[關(guān)鍵詞] 治理措施;水土保持;土石山區(qū);黃土高原;1954—2022年
[摘 要] 基于黃河水沙變化研究(兩期)成果、黃河流域水土保持基本資料、黃河上中游水土保持措施調(diào)查與效益評(píng)價(jià)成果、黃土高原各省區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒、第一次全國(guó)水利普查數(shù)據(jù)(2011年)和國(guó)家“十一五”“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目成果等資料,分析1954—2022年黃土高原土石山區(qū)造林措施、封禁治理措施、梯田措施、種草措施4項(xiàng)主要水土保持措施面積變化規(guī)律。結(jié)果表明,經(jīng)近70 a的系統(tǒng)治理,黃土高原土石山區(qū)水土保持措施累計(jì)治理面積達(dá)348.10萬hm2,水土保持措施累計(jì)治理面積變化趨勢(shì)大致表現(xiàn)為緩慢增長(zhǎng)、顯著增長(zhǎng)和快速增長(zhǎng)3個(gè)階段。措施分配中,作為主要的水土保持措施,造林措施占全部措施累計(jì)面積的52%,多年平均新增面積占總措施新增面積的47.8%;梯田措施累計(jì)占比16%,新增占比20.2%,是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方式;封禁治理措施累計(jì)占比26%,新增占比27.5%,是土石山區(qū)水土保持應(yīng)長(zhǎng)期堅(jiān)持的措施;種草措施的配置比例較小,累計(jì)占比6%,新增占比4.5%。
[中圖分類號(hào)] S157 "[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A "DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.10.012
[引用格式] 高燕,張濤,高健翎,等.近70 a黃土高原土石山區(qū)主要水土保持措施變化特征分析[J].中國(guó)水土保持,2024(10):40-42.
經(jīng)過多年治理開發(fā),我國(guó)黃土高原地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況發(fā)生了翻天覆地的變化。黃土高原九大分區(qū)之一的土石山區(qū),是黃土高原重要的水源涵養(yǎng)區(qū)[1-2]。但是多年來,關(guān)于黃土高原水土流失的多數(shù)研究重點(diǎn)集中在黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土高塬溝壑區(qū)這類地形復(fù)雜、自然條件惡劣、侵蝕強(qiáng)度高的區(qū)域,對(duì)于土石山區(qū)這類中輕度侵蝕的區(qū)域研究成果較少。事實(shí)上,黃土高原土石山區(qū)區(qū)域分散、地形單一但環(huán)境險(xiǎn)峻、治理難度較大,同樣需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、理論豐富的研究成果作為治理依據(jù)。本研究基于多方權(quán)威機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)成果,對(duì)黃土高原土石山區(qū)1954—2022年近70 a水土保持措施數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析主要水土保持措施面積變化特征,以期為未來黃土高原土石山區(qū)水土流失治理提供方向。
1 研究區(qū)概況
黃土高原土石山區(qū)總面積13.28萬km2,地貌類型包括以山西呂梁山、太岳山,陜甘秦嶺、六盤山、黃龍山,河南伏牛山、太行山,內(nèi)蒙古大青山、狼山,寧夏賀蘭山等山區(qū)為代表的黃土丘陵山地和石質(zhì)丘陵山地,分布范圍見圖1。區(qū)內(nèi)山脊一般由巖石或其風(fēng)化碎屑形成的石質(zhì)山嶺構(gòu)成,山腰、山麓等區(qū)域?yàn)橥潦降?,分布有小塊黃土或夾雜著大量泥土的巖屑。區(qū)內(nèi)植被總體較好,土壤侵蝕模數(shù)為1 000~5 000 t/(km2·a),水土流失相對(duì)黃土高原其他區(qū)域較輕,但石厚土薄,地質(zhì)環(huán)境脆弱,應(yīng)對(duì)極端天氣尤其是特大暴雨的能力弱,極易引發(fā)山洪、泥石流等自然災(zāi)害。
2 數(shù)據(jù)來源及處理
本研究數(shù)據(jù)資料主要包括黃河水沙變化研究(兩期)成果、黃河流域水土保持基本資料、黃河上中游水土保持措施調(diào)查與效益評(píng)價(jià)成果、黃土高原各省區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒、第一次全國(guó)水利普查數(shù)據(jù)(2011年)和國(guó)家“十一五”“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目成果等資料。
以2011年第一次全國(guó)水利普查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),采用Excel 2016整理1954—2022年近70 a黃土高原土石山區(qū)各項(xiàng)水土保持措施相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析主要水土保持措施面積變化特征。
3 結(jié)果與分析
1954—2022年黃土高原土石山區(qū)的水土保持措施主要包括發(fā)展特色林業(yè)產(chǎn)業(yè)、開展天然次生林保護(hù)、實(shí)施生態(tài)修復(fù)或封山育草、建設(shè)緩坡平梯等,在以區(qū)域水土流失治理為主的同時(shí),重點(diǎn)開展中低產(chǎn)田梯田化改造,恢復(fù)林草植被。根據(jù)近70 a各項(xiàng)水土保持措施面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),選擇4項(xiàng)主要措施,即造林措施、封禁治理措施、梯田措施、種草措施,對(duì)其面積變化等進(jìn)行分析。
3.1 水土保持措施面積變化
截至2022年底,黃土高原土石山區(qū)水土保持措施(4項(xiàng)主要措施,下同)累計(jì)治理面積達(dá)348.10萬hm2(見圖2),其中:造林措施累計(jì)面積182.74萬hm2,占全部措施累計(jì)面積的52%:封禁治理措施累計(jì)面積88.98萬hm2,占26%;梯田措施累計(jì)面積55.55萬hm2,占16%;種草措施累計(jì)面積20.83萬hm2,占6%。
由圖2可知,1954—2022年黃土高原土石山區(qū)水土保持措施累計(jì)面積變化曲線大致可分為3個(gè)階段,即1969年以前的緩慢增長(zhǎng)階段、1970—1999年的顯著增長(zhǎng)階段、2000年以后的快速增長(zhǎng)階段。尤其是2000年之后,水土保持措施累計(jì)面積增速明顯加快,曲線斜率明顯大于前兩個(gè)階段。
黃土高原土石山區(qū)水土保持措施累計(jì)面積的階段性變化與國(guó)家政策密切相關(guān)[3-5]。緩慢增長(zhǎng)階段(1969年之前)是黃土高原土石山區(qū)水土保持工作的起步階段。當(dāng)時(shí)是新中國(guó)成立初期,確保農(nóng)田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)是水土保持工作的重中之重[4]。在黃土高原土石山區(qū)主要采取分散治理,比如在坡耕地上培土筑坎、在荒山荒坡造林種草、在支流溝渠修建堤壩等。20 世紀(jì)70年代以后,得益于國(guó)家政策的重點(diǎn)支持[4],黃土高原土石山區(qū)水土保持工作開始進(jìn)入顯著增長(zhǎng)階段(1970—1999年)。20世紀(jì)70年代,水土保持工作以服務(wù)農(nóng)業(yè)為重點(diǎn),開始了修梯田、建壩地、在小流域造林種草等;80年代,黨和國(guó)家高度重視黃河流域水土保持工作,采取了一系列有力措施,比如部署水土保持試點(diǎn)小流域、推廣“戶包”水土保持責(zé)任制,以及實(shí)施以“三北”防護(hù)林建設(shè)、“三西”農(nóng)業(yè)建設(shè)、小流域綜合治理和農(nóng)田基本建設(shè)等為代表的黃土高原水土保持綜合治理工程;90年代,《中華人民共和國(guó)水土保持法》《黃河流域黃土高原地區(qū)水土保持專項(xiàng)治理規(guī)劃》等法律法規(guī)和規(guī)劃的頒布,推動(dòng)水土保持工作進(jìn)一步走上法制化軌道。
2000年以后黃土高原土石山區(qū)水土保持工作進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。在“再造一個(gè)山川秀美的西北地區(qū)”、“退耕還林、封山綠化、個(gè)體承包、以糧代賑”十六字方針、“西部大開發(fā)戰(zhàn)略”等號(hào)召下,黃土高原土石山區(qū)將水土保持作為生態(tài)建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容開展[5]。國(guó)家推行生態(tài)修復(fù),在退耕還林、封山禁牧等措施的實(shí)施下,山區(qū)造林面積明顯增加。2019年之后在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略的號(hào)召下,黃土高原土石山區(qū)水土保持以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為要,各項(xiàng)工作全面發(fā)展,防護(hù)林體系、生態(tài)修復(fù)、封禁管護(hù)等措施實(shí)施效果明顯。
3.2 新增水土保持措施面積占比變化
1954—2022年黃土高原土石山區(qū)各項(xiàng)水土保持措施新增面積占比見圖3。造林措施占比最大,多年平均新增面積占總措施新增面積的比例為47.8%;其次是封禁治理,占比為27.5%;再次為梯田措施,占比為20.2%;種草措施的配置比例相對(duì)較小,占比僅為4.5%。
1996年黃土高原土石山區(qū)造林面積為68.7萬hm2 ,到2022年達(dá)到182.7萬 hm2,增長(zhǎng)了166%。從不同時(shí)期水土保持措施累計(jì)面積占比(見表1)中可以看出,造林措施作為黃土高原土石山區(qū)水土流失治理的重要措施,長(zhǎng)期維持在總措施累計(jì)面積的50%以上,這主要得益于國(guó)家實(shí)施的退耕還林、封山禁牧、“三北”防護(hù)林建設(shè)等政策和措施的實(shí)施。
梯田措施在黃土高原土石山區(qū)的累計(jì)占比為16.0%~26.0%(見表1),與黃土高原全區(qū)域的占比基本一致[1]??梢姡?jīng)濟(jì)林種植外,梯田種植仍是土石山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段。
封禁治理在黃土高原全區(qū)域的占比并不高,措施累計(jì)面積占比僅為11%[1],但在土石山區(qū)數(shù)據(jù)卻尤為突出,
措施累計(jì)面積占比為15.6%~25.5%(見表1)。21世紀(jì)初開始在黃土高原土石山區(qū)大力推廣生態(tài)修復(fù),以自然潛力促進(jìn)植物生態(tài)系統(tǒng)演替,以更少的投入產(chǎn)生更穩(wěn)定的生態(tài)效果[6]。具備封育條件的荒山荒地,經(jīng)過5~10 a的封育,大部分可以轉(zhuǎn)化為有林地,封育費(fèi)用僅為人工造林的1/5~1/10[7]。在黃土高原土石山區(qū)實(shí)施封禁育林,既是森林資源培育及保護(hù)的重要營(yíng)林方式,能擴(kuò)大森林面積,提高森林蓄水保土能力,改善林區(qū)土壤質(zhì)量,豐富植被種類,又可增加經(jīng)濟(jì)林經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,在黃土高原土石山區(qū)持續(xù)退耕還林還草、開展封育保護(hù)是水土保持長(zhǎng)期工作的重點(diǎn)。
4 未來水土保持措施方向
黃土高原土石山區(qū)地形破碎復(fù)雜,山高坡陡谷深,水土流失中既有泥沙又夾雜碎石,遇暴雨有發(fā)生泥石流、山洪等自然災(zāi)害的危險(xiǎn),對(duì)溝道下游和溝口以下的農(nóng)田威脅較大??偨Y(jié)1954—2022年近70 a來的措施分布及治理成效,結(jié)合黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的要求,未來黃土高原土石山區(qū)水土保持措施仍應(yīng)堅(jiān)持以林草植被建設(shè)為主的小流域綜合治理思路:在山坡及丘陵中下部營(yíng)造水土保持林,在荒草地及植被較好的區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)修復(fù)或封山育草;在荒山地區(qū)建設(shè)攔沙蓄水工程、集雨節(jié)灌工程,推廣草田輪作、免耕法、留茬等農(nóng)耕措施;繼續(xù)堅(jiān)持圈養(yǎng)的養(yǎng)殖方式,建立人工草料種植基地,減輕植被破壞的壓力;加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有森林資源,特別是局部地區(qū)天然次生林的保護(hù),提高植被覆蓋率和水源涵養(yǎng)能力;有條件的地方同步發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì),廣泛種植經(jīng)濟(jì)林,發(fā)展特色林果產(chǎn)業(yè)等。同時(shí),黃土高原土石山區(qū)還應(yīng)配套實(shí)施坡面工程,以完善和維護(hù)山區(qū)流域生態(tài)系統(tǒng)。比如,在川地、緩坡地開展農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),完善荒山沙區(qū)攔沙蓄水工程,實(shí)施區(qū)域節(jié)水灌溉;在緩坡地修筑旱作梯田,廣泛布設(shè)雨水集蓄設(shè)施,提高水資源利用率等。
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收稿日期: 2024-01-20
基金項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金黃河水科學(xué)研究聯(lián)合基金項(xiàng)目(U2243211)
第一作者: 高燕(1988—),女,陜西靖邊人,工程師,碩士,主要從事水土保持工作。
E-mail: caius@163.com
(責(zé)任編輯 李楊楊)