辛店試驗場發展歷史及建設經驗

高璐媛，高健健，黨維勤，郭 星，張拜霞

[1.黃河水土保持綏德治理監督局(黃河水利委員會 綏德水土保持科學試驗站)，陜西 榆林 719000；2.黃土高原水土保持與生態修復國家林業和草業局重點實驗室，陜西 榆林719000]

黃土高原是中華文明的發祥地之一，地域遼闊，資源豐富，曾經鳥語花香，綠樹成蔭。但隨著人類生產生活對植被的破壞，黃土高原的植被覆蓋率持續下降，水土流失面積顯著增加，年入黃泥沙高達16億t，下游河道泥沙大量淤積，導致黃河下游成為地上懸河，嚴重威脅著黃河下游人民的生命與財產安全。

新中國建立初期的1953年，辛店試驗場(以下簡稱“試驗場”)在黃土高原腹地應運而生，從此拉開了黃土高原水土保持工作的序幕。近70年來，試驗場先后在水土流失規律、不同類型區小流域綜合治理開發模式、水土保持治理措施及其效益等方面開展了600多項試驗研究，取得了130多項重要成果，為我國黃土高原水土保持事業的發展和黃河的治理開發做出了卓越貢獻。

1 試驗場概況

試驗場位于黃河一級支流無定河中游左岸辛店溝流域內，地理位置北緯37°29′00″～37°31′00″、東經110°16′45″～110°20′00″，總面積約1.44 km2，為黃河水土保持綏德治理監督局(綏德水土保持科學試驗站)所有，具有獨立自主產權。場區海拔840～1 040 m，以梁峁坡地貌為主，溝壑密度7.26 km/km2，屬于典型的黃土丘陵溝壑區第一副區(以下簡稱“黃丘一副區”)地貌；氣候為大陸性溫帶半干旱季風氣候，春季風沙大、初夏干燥、冬季寒冷，最高氣溫38.3 ℃，最低氣溫-25.4 ℃，年均氣溫9.7 ℃，年均降水量475.1 mm，70%以上的降水集中于6—9月，且多以暴雨形式出現[1-3]；土壤類型以黃綿土為主，約占65%以上。經過多年治理，場區林草植被覆蓋度由70年前的5%提高到目前的75%以上，昔日的光山禿嶺已變成林草茂密的花果山，水土流失治理度達86%，攔沙率達98%。場區內生態環境優美，素有“天然氧吧”之稱，已然成為綏德縣山清水秀的后花園，引領著當地水土流失治理的新方向，輻射帶動了周邊地區生態環境改善和社會經濟發展。

2 試驗場發展歷史

新中國成立前夕，黃河水利委員會(以下簡稱“黃委”)第一任主任王化云考察無定河后，1950年黃委召開第一次治黃會議，決定開展黃土高原水土流失治理工作。1952年，黃委根據中央批示，由西北黃河工程局派出一支水保勘測隊，在綏德成立陜北水土保持工作推廣站，即黃河水土保持綏德治理監督局(綏德水土保持科學試驗站)前身。因綏德辛店溝自然特征在水土流失嚴重的黃丘一副區具有一定的代表性[4]，故陜北水土保持工作推廣站于1953年在辛店溝流域征地約1.44 km2，建立水土保持試驗基地——辛店試驗場，開始林草引種、草田輪作、水保耕作、檸條綠化、淤地壩建設等試驗研究工作。

2.1 試驗探索階段(1953—1957年)

在試驗場建成初期，陜北條件十分艱苦，黃土高原千溝萬壑、山高坡陡、植被稀少，交通運輸十分不便，加之貧瘠的黃土地十年九旱，因此治理難度極大，且沒有經驗可尋。為充分了解黃土丘陵溝壑區的自然特征，探索黃丘一副區水土流失規律，從而尋求有效的水土保持措施和方法，科研人員先后在韭園溝、辛店溝、王茂溝等28條流域布設徑流測站、徑流小區，并在橋溝建立了全國第一個未治理流域的大型坡面徑流場，長期開展徑流泥沙、水土流失規律、水土保持措施優化配置及治理效益等方面的野外觀測和研究工作。

在充分了解黃丘一副區水土流失規律和總結群眾耕作經驗的基礎上，1957年在場區內試驗修筑了陜北第一片水平梯田。經試驗表明，水平梯田具有“三保一高”(保水、保土、保肥，高產)的優點，在一次降雨100 mm情況下，可以全部攔蓄，使水不出田[5]。在此試驗數據的基礎上，研究人員總結出了水平梯田的規劃、設計、布設、施工等一整套成功經驗。

為解決黃土高原土地貧瘠、廣種薄收的問題，試驗場科研人員先后從國內外引進刺槐、檸條、沙棘、紫穗槐等水土保持樹種及170多個葡萄品種、20多個蘋果品種，開展了水土保持林和經濟林的引種、栽培和配置技術研究。試驗研究了沙棘育苗技術和刺槐、檸條等林木的栽培技術，探索出利用抗旱藥物提高造林成活率、保存率的技術并廣泛推廣，使刺槐和檸條成為綠化荒山荒坡的主要樹種；提出了以小流域為單元的水保林配置優化方案，在生產實踐中得到了大量推廣。在辛店溝建立起陜北第一塊山地果園，并廣泛推廣，使山地果業成為區域經濟發展的重要支柱產業。引進150多個牧草品種進行選育試驗，為黃土丘陵溝壑區建立人工草地、解決“三料”問題、發展生產提供了科學依據。開展水土保持耕作措施、土壤改良措施及作物栽培技術的試驗研究，成功提出并推廣溝壟耕作、草田輪作等水保耕作技術。

水平梯田和水保林的成功試驗極大地改善了水土流失狀況和土壤貧瘠情況，陜北各縣開始大面積推廣水平梯田。這個階段是試驗場水土保持試驗研究快速發展的階段，為下一階段試驗發展奠定了基礎。

2.2 發展階段(1958—1977年)

在水平梯田和水保林的試驗成功后，試驗場科研人員再接再厲，一方面總結推廣治理經驗，另一方面試驗研究新的治理措施。為了解決丘陵溝壑區基本農田肥料不足的問題，科研人員開始就草木樨綠肥施用方法、改良土壤作用、增產效益和綠肥壓青的腐爛速度等進行試驗研究，并取得初步成果，于20世紀50年代后期在黃土高原地區進行了大面積推廣。在總結群眾打小壩的基礎上，試驗場推行了大型淤地壩，同時修筑土石混合壩、石壩、土谷坊、石谷坊等，起到了攔蓄洪水的作用。隨著一系列單項水保措施的試驗成功，1959年科研人員在充分總結黃丘一副區水土流失規律的基礎上，不斷試驗研究，逐步向各項措施綜合發展探索，創造性地提出了小流域“三道防線”(即梁峁坡地修田造園，溝谷坡地植灌喬草，溝谷道內建淤地壩系)的治理模式。20世紀80年代以來，該模式在陜西、山西、內蒙古等省(區)100多條小流域治理中得到了普遍推廣和應用。

2.3 恢復提高階段(1978—1990年)

1979年之后，試驗場的試驗研究工作開始逐步恢復。由于之前各項科研工作的擱置，因此，此階段科研人員迸發出了前所未有的研究熱情，研究范圍不斷擴大，研究層次逐步深化，在水土保持工程、生物措施方面取得了較多的成就。1979年試驗場修補和加固了因連續特大暴雨而嚴重損壞的淤地壩，在總結經驗教訓的基礎上，在溝道中興建了治溝骨干工程(骨干壩)。1990年，淤地壩的試驗研究由單壩轉入壩系的研究，試驗場完成了“黃丘一副區壩系規劃布設與利用研究”“多沙粗沙區溝道淤地壩壩系相對穩定研究”等多項國家級重點項目，從而掀起區域壩系建設高潮。同期，試驗場科研人員進行了“早熟沙打旺選育和應用”“流動沙地飛機播種造林試驗”“辛店試驗場水土保持治理實踐”“火炬樹引種試驗”“小冠花引種栽培試驗”“檸條栽培技術”“壩地鹽堿化防治”等多個項目的試驗研究，并開展了黃丘一副區水土流失規律及減水減沙等多項試驗研究，獲得7項省部級以上科技成果獎。

2.4 改造及整合提高階段(1991—2016年)

1991—2000年為改造階段，水土保持工作面臨轉型，資金不足，研究項目有所減少，科研人員集中精力主要研究了“利用藥物提高黃土高原造林成活率”“黃土高原抗旱造林技術”等水土保持生物措施，并分別獲得了國家科技成果獎和林業部科技進步一等獎。

2000年以后，黃河生態工程韭園示范區(包括試驗基地)的建設，使山、水、林、田、草得到有效治理，帶動了場區工程措施研究的發展。科研人員先后完成了黃河中游多沙粗沙區區域界定及產沙輸沙規律研究、黃河多沙粗沙區小流域壩系相對穩定條件及可行性研究、黃丘一副區小流域壩系建設理論與實踐等多項試驗研究，辛店溝流域內溝道壩系初具規模，荒坡荒山綠化也取得了一定成效，流域生態景觀初步形成，并在小石溝形成了小流域“三道防線”綜合治理典型模式。

2.5 科技示范階段(2017年至今)

2017年以來，試驗場科研人員以實施省級水利發展資金項目為重要契機，踐行生態文明理念，突出水土保持科研特色，科學布局，統一謀劃，將試驗場建設成具有典型示范性的水土保持科技示范園即辛店溝水土保持示范園，實現跨越式發展。

目前，示范園基本形成水土流失觀測試驗區、壩系集雨節灌區、科研交流示范區、高效水保植物展示區、高效農業利用區和生態自然修復區六大功能區，使園區成為以溝道壩系為主的水土保持綜合治理示范、水土流失規律、水土保持效益監測及成果展示試驗區，發揮了典型帶動、科技示范輻射作用。經過5年的建設，辛店溝水土保持示范園已經成為科學研究型園區，吸引了科研院所及專家前來調研。2020年8月，中國科學院和中國工程院8位院士齊聚辛店溝，研討淤地壩新材料、新工藝、新技術，提出推進黃土高原生態保護和高質量發展的具體措施和建議。2020年4月，辛店溝水土保持示范園被評為省級水土保持示范園，2021年12月被評為國家水土保持科技示范園。

3 建設經驗

3.1 因地制宜，綜合治理

試驗場長期開展徑流泥沙、水土流失規律、水土保持措施優化配置及治理效益等方面的野外觀測和研究工作，基本摸清了黃丘一副區不同地貌類型、不同土地類型的水土流失規律。依照黃丘一副區水土流失規律，采用“三道防線”治理模式對辛店溝流域進行治理，形成從峁頂到溝底層層設防、節節攔蓄的水土保持綜合防治工程體系，起到了鞏固溝床、攔蓄徑流、變荒溝為良田的作用。隨著治理標準的提高，流域經歷了1994年“8·4”、2012年“7·15”、2017年“7·26”等特大暴雨，達到了“土不下山，水不出溝”的效果。

3.2 優化措施，合理配置

建立初期，試驗場作為水土保持試驗研究的發源基地，最早開展了水平梯田、淤地壩建設技術，水土保持林、經濟林引種、配置和栽培技術，以及水保耕作措施、土壤改良措施、作物栽培技術的試驗研究與實踐。經多年的試驗研究，科研人員對工程措施、生物措施和耕作措施不斷優化、不斷提高，總結提出了“因地制宜、全面規劃、大小結合、骨干控制、蓄種相間、輪蓄輪種、計劃淤排”和防洪、攔泥、生產相結合的壩系建設與壩系利用原則。

3.3 科學布局，統一規劃

1999年以來，先后組織實施了黃河生態工程韭園示范區、辛店溝水土保持示范園等項目，在項目規劃、組織實施、建設管理等方面積極探索和實踐，積累了一定經驗。在建設過程中，遵循地形地貌、氣候特點及水土流失規律，做到科學布局、統一規劃，在辛店溝形成了以小流域為單元，布局合理、功能齊全、效益顯著的典型壩系，以及集科學試驗、水保監測、集雨節溉、壩系高效利用和生態觀光為一體的科技示范樣板基地，為大力推動區域水土保持生態環境建設，促進當地社會、生態、經濟的可持續發展提供了示范樣板和成熟經驗。

4 結語及展望

縱觀試驗場近70年的發展歷程，它應治理黃土高原水土流失任務而生，伴國家需求而發展。它反映了綏德水土保持科學試驗站70年的發展變化，記載了黃丘一副區水土保持工作從無到有、從試驗探索到示范推廣全面發展的整個過程，見證了陜北地區生態環境和群眾生產生活的可喜變化。

習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上明確指示，黃河中游要突出抓好水土保持工作。未來試驗場將精準對標黃河流域生態保護和高質量發展要求，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，圍繞鄉村振興戰略，緊密服務于美麗鄉村建設，立足資源優勢，進一步強化水土保持基礎研究、科學試驗、綜合治理、科普教育、示范推廣工作，完善觀測指標體系，提升觀測技術手段，服務于黃丘一副區生態環境改善，推動黃土高原水土保持治理高質量發展，更好地服務區域社會、經濟、生態可持續發展。