華亭縣土石山區水土流失控制技術與效益研究

任亞麗

（平涼市華亭縣水土保持局，甘肅 華亭 744100）

1 華亭縣水土流失特征

華亭縣土石山區屬溫帶半濕潤半干旱氣候，縣域內多年平均降雨量為607mm，最大時達到907mm，年際變化大且年內分配不均，7、8、9這三個月為雨季，占全年降水量的75%。全縣水土流失面積860km2，占全縣面積的72.7%，嚴重的水土流失給華亭縣的工農業生產和國民經濟發展造成了嚴重的危害，據檢測資料分析，全縣每年流失的土壤中有機質7.6萬t，N0.51萬 t，P1.1萬t，K0.63萬 t，相當于流失硝酸銨 1.5萬 t，過磷酸鈣6.5萬t，氯酸鉀1.05萬t。

（1）研究方法。通過對華亭縣馬峽河、車廠溝、西華河、青林溝、南川河、陶坪溝、上關河等7條小流域的3座庫壩，142到谷坊、12座澇池、353眼水窖（共410座）控制范圍內攔蓄年份各項治理措施進行測算，對其攔泥量及其泥砂來源進行調查，調查面積6020km2其中梯田2309km2，人工種草2032km2，水土保持林1679km2，將調查數據分為7組，按照7條小流域自然條件差異，對數據進行統計分析。

（2）泥砂來源分析。以7條小流域為研究對象，410座攔蓄工程總庫容116.1萬m3，攔蓄工程（水窖除外）蓄水，引起壩區溝岸滑塌，滑塌土方量占庫壩攔泥量的83.6%。由此可見，在治理程度較高的小流域，庫壩的泥砂量主要來源于壩區溝岸重力侵蝕，而其上游因水力侵蝕帶來的泥砂僅占16.4%。根據對7條小流域的調查，流域治理程度小于30%時，溝壑面積以每年占流域面積的0.01%的速度增加，流域治理程度大于70%時，溝壑面積以每年占流域面積的0.003%的速度增加。荒坡和坡耕地是主要的產流區，梯田是主要的坡面攔蓄減蝕區，溝道擴張、溝床下切是主要的產砂方式。

（3）不同地類的土壤侵蝕量分析。根據治理措施分布位置、蓄水保土原理，確定梯田、坡耕地、道路、荒坡、荒溝林地、林地、退耕地、退耕草地8種地類為影響土壤侵蝕的因子。當不考慮其他比較均一的因素時，小流域土壤侵蝕量的大小，主要受集水面積和有效治理措施的種類及數量制約。我們對8種不同地類進行了線性和非線性關系統計，以馬峽河小流域為例，梯田、退耕草地、坡耕地、荒坡5種地類與流域產砂量有顯著的相關關系，其相關程度大小排序為：梯田＞退耕草地＞荒坡＞坡耕地，且多數為非線性關系。分析發現：坡耕地、荒坡為增砂地類，梯田、林地、道路為減砂地類，退耕草地由于其徑流系數較高導致其下部侵蝕劇烈也成為增砂地類，荒溝隨著面積的增加，侵蝕期變老而侵蝕量下降。增砂能力大小排序為：退耕草＞荒坡＞坡耕地，減砂能力大小排序為：梯田＞荒溝林地＞林地＞道路。從以上分析結果看出，梯田是小流域中主要的坡面治理措施，荒坡、坡耕地是主要的產流地類。

2 小流域植物措施對位配置模式

根據7條小流域的人工種草和水土保持林的調查分析得出，在華亭縣土石山區，不同地形部位的小氣候不同，形成了不同地形部位特定的生態條件。2m/s以上的風速成為影響植物生長發育的限制性因素。一般，小流域內風速隨著地形部位的抬升而增大，植物生長的適應性隨之降低，所以在梁茆部位應以抗風耐旱的灌木、牧草為主。相比之下，坡面中部可作為農林牧生產地。隨著坡位的抬升，農作物產量呈下降趨勢，所以在坡面中、下部較適宜種植農作物且以下部為優，在陰坡下部也可栽植闊葉喬木林。坡地修成梯田后，農作物產量大副度提高，而且產量隨著坡位的抬升下降幅度低于坡耕地，坡向、坡位對牧草產量和灌木生長影響不顯著，適宜在各種地形部位種植。

3 不同綜合治理模式的效益比較

對比研究表明，治理措施分布的時空順序不同，形成的治理模式不同，在治理程度相近的情況下，其水保效益差異顯著。西華河小流域以梯田為主，梯田建設先以坡面中部成帶連片，然后向中下部推進的模式，其效益明顯優于馬峽河小流域從緩坡、村莊近處連片卻不成完整帶的治理模式。西華河小流域治理程度每增加1%，其減砂益增加2%，西華河小流域治理程度每增加1%，其減砂益增加2%，馬峽河小流域治理程度每增加1%，其減砂益增加0.85%；西華河小流域單位面積產值7.89萬元/km2，產投比為1：3.2，馬峽河小流域治單位面積產值3.49萬元/km2，產投比為1：2.0。

4 水土保持綜合防治工程的效益評價

2005年～2008年，依托水保世行貸款項目的監測評價工作，對馬峽河等7條小流域梯田、水窖、水保林、果園、封禁、人工種草等10項綜合治理措施的質量、效益進行了比較全面的連續監測，其結果如下：

（1）蓄水保土效益。馬峽河等7條小流域總面積333.64km2，監測結果表明：治理程度由l999年的27.67%提高到2004年的63.8%。徑流模數治理前150000m3/km2，治理后為88000m3/km2，減少41.3%；侵蝕模數治理前 5350t/km2，治理后為3002t/km2，減少43.9%。經分析計算，馬峽河等7條小流域2005年末新增保土能力達69.60萬t，用水土保持法計算，新增加的各項治理措施，每年攔蓄徑流1144.76萬m3，攔泥56.69萬t，分別占年泥沙徑流量的25.6%和35.7%。按照每攔1t泥沙增值1元計算，相當于每年增收56.69萬元。按坡耕地土壤肥力計算，所攔泥沙相當于增施氮1133.8 t,磷1984.2t，鉀 11338 t。

（2）經濟效益。據監測數據表明，農民收入治理初與2005年相比，人均產糧由1999年的370kg提高到2007年的696.3kg，人均純收入由695.8元增加到1207.9元，人均增長512.1元；恩格爾系數由0.75下降到0.6；勞動生產率由10.0元/工日提高到20.0元/工日；土地生產率由858.9元/hm2提高到1769.8元/hm2。據監測資料分析，項目區共新修基本農田2500.2hm2，累計達到 6961.5hm2，人均0.15hm2。糧食總產量由1.62萬t上升到2.573萬 t，其中基本農田產糧由56.58%提高到86.67%。2008年底，經濟林保存面積829.6hm2，人均占有0.018hm2，果業收入約占到農民收入的10%，上關河、陶坪、西華河等流域的核桃經濟林的收入已占到農民收入的15%以上，優質經濟林果已成為該區農民的穩定收入來源之一。

（3）生態效益。一是小流域土壤肥力提高。將坡耕地修成梯田，土壤水分明顯增加，梯田比坡耕地平均每年含水率高1.13%。經耕種后，土壤物理性質改善，土壤的容重降低，孔隙度提高，田間持水量增大。土壤肥力增強，對比分析得出：耕作后的梯田的土壤肥力明顯增加，梯田比坡耕地平均每年有機質高0.16%、氮高0.01ppm、磷高0.02ppm、鉀高44ppm。二是小流域植被度明顯提高。治理初期植被度為22.2%。到2008年底，保存的造林、種草、經濟林、果園四項措施累計達到10073hm2，植被度提高到40.9%。三是小流域局部小氣候形成。林草植被度的提高，起到了蓄水和保土的巨大作用，使土壤水分和肥力增加，改變了流域干旱、寒冷、溫差變化大等不利氣候條件，形成生態環境的良性循環，促進了項目區農、林、牧各業的發展。

華亭縣土石山區水土流失控制技術的實踐表明，建立良好的生態環境是經濟社會發展的基礎，水土保持是土石山區生態環境建設的基礎，是新農村建設和農村群眾脫貧致富的有效途徑。

[1]張志強.甘肅省生態建設與大農業可持續發展研究[M].北京：中國環境科學出版社，2001.

[2]華亭縣水土保持區劃.華亭縣水土保持區劃編制委員會，1996.