摘 要：水土流失問題在山區(qū)、丘陵地帶及氣候干燥、植被覆蓋率低的地區(qū)尤為嚴重，不僅會導致土壤質(zhì)量下降、肥力降低，還會影響植被生長和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。闡述了水土流失規(guī)律，介紹了生態(tài)修復技術(shù)，并以某地區(qū)生態(tài)修復工程為例，分析了該地區(qū)人類活動及其他因素對周邊環(huán)境的破壞和對生態(tài)環(huán)境的影響，探討分析了農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)的應用效益。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；生態(tài)修復技術(shù)；水土保持

中圖分類號：S157 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

水土保持對維護生態(tài)平衡、推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用。傳統(tǒng)的工程措施雖然在一定程度上可以緩解水土流失，但忽視了生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復能力，急需采取更加全面、科學的水土保持策略。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)應運而生，它通過恢復和增強生態(tài)系統(tǒng)的自然功能，從根本上解決水土流失問題。該技術(shù)包括邊坡修復、土壤改良和植物應用等技術(shù)，可以全方位地提高水土的保持能力。邊坡修復技術(shù)通過修復植被和土木工程，提高邊坡的穩(wěn)定性；土壤改良技術(shù)通過改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤對水土的保持能力；植物應用技術(shù)則利用多樣化的植物配置，促進生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和恢復。這些技術(shù)的應用不僅可以有效防止水土流失，還可以提高土地的肥力和水分利用效率，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

1 水土流失規(guī)律

1.1 地理分布

一些山區(qū)、丘陵地帶由于地形起伏較大，土壤較為疏松，加之降水較為集中，水土流失現(xiàn)象較為嚴重。一些氣候干燥、植被覆蓋率低的地區(qū)，如沙漠、戈壁等，也易發(fā)生水土流失。然而，某些平原、盆地等地區(qū)由于地形平坦、土壤較為黏重，水土流失相對較少。

1.2 時間變化

在季節(jié)性降雨集中的時期，如雨季，水土流失會加劇。人類活動的不斷增加，如過度開發(fā)、不合理的土地利用等，也會導致水土流失的加劇。然而，在某些情況下，隨著時間的推移，水土流失的程度也可能得到改善，如通過生態(tài)修復、水土保持工程的實施等措施，可以有效地減少人類活動對水土流失的影響[1-2]。

1.3 地域組合

某些地域，如山區(qū)、丘陵地帶，水土流失主要表現(xiàn)為流水侵蝕；而在沙漠、戈壁等地區(qū)，風力侵蝕較為嚴重。這些地域的組合規(guī)律與當?shù)氐牡匦巍夂虻茸匀粭l件密切相關(guān)，同時受到人類活動的影響。

1.4 生態(tài)環(huán)境效應

長期的水土流失會導致土壤質(zhì)量下降、肥力降低，進而影響植被的生長和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，水土流失還可能引發(fā)泥石流、滑坡等自然災害，對人類生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。

2 生態(tài)修復技術(shù)

2.1 邊坡修復技術(shù)

邊坡修復技術(shù)主要針對因人類活動或自然因素導致的邊坡破損進行修復。邊坡修復技術(shù)包括以下4種。

（1）植被修復技術(shù)。植被修復技術(shù)是一種自然且經(jīng)濟的邊坡修復方法。通過選擇適合當?shù)厣L的植物，將其種植在邊坡上，使植物的根系深入土壤，起到固定土壤的作用，從而有效減少水土流失。

（2）土木工程修復技術(shù)。對于破損嚴重或地質(zhì)條件復雜的邊坡，土木工程修復技術(shù)顯得尤為重要。這類技術(shù)通常包括增加排水設施、加固土壤等措施。排水設施能夠有效減少水分對邊坡的沖刷和侵蝕，而加固土壤能提高邊坡的整體穩(wěn)定性和抗侵蝕能力[3]。

（3）生態(tài)混凝土修復技術(shù)。生態(tài)混凝土修復技術(shù)利用生態(tài)混凝土在邊坡上形成一層具有一定厚度的植被覆蓋層，為植物生長提供適宜的環(huán)境。這種修復技術(shù)不僅能夠有效防止水土流失，還能增強邊坡的景觀效果。同時，生態(tài)混凝土還具有良好的透氣性和透水性，有助于保持土壤的水分和養(yǎng)分，促進植物的生長。

（4）綜合修復技術(shù)。該技術(shù)是指根據(jù)邊坡的具體情況和修復目標，將植被修復、土木工程修復和生態(tài)混凝土修復等技術(shù)結(jié)合起來，形成綜合修復方案。綜合修復技術(shù)能夠充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢，使得邊坡修復達到最佳效果。

2.2 土壤改良技術(shù)

土壤改良主要通過改善土壤的物理、化學和生物學性質(zhì)，提高土壤肥力和保水能力。土壤改良技術(shù)包括以下4種。

（1）添加有機質(zhì)。有機質(zhì)包括堆肥、腐葉等天然物質(zhì)，其含有豐富的營養(yǎng)元素和微生物。通過向土壤中均勻施加這些有機質(zhì)，不僅可以增加土壤中的有機物質(zhì)含量，還可以改善土壤的結(jié)構(gòu)和通透性，提高土壤的保水保肥能力。

（2）調(diào)節(jié)酸堿度。不同類型的植物對土壤酸堿度的要求不同。因此，要根據(jù)土壤的酸堿度情況，采取相應的調(diào)節(jié)措施。對于酸性土壤，可以適量添加石灰等堿性物質(zhì)中和酸性；對于堿性土壤，可以添加酸性物質(zhì)，如硫酸銨等降低土壤pH值。通過精確調(diào)節(jié)土壤pH值，為植物提供適宜的生長環(huán)境，促進植物的健康生長。

（3）改善土壤通氣性。為了改善土壤的通氣性，一方面，可以通過在土壤中打孔或挖掘通氣溝增加土壤中的空隙，提高土壤的通氣性；另一方面，可以向土壤中添加適量的砂子等松散材料，改善土壤的通透性。此外，合理的耕作和灌溉管理也可以有效改善土壤的通氣性。通過改善土壤通氣性，可以促進植物根系的健康生長，提高植物對養(yǎng)分的吸收能力。

（4）改良土壤生物學。土壤中的微生物、蚯蚓等生物對維持土壤肥力具有重要作用。通過引入有益微生物和蚯蚓等生物，可以改善土壤的生物活性，促進土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和提高利用效率。例如，引入能夠分解有機物質(zhì)的微生物，可以加速土壤中有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，為植物提供更多的養(yǎng)分來源。同時，蚯蚓等生物在土壤中活動，可以疏松土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)，并促進植物根系的生長和發(fā)育。

2.3 植物應用技術(shù)

植物應用技術(shù)主要通過種植適合當?shù)厣L的植物提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抵抗力。植物應用技術(shù)包括以下3種：（1）選用鄉(xiāng)土植物。種植適合當?shù)厣L的鄉(xiāng)土植物，提升植物的適應性和抗逆性。（2）利用植物多樣性。通過種植多種植物，利用植物之間的共生關(guān)系和生態(tài)位差異，提升生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。（3）優(yōu)化植被配置。根據(jù)地形、氣候等自然條件和修復目標，合理配置植物種類和密度，形成具有生態(tài)功能和景觀效果的植被覆蓋層。

3 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)的應用實例分析

3.1 項目概況

以某地區(qū)生態(tài)修復工程為例，分析生態(tài)修復技術(shù)的應用。該地區(qū)主要為石灰?guī)r礦，因開礦造成當?shù)厣鷳B(tài)植被、地形地貌被破壞，采礦開挖形成不穩(wěn)定邊坡、采坑，棄渣棄土、礦山廢棄廠房、堆場等壓占土地資源等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。對區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定邊坡進行分臺放坡，削方會產(chǎn)生大量的石料，分臺放坡進行生態(tài)修復治理勢在必行。

3.2 修復目標

應用農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)，逐步修復該地區(qū)土地資源占用或破壞、地形地貌景觀破壞、植被修復、水土流失、消減污染源負荷等礦山環(huán)境問題，有效修復礦山生態(tài)環(huán)境，充分挖掘低效、廢棄工礦用地潛力，保護礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，提升礦區(qū)生態(tài)修復后東側(cè)建水縣居民區(qū)的對外形象。改善和修復當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，消除對區(qū)內(nèi)資源的不利影響，有效提高土地利用價值。

3.3 拆除原有設施

在礦山上臺修復工作前，拆除原有設施是一項必要的步驟。除了保留部分邊坡區(qū)域的格擋和后續(xù)修復工程需要使用的道路，所有以往遺留的設備和設施，如臨時建筑物、破碎站、電線桿等，都應該被拆除。對于項目西部區(qū)域，部分高陡坡的研制邊坡地段需要進行特別處理。可以按照11～21 m坡高、1∶0.75坡比，分1～4臺整坡，并在臺上種植波斯菊、百日草和醉蝶花等植物。同時，為了確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性，還需要配套相應的排水和攔擋等措施[4]。在拆除原有設施的過程中，需要注意安全和環(huán)保。合理分類和回收拆除的設備，避免對環(huán)境造成污染。同時，拆除工作需要遵守相關(guān)規(guī)定和標準，確保工作過程的安全性和合規(guī)性。

3.4 整平

在項目現(xiàn)場，對零星堆渣和零碎踩空區(qū)域進行整平作業(yè)至關(guān)重要。為了確保這一作業(yè)的高效和準確性，將其劃分為22個整平區(qū)塊，并進行了詳細規(guī)劃。在每個區(qū)塊整平作業(yè)完成后，覆蓋0.5 m厚的客土，并配套灌溉、引水、儲水等設施。同時，為促進生態(tài)多樣性，會在邊坡附近種植多種植物，以形成自然的植物緩沖區(qū)。經(jīng)過詳細的地質(zhì)分析和計算，預測此次挖填整平作業(yè)的面積為10.28 hm2。在劃除植物緩沖區(qū)、農(nóng)耕道路、攔擋措施和排引水農(nóng)灌措施所需的面積后，可整理出約7.906 hm2的旱地。在進行整平作業(yè)時，采用先進的設備和配備專業(yè)的技術(shù)人員，以確保每個區(qū)塊的平整度和良好的地質(zhì)條件。同時，注重作業(yè)的安全性和環(huán)保性，確保每個環(huán)節(jié)均符合相關(guān)法規(guī)和標準。在所有步驟中，使用精確的計算和專業(yè)的設備，以確保高質(zhì)量完成整平作業(yè)[5]。

3.5 建設種植槽

在應用生態(tài)修復技術(shù)的過程中，針對平臺整體土地損毀區(qū)域，采取基于原地形的穴狀整地方式，以79 m的株行距種植喬灌木和爬藤，提升區(qū)域景觀的美觀度。同時，為了進一步綠化，按照0.6 m×0.6 m的株行距穴狀整地，種植爬藤。在完成綠化工程后，根據(jù)實際的綠化情況進行管理和養(yǎng)護。根據(jù)測算，綠化面積為3.21 hm2。針對整平區(qū)后分的臺開挖邊坡區(qū)，在坡面平臺外側(cè)布置0.6 m高磚墻或干砌石田埂，形成種植槽。在種植槽內(nèi)，按照9 m×3 m的株行距種植喬灌木，并全面撒播草籽和野花組合種子。在內(nèi)側(cè)，按照0.6 m的間距交叉種植爬藤（爬山虎、常青藤、野葡萄）和地被（地石榴）。這些措施的實施，不僅提高了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，還美化了礦區(qū)的整體景觀，實現(xiàn)了生態(tài)效益和景觀效益的雙提升。

3.6 其他區(qū)域布置

在此次生態(tài)修復階段，部分區(qū)域受到人力及其他因素的影響較小，無需再次治理。根據(jù)各擬規(guī)劃耕地區(qū)域的實際情況，布置了配套的灌溉、引水和儲水設施。同時，在邊坡區(qū)域、原道路和新設計的農(nóng)耕道路側(cè)，布置了截排水溝，以截流地表匯流并形成灌渠。為滿足修復區(qū)內(nèi)的耕地保苗需求和植物措施管護需求，按照設計要求，布置了儲水量約為25 m3的水窖，并配套建設了沉砂池。每0.33 hm2耕地配套1個水窖，并根據(jù)地勢連通各截排水溝措施，以確保耕地農(nóng)作物保苗用水和植物措施管護用水的充足供應。這些布置不僅充分利用了現(xiàn)有道路，還為后續(xù)耕作提供了便利。

4 效益評價

生態(tài)效益是此次生態(tài)修復工程實施后最主要的效益，也是最直接的效益。通過修復工程，該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到了全面改善，為生態(tài)文明建設創(chuàng)造了條件。

首先，地形地貌景觀得到改善。原采坑及平臺修復為耕地，局部小規(guī)模邊坡整平為耕地，高陡巖質(zhì)邊坡修復為分臺三級邊坡并種植爬藤進行復綠，使得區(qū)內(nèi)地形地貌景觀更加優(yōu)美。其次，損毀土地得到整治。已經(jīng)損毀的采坑及平臺修復為耕地，邊坡切坡清方分臺復綠，臨時建筑物拆除修復為耕地，共修復了約7 hm2的已損毀土地。再次，破損山體得到恢復。區(qū)內(nèi)平臺修復為耕地，斜坡修復為林草地，區(qū)內(nèi)設置道路外側(cè)及邊坡坡腳設置防護帶（喬灌草），破損山體的生態(tài)環(huán)境得到了恢復。通過修復破損山體，區(qū)內(nèi)地面植被的覆蓋面積增加。生態(tài)修復前區(qū)內(nèi)灌木林地、果園、喬木林地共計8.08、0.02、1.23 hm2，生態(tài)修復后區(qū)內(nèi)灌木林地、喬木林地均有增加。采用新型噴播技術(shù)后，植被的成活率高達86.88%以上。最后，水土保持能力得到提高。此次生態(tài)修復面積約22.28 hm2，通過修復工程，將采空區(qū)產(chǎn)生的裸露巖質(zhì)邊坡進行大面積復綠，大幅減少地表水徑流量，減少地表水對地表的直接沖刷帶來的水土流失；同時增加地表水體的下滲量和土壤的水體涵養(yǎng)量，以及地下水的補給，對改善整個生態(tài)修復區(qū)的生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。

5 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)在水土保持中的展望

第一，技術(shù)改進與創(chuàng)新。在技術(shù)層面期望更多的突破和創(chuàng)新，包括更先進的土壤修復技術(shù)、新型的作物種植方法、更高效的農(nóng)田水資源管理技術(shù)等。此外，通過生物技術(shù)、基因工程技術(shù)等手段，為農(nóng)業(yè)生態(tài)修復提供新的可能。

第二，政策支持與管理措施。政府可以出臺相關(guān)政策，鼓勵農(nóng)民參與水土保持工作，提供相應的補貼和獎勵，同時加強監(jiān)管，確保生態(tài)修復工作的有效實施。此外，政府還可以推動土地的合理利用，防止過度開發(fā)和破壞，從而推動水土保持工作的開展。

第三，科學研究與實踐結(jié)合。通過科學的研究，能深入理解水土保持工作的機理，找出有效的解決方法。同時，將科學研究的結(jié)果應用于實踐，能真正地推動農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)的發(fā)展。因此，未來的發(fā)展需要更加重視科學研究與實踐的結(jié)合。

第四，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)的跨界融合。隨著科技的進步，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)正日益與信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科技融合，實現(xiàn)智能化、精準化的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化水平。同時，面對全球生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)的國際化合作與交流變得尤為重要。通過參與國際學術(shù)會議、開展合作項目，可以引進國外先進技術(shù)，展示和推廣我國的成果，為全球生態(tài)環(huán)境保護貢獻中國智慧。此外，構(gòu)建國際水土保持合作平臺，匯聚全球?qū)＜夜餐芯?、分享?jīng)驗，加強國際合作，共同應對生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)，推動全球生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善。

6 結(jié)束語

作為一種新型的水土保持方法，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)具有自然修復、可持續(xù)性等特點，已經(jīng)在實踐中取得了顯著的效果。然而，該技術(shù)推廣過程中面臨來自資金投入、技術(shù)培訓、政策支持等方面的挑戰(zhàn)。隨著環(huán)保意識的增強和技術(shù)的進步，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)未來有更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

[1] 金宜瑞.生態(tài)修復技術(shù)在水土保持工程中的應用研究[J].農(nóng)業(yè)災害研究，2023，13（8）：283-285.

[2] 李玉斌.農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術(shù)在水土保持中的運用思考[J].河南農(nóng)業(yè)，2023（20）：62-64.

[3] 黃桂云，張國禹，吳笛.生態(tài)修復技術(shù)在水利工程水土保持中的有效運用[J].綠色環(huán)保建材，2019（10）：219.

[4] 袁立恒.生態(tài)修復技術(shù)在水利工程水土保持中的有效運用[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（6）：66.

[5] 張培君，張家富，趙金波.生態(tài)修復技術(shù)在水利工程水土保持中的有效運用[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019（16）：129-130.

收稿日期：2024-06-17

作者簡介：師卓（1987—），女，甘肅臨洮人，助理工程師，研究方向為水土保持。