大通縣坡耕地水土流失綜合治理工程效益分析

哈進菊,金宇斌,王天恩

(1.大通回族土族自治縣水利局,青海 大通810100;2.西安黃河工程建設咨詢有限公司,陜西 西安710021)

1 研究區概況

大通縣土地總面積3 090 km2,位于青海省東部、祁連山南麓,屬黃土丘陵溝壑區第Ⅳ副區,轄9鎮11鄉,總人口45.66萬人,其中農業人口34.6萬人。2020年農作物播種面積4.62萬hm2,農業產值15.97億元。

地貌以梁狀丘陵為主,地勢西北高、東南低,境內山巒起伏,溝壑縱橫,地形破碎復雜。土壤類型有高山石質土、高山草甸土、山地棕褐土、黑鈣土、栗鈣土、沼澤土。耕種土壤主要有黑鈣土、栗鈣土,土層厚度50～150 cm,耕作層厚度15～20 cm,適耕性較好。日照時間長,太陽輻射強,晝夜溫差大,氣候寒冷干燥,少雨雪而多風沙,四季不分明,冬春干旱,夏秋多雨不炎熱,秋季短暫而冬季漫長。多年平均氣溫4.9 ℃,年最高氣溫35.6 ℃,年最低氣溫-33.8 ℃,≥10 ℃年積溫1 363 ℃;多年平均日照時數2 553 h,無霜期61～133 d,植物生長期110 d;年平均風速1.2 m/s,主風向為西北風,最大瞬時風速19.3 m/s。多年平均降水量523.3 mm,最大年降水量596 mm,最小年降水量260.3 mm,20 a一遇24 h降雨量90 mm,6—9月降水量占全年降水量的70%以上,年平均蒸發量1 762.8 mm。

2 坡耕地水土流失綜合治理工程完成情況

大通縣2013—2022年實施了八里、后拉、多林一條溝、多林上溝、青山、尕漏、克麻、蘭龍、新莊樺林、西山共10個項目區坡耕地水土流失綜合治理工程,完成坡改梯6 854.97 hm2、田間道路214.55 km、道路排水溝53.12 km,治理坡耕地水土流失面積68.55 km2(見表1)。

表1 坡耕地水土流失綜合治理工程統計

3 大通縣坡耕地水土流失綜合治理工程效益分析

3.1 經濟效益

2022年大通縣水利局和西安黃河工程建設咨詢有限公司派員對大通縣黃河流域坡耕地水土流失綜合治理工程多林一條溝、尕漏、蘭龍、新莊樺林4個項目區建設成效進行了作物產量調查和實地測定。調查中,將立地條件分為陽坡、陰坡,坡位分為上部、中部、下部,春小麥、春油菜分別選取2 m×5 m樣方測定其產量,馬鈴薯選取5 m×10 m樣方測定其產量,并選取坡耕地作為對照;同等種植水平條件下,按照當年各項目區種植春小麥51%～55%、春油菜32%～35%、馬鈴薯12%～15%的比例計算各類作物產量,并按照當地市場價春小麥3.2元/kg、春油菜6.2元/kg、馬鈴薯1.8元/kg進行計算,分析大通縣坡耕地水土流失綜合治理完成后第1年、第2年、第3年、第5年經濟效益(見表2)。

表2 坡耕地水土流失綜合治理工程效益

坡改梯后第1年,梯田內側挖方區表土不足,作物出苗率低,分蘗數少,生長緩慢,梯田與坡耕地相比,增值率6.44%,增產效益并不明顯;坡改梯后第2年,隨著梯田內側土壤熟化,土壤水分增加,梯田與坡耕地相比,增值率11.50%,增產效益逐步發揮;坡改梯后第3年,梯田土壤進一步熟化,土壤水分增加,梯田與坡耕地相比,增值率14.31%,增產效益明顯;坡改梯后第5年,梯田土壤養分、水分穩定,梯田與坡耕地相比,增值率16.66%,由于項目實施第5年后,增產效益趨于穩定,且各項目區基本處在同一區域,自然條件一致,故以坡改梯后第5年增產效益表征坡改梯項目整體增產情況。與坡耕地相比,梯田種植春小麥、春油菜增產效益明顯,種植馬鈴薯增產效益不明顯。建議根據地形、產值調整種植結構。

3.2 生態效益

結合大通縣坡耕地水土流失綜合治理工程項目區監測資料、相關成果并綜合分析,梯田蓄水指標按豐水年260～340 t/hm2、平水年210～270 t/hm2、枯水年160～220 t/hm2確定,攔沙指標按豐水年83～124 m3/hm2、平水年56～86 m3/hm2、枯水年41～64 m3/hm2確定,蓄水指標、攔沙指標分別按豐水年20%的權重、平水年50%的權重、枯水年30%的權重統計[1],計算得出大通縣坡耕地水土流失綜合治理工程項目區梯田年蓄水量、攔沙量。

坡耕地改修成水平梯田后,改善了坡耕地微地形,坡面徑流減少,泥沙沖刷度減輕,土層下墊面結構改變,增加了土壤入滲。項目區年增加土壤蓄水量130.24萬～205.65萬m3,年平均增加土壤蓄水量162.46萬m3;坡改梯減輕了面蝕,年減少土壤侵蝕量36.10萬～70.38萬t,年平均減少土壤侵蝕量48.44萬t。溝道泥沙淤積減輕,溝岸擴張、侵蝕作用減弱,梯田攔蓄徑流能力增強,土層含水量增加,干旱對農業生產的威脅程度減輕。

3.3 社會效益

表3為大通縣坡耕地水土流失綜合治理工程社會效益。由表3可知,大通縣實施坡耕地水土流失綜合治理工程,項目區山、水、田、林、路、渠綜合治理模式初顯,農業生產基礎條件明顯得到改善;項目區新增基本農田6 854.97 hm2,受益人口4.60萬人,人均增加基本農田0.15 hm2。土地利用結構的改變,促使農業產業結構得到有效調整,實現了項目區內富余勞動力有效轉移發展第二、第三產業,“三農”經濟可持續科學發展;年增加農業產值1 953萬元,各項目區年人均增加收入425元。坡改梯工程提高了資源環境承載力,為鞏固攻堅脫貧成果提供了有力保障,提高了群眾生活質量。

表3 坡耕地水土流失綜合治理工程社會效益

4 結束語

大通縣已完成坡耕地水土流失綜合治理面積6 854.97 hm2,配套完成了砂礫石路面田間道路214.55 km、田間道路排水溝53.12 km;年平均增加產值2 850元/hm2,增值率16.66%;各項目區年人均增加收入425元;年平均增加土壤蓄水量162.46萬m3,年平均減少土壤侵蝕量48.44萬t。坡耕地水土流失綜合治理工程實施后,減輕了溝道泥沙淤積,減弱了土壤侵蝕強度,增強了梯田攔蓄徑流能力,增加了土層含水量,提高了單位面積糧食產量,通過“藏糧于技”,實現“藏糧于地”,改善了農業生產條件,逐步提高了耕地利用率、產出率、機械耕作率、灌溉率。