天山北坡區域水土流失防治對策研究

何 靜

(新疆水利水土保持技術推廣中心，新疆 烏魯木齊830000)

(責任編輯 李楊楊)

天山北坡區域是指以烏魯木齊市、石河子市和克拉瑪依市為軸心的新疆準噶爾盆地南緣、天山北麓中段，涉及北疆5 個地(州、市)、15 個縣(市)。天山北坡區域是新疆經濟最發達的地區，是新疆現代工業、農業、交通信息、教育科技等的核心區域，集中了全疆83%的重工業和62%的輕工業，歷年生產總值均占全疆的一半以上。作為新疆重要的經濟建設區，人口數量的快速增長和經濟建設的快速發展，導致區域內谷地天然植被群落的自我維護和擴展能力逐漸喪失、面積不斷縮小，草場退化嚴重，涵養水源和抵御水土流失的能力逐漸衰退，極大地影響了當地農牧民生產生活條件的改善和經濟社會的健康發展。因此，在該區域開展水土流失綜合治理、恢復地表植被、改善生態環境勢在必行。

1 天山北坡區域概況

天山橫亙于新疆中部，將全疆分成南北兩大塊，稱為南疆和北疆，以天山山脊為分界線，以北的各山嶺統稱為天山北坡。天山北坡區域地勢南高北低、西高東低，海拔1 400—4 500 m，土地總面積14．85 萬km2，其中林地0．55 萬km2、草地10．21 萬km2。年均降水量500 mm 以上，積雪深度0．5 ～1．5 m，凍土層深度1．0 m 以上。為北疆多數河流的發源地，分布有頭屯河、瑪納斯河、烏魯木齊河等大小河流40 多條，主要由冰雪融水和山區降水補給。山地土壤垂直分布差異明顯，海拔1 600 m 以下的前山帶主要為山地栗鈣土，1 600—2 700 m 的中山草原帶為普通灰褐土、黑鈣土，2 700—2 800 m 的亞高山草甸帶為亞高山草甸土，2 800 m 以上的高山石質帶為原始高山石質土。森林資源豐富，受地形和氣候影響，植被具有較完整的山地植被垂直分布特征，由上而下依次為高山石礫帶、亞高山草甸帶、中山森林草甸帶、低山草原，植被覆蓋率為30% ～80%。

2 水土流失類型、成因及現狀

2．1 水土流失類型及成因

天山北坡區域有水土流失面積8．3 萬km2，并隨著地形地貌條件變化，從北部天山到北部沙漠，逐漸由水力侵蝕過渡到風力侵蝕。其中，水力侵蝕面積1．67萬km2，主要發生在春季融雪洪水期和夏季暴雨期，表現為小流域上游的面蝕和中下游的溝蝕，威脅附近城市和綠洲農區;風力侵蝕面積6．63 萬km2，主要分布在綠洲北緣，表現為沙漠擴張及風沙危害。

造成水土流失的主要原因:①濫墾。人口的快速增長加劇了對土地資源的索取，特別是在山坡地上的大量開荒種地、樵采、挖草藥等使林草植被遭到嚴重破壞，導致森林面積銳減。②濫牧。草場資源被過度利用，植被的積累和消耗量不能保持平衡，積累得少消耗得多，并超過了一定的生態閾限，出現了草場退化和土地荒漠化。③工礦無序開發。工礦、交通、發電等生產建設項目在施工中嚴重擾動地表、破壞植被，引發滑坡、崩塌、塌陷等，工程施工產生的廢水和油氣開發過程中的廢液排放(含油污泥、廢棄的鉆井液等)引起土壤肥力下降或喪失、水質惡化等。

2．2 水土流失現狀

2001年天山北坡區域水土流失數據統計見表1。天山北坡區域水土流失現狀表現為:①土地生產力下降。水土流失導致土地退化、土壤肥力下降和耕地面積減少，使農田遭到毀滅性的切割、吞食、淤積和埋壓破壞。徑流、洪水沖刷掏蝕形成的侵蝕溝使得地面支離破碎、河岸坍塌。泥石流、滑坡造成下游人民生命財產損失和大量耕地破壞，更加劇了水土流失。②淤積河道、湖泊、水庫，危及河流行洪，加劇洪災損失。水土流失導致水庫泥沙淤積嚴重，水庫調蓄能力下降、防洪功能降低，甚至成為病險庫。河流帶來的大量泥沙進入灌區，淤埋渠道，并最終輸入農田，加劇了農田沙化。③污染水質。開礦、建廠、修路造成的大量棄土、廢石、殘積物任意堆放，既破壞了地貌、植被，又污染了環境，尤其是煤炭開發利用中產生的大量礦井水、火電廠廢水、煤炭開采產生的固體廢物會嚴重污染水環境，且后期治理困難。④土地沙漠化嚴重。區域內強烈的風蝕、沙化、沙埋使85%的天然草地處在退化威脅之中，其中嚴重退化的草地面積占到37．5%。⑤影響生態安全。水土流失使綠洲邊緣的沙漠地帶、綠洲與荒漠間的農牧交錯帶等原本脆弱的生態環境惡化，同時這些區域的生態地位非常重要，土地沙漠化、草場嚴重退化將直接影響綠洲內部的生態環境，對人類的生存空間造成巨大威脅。

表1 2001年天山北坡區域水土流失數據 km2

3 水土流失防治對策

依據上述水土流失特點，天山北坡區域生態恢復和水土流失治理總體布局為:在中高山區以林草植被恢復工程為主，通過封山育林育草、人工造林、移民搬遷等，恢復和保護河流源頭河谷兩側植被及谷地側坡，增強上游森林植被的水源涵養功能，減少河流源頭區域的暴雨產流，減輕下游的洪水壓力;在易發滑坡區域建設滑坡治理工程，避免森林植被遭受嚴重破壞;在中低山區以林草再造工程、草原圍欄工程等生物措施為主，并輔以泥石流和溝道治理工程等，通過人工干預，增加區域林草植被覆蓋率，保護河流及洪溝兩岸，使其處于相對穩定的狀態;在低山丘陵區以恢復植被為主，通過實施封育工程、造林工程等，增加區域林草植被數量，提高綜合覆蓋率;在平原與沙漠接壤區域以營造防護林為主，建立防風固沙屏障，防止沙漠化發展。

3．1 生物治理措施

人工造林。在中高山區河谷兩側第一層山脊的陰坡、半陰坡及林緣以下中低山區和低山丘陵區河谷兩側500 m 范圍內的宜林荒山地及適宜造林的未利用地實施人工造林。通過人工造林形成河谷兩岸水源涵養區，有效保護和恢復谷地森林植被，提高植被覆蓋率。

封山育林。在林緣以上的中高山區河谷兩側第一層山脊兩側的有林地、疏林地、灌木林地和灌叢地，對滿足封山育林條件的實施封山育林。通過設置圍欄和人工更新，恢復谷地森林、殘次灌木林，增加植被覆蓋度，增強上游林草植被的水源涵養和水土保持功能。

圍欄封禁。在牧區實施生態自我修復，合理利用草場，特別注意保護重點水源涵養區內的草場。休牧區選擇在草場退化嚴重的山區，根據牧區生產特點及植被恢復時間確定圍欄禁牧時間為10 a 以上，休牧時間為5 a。合理劃區輪牧，對每戶牧民承包的草場進行圍欄封禁，將超載的牲畜遷出天山北坡夏牧場，以減輕草場的放牧壓力、促進天然草場的自我恢復。

建設人工飼草料基地。為配合牧民搬遷工作的開展、減輕對天然草場的壓力，在有水源保證、牧民生產生活區安置適宜的山前傾斜平原區進行飼草料基地建設，飼草主要選擇鄉土的苜蓿、冰草、無芒雀麥等。

沙漠邊緣防護林建設。在北部沙漠邊緣建設防風固沙林帶，加強對荒漠植被的保護，防止沙丘南移。

3．2 保土耕作措施

天山北坡區域坡耕地數量較多，農民耕作多采用順坡耕作，易造成嚴重的水土流失。為提高坡耕地(特別是10°以下緩坡耕地)的保土能力和作物產量，建議采取保土耕作措施，包括攔截坡面地表徑流，減少沖刷侵蝕;蓄水保墑，保持土壤水分;等高線橫坡播種、起壟，以增加降雨入滲。

3．3 溝道治理措施

泥石流、滑坡治理措施。泥石流防治的工程措施通常適用于泥石流規模大、暴發不頻繁，松散固體物質補給及水動力條件相對集中，保護對象重要，要求防治標準高、見效快、一次性解決問題等情況。根據泥石流溝的類型及泥石流的特性、危害程度，結合當地的防治實際，因地制宜地采取不同的防治措施，比如攔擋、排導工程等。滑坡治理的工程措施主要有排水、削坡、減重反壓、設置抗滑擋墻、抗滑樁、錨固和預應力錨固、抗滑鍵等。

谷坊及壩系工程措施。在一些產沙嚴重的支溝和下游地形條件較好的主溝中修筑攔沙壩和谷坊群，通過調整侵蝕基準面，削弱洪水沖刷和防止溝岸擴展，減少懸移質和推移質泥沙入庫。淤地壩和攔沙壩主要以攔蓄坡面剩余的洪水、泥沙和溝道產生的泥石流為主，其作用是穩定和提高溝道侵蝕基點，防止溝底下切、溝岸擴張和溝頭前進。

溝頭防護工程。在溝谷坡面地形合適的地方，修建溝頭防護和各種小型工程，如溝邊埂、水平階等，配合蓄水保土，以形成完整的小流域綜合防治體系。

4 結 語

天山北坡區域水土流失嚴重，實施生態恢復和水土保持綜合治理是其經濟社會可持續發展的重要保障。1998年以來，國家和自治區投入了大量資金在天山北坡區域實施生態修復和水土流失綜合治理，通過圍欄封育、飼草料基地建設、溝道治理措施、坡面防護措施及綠洲邊緣防護林建設，減輕了水土流失的蔓延，防止了洪流引起的河岸坍塌、側蝕等，保護和恢復了地表植被，有效抑制了生態環境日益惡化的趨勢，為區域經濟的健康快速發展奠定了良好的基礎。