高 智, 劉志強, 李援農
(1.西北農林科技大學, 陜西 楊凌 712100; 2.中國水電顧問集團華東勘測設計研究院有限公司, 杭州 310014)
浙江臨安市水土流失現狀及生態修復對策
高 智1,2, 劉志強2, 李援農1
(1.西北農林科技大學, 陜西 楊凌 712100; 2.中國水電顧問集團華東勘測設計研究院有限公司, 杭州 310014)
臨安市由于土地利用方式不合理以及開發建設項目等原因造成水土流失嚴重、生態環境惡化。全市水土流失總面積為467.7 km2,以中度土壤侵蝕為主。水土流失主要發生在林地,面積占水土流失總面積的79.50%,尤以山核桃林為主。本文在介紹臨安市水土流失現狀特點、危害及成因的基礎上,提出了該區進行水土保持生態修復的對策,特別是山核桃林下水土流失防治措施,以期促進當地經濟與生態環境建設可持續發展。
水土流失現狀; 危害; 成因; 生態修復; 發展對策; 臨安市
水土保持生態修復一詞是2000年以后在我國出現的,并且逐漸被人們廣泛認識,特別是得到水利部的認可而成為新時期全新的水土保持理念和措施[1-2],水土保持生態修復一詞的出現標志著中國治理水土流失的理念有了重大突破。水土保持生態修復是具有普遍意義的生態修復的一種類型,但也具有其獨特的特征,即水土保持生態修復概念的界定應符合中國的土壤侵蝕面積廣、強度大、經濟落后、人口眾多等國情[3]。
水土保持生態修復的前提是要消除或改善損害生態系統正常運行的主要障礙因子如干旱缺水和超載放牧、過量采伐、毀林毀草開荒、亂倒廢土棄渣等人類不合理的經營活動[4-5]。堅持以大自然的自我恢復能力為主,輔以必要的人工補救措施[6],如生態調水補水,限額采伐,輪封輪牧,舍飼養畜,退耕還林還草,適時適地進行林草補植,科學的管理維護制度,適量的移民搬遷,積極發展以電、氣、煤代柴等,其目的是快速恢復林草植被,減輕水土流失強度,改善生態環境,促進生態系統良性循環和社會經濟的可持續發展。水土保持生態修復指在水土流失地區,通過一定的人工輔助措施,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發揮,促進植被的持續生長發育和發展演替,保護和改善受損生態系統的結構和功能,加快水土流失防治步伐,建立和維系與自然條件相適應、與經濟社會可持續發展相協調、相對穩定并良性發展的生態系統[7-8]。
本文研究區臨安市由于土地利用方式不合理以及開發建設項目等原因造成的水土流失嚴重,生態環境趨于惡化,影響了當地社會經濟發展。因此在分析臨安市水土流失現狀、危害以及成因的基礎上,本文將針對性地提出臨安市水土保持生態修復的發展對策,用于該地區的水土保育工作開展,促進地區自然環境與社會經濟的和諧發展。
臨安市地處浙江省西北部,轄5個街道13個鄉鎮298個行政村,總人口52.6萬,是浙江省陸地面積最大的縣級市,也是一個山多田少的山區市。地形受華夏系構造影響,自西北向東南傾斜,西北部山嶺起伏連綿,向東南漸趨低緩,低山丘陵和寬谷盆地相向排列,交錯分布。臨安市屬中緯度北亞熱帶季風氣候,年降水量1 578 mm,受地形及季風影響,降雨時空分布不均,多以暴雨形式集中出現在春夏季節,占全年降水量的75%左右。土壤類型分布隨地勢變化,呈明顯的垂直分布規律,以紅壤土分布最廣,占總面積的58.94%,主要分布在海拔650 m以下低山丘陵地區,其次為黃壤土,占20.31%,主要分布在西部和北部中低山區。植被屬亞熱帶東部常綠闊葉林區,其垂直分布具有明顯的層次性。
臨安市土地資源總量較豐富,林地比重較大,而宜農耕地數量較少,呈“七山一水二分田”的格局。土地總面積3 126.8 km2,其中耕地面積297.36 km2,僅占土地總面積的9%,林地面積2 369.08 km2,占土地總面積的76.3%。土地資源突出的特點是山地面積大,平原和緩坡地面積小;土地利用上以林地為主,尤以山核桃林為主,耕地面積較小。由于常年的不合理土地利用結構,造成當地水土流失嚴重,生態環境有惡化的趨勢,影響了當地人民的生活水平。
2.1 水土流失現狀
根據《浙江省臨安市水土保持規劃》和浙江省水土流失遙感調查結果表明,該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。水力侵蝕存在于山區、丘陵崗地等,面廣、量大,以面蝕為主;重力侵蝕存在于山區、丘陵地區,主要形式為滑坡、崩塌。近年來,隨著開發建設項目規模的不斷擴大,修路、采礦等人為活動不斷造成新的水土流失,是人為水土流失的突出環節,也是該區域水土流失發展的主要趨勢。山區經濟發展過程中過度開發利用林木資源,也不同程度地加劇了水土流失。
該區水土流失從空間上,主要分布在山區及丘陵區的荒山、疏林地、陡坡,以及縱深較大、流水侵蝕作用劇烈的山間峽谷;從時間上,由于水土流失以水力侵蝕為主,5—6月份的梅雨期和7—9月份臺風暴雨期的水土流失較為嚴重。
2.2 水土流失特點
(1) 土壤侵蝕程度主要為中度侵蝕。臨安市水土流失總面積為467.7 km2,占全市土地總面積的14.97%。臨安市土壤侵蝕主要以中度侵蝕為主,面積約為240.82 km2,占全市水土流失總面積的51.49%;其次為輕度侵蝕,占總面積的39.18%。極強度侵蝕和劇烈侵蝕面積較小,約為20.67 km2。
(2) 水土流失主要發生在林地,以山核桃林為主。臨安市水土流失主要集中在林地,面積371.84 km2,占水土流失面積的79.50%(見表1),經過調查研究,發現臨安市水土流失突出表現為以山核桃為典型代表的林下水土流失。這主要由于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,年侵蝕模數為3 500~8 000 t/km2。在取得短期效益增加的同時,由于水土保持措施不到位,導致水土流失增加和土地生產力的下降,已危害到本區整個山核桃林生態群落的安全。
(3) 水土流失主要發生在陡坡,特別是25°~35°之間。表2顯示了臨安市不同坡度上的水土流失狀況。由表2可知,臨安市水土流失主要發生在15°以上的陡坡,其水土流失面積占總面積的76%以上。25°~35°之間的水土流失面積最大,約為124 km2。這主要由臨安市特殊的地理條件造成的。該區西北南三面環山,丘陵和盆地交錯分布,是一個山多田少的山區市。水土流失多發生在山區及丘陵區的荒山、疏林地以及縱深較大、流水侵蝕作用劇烈的山間峽谷等陡坡上。

表1 臨安市不同土地利用現狀水土流失狀況統計

表2 臨安市不同坡度水土流失狀況統計
3.1 水土流失危害
(1) 土層變薄,土壤質地變粗,坡耕地土壤肥力下降。水土流失每年帶走大量的土壤顆粒、礦物質和有機質,使有限的土地資源肥力減退、土層變薄[9]。特別是對于臨安市山核桃林地,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,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,年侵蝕模數為3 500~8 000 t/km2。
水土流失還導致土壤中大部分黏粒和細顆粒泥沙減少,使土壤粗化、沙化甚至砂礫化,隨著地表土壤層的流失,儲存在土壤中的養分也隨之流失。由于南方丘陵山區表土層普遍較薄,土層減薄導致土壤質地變粗,影響農業耕作和林木生長;丘陵崗坡地上不合理的開荒和耕種導致了嚴重的土壤侵蝕,加劇了土地和耕地的進一步退化。
(2) 山核桃林下水土流失嚴重威脅地質安全,泥石流發生頻繁。山核桃被臨安人譽為搖錢樹、金果子,不少山民每年唯一的生計就來源于此。但由于核桃樹下大范圍除草劑,造成地表裸露,每當山雨來襲,核桃林下便溝流縱橫,坡地土壤大量流失,出現“遠看綠油油,近看濁水流”的現象。據臨安市水利水電局測算,臨安3.33萬hm2山核桃林中,有八成林地存在地質災害隱患。因為保護層的失缺,每年山核桃林的地表土壤流失度平均高達3 660~8 160 t/hm2。由于山核桃樹根系不深,大量流失的土壤不光給山核桃自身的生長埋下禍根,更給山區的地質安全隱患留下伏筆。據統計,臨安每年山核桃林的地質災害高達近百起,輕則塵土彌漫,重則林毀樹伏,經濟絕收,甚至山體滑坡,人員傷亡。結出金果子的山核桃林竟成了山區水土流失的主要策源地,坡地經濟林也因此被專家喻為“綠色沙漠”。
(3) 淤積河道和水庫,降低河道航運能力。臨安市地形西北高、東南低,差別懸殊,在15°坡度以上發生的水土流失面積達350 km2以上,水土流失導致河床抬高,庫、塘、壩淤積,使水利工程蓄水功能降低,運行壽命縮短,洪澇災害嚴重。水土流失不僅使洪澇災害頻繁,而且產生的泥沙與流失的氮、磷及化學農藥等有機污染物,引起水庫、湖泊等水體的富營養化,嚴重威脅到水利設施及其效益的發揮。
3.2 水土流失成因分析
從自然方面的因素來說,臨安的地形地貌、降水狀況、地面組成物質和植被4個方面的特點,使該區水土流失的發生和發展有了客觀內在條件。臨安市境內丘陵山地多,其面積要占總土地面積的70%,地面坡度大,地形破碎;年降水量大,日最大降水量可達200~250 mm,臨安市的主要土壤紅壤、黃壤、石灰巖土等,抗侵蝕能力差;原始植被較少,蓄水保土功能比較強的闊葉林數量少。
從人為活動這一外部條件來說,最重要的原因是臨安市大面積種植山核桃林,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,每逢暴雨,林下沖溝密布,地表土壤大量流失。目前,臨安全市水土流失面積為467.7 km2,山核桃林對水土流失的“貢獻率”竟位居首要。其次是人口不斷增長,山區田少人多,為滿足“食為天”,農民就由平地種糧轉向開墾坡地。70年代后,有的地方甚至出現了向陡坡要糧的錯誤做法。三是開發活動如采礦、修路等等,尾礦、廢渣、廢土等隨意棄置,占用了土地,也加劇了坡地的開墾。
根據以往水土保持生態修復的實踐經驗,結合臨安市水土流失現狀及特點,其水土保持生態修復措施應主要包括制定政策法規強制保障實施,人工措施加以輔助,落實責任制度加強監督管護,生態產業配套措施以及山核桃林生態工程綜合整治5個部分。
4.1 法規政策制定和實施
(1) 政策法規。為保護和培育森林資源,促進生態修復,根據《中華人民共和國水土保持法》、《浙江省實施〈中華人民共和國水土保持法〉辦法》,結合臨安市實際情況,及時制定相關水土保持生態修復政策和管理制度;明確臨安市人民政府主管部門主管生態修復工作,臨安市水利水電局組織有關部門協助,鄉(鎮)人民政府負責具體實施。
(2) 村規民約。由村委會結合本村實際情況,在充分征求村民意見的基礎上制定村民公約。村民公約中明確實行專職護林與群眾護林相結合的原則;每村配備一名專職護林員,根據工作量大小和完成任務情況,對護林人員定期付給報酬;建立適宜的鼓勵獎勵政策,充分調動廣大村民的積極性,依靠廣大群眾開展生態修復工程;建立適當的懲戒措施,對違反規定的行為進行教育指導,嚴重的要予以警告或者處罰。
4.2 人工輔助措施
(1) 封禁措施。封禁措施主要以封山育林為主,對具有天然下種或萌蘗能力的疏林、灌叢林地進行封禁,保護植物自然繁殖生長,并輔以人工促進手段,促使恢復形成森林或灌草植被,對低質、低效有林地、灌木林地進行封禁,并輔以人工經營改造措施,以提高林地質量。
(2) 生態移民措施。為減少或防治山區農民開墾山坡林地以增加經濟收入,對部分交通不便的山區居民進行生態移民下山。村民搬遷下山后,土木結構的老宅均將拆除,相對較好的磚混結構房屋繼續留用,作為護林人員以及上山勞作農民的休憩場所。房屋拆除的碎瓦片、碎土石等,結合場地平整,用于坑凹回填等。房屋拆除跡地場地平整后覆土,并恢復成林地,栽植山核桃林等。
(3) 坡面水系治理工程。坡耕地退耕還林恢復為山核桃林后,由于山核桃樹生長緩慢,并且種植密度相對較低,造成林地植被郁閉度較低,易產生坡面水土流失,同時山核桃成林后,根據山核桃林生長特點和生產需要,目前大面積山核桃林為了便于林分管理、施肥、病蟲害防治及采收的方便,將林內灌木雜草全面消除,導致地表裸露,土壤侵蝕程度均在中、強度以上,為防治坡面徑流沖刷,減免林下水土流失,同時滿足旱季對林區澆灌的需要,在林區內輔助采取坡面水系整治措施。
(4) 補植、補播修復措施。對實施封禁措施的封山育林區,為了進一步加快植被恢復,根據林分內林隙的大小和分布特點,采用不同的補植方式。對于林隙面積較小,且分布相對均勻的低效林進行均勻補植,形成人工林與天然林鑲嵌分布的混交林型。對于林隙面積較大,分布不均勻的林分進行局部補植,形成原有林分與人工栽植呈島狀鑲嵌分布的復合群落結構。
4.3 監督管護
(1) 落實責任。建立由市政府領導,以水行政主管部門為主統一監督管理,各管理部門共同參與,各村、鎮負責具體實施的管理體制,同時明確各方責任義務,簽定目標管理責任狀,實行年終考核,把方案實施工作作為考核各級政府政績的內容之一;項目區各鄉(鎮)配備水土保持執法監督檢查員,封育區重點村配備水保監督執法協查員,形成上下配套、分工明確的執法網絡。
(2) 加強監督。進一步完善水土保持法律法規體系,把水土保持生態修復工作納入法制化軌道,有針對性地制定或修改完善地方配套規范性文件;市級水土保持執法監督機構要定期巡查,常抓不懈,對群眾舉報的案件集中力量進行處理。
4.4 生態產業配套措施
(1) 生態旅游建設。臨安市生態旅游業較發達,隨著生態修復工程的實施,當地生態環境質量將進一步改善,生態旅游資源質量得到提高,在此基礎上,可引導村民逐步轉移至以生態旅游服務為核心的第三產業,從生態環境建設中直接獲得經濟回報,從而實現生態修復與社會經濟和諧統一的發展模式。
(2) 清潔型小流域建設。生態型清潔小流域創建是水土保持的有效途徑[10-13]。清潔小流域創建是傳統小流域水土流失綜合治理的發展和完善。在做好治理水土流失、改善農業生產條件的同時,把飲用水源地保護、面源污染防治、人居環境改善和農民脫貧致富等有機結合起來,促進水土資源的可持續利用和生態環境的可持續維護,實現生產發展、生活富裕和生態良好的有效途徑。
4.5 山核桃林生態工程綜合整治
山核桃作為臨安市主導經濟林產業,其產量占全國總產量的50%以上。但由于粗放的管理經營與落后的生產方式,加上林地特殊的地形與地勢,造成臨安市山核桃經濟林成為該市土地利用方式中水土流失最為嚴重的。
山核桃林的水土保持是一項系統的工程,為綜合整治臨安市山核桃經濟林的水土流失,促進山區經濟生態可持續發展,需要根據林地地形地勢與林分質量的不同而異。
(1) 科學造林。一是在營造山核桃林時,應根據立地條件,配合坡改梯、帶狀或塊狀整地等水土保持工程措施,例如淳安縣的王阜鄉童川村、臨安市的大峽谷鎮外川村等用石頭在樹基干部位下方壘成1~2 m2左右的小平臺或小梯地,有條件的還可以補充客土,這樣既清理了林內雜亂的小石塊,便于林內作業,又能起保水、保肥、保土的作用。二是在營造的林地內,套種黑麥草、紫穗槐等綠肥植物或其它經濟作物,根據“宜喬則喬,宜灌則灌,宜草則草”的原則,構建山核桃林的生態經濟功能結構,通過套種的植物來調節林內水文,調理土壤結構。
(2) 生態管理。由于山核桃林的立地條件較差,土層薄,所以在除草、施肥、灌溉等管理上,要做到生態管理。一是慎用化學除草劑,多年使用除草劑的林地由于地表裸露,水土流失嚴重,提倡人工劈草,做到雜草還林。二是把林地就近農作物的秸稈或雜草平鋪在林內,既能減少降雨侵蝕,又可以腐爛堆肥,改善土壤肥力,提高土地生產力。三是修建蓄水池、截水溝、采收便道等,進行溝道整治,做到降雨就地入滲攔蓄。
[1] 趙秉棟,趙軍凱,宮少燕,等.論生態修復在水土保持生態建設中的優化作用[J].水土保持研究,2004,11(3):105-108.
[2] 熊英,王秋兵,黃毅,等.淺談水土保持生態修復及其在遼東山區的應用[J].水土保持研究,2006,13(2):37-38.
[3] 楊愛民,劉孝盈,李躍輝,等.水土保持生態修復的概念、分類與技術方法[J].中國水土保持,2005(1):11-13.
[4] 陳明權.水土保持生態自然修復的探討[J].成都水利,2004(1):41-51.
[5] 楊子峰,于興修,馬騫.水土保持生態修復效益評價探討[J].水土保持研究,2006,13(6):175-181.
[6] 洪雙族.水土保持生態的修復需要人工的合理干預[J].水土保持研究,2004,11(3):802-804.
[7] 焦士興.關于生態修復幾個相關問題的探討[J].水土保持研究,2006,13(4):127-129.
[8] 陳奇伯,陳寶昆,董映成,等.水土流失區小流域生態修復的理論與實踐[J].水土保持研究,2004,11(1):168-170.
[9] 田衛堂,胡維銀,李軍,等.我國水土流失現狀和防治對策分析[J].水土保持研究,2008,15(4):204-209.
[10] 徐天蜀,彭世揆,岳彩榮.山地流域治理的景觀生態規劃[J].水土保持通報,2002,22(2):52-54.
[11] 劉震.我國水土保持小流域綜合治理的回顧與展望[C]∥中國水土保持探索與實踐—小流域可持續發展研討會論文集.北京:中國水利水電出版社,2005:3-13.
[12] 胡建忠.生態清潔型小流域建設:綠化美化、凈化、產業化[J].中國水土保持科學,2011,9(1):104-107.
[13] 姚孝友.關于生態型小流域水土保持設計理念的探討[J].中國水土保持,2008(7):27-28.
SoilandWaterLossStatusandEcologicalRestorationCountermeasuresinLin′anCity,ZhejiangProvince
GAO Zhi1, LIU Zhi-qiang2, LI Yuan-nong1
(1.NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 2.HydrochinaHuadongEngineeringCorporationLtd.,Hangzhou310014,China)
Unreasonable land use and construction project development have caused severe soil erosion and the ecological environmental deterioration in Lin′an City, Zhejiang Province. The total area of soil and water loss in the city is 467.7 km2, and the main soil erosion intensity is medium. The soil and water loss mainly occurs in woodlands, which accounts for 79.50% of the total soil and water erosion area, especially theCaryacathayensisforest. Status of soil and water loss, damage and the cause were introduced, and the ecological restoration countermeasures of soil and water conservation, especially soil erosion prevention measures inCaryacathayensisforest, were proposed in order to promote the sustainable development of local economy and eco-environment improvement.
soil and water loss status; damage; cause; ecological restoration; development countermeasures; Lin′an City
2013-10-30
:2013-12-03
水利部實施“第二批全國水土保持生態修復試點工程”(編號:水保[2006]168號)
高智(1979—),男,浙江杭州人,高級工程師,研究生,從事水土保持及水利工程研究。E-mail:gaozhizhejiang@sina.com
李援農(1962—),男,陜西大荔人,教授,博士,從事水土保持及農田灌溉技術研究。E-mail:liyuannong@nwsuaf.edu.cn
S157.2
:A
:1005-3409(2014)05-0327-05