官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)及實用技術研究

李 潔，馬香玲，任啟文

(1.河北省水利科學研究院，河北 石家莊 050051；2.河北省林業(yè)科學研究院，河北 石家莊 050061；3.河北小五臺山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，河北 涿鹿 075600)

官廳水庫是北京市第二水源地[1]，其上游的生態(tài)環(huán)境對于凈化水庫水質(zhì)具有重要意義，而官廳水庫上游流域主要集中在河北省境內(nèi)。為推動京津冀協(xié)同發(fā)展，中共中央政治局于2015年4月30日審議通過了《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》[2]，其核心是要有序疏解北京非首都功能，在京津冀交通一體化、生態(tài)環(huán)境保護、產(chǎn)業(yè)升級轉移等重點領域率先取得突破。綱要中河北的功能定位之一是“京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)”，這意味著官廳水庫上游生態(tài)修復在京津冀協(xié)同發(fā)展中具有不可忽視的戰(zhàn)略意義。生態(tài)修復分區(qū)是對生態(tài)系統(tǒng)和自然資源合理管理及持續(xù)利用的基礎[3]。水土保持生態(tài)修復分區(qū)是包括地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤、植被等多種自然因素和人口、勞力等人為因素，以及水土流失現(xiàn)狀和主導生態(tài)服務功能等自身屬性在內(nèi)的特殊綜合體，它取決于全部自然因素、人為因素和自身屬性的綜合特點，而不從屬于其中任何一個單獨因素。通過水土保持生態(tài)修復分區(qū)，找出不同分區(qū)的主導生態(tài)服務功能和對不同分區(qū)治理起主要影響作用的因素，采用自然和人工共同修復生態(tài)[4]，可為建立水土保持生態(tài)修復實用技術和治理模式奠定基礎。

1 研究區(qū)概況

官廳水庫上游流域河北部分位于河北省西北部的張家口市，地處蒙古高原與華北平原之間，地理位置為東經(jīng)113°50′～116°30′、北緯30°30′～40°10′，包括張家口市橋東區(qū)、橋西區(qū)、下花園區(qū)、宣化區(qū)、崇禮區(qū)、萬全區(qū)、懷安縣、陽原縣、蔚縣、涿鹿縣和懷來縣，流域面積18 200.4 km2，占張家口市總面積的50.6%。流域內(nèi)山巒起伏，地形復雜；土壤分為四大類，即棕壤土、褐土、淡栗鈣土和草甸土；植被條件較差，除蔚縣、涿鹿縣、崇禮區(qū)局部山區(qū)有少量的天然次生林外，其他丘陵地區(qū)光山禿嶺，自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱。流域?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，夏季涼爽短促，冬季寒冷漫長，春秋季節(jié)多風，年平均降水量為407.8 mm，降水量具有年內(nèi)分配非常集中、年際變化較大的特點。官廳水系上游由永定河及其支流桑干河、洋河組成[5]。

2 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)

2.1 分區(qū)指標

由于官廳水庫上游流域河北境內(nèi)跨度較小、面積不大，區(qū)域氣溫、降水、蒸發(fā)等水熱狀況及社會經(jīng)濟、人口密度等相差不大(除了張家口市區(qū))，因此并未將干燥指數(shù)、降水量、蒸發(fā)量、社會經(jīng)濟等指標納入；水土流失情況方面，由于九成地區(qū)為輕中度侵蝕，所以只將其列為3級指標；官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復各分區(qū)由于具有明確的保護對象和生態(tài)修復的服務對象，因此將其與保護對象的距離作為分區(qū)的重要指標；另外,地形地貌、植被情況、耕地情況、荒山荒坡和未利用地情況等指標，對功能定位、修復方向和修復措施等有重要影響，也納入了分區(qū)指標體系。具體分區(qū)指標見表1。

2.2 分區(qū)原則

(1)在河北省水土保持區(qū)劃的基礎上，自上而下進行細分，與省水土保持區(qū)劃較好地銜接。

(2)將分區(qū)與水域的距離作為重要因子，充分考慮分區(qū)與官廳水庫庫區(qū)和主要河流水系的距離關系。

表1 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)指標

注：指標級別是指分區(qū)時的優(yōu)先級，優(yōu)先考慮順序為從1級到4級。

(3)以區(qū)域內(nèi)特定優(yōu)勢地貌類型單元和若干次要地貌類型為組合，保持區(qū)內(nèi)優(yōu)勢地貌類型基本一致。

(4)保持區(qū)內(nèi)水土流失主導因素、水土流失類型及強度、流失形式和防治模式的基本一致性。

(5)保持區(qū)內(nèi)土地利用、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構基本一致，區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展方向大致相似。

(6)同一類型區(qū)盡量保持集中連片。

2.3 分區(qū)結果

根據(jù)分區(qū)的指標體系、原則和命名規(guī)范，將官廳水庫上游流域劃分為官廳庫區(qū)周邊水域防護生態(tài)修復區(qū)、桑干河洋河兩岸河道防護生態(tài)修復區(qū)、接壩區(qū)山地水源涵養(yǎng)生態(tài)修復區(qū)、冀西北間山盆地水土保持生態(tài)修復區(qū)，具體見表2、3。

表2 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)

注：A、B、C、D分別代表官廳庫區(qū)周邊水域防護生態(tài)修復區(qū)、桑干河洋河兩側河流防護生態(tài)修復區(qū)、接壩區(qū)山地水源涵養(yǎng)生態(tài)修復區(qū)、冀西北間山盆地水土保持生態(tài)修復區(qū)。

表3 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)范圍

3 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復實用技術

根據(jù)官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)目的和主導功能，以及各分區(qū)土地利用的特點和區(qū)域水土流失的主要驅(qū)動因子、區(qū)域生態(tài)修復實踐，制定了7種有針對性的水土保持生態(tài)修復實用技術模式，并提出了各分區(qū)水土保持生態(tài)修復技術模式組合。7種技術模式分別是林草地封禁技術、疏林地封育補植更新技術、荒山荒坡造林技術、陡坡農(nóng)地退耕還林還草技術、經(jīng)濟林地坡改梯與水土保持耕作技術、農(nóng)耕地坡改梯水土保持耕作技術及生態(tài)修復輔助工程技術，具體見表4。

(1)官廳庫區(qū)周邊水域防護生態(tài)修復區(qū)。特點：土地利用類型中經(jīng)濟林地、耕地和荒山荒坡面積較大；耕地中坡耕地較多，而梯田較少；林草覆蓋率與流域各縣相比屬于中等。針對以上特點，采取的水土保持生態(tài)修復措施是：在大面積的坡地經(jīng)濟林中，采用經(jīng)濟林地坡改梯高效栽培技術和緩坡地經(jīng)濟林牧草復合栽培水保耕作技術，有效控制經(jīng)濟林地水土流失；在坡耕地中，采取農(nóng)耕地坡改梯水土保持耕作技術；在廣大荒山荒坡宜林地采取荒山荒坡造林技術，恢復植被。

(2)桑干河洋河兩側河流防護生態(tài)修復區(qū)。特點：土地開發(fā)強度大，耕地、經(jīng)濟林和荒山荒地面積較大；耕地中坡耕地較多，而梯田較少；林草覆蓋率較低；河流兩側溝道切割嚴重。針對以上特點，本區(qū)的水土保持生態(tài)修復措施是：在緩坡農(nóng)耕地上采取坡改梯措施；在陡坡農(nóng)耕地上實施退耕還林還草；在廣大荒山荒坡宜林地采取造林技術，增加植被蓋度；在河道兩側等支毛溝發(fā)達區(qū)域因地制宜地采取生態(tài)修復輔助工程技術。

(3)接壩區(qū)水源涵養(yǎng)生態(tài)修復區(qū)。特點：區(qū)域林草覆蓋率大，土地利用類型主要為林草地、荒山荒地和耕地；林地中有近40%的灌木林地，耕地中坡耕地占17.6%。針對以上特點，本區(qū)的水土保持生態(tài)修復措施是：在荒坡、荒灘采取林草地封禁技術；在大面積灌草地采取封育補植更新技術；在廣大荒山荒坡宜林地采取造林技術；在大面積的坡耕地實施坡改梯。

表4 官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復實用技術體系

(4)冀西北間山盆地水土保持生態(tài)修復區(qū)。特點：區(qū)域土地類型以荒山荒地和耕地為主，耕地中有40%為坡耕地；林地中有35%為灌木林地；有部分經(jīng)濟林地。針對以上特點，本區(qū)的水土保持生態(tài)修復措施是：在廣大荒山荒坡宜林地采取造林技術；在大面積的坡耕地采取坡改梯技術；在陡坡農(nóng)耕地實行退耕還林還草；在疏林地采取封育補植更新技術；在中遠山和灌草地采取林草地封禁技術；在經(jīng)濟林較多的地區(qū)采取坡改梯高效栽培技術和緩坡地經(jīng)濟林牧草復合栽培水保耕作技術。

4 結 語

官廳水庫上游流域是京津冀重要水源保護區(qū)和生態(tài)屏障，針對該區(qū)域干旱少雨、可利用水資源短缺、生態(tài)脆弱等特點，以水土保持生態(tài)修復理論為指導，研究官廳水庫上游流域水土保持生態(tài)修復分區(qū)及實用技術，合理配置水土保持生態(tài)修復措施，對水土保持生態(tài)修復實踐、區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理和恢復及經(jīng)濟社會發(fā)展有重要意義。