李小芳 王治國 張 超 王永勝
(水利部水利水電規劃設計總院,100120 北京)
黨的十八大以來,習近平總書記多次實地考察黃河流域生態保護和發展情況,并在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上提出“中游要突出抓好水土保持和污染治理,有條件的地方要大力建設旱作梯田、淤地壩等”。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》要求“創新中游黃土高原水土流失治理模式,積極開展小流域綜合治理、旱作梯田和淤地壩建設”?!饵S河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》明確指出“以陜甘晉寧青山地丘陵溝壑區等為重點,開展旱作梯田建設,加強雨水集蓄利用,推進小流域綜合治理?!薄霸谶m宜地區實施坡耕地整治、老舊梯田改造和新建一批旱作梯田”。黃河中游所涉及的西北黃土高原是流域內水土流失最嚴重的區域,也是黃河泥沙的主要策源地,其廣泛分布的坡耕地是造成區域水土流失的主要因素,大量坡耕地的存在及其嚴重的水土流失,造成耕地資源損失,土地生產力降低,自20世紀50年代以來,該區域通過實施坡耕地綜合治理等水土保持工程,修建了大量梯田,對于減輕區域水土流失和提升土地生產力發揮重要作用,隨著社會經濟的發展以及人民群眾生活水平的提高,黃土高原區廣泛分布的坡耕地以及建設時間久、標準低梯田已不能滿足新時期人們生產生活需求,有學者對部分地區旱作區梯田建設現狀及發展對策進行了有益探討,而關于西北黃土高原區旱作梯田現狀及高質量發展方面的研究鮮有報道。
本文通過收集資料、典型調研、案例分析及相關規劃研究等方法,對黃河流域西北黃土高原區旱作梯田建設現狀、存在問題、發展需求及潛力等問題進行分析研究,思考提出旱作梯田高質量發展的路徑、對策和建議,以期為黃河流域生態保護和高質量發展提供參考。
黃河流域泥沙量主要來自黃河中游地區,黃河中游所涉及的西北黃土高原水蝕面積占黃河流域水蝕面積的70%以上,是流域內最嚴重的水土流失區域,也是黃河泥沙的主要策源地。西北黃土高原涉及的15個三級區中,陰山山地丘陵蓄水保土區、鄂烏高原丘陵保土蓄水區、呼鄂丘陵溝壑攔沙保土區無6°以上梯田,寧中北丘陵平原防沙生態維護區6°以上梯田僅3.15km2,不具備或不必要進行旱作梯田建設,因此,本研究選擇除此4個三級區以外的11個三級區作為研究范圍。
研究區主要涉及土壤保持、蓄水保水和攔沙減沙3大水土保持基礎功能,涉及山西、陜西、甘肅、青海、寧夏等5個省(自治區)共222個縣(市、區),總面積39.3萬km2,位于鄂爾多斯高原以南,賀蘭山-日月山以東,太行山以西,秦嶺以北地區,主要包括陜北高原、隴中高原等,主要涉及晉陜黃土丘陵、隴東及渭北黃土臺塬、甘青寧黃土丘陵、六盤山、呂梁山、子午嶺、中條山、汾渭平原等區域。研究區域2018年農村人口3577萬人,城鎮人口4145萬人,平均人口密度為196人/km2,從西北向東南呈逐步增加趨勢。秦嶺北麓-渭河中低山階地保土蓄水區、汾河中游丘陵溝壑保土蓄水區、晉南丘陵階地保土蓄水區等3個三級區人口密度最高,分別為526、486、368人/km2,其他三級區人口密度均低于平均值。
根據2017年土地利用數據,研究區域現有6°以上坡耕地428萬hm2,占耕地面積的43%,其中6°~15°坡耕地181萬hm2、15°~25°坡耕地164萬hm2,分別占坡耕地總面積的43%、38%。從各三級區坡耕地分布情況看,見表1,除了晉南丘陵階地保土蓄水區、汾河中游丘陵溝壑保土蓄水區、延安中部丘陵溝壑攔沙保土區外,其他三級區6°以上坡耕地面積均高于2000km2,其中寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區高達123.85萬hm2;除了汾河中游丘陵溝壑保土蓄水區、晉南丘陵階地保土蓄水區、秦嶺北麓-渭河中低山階地保土蓄水區外,其他三級區6°~25°坡耕地面積占耕地面積比例均高于30%,其中寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區、隴中丘陵溝壑蓄水保土區、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區6°~25°坡耕地占耕地面積約50%;除了汾河中游丘陵溝壑保土蓄水區和晉南丘陵階地保土蓄水區梯田化率較高外,其他三級區梯田化率均不足40%,其中晉西北黃土丘陵溝壑攔沙保土區、隴中丘陵溝壑蓄水保土區、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區、陜北蓋沙丘陵溝壑攔沙防沙區、陜北黃土丘陵溝壑攔沙保土區5個三級區梯田化率低于30%。從分省情況看,見表2,甘肅省、陜西省、山西省6°以上坡耕地面積最大,分別為19603、11832、6724km2;甘肅省、寧夏回族自治區6°~25°坡耕地占耕地面積比例均高于區域平均值,甘肅省占比高達57%;陜西省、甘肅省梯田化率均低于研究區平均梯田化率。

表1 研究區坡耕地及梯田分布情況分三級區統計表 單位:km2

表2 研究區坡耕地及梯田分布情況分省統計表 單位:km2
研究區域6°以上坡耕地面積僅占黃河流域總面積的5.4%,但其水力侵蝕面積分別占西北黃土高原區和黃河流域水力侵蝕總面積的27%和19%,既是黃土高原水土流失的重要來源,也是黃河泥沙的重要策源地。僅就研究區域本身分析,現有坡耕地面積約占水土流失總面積的30%,寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區坡耕地面積占水土流失總面積比例高達52%。根據分省統計情況,研究區內山西、陜西、甘肅、寧夏、青海坡耕地面積分別占水土流失面積的20%、24%、48%、44%、12%。綜上,研究區仍存在大面積的坡耕地,尤其6°~25°坡耕地面積占耕地面積比例較大,區域內梯田化率普遍較低,大量坡耕地的存在及其嚴重的水土流失,造成耕地資源損失,土地生產力降低,制約經濟社會可持續發展。
調研區域現有旱作梯田很大部分修建于20世紀50年代至70年代末,大多數使用推車、架子車人工修筑,田面寬度窄,無法采用機械耕種,生產效率和效益低。經過多年的生產運行后,部分已經不能適應當前產業結構調整和梯田深層次開發的需要,大大限制了農村生產力的發展。梯田埂高相同時,田面越窄,其脅邊效應越明顯,早期修筑的窄面老舊梯田脅地面積大,直接影響增產增效。
按照甘肅省標準建設梯田,田面寬應在8m以上,單塊面積不小于1畝,連片面積50畝以上;土石山區田面寬應在5m以上,單塊面積不小于0.5畝,連片面積在30畝以上。甘肅省按照以上標準統計,全省現有配套田間道路,路面寬度3m以上,滿足中小型農機具通行、運輸和作業需要的標準梯田2406萬畝,占梯田總面積的74%,有低標準梯田830萬畝,占梯田總面積的26%。
根據典型調研,平涼市仍有120萬畝劣質梯田還達不到高標準農田建設標準,占梯田總面積412萬畝的29.1%;莊浪縣現有的96.38萬畝梯田中存在約26萬畝田塊面積窄小的梯田,約占現有梯田面積的27%。定西市仍有150萬畝低標準梯田,占梯田總面積713.27萬畝的21%;按照老舊梯田占比約25%統計,調研區域老舊梯田面積約5134.5km2。
早期修建的梯田,受當時客觀條件制約,絕大部分沒有配套措施。即使近幾年實施的坡耕地水土流失綜合治理項目,由于受資金投入限制,配套措施仍不夠完善,部分梯田仍達不到高標準農田建設標準。生產道路、小型蓄引用水工程等不配套、不健全是黃河流域梯田中普遍存在的問題,導致機械深耕、點種、補灌等措施難以實施,抗旱能力差,達不到穩產高產效果。根據典型調研,莊浪縣現有的96.38萬畝梯田中田塊面積窄小、田面不平整、配套不健全的低標準梯田,約占現有梯田面積的36.2%。旱作梯田建設標準低,配套措施不健全,已經成為農業產業化發展的制約因素。
旱作梯田通過改變地形減少了坡耕地水土流失,同時大幅度提高農田生產條件與生產力,為鞏固和擴大退耕還林還草成果創造了條件,是實現“生產發展、生活富裕、生態良好”的根本設施,在生態系統結構中具有舉足輕重的作用。黃河流域生態保護和高質量發展戰略要求旱作梯田不僅要解決水土流失問題和當前糧食生產問題,還要落實“藏糧于地、藏糧于技”的發展戰略,在更高層次上保障區域糧食安全和生態安全。旱作梯田建設要緊緊圍繞促進鄉村振興戰略和新農村建設、服務國家區域重大戰略,充分考慮自然、社會等各種因素,科學綜合布局,實現提質增效,為流轉土地、實現規模經營、發展特色農業種植、推進農業產業化發展、調整農業產業結構、生態宜居、清潔生產和建設美麗鄉村等提供基礎支撐,實現生態-經濟-社會協同發展。
高質量的旱作梯田應具備以下條件:第一,田面寬度應能滿足農業機械化、規?;a要求,集中連片,發揮規模效益;第二,田間道路密度、路面寬度滿足農業機械化和生產生活便利的需要;第三,灌溉與排水工程能夠防治農田旱、澇、漬和鹽堿等災害;第四,健全長效管護機制,保障梯田持續、高效發揮效益。
旱作梯田高質量發展,要堅持問題導向、需求導向、目標導向相結合,采取更加精準務實的舉措實現提質增效,以旱作梯田高質量發展助力黃河流域生態保護和高質量發展,推動生態-經濟-社會協同發展。
3.2.1開展梯田現狀調查與分類達標評估
GB 51018—2014《水土保持工程設計規范》中明確了各級梯田工程設計標準為:
(1)級梯田田面凈寬大于等于20m,排水設計標準為10年一遇~5年一遇短歷時暴雨,并配套補灌設施。
(2)級梯田田面凈寬大于等于15m,排水設計標準為5年一遇~3年一遇短歷時暴雨。
(3)級梯田田面凈寬大于等于10m,排水設計標準為3年一遇短歷時暴雨。
旱作梯田高質量發展,要堅持問題導向,按照上述標準對黃河流域及黃土高原已建并在運行的梯田開展全面深入調查,根據梯田分級分類標準,摸清現狀梯田各分級分類的分布、利用及達標情況,分析存在的主要問題,對梯田建設現狀進行全面評估。
3.2.2明確高質量發展目標和路徑
應在調查評估的基礎上,以維護和提高三級區水土保持功能為目標,根據各省現有梯田建設現狀及利用率、坡耕地坡度分級分布、農村人口分布、農業產業結構、特色產業及規模發展水平等對新修梯田、老舊梯田改造需求進行全面梳理與分析。特別是經濟欠發達地區,群眾對土地依賴性較高的區域,應給予高度重視和深入分析。應以山水林田草系統思維統籌考慮,加強頂層設計,結合國土、農業、林草、水土保持等相關規劃,明確新修與改造建設條件,從區域自然條件、施工技術、產業發展、經濟社會效益等多方面分析新修與改造梯田的可能性和可行性,明確新修和達標改造梯田建設的目標任務、確定梯田建設重點區域、建設規模和布局,明確各省各分區重點方向。
從滿足人民對更高質量生活和生態環境需求出發,以發展“梯田+”現代農業新模式,優化優勢資源配置,為退耕還林還草等生態建設讓出土地資源的理念,明確旱作梯田高質量發展路徑,按照先升級改造老舊梯田、再新建高標準新梯田的次序,分級分類開展設計,提高配套田間道路、生產道路以及相適應的截排水設施的標準,以提高梯田達標率和效益,保障區域糧食基本自給。要加強組織領導,創新建管機制,加強部門協同、上下聯動,形成合力,穩中求精、有序有效實施,保證修建效率、利用效率和管護質量。
3.2.3加快老舊梯田提質增效
根據研究區梯田建設及利用現狀情況分析,梯田利用率高但標準和效益低的老舊梯田主要分布在晉南丘陵階地保土蓄水區、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區、延安中部丘陵溝壑攔沙保土區等4個三級區,汾河中游丘陵溝壑保土蓄水區、晉西北黃土丘陵溝壑攔沙保土區也有部分需求。
根據不同區域需求情況,特別是農業生產條件、農村勞力、機械化程度、產業規模等,按不同等級要求,通過加大田面凈寬、配套道路、蓄水利用設施等途徑,實現老舊梯田、低標準劣質梯田提質增效。結合溝道治理工程(淤地壩、澇池、谷坊)及田間、道路集雨利用工程(水窖、蓄水池),實行庫、壩、窖、池聯合利用水資源,在作物需水關鍵期進行灌溉,提高降水利用效率,在解決水土流失的同時提高旱作生產力。配套田間道路,滿足中小型農機具通行、運輸和作業需要。提高農業機械化作業效率,適應現代化農業的要求。
3.2.4全面推進新修高標準梯田
根據對研究區域的人口和坡耕地的空間分布情況做了初步對比分析,農村人口密度大,對坡耕地治理需求相對高的區域主要集中在隴中丘陵溝壑蓄水保土區、寧南隴東丘陵溝壑蓄水保土區、青東甘南丘陵溝壑蓄水保土區、陜北黃土丘陵溝壑攔沙保土區、晉西北黃土丘陵溝壑攔沙保土區5個區,晉陜甘高塬溝壑保土蓄水區、陜北蓋沙丘陵溝壑攔沙防沙區、延安中部丘陵溝壑攔沙保土區尚有部分需求,從省份看甘肅涉及面積最大,其次是陜西、山西,寧夏、青海僅有少部分區有需求。
在多年平均降水量400mm以上、坡耕地分布相對集中、水土流失嚴重、人地矛盾較為突出的區域,按照近村、近路、近水的原則,推進坡耕地水土流失綜合治理。圍繞增強農業綜合生產能力和發展農業特色產業,建設高標準梯田工程,因地制宜完善田間道路、坡面水系、灌排溝渠、蓄水窖池、溝邊防護、植物護埂等配套措施。大力推進黃土高原地區旱作梯田建設。
新建梯田主要分布在2°~15°坡耕地上,以土坎梯田為主。臨村、有條件配套水資源利用工程的區域建設1級梯田,其他區域以2級梯田為主,坡度較大的偏遠山區以3級梯田為主,發展經果林。15°~25°的坡地結合地方農業種植結構調整需求,因地制宜采取修梯田并種植經濟(果)林等措施。