建立水土保持科技示范基地的構想與預估效果

趙劍鋒，張 衛，王 輝

（萊蕪市水土保持辦公室，山東 萊蕪 271100）

1 區域概況

1.1 自然地理

擬建的山東省水土保持科技示范基地位于萊蕪市北部山區、大汶河支流嬴汶河中上游，隸屬于萊城區口鎮，總面積110.27hm2。西距濟南市區40km、南距萊蕪市區18.4km，距新濟青高速公路5km、S242省道4.5km，交通十分便利，有利于發揮示范基地的社會宣傳和示范推廣作用。

該區屬暖溫帶濕潤半濕潤大陸性季風氣候，多年平均氣溫11.2℃，≥10℃的積溫4265.9℃，年均日照時數2485.3h，無霜期183天。多年平均降水量760mm。以山地丘陵地貌為主，海拔高程在200～800m之間，地面組成物質以變質巖類的片麻巖為主，由此母質發育形成的土壤以山地棕壤為主，地處山東省土壤侵蝕較為嚴重的魯中南中低山丘陵區。

1.2 社會經濟

擬建示范區所在的萊蕪市，位于魯中山區，泰山東麓，屬黃河流域大汶河水系，全市轄萊城、鋼城兩區，20個鄉（鎮、街道辦事處)，1071個行政村，總人口 124.38萬人，其中農業人口74.92萬。總土地面積2246.21km2，其中山區丘陵面積83.4%，地貌特征屬八山一水一分田的中低山丘陵區，境內溝壑縱橫，水土流失嚴重。據普查資料：全市水土流失面積1761km2，占土地總面積的78%，侵蝕模數約 4500t/km2·a，是山東省乃至北方土石山區水土流失最嚴重的地區之一，具有一定的典型代表性。

1.3 植被

示范區內原始森林植被已絕跡，現有森林植被主要是20世紀50年代末、60年代初人工造林，主要樹種為赤松、刺槐、楊樹及示范園建設時引進的北方主要樹種等，分布在山體中上部；灌木主要有黃荊、酸棗等；經濟樹木主要樹種有板栗、山楂、核桃、花椒等；主要自然優勢草種有黃草、菅草、白背草、刺猬皮草等。森林覆蓋率78.04%，植被覆蓋率83.61%。

2 建設理念及功能布局

2.1 建設理念

以全面貫徹落實科學發展觀為指導，以水土資源的可持續利用和生態環境的可持續維護為目標，堅持科技為先導、示范推廣為目的，研究探索加快適應全省地域特點的水土保持生態建設發展之路；遵循密切結合當地的自然環境與社會經濟特征，立足水土保持科技示范園建設目標和規范要求，以水土保持科學試驗和技術措施配置為核心，與水保生態和園林景觀建設相結合，全面統籌、因地制宜、科學配置、注重實際，突出地域代表性、區域特色性、技術先進性和功能高效性的指導思想。

2.2 主體功能區劃

1）科學試驗與示范功能區。氣象因子監測、坡地水土流失監測、土壤水文生態監測等。

2）技術示范與推廣功能區。坡面植物工程示范、溝谷整治示范、高效特色產業示范等。

3）科普宣傳與教育功能區。科教培訓、模擬示范、水土保持植物示范等。

4）生態休閑與觀光功能區。休閑游憩等。

3 建設構想

3.1 氣象因子監測區

在山頂較平坦區域，設置自動氣象站、自動雨量計、蒸發皿、曲管（直管）地溫表、溫濕度表等儀器，對示范區內基本氣象要素如：風速、風向、大氣溫濕度、太陽輻射、降雨、蒸發、土壤溫度、土壤水分等實施動態觀測，為區域水土流失預測預報提供基礎氣象要素。

3.2 坡地水土流失監測區

根據區域特點，徑流小區建設重點研究坡度、坡長、植物配置三個因子對水土流失影響的機理。結合地形， 建設 5°、10°、15°、25°、30°五個自然坡度的徑流小區，每個坡度5個重復，共設計25個徑流小區。其中5°～15°徑流小區的規劃措施配置，主要考慮種植農作物和栽植經濟林對水土流失的影響，15°～30°徑流小區的規劃措施，主要考慮生態林草措施、坡面工程和不同坡長對水土流失的影響；另外設置標準徑流小區2處。

控制站布設，首先選擇水、沙的變化信息能代表魯中南中低山丘陵區特征的典型地段進行布設，具有代表性；其次控制站與徑流小區相結合，互相兼容、資源共享。

3.3 土壤水文生態監測區

研究土壤水文物理特征（土壤粒徑與質地結構、土壤容重與孔隙結構、土壤貯水與滲透能力、土壤水分動態）、生物化學特征（土壤微生物、土壤有機質、土壤營養元素）等，探索不同水土保持措施對土壤水文生態與生物化學功能的改善作用。

3.4 坡面植物工程示范區

開展以坡面植物工程配置為核心的水土流失綜合防治技術示范。具體分為降雨集蓄利用工程、植被重建工程、植被封育恢復工程3類坡面治理技術措施。

3.5 高效特色產業示范區

在坡面立地條件較好的區域，建設以經濟效益為目的、以特色植物開發為基礎、以水土資源高效利用為核心的高效特色產業園。主要建設核桃、板栗或藥用植物園，并采用以坡面蓄水池和水庫為水源的雨水高效利用技術，設置節水灌溉設施和風力揚水設施。

3.6 溝谷綜合整治示范區

在集水單元的匯水溝頭，選擇地質條件好、工程量小、攔蓄徑流泥沙多、工程材料比較充足的地方，修筑谷坊群，防止溝床沖刷。該園集中體現匯水溝谷的綜合整治。

3.7 科教培訓區

以室內教學培訓為主，建設水土保持科教綜合大樓，樓中設多功能階梯教室，提供科教培訓服務。科教大樓第一層為多媒體展示廳、接待室、室內展示廳和實驗室；第二層為參觀、培訓、學習的休息室；第三層為資料室、會議室和辦公室。

3.8 模擬示范區

該區是在人工干預條件下開展直觀觀測和研究的，給參觀學習者以親身直觀的感受。規劃設置處理小區4個，人工降雨設備1套，水培箱6套。

3.9 水土保持植物區

以匯集與展示北方地區優良的水土保持植物種類為目的，增加科技示范基地科技含量，集示范、教育、游憩、開發、觀賞于一體。首先按照植物生長習性分為喬木、灌木、藤本、草本4種植物類型，因地制宜地按塊狀分區布設；然后依據植物主要（或特色）功能和開發利用價值，將4種植物類型進一步劃分為生態性、觀賞性、特用經濟性3種植物種類匯集配置，并以標識牌標注出每種植物（科、屬及種）的名稱、產地與分布、形態特征與識別要點、生態習性與水保功能、經濟特色與開發價值等。展示豐富多彩的水土保持植物種類及其多樣性功能，給予參觀、學習者直觀的感受，提高愛護與保護植物的意識。

3.10 休閑游憩區

1）水生植物區，對于淺水區及濱水濕地，適當種植蘆葦、蒲草、水生鳶尾、千屈菜、荷花、薄荷等植物，以增強四季景觀效果，同時增添自然氛圍。

2）綴花草地（沐陽坡）區，選擇地勢低緩的濱水地段，采用疏林草地的形式，利用當地的耐踐踏、耐瘠薄的結縷草作草坪，其上點綴蒲公英、紫花地丁、紫菀、野菊等野生花卉，人們或坐或躺其上，或跑或立，開闊的視野，清新的空氣，是人們野餐、日光浴、負離子浴的極佳選擇。

3）采摘游樂區，利用庫區周邊水土條件良好的坡地，種植一定規模的果樹，設置觀賞采摘園，觀花與采摘兼備，果樹品種的選擇應充分與旅游季節相結合，既有一定的新、特、奇、優等特點，同時亦要考慮管理問題，可選擇種類如桃樹、梨樹、杏樹、柿樹、櫻桃、葡萄、李子等。

4 預估效果

4.1 生態效果

1）示范基地建設實施后，區域內水土流失程度將明顯降低，植物群落結構得以優化，利用環境和改造環境的能力明顯增強，林草覆蓋度提高，生物多樣性增加，區內小氣候得到改良，提高了基地的環境容量。

2）通過各項水土保持措施的合理配置，示范基地將基本建成比較完善的水土保持綜合防護體系，蓄水保土能力增強，緩洪減沙效果明顯，大大減輕自然災害的影響。

3）通過水土保持治理技術的推廣，示范基地土壤理化性質得到改良，土壤肥力明顯增加，土地利用率得到提高，土地利用結構更趨合理，土地的產出率明顯增加。

4）通過對基地的綠化和景觀化，將大大改善區內的環境風貌。各色景觀相結合，置身其中，體會步移物換，鳥語花香，清新綠爽、悠閑寧靜的田園氣息。同時，突出基地自然、優美、寧靜、和諧的物質表象和尊重自然、保護自然、天人合一的精神內涵。

4.2 社會效果

示范基地建成后，將成為山東省水土保持科學研究、水土保持示范教學和水土保持新技術推廣中心，成為集科研、試驗、教學和推廣四位一體、科技含量高、長期的水土保持科研試驗基地的示范樣板，對我國北方土石山區都將帶來巨大的社會效益。主要體現在以下幾個方面：

1）示范基地的水土保持科學研究將進一步推動我國北方土石山區侵蝕區的水土保持知識更新和技術更新，促進我國水土保持現代化。

2）通過對各地水土保持工作人員的技術培訓，水土保持研究的新技術、新成果將更有效、快速地輻射到其它地方，將極大地提高其它地方水土保持的技術水平。通過水土保持示范教學，讓水土保持行業外的人們了解到水土流失的危害性和水土保持的重要性，使水土保持深入人心，大大增強廣大人民群眾的水土保持意識。

3）示范基地是推進水土保持高新技術成果轉化的加速器和帶動地方經濟發展的突破口。基地內水土保持高新技術的推廣將大大提高水土保持科技成果的轉化率，服務于生產實踐，真正轉化為現實生產力。

4）示范基地的土地生產將吸納附近農村剩余勞動力，解決周邊地區農村剩余勞動力的就業問題，使勞動力得到高效利用，提高勞動生產率。同時，基地內土地的承包和租用，又可促進周邊群眾脫貧致富。

5）示范基地處于省會城市群經濟圈，基地內水土保持科技成果的推廣，將大大促進當地農業的可持續發展；其生態旅游示范功能，將能有效促進當地第三產業的發展；優良的水土保持城市園林種苗的推廣，也將大大改善當地投資環境，進一步促進當地第二、三產業的發展；示范基地的發展，將有力地推動當地經濟迅速走上可持續發展的道路。

4.3 經濟效果

該示范基地建成后，直接經濟收益主要來源于五個方面，即經濟果木林收入、苗圃收入、水面養殖收入、技術培訓收入和參觀旅游休閑收入，預計年經濟收入可達50萬元以上，效益是顯著的。