/s，年大風(日最高風速超過17 m/s)日數(shù)達60 d以上，春冬兩季沙塵暴頻發(fā)。地勢南高北低，南部祁連山山地海拔3 000～5 000 m、中部走廊平原海拔1 000～1 500 m、北部北山山地海拔1 500～2 500 m。區(qū)內(nèi)有石羊河、黑河和疏勒河三大內(nèi)流河水系。

1.2 水土流失現(xiàn)狀

河西走廊地區(qū)特殊的自然環(huán)境導致其風蝕、水蝕、鹽漬化、凍融侵蝕并存。根據(jù)《全國水土保持區(qū)劃(試行)》，河西走廊地區(qū)共涉及河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)、祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)2個三級區(qū)。其中，祁連山山地水源涵養(yǎng)保土區(qū)總面積為8.35萬km2，主要為祁連山山地及其西部余脈，以中高山地和山間盆地為主，海拔2 000～4 000 m，屬溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)，年降水量50～410 mm，以水力侵蝕為主，局部地區(qū)兼有風力侵蝕和凍融侵蝕，侵蝕強度以輕度、中度為主。此區(qū)因地處高海拔且屬凍土地貌，土壤堅硬，地下水難以下滲和儲存，為傳統(tǒng)林區(qū)和牧場，持續(xù)墾荒、過度放牧使草原“三化”(退化、沙化、鹽堿化)面積逐漸擴大，植被逆向演替、退化嚴重，水土流失加劇。河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)涉及酒泉市、嘉峪關(guān)市、張掖市、金昌市、武威市5市的16個縣(市、區(qū))，總面積15.46萬km2，以平原低山盆地為主，地勢平坦狹長，海拔1 000～1 500 m，屬溫帶大陸性干旱氣候區(qū)，年降水量40～360 mm，以風力侵蝕為主，侵蝕強度以中度、強烈、極強烈為主，風力剝蝕和流沙堆積作用明顯，沙塵暴頻繁。此區(qū)水土流失主要由自然因素和人為因素造成，自然因素以風蝕為主；人為因素主要是人口不斷增加、不合理利用水土資源，引發(fā)綠洲生態(tài)系統(tǒng)的退化?！?020年甘肅省水土保持公報》顯示，河西走廊地區(qū)5市水土流失面積為129 334.85 km2。其中：劇烈侵蝕面積29 884.08 km2，占比23.11%；極強烈侵蝕面積17 880.88 km2，占比13.83%；強烈侵蝕面積7 607.58 km2，占比5.88%；中度侵蝕面積11 012.02 km2，占比8.51%；輕度侵蝕面積62 950.29 km2，占比48.67%。

1.3 水土保持現(xiàn)狀

根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)復核劃分成果》、《甘肅省人民政府關(guān)于劃定省級水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)的公告》(甘政發(fā)〔2016〕59號)，河西走廊地區(qū)省級水土流失重點預防區(qū)包括河西走廊省級水土流失重點預防區(qū)和祁連山省級水土流失重點預防區(qū)，共18 053 km2，涉及56個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、場、站)；河西走廊地區(qū)省級水土流失重點治理區(qū)包括內(nèi)陸河流域省級水土流失重點治理區(qū)和黃河干流省級水土流失重點治理區(qū)，共8 296 km2，涉及115個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、場、站)，見圖1。

圖1 河西走廊地區(qū)省級水土流失“兩區(qū)”劃分

《2020年甘肅省水土保持公報》統(tǒng)計顯示，截至2020年底，河西走廊地區(qū)5市累計治理水土流失面積24 043.9 km2，其中“三田”建設425.6 km2，水保林6 899.9 km2，荒坡種草1 883.3 km2，封山育林3 844.9 km2，封坡育草5 246.1 km2，引洪漫地33.9 km2，其他措施5 710.2 km2；建成塘壩44座、水窖25 365個、澇池1 736個、谷坊4 552座、溝頭防護1 194道。

河西走廊地區(qū)依托國家水土保持重點工程、三北防護林工程等項目，在水土保持生態(tài)建設方面取得了顯著成效，2020年水土保持率達到53.13%。

2 已取得的效益

2.1 保水保土效益

截至2020年底，河西走廊地區(qū)5市累計實施林草措施治理面積為87.832 萬 hm2，封禁措施治理面積為90.910萬hm2，由相關(guān)保水定額和保土定額[3]可得，在林草和封禁措施的綜合治理下年保水能力達到3 449.90萬m3、年保土能力達到4 585.56萬t(見表1)。

表1 保水保土效益

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，河西走廊農(nóng)田防護防沙區(qū)治理前土壤侵蝕模數(shù)為 3 000 t/(km2·a)，經(jīng)過鋪設麥草方格沙障、栽植喬灌木，土壤侵蝕模數(shù)下降了65%左右。

2.2 生態(tài)效益

在河西走廊地區(qū)建設農(nóng)田防護林，構(gòu)建了帶、片、網(wǎng)相配套的綠洲農(nóng)田防護帶，起到了固土防沙作用，保護了農(nóng)田，同時改善了土壤的理化性質(zhì)，抑制了土壤退化，增強了土壤的有機質(zhì)及養(yǎng)分含量，促進了土壤生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。隨著區(qū)域林草覆蓋面積增大，提高了風沙地和荒草地植被覆蓋度，改善了局部生態(tài)環(huán)境，有效調(diào)節(jié)了區(qū)域小氣候，增強了生態(tài)系統(tǒng)功能，提高了區(qū)域抗御自然災害的能力，促進了生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)，有利于人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展、和諧相處。

2.3 經(jīng)濟效益

一方面，經(jīng)過多年的水土流失治理，尤其是防風固沙體系建立后，減少了農(nóng)作物受風沙的侵害，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。另一方面，通過示范推廣特色產(chǎn)業(yè)，激發(fā)了農(nóng)戶與合作社、公司合作的積極性，加速推動了土地流轉(zhuǎn)，調(diào)整了當?shù)胤N植業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了土地利用效率和農(nóng)民的收入。如近年來，八步沙林場按照“公司+基地+農(nóng)戶”的模式，流轉(zhuǎn)2 500多貧困戶800 hm2土地，種植經(jīng)濟林、肉蓯蓉、枸杞、紅棗、蔬菜等，幫助山區(qū)移民群眾發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)。2020年，移民區(qū)蔬菜產(chǎn)量達到7萬t，實現(xiàn)產(chǎn)值1.4億元。另外，林場每年壓沙造林可帶動周邊800多名群眾務工，實現(xiàn)人均穩(wěn)定增收1.2萬元以上。

3 防治模式探討

在了解河西走廊地區(qū)自然環(huán)境、水土流失狀況、水土保持現(xiàn)狀的基礎上，通過對地區(qū)現(xiàn)有的水土保持措施全面調(diào)查和系統(tǒng)梳理，對措施實施后取得效益進行分析， 并在“山水林田湖草沙”一體化保護和綜合治理理念的指導下，結(jié)合現(xiàn)有成熟的水土流失防治模式，提出新時代河西走廊地區(qū)“一體系，兩產(chǎn)業(yè)”的水土流失綜合防治模式。

3.1 一體系——“三區(qū)”綜合防治體系

結(jié)合風沙流運動規(guī)律、立地類型分布規(guī)律和人為干預程度，從荒漠到綠洲依次將荒漠過渡帶劃分為天然灌叢沙堆封育保護阻沙區(qū)、灌草沉沙固沙區(qū)、人工防護林封沙區(qū)。

3.1.1 天然灌叢沙堆封育保護阻沙區(qū)

根據(jù)灌木發(fā)育階段、培育目標和生長演替規(guī)律，該區(qū)采取“自然恢復+人工撫育”的方法，依靠自然力量，輔以封禁、移植、管護、撫育等人工措施，逐步增加灌木覆蓋度，起到固沙封沙作用[4]。自然恢復：選擇具有植被恢復能力的區(qū)域，設置鐵蒺藜和水泥樁圍欄,封禁保護，依靠自然力量，快速恢復植被。人工撫育：封育自然植被的同時，在6—8月的雨季采用人工輔助飛播和直播的方式播種沙蒿、花棒等鄉(xiāng)土植物，促進植被恢復。

3.1.2 灌草沉沙固沙區(qū)

在原有植被的基礎上，該區(qū)實施“沙障+植物”的工程措施與林草措施相結(jié)合的綜合治理方式[5]，點、線、面結(jié)合，在迎風坡布設草方格、黏土、尼龍網(wǎng)等沙障，防風固沙。其中，草方格沙障布設于靠近農(nóng)田邊緣一側(cè)；黏土沙障對位配置在草方格沙障之后；尼龍網(wǎng)沙障對位配置于流動沙丘的中上部位。在丘間低地營造黑果枸杞、沙棗、沙棘和文冠果等兼具保持水土功效和經(jīng)濟效益的小型喬木或灌木，也可喬灌混交，造林密度依據(jù)當?shù)氐乃殖休d力確定。

3.1.3 人工防護林封沙區(qū)

本著適地適樹的原則，充分發(fā)揮基于防護林帶的整體防護功能，該區(qū)配置多樹種混交林，優(yōu)化防護林體系[6]。喬木樹種主要為新疆楊，其生長速度快、適應性強，此外可選擇沙棗、胡楊等；灌木樹種可選擇檉柳、沙棘等。林帶可為帶狀或網(wǎng)格狀，主林帶與主風向垂直，透風系數(shù)為0.6～0.7，主林帶帶距為成年樹高的15～20倍；副林帶帶距按實際需求而定，但也要因地制宜，確保帶內(nèi)的農(nóng)田既不會積沙沉沙，也不會因風蝕形成驢槽地。

3.2 兩產(chǎn)業(yè)——沙產(chǎn)業(yè)+生態(tài)旅游業(yè)

3.2.1 沙產(chǎn)業(yè)

依靠干旱區(qū)的獨特氣候特點和區(qū)位優(yōu)勢，合理利用水土資源，以“科研+基地+農(nóng)戶”的形式在灌草沉沙固沙區(qū)發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，提高當?shù)剞r(nóng)戶的經(jīng)濟收入。如在流沙上營造梭梭林和白刺等，發(fā)展肉蓯蓉和鎖陽產(chǎn)業(yè)；在丘間地可種植紅果枸杞、黑果枸杞和棗樹等，發(fā)展干果產(chǎn)業(yè)，也可發(fā)展養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，如散養(yǎng)雞等。

3.2.2 生態(tài)旅游業(yè)

依托典型的荒漠、綠洲景觀，如丹霞地貌、雅丹地貌、沙丘地、林地、草地、草場花卉地、鳥類棲息地、極端與特殊氣候顯示地等，發(fā)展自然景觀旅游業(yè)；利用人文景觀，如歷史事件發(fā)生地、廢城與聚落遺跡、教學科研實驗場館、佛塔、石窟等，發(fā)展文化旅游業(yè)；利用時代精神開發(fā)特色旅游項目，如八步沙林場“兩山”理論實踐創(chuàng)新基地，就是利用八步沙林場的沙地、林地、草地等自然資源和傳統(tǒng)村落，打造體現(xiàn)“六老漢”等治沙人的當代愚公精神和幾代治沙人的群體智慧，兼具黨性教育、生態(tài)研學、綠洲休閑，以及鄉(xiāng)愁記憶的示范生態(tài)旅游基地。

4 結(jié) 語

在新時代下，依據(jù)各區(qū)域水土流失現(xiàn)狀、自然地理條件、國土空間規(guī)劃、經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢，以實現(xiàn)“十四五”期間水土保持率目標為導向，以鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設為切入點，在河西走廊地區(qū)“一體系，兩產(chǎn)業(yè)”水土流失綜合防治模式下，充分拓展水土保持的生態(tài)服務功能，實現(xiàn)各階段水土保持率目標值，進一步提升水土保持功能和生態(tài)服務價值，實現(xiàn)社會經(jīng)濟持續(xù)增長。