姜國宏
(萬市鎮人民政府,浙江 富陽 311406)
山核桃是方里村的支柱產業,但由于村民在管理過程中缺乏系統的技術指導,管理方式不完善,并經常全面清理林內灌木雜草,全面深翻土壤,導致地表裸露,同時水土保持措施不到位,造成項目區內較嚴重的水土流失,突出表現為以山核桃林為典型代表的林下水土流失。該水保工程工程實施涉及治理面積為39.5hm2,按照工程措施和林草措施相結合的原則設計,包括坡面水系治理及林地蓄水固土等措施,達到改善林區水土流失現狀,增加林地的空氣濕潤度,調節林地溫度,改善土壤結構,促進項目區農民增收,改善當地林農生活水平,促進當地林業產業的可持續發展,同時可為富陽市其它區域水土保持生態建設提供樣板模式。
項目區水土流失類型包括水力侵蝕和重力侵蝕,以水力侵蝕為主。水土流失危害主要表現在水土流失造成下游河道淤積,抬高河床、縮小斷面、降低河道行洪能力,同時也造成了山塘、水庫、渠道的淤積。從萬市鎮方里村及多處山核桃林的實地調查中發現,山核桃林種植區域地勢均比較陡峭,林農在管理過程中,由于缺乏系統的技術指導,傳統的管理方式占主導地位,即為了林分管理、施肥、病蟲害防治及采收的方便,常將林下灌木雜草全面清除,土壤全面深翻,使得林層單一,林下地表裸露,同時為單純追求產量,過量使用化肥、農藥,造成土壤團粒結構破壞。每遇暴雨,林下沖溝密布,地表土壤大量流失,土壤侵蝕程度可達中、強度以上,年侵蝕模數在3500-8000t/km2。如不采取相關的水保措施,會對該地區的土壤產生嚴重影響,并進一步影響當地的經濟效益。
坡面在方里村山核桃林中占有重要地位,坡面治理工程主要包括斜坡固定工程和山坡截流溝:前者是指為防止斜坡巖土體的運動,保證斜坡穩定而采取的工程措施,包括擋土墻、排水工程、護坡工程等。結合本工程實際情況,考慮到方里村山核桃林水土流失區基本無植被覆蓋,地表土層裸露,加之坡度較陡,故為防止坡面徑流沖刷,減免林下水土流失,同時滿足在旱季對林區的澆灌,在已有山核桃林內采取輔助性的坡面水系治理、水源留存措施,主要包括水平截水溝、縱向排水溝等工程設施。
3.1.1 水平截水溝
水平截水溝按每隔20-30m高差設一條,主要起到攔截相鄰兩條截水溝之間坡面徑流減緩沖刷的作用。水平截水溝總長度7.8km,其中5.3km布置在山體較緩地段,采用土溝夯實形式,梯形斷面,尺寸為底寬0.3m,內邊坡坡比1:0.5,外邊坡坡比5:1。其余2.5km布置在山體較陡地段,排水溝采用土溝,梯形斷面,外側采用漿砌塊石壘砌,兼作人行便道,底寬0.3m,內邊坡比 1:0.5,外邊坡比 5:1,塊石壘砌基礎開挖成臺階狀。
3.1.2 縱向排水溝
根據山核桃林區生產作業特點,縱向排水溝結合挑抬便道在項目區行走方便處布設9條縱向排水溝,根據山坳的走向布置;根據山體的坡度,當坡度小于15°時采用土溝夯實形式,底寬0.3m,邊坡1:0.5。坡度大于15°時采用C20素砼現澆斷面形式,底寬 0.3m,邊坡 1:0.5,壁厚0.1m。
溝床固定工程主要防止溝道底部下切,固定并抬高侵蝕基準面,減緩溝道縱坡,減小山洪流速。該工程包括谷坊、防沖檻、溝床鋪砌、種草皮、溝底防沖林帶等措施。谷坊是山區溝道內為防止溝床沖刷及泥沙災害而修筑的橫向擋攔建筑物,其作用有固定與抬高侵蝕基準面,防止溝床下切;抬高溝床,穩定山坡腳;減緩溝道縱坡,減輕山洪或泥石流災害;主要作用是防止溝床下切沖刷。
為防止項目區內沖溝溝底下切,鞏固并抬高溝床,穩定溝坡,防止溝岸擴張,在溝道內地形坡度較緩的位置設置漿砌石谷坊。谷坊選擇在“口小肚大”的地方,可擴大庫容,減小工程量。根據地形及坡度情況,在臨近溝口及溝道中段共設置谷坊5座,總長度為60m。
攔水壩蓄水工程的作用在于將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來,減少水土流失危害,灌溉農田,提高作物產量;其工程包括小水庫、蓄水塘壩、淤灘造田、引水上山等。結合本工程實際地形,為便于項目區在干旱期能有足夠的水源對山核桃進行澆灌,根據現場勘查情況及當地村民要求,擬在項目區修建山塘一座。山塘位于項目區山腰處,為在山坳處修建攔水堰壩。由于缺乏地質資料,根據現場踏勘粗略估計,開挖深度暫考慮為2.0m。防滲采取C20鋼筋砼截滲墻,堰壩陡坡段及消力池底部采用C15砼灌砌石。堰壩底部設置放水管,水管出地面后設置閘閥。
對于人工邊坡及自然裸露邊坡的水土保持,都應在工程防護的基礎上,盡可能創造條件恢復植被,這不僅能控制水土流失,維護坡面穩定,保護護坡工程,而且對生態環境改善具有重要意義。同時植物護坡具有一定的局限性,,對于坡度較陡(>50°)的邊坡,故必須與工程措施相結合。根據該項目的實際情況,該工程采用以下幾種植草造林的措施:
3.4.1 水平截水溝內植草
草被植物可以增加土壤覆蓋度,減少徑流系數,減少土壤侵蝕量;在實施中先將坡面進行整治,并選用生長快、耐旱、耐瘠薄、抗高溫、根系發達、固土作用大的低矮匍匐型草種,一般土質坡面采用直接播種法,密實的土質邊坡上采取坑植法。本工程中為防止由于開挖水平截水溝造成新的水土流失,在溝內地表面積約1.01hm2內撒播狗牙根草籽防護;種草后l-2年內,進行必要的封禁和撫育措施。
3.4.2 水平綠籬和地塊分隔綠籬
水流較大時截水溝溝壁易被沖刷。為提高溝壁的穩定性和耐水流沖刷能力,在溝壁外側種植綠籬,固結溝壁土壤,綠籬采用矮灌木,如千足子、紫穗槐等,種植方式采用帶狀密植,種植密度為5株/m。本項目中山核桃林的各地塊間都可種植綠籬進行環狀分割,在分割界限的同時,可以提高林下灌木密度,從而延緩坡面匯流產生時間和徑流量,加強地表徑流下滲。
實施該治理工程后,項目區的生產條件將得到改善,現有山核桃林水土流失嚴重、產量降低的問題將逐年解決,可持續經營能力提高,經濟收益持續增加,;通過山核桃林地的綜合治理,通過植物措施和工程措施的結合,以及撫育管理措施,促使山核桃林達到穩產、高產、優質的目的,直接提高山核桃林的經濟價值和農民經濟收入。
通過山核桃林綜合治理工程的實施,項目區可治理水土流失區域的水土流失強度逐步實現從中度向輕度的轉變;通過山核桃林的水土流失治理,可增加林區植被,提高土壤保水保土能力,提高土壤肥力,改善林區小氣候,增加林區的生物多樣性,減少和控制病蟲害,促進項目區森林系統的穩定發展。
改善林區基礎設施條件,提高土地生產力和水資源利用率;調整土地利用結構,提高山核桃林的綜合經濟效益,增加農民收入,適應社會發展需要;提高農民素質,增強群眾生態環境保護意識;通過本項目的實施、示范及帶來的生態、經濟效益,積極推廣治理成果,推動富陽市水土流失綜合治理工程的繼續推廣。
[1]郭廷輔.水土流失及其綜合治理[M].長春:吉林科學技術出版社,1991.
[2]葉碎高,趙聚國,應聰慧,等·河道植物護坡及水土流失觀測[J].黑龍江水專學報,2007,34(4).