長興縣坡地開發(fā)的水土流失防治措施

白炳書

(長興縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)所，浙江 長興 313100)

浙江省近70%的土地為山地和丘陵，人多地少，如何高效利用有限的土地資源并且維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境是當(dāng)前山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的一道難題。坡地開發(fā)利用是緩解土地資源壓力、發(fā)展現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)、提高山區(qū)農(nóng)民收入的重要途徑，但是在開發(fā)過程中必須采取相應(yīng)的水土保持措施，防止引發(fā)坡地水土流失。筆者以長興縣的連片坡地為研究對(duì)象，分析了坡地開發(fā)可能帶來的水土流失隱患，并有針對(duì)性地提出了帶形梯級(jí)開發(fā)及配套水土保持植物、工程措施等建議，希望能為南方坡地開發(fā)利用中的水土流失防治提供借鑒。

1 研究區(qū)基本情況

長興縣(東經(jīng)119°33′—120°06′、北緯30°43′—30°11′)位于浙江省北部、太湖西岸，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，光照充足，雨量充沛，年均氣溫15.8 ℃，年均降水量1 347 mm，降雨主要集中在每年的梅雨期(5—6月)和臺(tái)風(fēng)期(7—10月)，年均蒸發(fā)量800～900 mm，年均無霜期250 d，多年平均風(fēng)速3.0 m/s，冬季盛行西北風(fēng)，夏季盛行東南風(fēng)，常風(fēng)向?yàn)镹NW。該縣位于以水力侵蝕為主的南方紅壤丘陵區(qū)，水土流失主要為坡面面蝕，土壤侵蝕模數(shù)背景值為250 t/(km2·a)，小于容許土壤流失量500 t/(km2·a)，屬微度侵蝕區(qū)。土地利用類型主要為耕地和林地，林草植被覆蓋度為32%，并以人工植被為主。

長興縣是全國著名的茶葉產(chǎn)地，位于其高海拔地區(qū)的茶樹種植園出產(chǎn)的茶葉品質(zhì)良好、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。尤其是近幾年隨著供需關(guān)系的變化，白茶市場(chǎng)價(jià)格不斷推高，導(dǎo)致長興縣坡地茶樹種植范圍不斷擴(kuò)大，大量灌木山坡被開發(fā)利用，土地資源愈發(fā)緊缺，以水土流失為代表的生態(tài)環(huán)境問題隨之而來。如何合理開發(fā)利用這些坡地資源、避免造成嚴(yán)重的水土流失，是長興縣山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須解決的一個(gè)難題。

2 坡地開發(fā)可能帶來的生態(tài)環(huán)境問題

(1)加劇土壤流失。長興縣土壤類型以紅壤為主，主要特征是紅、酸、黏、瘦，厚度多不足1 m，屬中壤土至重壤土，土壤抗侵蝕能力較差，養(yǎng)分物質(zhì)易隨水土流失而損失。對(duì)坡地土地資源的不合理開發(fā)和經(jīng)營，使土壤的覆蓋物遭受破壞，特別是在夏季強(qiáng)降雨的作用下，裸露的土壤受水力沖蝕，流失量大于母質(zhì)層育化成土壤的量，土壤流失由表土流失、心土流失而至母質(zhì)流失，終使巖石暴露。

(2)影響局部氣候。人們對(duì)陡坡土地資源的不合理利用開發(fā)，破壞了原有植被，造成地表裸露，進(jìn)而會(huì)對(duì)氣溫、風(fēng)速、蒸發(fā)、降雨等氣象要素產(chǎn)生影響，表現(xiàn)為降水量減少、極端天氣增多、氣溫升高等。

(3)增加下游防洪壓力。植被覆蓋率變化對(duì)小流域暴雨徑流及洪峰流量過程的影響較大，覆蓋率高的流域攔水能力強(qiáng)、徑流系數(shù)小，植被能顯著削減洪峰流量和延緩洪水過程。而大面積的山坡開發(fā)要將成片的灌木挖除，破壞了原生植被，使植被覆蓋率減小、地表徑流系數(shù)增大，大暴雨時(shí)雨水順著山坡迅速下瀉，匯流時(shí)間短，洪峰流量大，嚴(yán)重威脅下游的防洪安全[1]。

3 坡地水土流失防治

坡地的自然條件不適于大規(guī)模農(nóng)業(yè)開發(fā)，若不采取有效措施，則不僅不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益而且會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。針對(duì)研究區(qū)實(shí)際，為減小坡地成片開發(fā)帶來的負(fù)面影響，減輕坡面徑流沖刷，建議采取如下措施：①植物措施。沿等高線梯級(jí)開發(fā)種植水保經(jīng)濟(jì)林木，實(shí)施生態(tài)綠化，盡快恢復(fù)植被覆蓋，防治水土流失。②工程措施。修建攔水(沙)壩、蓄水池，結(jié)合截水溝、排水溝，保水?dāng)r土，減少對(duì)下游的不利影響。

3.1 植物措施

長興縣水土保持植物措施中經(jīng)濟(jì)林樹種的選擇以毛竹、茶樹為主，還有少量的梨樹和青梅。沿等高線梯級(jí)開發(fā)，水平帶寬70～80 cm，高差50～60 cm。帶形梯級(jí)開發(fā)能有效減小坡面雨水下流速度，削弱雨水對(duì)泥土的沖刷，既控制了水土流失又減少了下游的洪峰流量。

植物措施實(shí)施后的前兩年，由于植株矮小，其水土保持效應(yīng)不明顯，之后隨著植物的生長，經(jīng)濟(jì)林的水土保持效應(yīng)會(huì)逐漸顯現(xiàn)。目前在長興縣和平鎮(zhèn)的南部山區(qū)，坡地經(jīng)濟(jì)林長勢(shì)良好，在取得了一定經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，局部氣候有所改善、下游洪峰流量減少、水土流失明顯減輕。

3.2 工程措施

(1)攔水(沙)壩、蓄水池。攔水(沙)壩、蓄水池的主要作用是在汛期攔蓄洪水、涵蓄水源、減少水土流失，其主要布置原則為：①一般布置在坡腳或坡面局部低洼處，與排水溝或排水型截水溝的終端相連，以蓄積坡面排水。蓄水池多采用半開挖、半填筑的施工形式。②根據(jù)坡面徑流總量、蓄排關(guān)系以及修建省工、使用方便等原則，因地制宜地確定攔水(沙)壩、蓄水池分布與容量。

(2)截水溝、排水溝。坡面排水由截水溝匯集后匯入排水溝排入下游。排水溝、截水溝的設(shè)置既減少了水土流失又減輕了下游的防洪壓力。截水溝、排水溝的布置原則為：①在進(jìn)山公路兩側(cè)與自然山坡交界處布設(shè)截水溝。②若開發(fā)的坡面太長，應(yīng)增設(shè)幾道截水溝。增設(shè)截水溝的間距一般為10～20 m，可根據(jù)地面坡度、土質(zhì)和暴雨徑流情況由具體設(shè)計(jì)計(jì)算確定。③截水型截水溝基本上沿等高線布設(shè)，排水型截水溝應(yīng)與等高線成0～1%的坡降布設(shè)。④當(dāng)排水溝縱坡過大時(shí)，應(yīng)在溝中每隔30～50 m修1個(gè)120～150 cm高的跌水，防止坡面沖刷。⑤排水型截水溝的排水一端應(yīng)與坡面排水溝相接，并在連接處做好防沖措施。

3.3 效益分析

(1)經(jīng)濟(jì)林。以茶樹為例，一方面茶樹枝葉茂盛、樹冠較大，能重新分配垂直降水，可以有效減緩降水速度和對(duì)土壤的沖擊力；另一方面茶樹根系發(fā)達(dá)，固土能力較強(qiáng)，每年積累的枯枝落葉可形成覆蓋層，增加土壤腐殖質(zhì)含量，減輕土壤侵蝕。對(duì)種植茶樹前后的土壤相關(guān)理化性質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果見表1。由表1知，經(jīng)濟(jì)林措施實(shí)施后坡地土壤含水量、養(yǎng)分含量均有不同程度的增加，說明植物措施能在減少水土流失的同時(shí)，起到改良土壤的作用[2]。

表1 經(jīng)濟(jì)林措施實(shí)施前后土壤物理化學(xué)性質(zhì)比較

(2)綜合效益及示范。坡地開發(fā)利用項(xiàng)目的實(shí)施，在增加山區(qū)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，預(yù)防了水土流失，保護(hù)了山區(qū)環(huán)境，起到了良好的示范作用。需要注意的是，在植物措施實(shí)施初期，由于植株矮小，其水保功能不明顯，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響，此時(shí)尤其需要加強(qiáng)林間管理和水土流失監(jiān)測(cè)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 江影,李世鋒,王安明.浙江省容易發(fā)生水土流失的其他區(qū)域探討[J].中國水土保持,2013(5):19-21.

[2] 林紹霞,張清海,張珍明,等.不同墾植模式茶園土壤性狀及團(tuán)聚體特征研究[J].水土保持研究,2012,19(6):45-49.