魯北平原風沙區水土流失防治與生態安全探討

任憲韶

（水利部海河水利委員會，300170，天津）

海河流域平原風沙區主要分布在北京市、河南省、河北省和山東省境內，總面積6萬余km2，占海河流域平原面積的46%，該區域內沙地疏松，結構脆弱或無結構，在風力的作用下，極易造成嚴重的土壤侵蝕。因此，以具有代表性的魯北平原風沙區作為研究對象，探討水土流失防治與生態安全保障工作具有積極意義。

一、概 況

魯北平原風沙區位于海河流域南端，涉及聊城、德州、濟南、濱州、東營5市，總面積3萬余km2。該區多年平均年降雨量564.4mm，年均氣溫12.8℃，林草覆蓋率17.6%，區域內水系長度3355 km，年均徑流量1423萬m3。

二、水土流失現狀及成因

1.水土流失現狀

魯北平原風沙區水土流失主要分布在黃河故道和引黃灌渠地帶，侵蝕形式以風蝕為主，風蝕總面積4651.19 km2，占土地總面積的15.28%。由于沙化嚴重，1978年被聯合國環保組織列為高度荒漠化威脅區。目前，部分地區風沙危害隨著引黃、開發建設等人為活動呈現加劇趨勢。

2.水土流失成因

（1）自然原因

黃河有20多次大的決口改道洪流波及魯西北，每次決口改道沉積大量粒徑小于0.1 mm的細沙，成為形成沙荒地和季節性風沙化土地的物質基礎。該區降雨時間分布不均，多集中在6—9月，冬季盛行北風，春季盛行南風，每年超過臨界起沙風速天數為80天 (起沙風速大于等于6 m/s)，年平均8級(風速大于等于17 m/s)以上大風日數就達20～40天。同時，3—5月為大風季節，作物剛好處于幼苗階段，土壤干旱，極易發生揚沙、風沙流。

（2）人為因素

引黃 （包括引黃灌溉和引黃輸水）工程是加劇該區風蝕的一個重要原因。20世紀80年代以來開辟了引黃濟津、濟冀等輸水工程，每年引黃渠網帶來的泥沙大約在2700萬～4200萬m3左右，清淤泥沙堆積在溝渠兩岸，埋沒附近的農田；沉沙池所沉沙土利用率不高，一旦沉沙池不能發揮作用，即變成沙源。同時，傳統的耕作方式使地表在很長一段時間內完全裸露，缺乏植被覆蓋，造成嚴重風蝕。

三、水土流失對當地生態安全的影響

1.水土流失對土地資源的影響

魯北平原風沙區水土流失導致耕地減少，土壤養分流失，土地生產力下降。據初步調查，魯北平原風沙區嚴重風蝕性耕地在春播前一經翻耕，吹揚到空中的細塵層厚至少相當于1～2 mm，風蝕模數為1400～2800 t/（km2·a），魯北風蝕性耕地約3200 km2。如按年風蝕量2 mm深度計算，該區風蝕性耕地每年喪失細土約900萬t，其中損失有機質約5.5 萬 t，全氮 0.45 萬 t，全磷 1.1 萬 t，全鉀19.3萬t，使土地生產力降低。

2.水土流失對人居安全的影響

嚴重的水土流失吞噬耕地，埋沒村莊，危害人民的生產和生活。“大風一刮沙滿天，種的莊稼連根端”，“小麥正月青、二月黃，三月重新種高粱”是該區風沙危害的真實寫照。莘縣風沙嚴重時，整個天空都是黑灰色的，能見度不到2 m；位山灌區清淤泥沙堆積在沉沙池和輸沙渠兩側，形成高于地面 7～15 m的堆沙高地 1533.33 hm2，使當地農民耕地減少，土地沙化嚴重，區域環境日漸惡化。

3.水土流失對生態環境的影響

水土流失一方面導致干旱洪澇災害，增加了風沙危害的發生頻率；另一方面使沙土無序移動，淤積河道、水利工程設施，加劇旱澇災害。據測算，位于魯北平原風沙區的徒駭河、馬頰河等5條主要河道，1949年以來泥沙淤積達1.5億m3，河床淤高，河道排洪能力普遍降低10%～30%。夏津縣有20余座閘門和揚水站由于泥沙淤積而不能發揮作用，不得不停止運轉。

四、水土流失防治在保障生態安全中的作用

1.保護耕地，提高土地生產力，維護土地安全

土壤是保障生態安全的重要屏障，加強水土保持，治理水土流失，改良土壤，提高土地生產力，可有效地保障生態安全。武城縣20多年共治理水土流失226 km2，沙荒地改造成良田和果園，增加耕地面積1840 hm2，保土量108萬t；臨清市八岔路小流域采用生物防護、灌溉工程、科學耕作等水土流失防治措施，通過幾年的治理，土壤侵蝕模數由 2329 t/（km2·a）減少到 698 t/（km2·a）， 土壤含水率提高2.8%，2007年當地農民的人均糧食產量由原來的470 kg提高到了760 kg，經濟林已全部進入盛果期，年經濟收入可達150多萬元，土地產出率大幅度提高。

2.提高供水能力，防治面源污染，保障飲水安全

水土保持是保障飲水安全的有效途徑。一方面，水土流失防治能蓄積雨水，調節徑流，提高水資源利用效率，從而提高供水能力。冠縣在水土流失治理中推廣節水灌溉技術，使水的有效利用率提高到95%以上；西沙河風沙片治理水土流失面積9 km2，擴大灌溉面積260 hm2，增加蓄水保水量28.17萬m3。另一方面，水土流失防治減少了流入江河湖庫的泥沙，減輕了土壤中有害物質對水體的污染，有效地保護了水質，同時生態清潔型小流域建設、科學的耕作措施從根本上減少農藥、化肥等有害物質的使用量和糞便排放量，減輕了面源污染，優化了水質。

3.改善生態環境，減輕風沙災害，保護人居安全

開展水土流失防治，就是對生態系統的重建和維護，對減輕生態災害、保證人居環境安全非常重要。魯北平原風沙區內起伏狀明顯且面積較大的流動沙丘地，經多年的水土流失治理，地貌相對固定，沙丘搬移已不明顯。寧津縣沙河董風沙片治理項目，通過平整沙丘、開挖輸水溝渠、配套機井建設、種植經濟林、建設苗圃等措施，治理風沙區6 km2，林木覆蓋率達30%，風蝕模數減小到 550 t/（km2·a），治理區相對濕度增加了2.1%～2.5%，地下水水位明顯回升，風速明顯減弱，減輕了風沙對群眾生活的侵襲，群眾生活環境和生態環境都得到明顯改善。

五、防治水土流失維護生態安全的對策

1.加強預防保護，遏制生態惡化趨勢

土地一旦沙化就很難恢復，并且恢復周期長，經濟代價高。據統計，治理費用約為保護費用的20倍。魯北平原風沙區土壤質地偏輕，沙粒含量較高，如果保護措施跟不上，勢必導致土壤沙化，尤其是引黃溝渠附近。因此預防保護非常重要，必須認真貫徹“預防為主，保護優先”的方針。

一是加大宣傳力度，引起高度重視。以新水土保持法的頒布實施為契機，通過多種方式多種渠道宣傳魯北平原風沙區水土流失的成因和危害，引起全社會對該區域水土流失及綜合防治的高度重視，認清水土流失防治對保障生態安全的重要作用，喚起全社會的水土保持意識。

二是加強預防監督，遏制新增人為水土流失。發展經濟應以不造成生態破壞為前提，盡量減少人為擾動，生產建設項目的選址選線應避讓水土流失重點預防區和重點治理區，無法避讓的應當提高防治標準，優化施工工藝；依法強化生產建設項目水土保持監管，全面落實水土保持“三同時”制度，不斷強化群眾監督，大力營造水土流失防治人人有責，自覺維護、合理利用水土資源的氛圍。

三是合理經營利用，保護土地資源。應盡快改變魯北平原風沙區傳統的粗放型農業經營方式，建議當地采取以增強土壤抗蝕能力為主的精耕細作、秸稈還田等措施和以增強植被為主的帶狀間作、輪作和休耕方式,推廣多熟制種植（間作、套種、混種、復種），實行留茬等耕種方式，推行清潔生產，構建循環經濟系統，既可培養地力，增加地面粗糙度，減小風速，固定沙土和提高土壤抗侵蝕能力，又能增加農民的收入；在泥沙利用上，根據海委“聊城市位山灌區風沙區水土保持生態建設試驗示范”項目，位山灌區引黃泥沙一是用于建造高標準沙質人工高地，徹底還耕，二是利用顆粒較粗部分泥沙制作建筑材料。通過合理利用引黃泥沙不僅可以帶來經濟效益，更能防止泥沙侵占覆蓋土地，因此建議在泥沙利用上不斷探索，提高其利用率，保護土地資源。

2.開展綜合防治，加快生態恢復步伐

長期以來，海河流域水土流失防治工作的重點在山丘區，對平原風沙區水土流失防治的重視和投入嚴重不足，雖然陸續開展了一些防治工作，但都沒有形成規模，而且由于魯北平原風沙區自然特征和地理位置的特殊性，單純依靠大自然的自我修復難以改變當前水土流失現狀。因此，建議中央及地方各級政府高度重視該區域的水土流失問題，加大財政扶持力度，全面開展水土流失防治工作。

一是科學規劃，合理配置治理措施。以科學發展觀為指導，堅持人與自然和諧，根據魯北平原風沙區的類型、分布和成因，總結采用當地水土保持實踐中的成功經驗，利用已有科研成果，科學規劃，實施分區防治戰略，因地制宜，合理配置治理措施。要把水土保持規劃作為水土流失預防和治理、水土保持方案編制、水土保持補償費征收的依據。布設預防保護措施、確定易造成水土流失區域以及社會力量參與水土保持都應在規劃指導下進行。

二是推進試點工作，探討總結治理模式。近年，海委在該區域陸續開展了一些試點示范工作，探討黃河故道和引黃灌區水土流失防治模式，取得了一定的成果，但由于投資較小，在試點選址和措施布置上有局限性，故缺乏系統性的研究。下一步，海委將加大試點示范力度，探討不同水土流失類型區水土保持生態建設模式，在整體布設、措施配置、模式研究、治理方向和技術創新等方面加強研究，為在該區域實施大規模集中連片的水土流失綜合防治奠定基礎。

三是開展重點治理工作，加快生態恢復。目前，國家主導的東北黑土區、西南石漠化區的水土流失綜合治理已在實施中并初見成效，而對平原風沙區的重點治理工作尚未全面啟動。建議設立魯北平原風沙區水土流失綜合治理專項工程，帶動當地群眾全方位開展水土流失防治工作，減輕風沙對當地及周邊城市造成的危害,恢復生態系統，使之進入良性循環。

3.依靠科學技術，構筑生態安全屏障

當地水土保持部門曾依托有關科研院所，開展了風沙區水土流失防治措施配置、節水灌溉技術等課題研究，實施了一些試驗示范研究，積累了一定經驗，為水土保持生態建設工作提供了一定的技術支撐，但研究缺乏系統性，新的技術思路實現困難，科技推廣應用力度不夠，科學有效的治理模式還有待進一步探討。因此，亟須在下一步工作中深入貫徹落實科學發展觀，不斷提高水土保持科技水平。

一是積極開展重大科研問題的研究。該區域水土流失的一個主要特點就是生產建設項目帶來了大量泥沙，形成了水土流失策源地，因此要在提高泥沙利用率，減少沙源上做文章。此外，還應開展引黃工程對當地生態環境影響的定量化研究，為建立和完善該區域水土保持生態補償機制提供技術支撐。

二是加強科技示范和科技合作。結合試點工作，建立一批科研試驗和示范推廣園區，深入開展對重點區域尤其是黃河故道和引黃灌區的突出問題的研究，探討適合該區的技術措施、配置方式和機制體制，推進適用技術、高新技術和水土保持數字化技術的應用，打造精品，發揮典型帶動和示范作用，充分發揮其在科研、教學、示范、宣傳等方面的作用；加大與科研院所、大專院校、學術團體等的交流合作，充分吸收水土保持先進理念和技術。

三是做好動態監測工作。目前，該區域水土流失欠缺動態監測，在今后的工作中，監測應該作為一項重要的日常工作來開展，充分利用現有成熟技術，針對不同監測對象建立適用的監測體系，以較少的投入，提供準確的水土保持監測數據。同時，積極采用新技術和新成果，逐步提高監測水平，為水土流失防治和經濟社會可持續發展提供決策依據。

4.建立和完善水土保持生態補償機制

進入21世紀，黨中央、國務院連續制定出臺了一系列關于生態補償的政策，提出要建立和完善水土保持補償機制，2011年中央一號文件更是明確提出 “建立健全水土保持補償制度”，這些政策為大力推進水土保持補償機制建設提供了政策支持；中國水土保持生態補償機制研究課題組明確提出的補償目標、補償的責任主體、補償對象、補償額度計算方法、補償實現途徑等研究成果，為建立水土保持生態補償機制提供了技術支撐；新的水土保持法將水土保持補償定位為功能補償，從法律層面建立了水土保持補償費制度，明確規定因生產建設活動而損壞水土保持設施、地貌植被不能恢復水土保持功能的，應當繳納水土保持補償費，為建立水土保持生態補償機制提供了法律依據。

魯北平原風沙區水土流失的一個主要成因就是引黃工程,該工程在緩解華北水資源緊缺，保障區域經濟發展、生態穩定的同時，也給當地帶來了很大的生態負擔。以位山灌區為例，作為全國五個特大型灌區之一，其灌溉網絡體系不僅為聊城市3600 km2耕地提供灌溉供水，而且承擔向河北、天津供水的任務，但是，在引進大量優質黃河水的同時，也引進了大量泥沙，改變了沉沙池區的生態條件，動植物生存環境和平衡遭到嚴重破壞，群眾生存生產條件受到嚴重影響，該區域建立切實可行的水土保持生態補償機制勢在必行。只有堅持“誰占用破壞，誰恢復補償”的原則，調整相關利益各方生態及經濟利益的分配關系，促進水土資源的可持續利用和生態環境的可持續維護，才能促進經濟社會的和諧發展。

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