蘭州都市圈水土流失特征及其類型劃分

羅進選，王彥武

(甘肅省水土保持科學研究所，甘肅蘭州730020)

構建蘭州都市經濟圈是甘肅省委、省政府近年來作出的重大戰略決策，做大蘭州都市經濟圈，發揮城市輻射帶動作用，把蘭州發展置于全省經濟發展的大格局中，加快城鄉一體化和城市本身建設這一戰略構想，對改變甘肅經濟結構、提升甘肅區域經濟競爭力意義重大［1］。蘭州都市圈主要位于黃河上游干流甘肅段與亞歐大陸橋經濟帶甘肅段的交匯點，這一區域草場退化、土地沙化、土壤鹽漬化，植被覆蓋率低，水土流失嚴重，生態環境極其脆弱。因此，為提升甘肅區域經濟，加快蘭州都市圈水土流失防治步伐，更好地解決經濟建設和生態保護的矛盾，本研究就蘭州都市圈水土流失特征與類型劃分進行探討。

1 蘭州都市圈范圍界定及研究區概況

蘭州都市圈范圍界定是以蘭州市區為核心，以1 h左右車距為半徑(100 km)，構成單元以縣為單位，經濟基礎良好，能夠承擔都市區域重要職能等原則確定的［2］。蘭州市地理位置特殊，由于南北兩山的制約，其能量只有通過公路和黃河進行有效流通，兩條通道連接五核構成都市圈的“兩軸+五核”空間結構。“五核”即蘭州、劉家峽、靖遠、永登、定西，“兩軸”即永登—蘭州—定西的亞歐大陸橋經濟帶和靖遠—蘭州—臨夏的黃河干流段。

蘭州都市圈各區域自然與社會經濟概況因地理位置的不同而有所差異，但其均具有如下一些共同特征:①地形。由于受黃河及其支流的切割，區內梁峁起伏、溝壑縱橫、地形破碎、坡陡溝深，土地利用率低，耕作難度大。②氣象。氣候具多樣性和多變性，光、熱、水分布呈明顯的帶狀過渡性特征，山川差異大;全年光照充足，太陽輻射較強，氣候干燥，蒸發量大，冬春季風沙嚴重，災害頻繁;降水少而不均，一年中的降水主要集中在7—9三個月，降水時空分布的不均勻決定了當地的農業生產條件和水土流失特點。③水文、水資源。研究區自產水資源貧乏，主要依靠天然降水，大部分地區地下水儲量少、埋藏深、水質差;過境水資源比較豐富，但利用難度大，河流徑流量變化懸殊，在洪水期含沙量驟然增大，對下游庫區造成比較嚴重的泥沙危害;水資源分布不平衡，河流河谷川塬(臺)地區水資源相對豐富、利用方便，與河流距離較遠、山大溝深的地區，水資源的開發利用困難。④土壤、植被。區內土壤類型因地域差異各異，成土母質復雜，以灰鈣土為主;耕地土壤肥力表現為缺磷少氮富鉀，土壤有機質含量不足，有效養分低;植被覆蓋稀疏，種類相對貧乏，植被類型以荒漠草原為主，自然植被多由旱生、超旱生灌木、半灌木和草本植物組成，品種較單一，草群低矮、稀疏、生長遲緩，生態自我修復乏力，水土流失嚴重。⑤社會經濟。區內自然條件嚴酷，荒山、荒坡及難利用地面積大，人均耕地少，土地資源利用率低、生產率低，農業生產結構單一，廣種薄收，粗放經營，生產收入水平較低，發展步伐緩慢。

2 蘭州都市圈水土流失特征、成因及危害

2.1 水土流失特征

(1)以劉家峽庫區為核心區域的土壤侵蝕強度在中度和強烈之間，以水力侵蝕為主，同時伴有重力侵蝕。水力侵蝕以面蝕、溝蝕為主，主要分布在陡坡地和溝道內;重力侵蝕主要分布在植被稀少、坡度極陡的溝頭和溝道兩岸，侵蝕形式主要為溝岸崩塌和陷穴等，重力侵蝕發生范圍較小但侵蝕量大。

(2)以蘭州市區及南北兩山為核心的區域干旱少雨，植被稀疏，土質疏松，大部分地區地形破碎、丘陵起伏、溝壑縱橫，水土流失較為嚴重。水土流失以水蝕為主，局部地方有滑坡、崩塌等重力侵蝕和泥石流等混合侵蝕現象，總的特點是侵蝕強度大、侵蝕類型多樣、時空分布集中，輸沙與降雨同步，主要集中在汛期的7—9月份。兩山地區的侵蝕模數高達5000 t/(km2·a)，有的切溝最高侵蝕模數可達12000 t/(km2·a)以上［3］，屬國家級水土流失重點治理區和省級水土流失重點監督區。

(3)以靖遠為核心的風水復合侵蝕區域屬干旱草原區，大部分地區為梁峁狀寬淺丘陵、低山寬谷，并多有灘地，為荒漠草原景觀。該區氣候干旱、降水稀少、植被稀疏、生態脆弱，水土流失面積占土地總面積的85%，水土流失類型有水蝕和風蝕，屬中度水力侵蝕區，水蝕多發生在降水較集中的7—9月，該時段降水量約占全年降水量的60%以上，風蝕一般發生在冬春兩季。根據《白銀市水土保持“十五”計劃及2015年、2030年遠景目標規劃》，區內平均水蝕模數為3500 t/(km2·a)，平均風蝕模數為1500 t/(km2·a)。

(4)以永登為核心的黃土高原丘陵溝壑區第五副區水土流失以水力侵蝕為主，兼有風力侵蝕，侵蝕形式主要有面蝕和溝蝕。永登全縣土地總面積6090.31 km2，其中山區面積5389.9 km2，占全縣土地總面積的88.5%，是水土流失的重點地區。水蝕面積約5329.02 km2，占土地總面積的87.5%，年均侵蝕模數2809.15 t/(km2·a)，年均侵蝕量達1497萬t;風蝕面積約761.29 km2，占土地總面積的12.5%［4］。

(5)以定西為核心的隴中黃土高原丘陵溝壑區自然條件十分嚴酷，植被覆蓋率低，地形支離破碎，造林種草保存率低，水土流失面積大，流失強度高，是全國水土流失嚴重地區之一，水土流失面積占土地總面積的85.2%。水土流失以水力侵蝕為主，主要表現為面蝕和溝蝕，重力侵蝕次之。水力侵蝕主要分布于梁峁、坡面及溝道，重力侵蝕則分布于溝道、陡坡、溝頭、溝岸等高邊坡區［5］?；钠律铣蕦訝罴傲灼瑺蠲嫖g，坡耕地上主要是層狀和細溝面蝕。產沙時空分布集中，泥沙含量高，由于降雨多集中在7—9月份且多以暴雨形式出現，故暴雨徑流沖刷強度大，產流產沙量大，年均輸入河流泥沙1133萬t，致使下游河道淤積嚴重。

2.2 水土流失成因

(1)植被稀少，地表裸露，降雨集中且時空分布不均，是引發水土流失的直接原因。蘭州都市圈干旱少雨，暴雨、霜凍、冰雹等自然災害頻繁，7—9月份降水量占全年降水量的60%，降雨常以大雨和暴雨形式出現，歷時短，坡面徑流集中，沖刷力強，加上自然植被稀疏、荒坡過度放牧，干旱地表缺乏植被的有效保護，裸露地表遇強降雨極易發生中度以上的侵蝕。

(2)山大、坡陡、溝深，地面起伏不平是加劇水土流失的主要原因。蘭州都市圈川、塬、溝、梁、峁、山地并存，地形支離破碎，大部分地區坡陡溝深、溝壑縱橫，溝壑密度大，故水土流失嚴重。

(3)土質疏松，土壤抗蝕能力差，是水土流失進一步加劇的內在因素。蘭州都市圈土壤結構松散，疏松多孔，黏性差，濕陷性強，抗蝕、抗沖性能差，易于產生崩塌和透水，導致溝頭延伸、溝岸擴張，產生嚴重的水土流失。

(4)蘭州都市圈自然條件嚴酷，生產力水平低下，人們為了維持基本的生存，長期存在陡坡種植、過度放牧、亂挖濫伐等現象，降低和破壞了土壤的抗蝕能力。同時，近20年來城鎮改擴建、修渠、筑路等基本建設和周邊地區土地、礦產資源的大規模開發，亂倒亂堆廢土廢渣，不斷破壞植被，造成生態環境惡化，人為加劇了水土流失的發生。

(5)蘭州都市圈水土保持措施以工程措施為主，單一的防治措施在超設計標準的暴雨和洪水情況下，很難抵御災害性的水土流失。在城市開發建設過程中，由于不注意采取水土保持措施，在開采、挖掘過程中常產生大量的松散物質，從而增加了泥沙來源，為泥石流、滑坡的發生創造了條件，給人身財產安全造成重大隱患。

2.3 水土流失危害

(1)水土流失加劇了溝岸擴張、溝頭前進、溝床下切，不斷蠶食耕地、沖毀村莊、阻隔交通、破壞建筑設施，使土地利用率下降、耕作難度加大，制約了區域社會經濟的可持續發展。

(2)徑流泥沙量增加，淤塞河道、沖壞渠系，造成下游河道、塘壩、水庫淤積，影響水利工程功能的正常發揮，導致水、旱、滑坡及泥石流等自然災害頻繁發生，并對中下游地區經濟社會的發展造成嚴重威脅。

(3)由于水土流失破壞了生產條件而得不到有效控制，使耕地變成了跑水、跑土、跑肥的“三跑”田，土壤肥力不斷下降，土地生產力降低，區域生態失調，加劇了干旱等自然災害的發生和發展，導致糧食產量低而不穩，群眾生活困難，生存條件受到嚴峻挑戰，農村經濟發展緩慢，交通、文化、教育等各項事業得不到應有的改善和發展，嚴重制約著區域經濟的可持續發展。

3 蘭州都市圈水土流失類型區劃分

蘭州都市圈涉及范圍廣，區域內不同類型的水土流失及其防治模式的結構與功能不同，水土流失治理應按照各自的特點，結合各區域發展的需要，選取合適的措施，突出重點，在取得更大效益的同時，更好地促進蘭州都市圈生態環境的改善和社會經濟的發展。因此，針對蘭州都市圈內不同類型區水土流失特征及其成因，將蘭州都市圈劃分為蘭州市區、劉家峽庫區、靖遠風水復合侵蝕區、永登黃土高原丘五副區、定西典型黃土高原丘陵溝壑區、亞歐大陸橋經濟帶甘肅段、黃河干流甘肅段7個水土流失類型區。蘭州都市圈7個水土流失類型區水保措施單一，以工程措施為主，生物措施很少，影響可持續水土流失治理效果的發揮;由于7個水土流失類型區地理位置、水土流失特征各異，因此各流域治理程度與效果不一，地緣具有優勢的地區，交通便利、治理所需費用少、治理程度相對較高，遠離城市的山區交通不便，導致水土流失治理進展緩慢、治理標準不高，部分地區水土保持措施管護不到位，存在著重治理輕管護、邊治理邊破壞的現象，造成林草成活率、保存率低，部分工程設施毀壞嚴重，水土保持生態、經濟、社會效益得不到有效的發揮。

4 結語

蘭州都市圈是黃河上游經濟開發區的重要支撐點和輻射源，是國家實施西部大開發戰略的重點發展城市。黃土高原43.4萬km2的水土流失區是黃河泥沙的主要來源地，近20年來，由于自然因素和人類活動的共同影響，黃河承載的壓力日益增大，使得黃河下游河道的水沙關系更不協調，造成主河槽泥沙淤積加重，流域生態系統呈現整體惡化的趨勢［6］;亞歐大陸橋的發展，為蘭州都市圈的經濟發展和貿易交流提供了一條便捷的通道，但是由于人類活動和對自然資源的過度開采利用，造成了這一帶嚴重的水土流失，給當地人民的經濟和生產生活帶來了嚴重影響，與社會主義新農村建設及構建和諧社會的要求極不適應。因此，本研究對于防治蘭州都市圈水土流失，發展城市、山區、丘陵區和風沙區生產和建設，整治國土、治理江河，減少水、旱、風沙等災害，維持生態系統的平衡及對黃河中下游地區人民生產、生活安全具有重要的現實意義。

［1］李小榮.蘭州都市經濟圈呼之欲出［EB/OL］.http:∥www.gs.xinhuanet.com/jdwt/2009－11/17/conten t 18252407.htm.

［2］梁文釗.蘭州都市圈特征與規劃原則［J］.甘肅科技，2008，24(9):11－12.

［3］陳建榮，魏志萍，羅進選，等.蘭州市城郊型流域水土流失治理模式研究［R］.蘭州:甘肅省水土保持科學研究所，2005:18－23.

［4］火高明.永登縣水土保持生態建設現狀與治理目標［J］.農業科技與信息，2007(11):55－56.

［5］陳懷東.甘肅定西的水土流失狀況及綜合治理［J］.中國水土保持科學，2004，2(3):75 －78.

［6］姬曉東.黃河粗沙來源區生態治理亟待加強［N］.榆林日報，2007－08－24(A5).