宋 元,范瑞安,苗曉靖(泰安市水土保持生態環境監測站,山東 泰安 271000)
泰安大陡山生態清潔型小流域治理及效益
宋元,范瑞安,苗曉靖
(泰安市水土保持生態環境監測站,山東 泰安 271000)
【摘要】泰安市大陡山小流域通過實施整修水平梯田、發展經濟林果、種植水土保持林草、封禁治理、溝道攔蓄工程、生態農業建設及人居環境改造等工程的建設,有效地減少了流域的水土流失和面源污染,小流域內實現了自然和諧、景觀優美、衛生清潔、人居舒適、經濟快速發展的目標。
【關鍵詞】小流域;生態清潔型;大陡山;綜合治理
大陡山小流域位于泰安市岱岳區天平湖上游,天平湖是泰安市重要的水源地,水質的清潔對于泰安人民的生產生活非常重要。小流域屬土石山區、低山丘陵地貌,地形走勢呈西北高東南低,南北長約4.0km,東西寬約3.5km,海拔高程介于166~318m之間。境內出露主要為花崗片麻巖,侵蝕剝蝕巖溶構造,有少量的水土保持防護措施,土壤侵蝕模數1800t/(km2·a)。
小流域屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,四季分明;年均降水量為765mm,多年平均陸地蒸發量530mm,多年平均水面蒸發量1400mm;年平均氣溫12.1℃,無霜期200d。
大陡山小流域土壤類型主要為棕壤,棕壤發育在片麻巖和花崗巖層上,顆粒粗細不均勻,結構松散,抵御沖蝕能力差,土壤中的粗沙礫含量較高,占土壤的60%~95%,一旦地表植被破壞極易形成裸露,土壤結構極易遭受暴雨破壞,對當地的農業生產構成嚴重威脅。
大陡山小流域植被資源較為豐富,以天然和人工植被為主。農作物主要小麥、玉米、花生等,經濟林果主要有核桃,桃、杏、蘋果、板栗等。喬木林主要是人工針闊葉次生林,有刺槐、油松、黑松、側柏、毛白楊、臭椿等。灌木林主要分布在荒坡地和田間隙地,主要有酸棗、紫穗槐、荊條等。草屬主要有蒿屬、白芨屬、針茅屬以及虎尾草屬。小流域林草植被覆蓋率約為50.7%。
2.1水土流失的成因分析
小流域內的山地、嶺地相對高差大,土層瘠薄,溝頭侵蝕、溝底侵蝕多已下切巖石。水土流失的成因主要有三個方面:
1)地形因素:大陡山小流域內地形起伏大,在15度以上坡度的山體較多,形成山體陡峭、溝壑縱橫的地形特點,這樣的地形特點為重力侵蝕、面、溝蝕發生發展提供了條件。
2)氣候因素:大陡山小流域地處大陸性季風氣候區,多年平均降水量的78.03%集中在6~8月,根據多年來的水文觀測資料,降雨年內時空分布的不均勻和高強度降雨是造成水土流失的重要因素。
3)人為因素:大陡山小流域總人口0.13萬人,人口分布很不均衡,由于生產生活的需要,地表人為擾動頻繁,加之長期以來不合理的耕作,土壤水分養分有一定量流失。
2.2水土保持現狀
大陡山小流域內廣大群眾對山、水、田、林、路整體規劃,綜合治理,通過對荒山進行改造,在溝谷內修建谷坊、塘壩,充分攔蓄地表徑流;通過埋設地下輸水管道構成有效的灌溉網絡,為經濟林的豐產提供了保障。由于大陡山小流域積極開展水土保持治理,初步建成了有一定防護效益的水土保持工程。到目前為止,水土流失治理保存面積1.2km2,平均土壤侵蝕模數為1800t/(km2·a)。
2.3小流域水土流失治理的具體措施
1)水平梯田整修:對水體危害最大、程度最重的為農業面源污染,通過水平梯田的整修,改變坡面耕作的土地利用方式,有效減少土壤侵蝕泥沙中的N、P輸出量,是清潔型小流域建設的重要措施。為攔蓄地表徑流,在梯田外側設蓄水埂,為消除超標準暴雨造成的危害,在梯田內側設田面排水溝。
2)大口井:在大陡山小流域內的河流沖谷旁,第四系淺層地下水補給來源豐富,含水層透水性良好,水質有保證。在不能利用地表水進行灌溉的區域,利用新打大口井提水灌溉,提高經濟林、梯田的灌溉保證率,保證產量,增加效益與收入。
3)蓄水池:大陡山小流域位于砂石山區,水資源未被充分利用,為解決當地的農業灌溉問題,在地表徑流匯流集中的坡面低洼處修建蓄水池,既能保證農業灌溉,又能有效攔截泥沙。
4)谷坊:在谷口狹窄,溝道容易發生沖刷下切處設置谷坊,通過干砌、漿砌谷坊的間隔布置可以減緩溝道水流速度,減輕下游山洪危害,攔截泥沙,減少輸入河川的固體徑流量,同時漿砌谷坊還可兼顧蓄水。
5)水土保持林:根據大陡山小流域立地條件確定林種類型,因地制宜,營造水土保持防護林。選擇抗逆性較強、在當地生長良好且營林價值較高的樹種為主要造林樹種,水土保持防護林以側柏為主,可以增加小流域內林草植被覆蓋率,減緩地表徑流,減少土壤侵蝕,保持和恢復土壤肥力。
6)經濟林:根據當地社會經濟條件、自然條件以及大陡山小流域農業產業結構調整的需要,以核桃為主營造經濟林,根據不同現狀條件,補植密度為200~500株/hm2。經濟林的改造建設可以有效提高經濟林產量,提高小流域內村民收入,有良好的經濟效益。
7)封禁治理:為控制水土流失,恢復地表植被,根據大陡山小流域實際情況,對坡度較高植被覆蓋較弱,且地面有殘次林、疏林和人為破壞的林地和荒山區進行封育治理。在封育區各主要進口道路旁設置封禁管護公告碑;在周邊設置封育圍欄設施;成立護林組織,固定專人看管;制定護林鄉規民約。
8)生態農業:合理調整農業種植結構,推廣高標準節水灌溉技術,茶園配備噴滴灌相結合的節水灌溉技術,避免傳統溝灌把污染物質帶入水體;推廣綠色、無公害栽培技術,減少化肥的使用量,采用配方施肥等新型技術,推廣施用有機肥料;病蟲害防治采用生物方法以及易降解、低殘留的農藥防治病蟲害,減少農業污染,同時每公頃布置30盞太陽能滅蟲燈及30cm×40cm粘蟲板若干。
9)農村人居環境改造:根據小流域人口數量,為鎮村配備垃圾清運車,垃圾池等設施,共布置垃圾池13處。做到生活垃圾的收集率達到90%以上,收集后的垃圾送到垃圾中轉站進行壓縮,送至垃圾場。生活污水排放處理,配套建設污水管網,并向周邊村延伸,提高生活污水收集處理率,避免生活廢棄物對水源地上游的污染。
通過整修水平梯田、發展經濟林果、種植水土保持林草、新建溝道攔蓄工程、生態農業建設及人居環境改造等工程,小流域內實現了自然和諧、景觀優美、衛生清潔、人居舒適、經濟快速發展。建設期內完成治理水土流失面積348.48hm2,其中二整修水平梯田33.83hm2,營造經濟林121.35hm2,水土保持林100.46hm2,封禁治理92.84hm2,新建大口井1座,蓄水池4座,谷坊12道。到2014年末,大陡山小流域水土流失治理程度達到80%以上,林草覆蓋率提高到45%。通過規劃治理,自然資源與環境資源的利用將更趨合理,隨著治理力度的逐步加強,生態效益將會日益明顯。土、肥、水、氣、熱等生態因子的改良和低殘留農藥的推廣使用,勢必對大陡山小流域內天然綠色食品的生產創造了條件。通過項目實施,流域內人均糧食達到600kg以上,現金收入比當地平均增長水平高30%以上,實現人口、資源、環境和經濟的良性循環。
(責任編輯遲明春)
【中圖分類號】X321
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-05-0036-02
作者簡介:宋元(1987—),男,工程師