生態清潔小流域植物措施對位配置分析與展望

［關鍵詞］生態清潔小流域；植物措施；對位配置

［摘要］建設生態清潔小流域是新時代水土保持工作的主要抓手，而植物措施是生態清潔小流域建設的重要內容。從治山保水、治河疏水、治污潔水、以水興業角度提出了生態清潔小流域的總體要求，并提出在不同類型生態清潔小流域植物措施布設中應充分考慮植物措施的生態、社會及經濟效益的目標要求，在生態清潔小流域的預防保護區、綜合治理區和生態修復區還應充分考慮植物措施的功能要求。總結提煉了生態清潔小流域植物措施對位配置的內容及目的是達到對功能定位的響應、資源環境的匹配和水土流失治理的需求，并提出了對位配置的6條原則，即定向性原則、安全性原則、適應性原則、功能性原則、協調性原則和穩定性原則，同時提出在實際操作中應從小流域系統診斷與功能需求分析、立地因子的選取、植物品種的選擇、樹種配置、林水關系配置等方面對植物措施進行科學設計，形成較為科學的實施方案。

［中圖分類號］S157[文獻標識碼]ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.07.011

［引用格式］孫中峰，王欣苗.生態清潔小流域植物措施對位配置分析與展望[J].中國水土保持，2024（7）：34-37.

2022年12月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于加強新時代水土保持工作的意見》（以下簡稱《意見》），要求全面推進小流域綜合治理提質增效，以“山青、水凈、村美、民富”為目標，以水系、村莊和城鎮周邊為重點，大力推進生態清潔小流域建設[1]。2024年全國水利工作會議提出：以流域為單元一體化實施小流域綜合治理，建設400條生態清潔小流域。水土保持植物措施是生態清潔小流域建設的重要內容，在生態修復、生態治理、生態保護中起到主導作用，在防治水土流失、凈化水質、改善環境、推進產業發展等方面有著獨一無二的功用。因此，植物措施配置是否合理，是生態清潔小流域建設成功與否的重要標志。

在我國長期的小流域治理過程中，植物措施發揮了重要的作用，成為水土流失治理的根本性措施，據《第一次全國水利普查水土保持情況公報》統計，植物措施面積占水土保持措施面積的78.5%，在保持水土、涵養水源、防風固沙等方面成效卓著。但在實施過程中，當前還存在著林分結構不科學、樹種選擇不合理、植被類型組成過于簡單、生物多樣性指數低、生態系統不穩定等問題，制約著森林植物水土保持、水源涵養等功能的有效發揮，進一步加劇了森林與水土之間的矛盾，造成林地土壤干化、林木矮化、林下植被稀疏等；部分林地還存在著水土流失，需要對現有植物措施進行提質增效，從植物品種選擇、生物群落的多樣性及結構和空間配置、產業發展方向等方面進行匹配，只有從生態位、功能位、環境脅迫等方面科學布設，才能發揮其應有的效能。

1生態清潔小流域對植物措施的要求

1.1總體要求

按照《關于加快推進生態小流域建設的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）要求[2]，生態清潔小流域建設應實施4項重點任務：①治山保水。對植物措施的要求是在人類活動較少、植被較好的區域以封育保護為主，在水土流失較為嚴重、植被生長不良區域進行植被提質增效，在生產活動較頻繁區域加強配套措施建設。②治河疏水。實施水系綜合整治，對植物措施的要求是充分運用陸生、水生植物的過濾、優化作用，維護河湖健康生命，打造安全暢通、水美宜人的景觀。③治污潔水。對植物的要求是吸收轉化和有效減少氮、磷等營養物質進入水體。④以水興業。因地制宜打造特色小流域產業綜合體，對植物措施的要求是發展經濟高效水土保持植物，發展規模水土保持經濟植物和產業配套。

1.2目標要求

《指導意見》要求，實施“小流域+”，因地制宜打造水源保護型、生態旅游型、綠色產業型、和諧宜居型、休閑康養型等特色小流域產業綜合體。在不同目標生態清潔小流域的頂層設計與具體實施中，對植物措施的要求又有所不同，如水源保護型小流域所采取的植物措施多以封禁保護、人工促進自然修復為主，樹種選擇應以根量多、根域廣、林冠層郁閉度高、林內枯枝落葉豐富等特點為參考，以混交復層林結構為主。綠色產業型小流域植物措施應以經果林為主，植物品種應從大區域尺度視野謀全局，以產品帶動開發，以開發促進建設。

1.3功能要求

根據自然條件、功能定位、水土流失、污染源情況，一般將生態清潔小流域分成預防保護區、綜合治理區、生態修復區[3]。

預防保護區是指在涵養水源、保持水土、調蓄洪水、防風固沙、維系生物多樣性等方面有著重要作用的區域。在小流域內一般分布于上游和兩側山體上部，人類干預較少，自然植被相對較好。功能要求是保持生態系統多樣性、穩定性，最大程度發揮植物蓄水保土的效能。

綜合治理區是指小流域內人類活動和人為破壞頻繁、水土流失較為嚴重，以水土流失治理為主，同步推進面源污染防治、農村人居環境整治、特色產業培育的區域。一般分布在小流域中下游山體下部、溝階地，以及村、城鎮周邊農林牧生產活動集中地帶。植物措施功能要求以防治水土流失、過濾或凈化面源污染、綠化和美化人居環境等為主。

生態修復區是指位于溝（河）道及其兩側、塘堰周邊，人類活動影響較大，以溝（河）道和岸坡的整治與生態修復為主，強化生態護岸、自然岸線與生物棲息地保護修復，兼顧岸邊鄉村生態影響與環境建設，促進溝（河）道水凈、村美，有效修復溝（河）道水生態的區域。對植物措施的要求是凈化水質、強化岸線生態系統、景觀再造等。

2生態清潔小流域植物措施對位配置

2.1對位配置的內涵及目的

對植物措施對位配置的研究已有不少學者開展過，比如：張富等[4]提出水土保持措施對位配置概念，并在黃土丘陵溝壑區構建了水土保持措施對位配置模型，從宏觀對位、空間對位、植物對位、工程對位、耕作對位、技術對位、管理對位、時序對位、設施對位9個方面進行了論述；王盛平等[5-8]從植物環境資源與生態角度對不同立地條件下的植物樹種選擇與配置提出了意見與建議；李紅艷等[9]從防護林空間對位配置角度提出了不同樹種搭配建議，以發揮防護林功能。

生態清潔小流域植物措施的對位配置是指通過研究小流域內的自然稟賦與水土流失特點，結合社會經濟發展需求，按照生態清潔小流域的功能定位，與小流域生態位匹配相耦合，以協調解決好資源、環境與需求之間的關系，選擇與生態位特征相吻合的植物品種與配置方式，最終實現小流域生態系統穩定。更為重要的是植物措施應滿足對其功能的要求，即植物措施的功能位與生態位結合的最優。從生態清潔小流域植物措施對位配置目的來看，應出于以下3個方面的考慮：一是對生態清潔小流域功能定位的響應，從大尺度來看，應針對所在大區域的主要功能考慮，如水源涵養、水土保持、產業開發等目的；二是從當地資源環境角度來看，應根據植物生態學、生理學相適宜的原則，合理確定植物品種；三是針對生態清潔小流域治理需求，合理確定林種搭配及其與其他措施的配合。

2.2對位配置的原則

生態清潔小流域植物措施對位配置中考慮因素較多，在設計與實施過程中所遵循的原則也較多，總的說來，應遵循以下6項原則：

1）定向性原則。根據大區域功能要求，應采取區域分類施策原則，根據水土保持空間管控的總體要求，堅持系統觀念，從生態系統完善性和流域系統性出發，以水土保持率為目標值，對不同區域按空間管控總體要求，從功能角度分類實施。如丹江口庫區及上游功能要求是水源涵養，將其分為水源地安全保障區、水質影響控制區、水源涵養生態建設區等，對其植物措施對位配置提出基本要求。

2）安全性原則。根據當地適宜植物分布情況，保證生態安全。對于生態脆弱區，植物措施的樹草種選擇要從適當加強項目所在地生態安全的方面考慮，防治措施的布局應與區域的生態系統相協調，引入的外來樹草種要避免對當地原有樹草種產生不利影響，以免產生生物入侵的不良后果。

3）適應性原則。根據資源環境條件、水土流失特點，合理配置植物品種，充分保留和利用現狀樹草及其他植物，尤其是對大樹、珍貴樹種的原地利用，優先選用鄉土樹草種，科學合理引進外來樹種，把握好鄉土植物和常用植物品種的搭配，因地制宜、趨利避害、發揮優勢。

4）功能性原則。根據小流域功能要求，保持植物措施與功能要求相一致。功能性是生態清潔小流域對小流域內不同區域的經濟性、生態性與社會性、時效性等方面的需求。功能性原則是衡量是否為生態清潔小流域最終的適用標準，滿足不了功能要求，無論形式有多好，也達不到生態清潔小流域的標準。

5）協調性原則。根據區域景觀要求，保證景觀協調。協調是指各區域、各部分、各因素間以及與環境整體保持適配而不產生沖突，通過不同植物措施的配置，將生態清潔小流域各區域、各部分及各要素貫穿起來形成一種整體感。

6）穩定性原則。根據生態系統穩定性要求，注重構建復合植被群落[10]。《意見》中提出把鞏固提升森林、草原生態系統質量和穩定性作為水土流失預防保護的重點，加強天然林和草原保護修復。應保護現有鄉土植被、栽植目標樹種，形成針闊混交、喬灌配置的異齡、復層林分結構，讓小尺度、局部的生態系統達到群落穩定，提升生態系統水土保持功能。

3生態清潔小流域植物措施配置方案

3.1系統診斷與功能需求分析

設計生態清潔小流域實施方案時，應根據小流域基本情況，對小流域內水土流失現狀與植物情況進行系統分析，從功能需求角度分析現狀植物措施存在的問題及解決方式。

在生態清潔小流域內，分區不同其水土保持功能要求不盡相同。預防保護區內應對植被進行優化與提質增效，滿足蓄水保土的水土保持功能。在植被生長較好區域宜采取封育保護措施，依靠自然修復力量，根據群落演替方式進行生態系統質量與穩定性提質；在林草植被較差區域，采取人工干預方式促進生態系統的演替過程，采取補植補種、撫育優化等方式時應注意減小工程措施的實施范圍與強度。綜合治理區應主要對水土流失進行治理，植物措施的布設應滿足治理水土流失的需要，如邊坡地埂的植物防護、耕地與園地下游的植物緩沖帶、村屯周邊的綠化美化等。生態修復區應對河流水系周邊進行以保護水安全、美化水生態為目的的植物配置。

此外，根據生態清潔小流域的定位、區域功能定位，還應從水源保護、產業拉動等方面進行綜合考慮。

3.2立地因子選取

植物措施在小流域的對位配置，應首先考慮空間配置，針對小流域不同的立地條件與現狀情況，選擇相應的樹種或林種。目前，無論是從小流域水土保持措施布設角度，還是從防護林配置角度，首先都要根據小流域基本自然環境條件，對小流域內各區域小班進行劃分，一般選取的定量特征因子有坡度、土壤厚度、土壤含水率等，選取的定性特征因子有坡位、坡向、海拔、土壤類型等。對立地因子分析后，選取小流域內主導的立地因子，如干旱半干旱區內主導因子應考慮土壤水分分布，濕潤或半濕潤區主導因子可考慮光照因子分布情況（坡向、坡位）等。在此基礎上，對小流域各區域內的立地因子進行劃分，為措施布設奠定基礎。

3.3植物品種選擇

植物品種的選擇首先要考慮到不同流域、不同部位和不同氣候條件下植物的生理需求，在此基礎上完成對位配置。首先考慮我國氣候帶與植被帶之間的適應性關系，在植被建設中應遵循“適地適樹”的科學論斷。從生態清潔小流域建設出發，在植物品種選擇上除對植物與氣候資源配位外，還要根據生態清潔小流域的不同需求選擇植物品種，如從水土保持角度考慮對植物根系的要求，從特定元素循環和水分條件角度的角度考慮對植物品種的要求等。

3.4樹種配置

植物措施的配置不但要考慮樹草種的適應性，而且必須注意樹草種的群落學特征與植物學特征，利用不同樹草種之間優勢互補增加群落結構的多樣性，從而形成生態系統的空間異質性和分層性，形成穩定性強的生態系統，提高防治水土流失的效果，解決《意見》提出的生態系統的質量與穩定性問題。研究成果表明，因不同物種之間的生活特性、生物學的差異性，故物種的種內與種間搭配會遵循一定的相生、相克原理，產生不同的效果。一般純林結構的群落在穩定性和生產能力方面不如混交林，因此盡量不要采用單一品種的林分結構。在營造混交林時，要注意速生與慢生樹種、深根性與淺根性樹種的搭配，從而提高資源的利用效率。另外，樹種搭配還需要熟悉常見的樹種相克規律，從而降低病蟲等危害，例如毛白楊與桑科植物搭配時容易受到桑天牛的危害，楊樹與落葉松搭配時容易發生黃粉病等。

3.5林水關系配置

水分是植物措施配置的關鍵因素，特別是在干旱半干旱地區，水分直接制約著植物的生長。不同生態系統對水分的需求也不盡相同，如森林帶的水分條件可滿足林木成材對水分的需求，在樹林被伐之后土壤中包含的水分經過3個雨季之后便可基本恢復，而森林草原帶水分條件遠不如森林帶，典型的草原帶同樣不能滿足人工林生長對水分的需求，因此配置解決林水關系是植物措施配置中的關鍵一環。為了達到預期的造林目的，應根據不同區域多年平均降水情況和植物需水量來確定造林密度，比如半干旱區喬木樹種通常應保持在1500株/hm2左右，灌木種密度則適宜控制在3000株/hm2左右。同時，植物措施應與其他措施相配套，如改變造林整地方式從而提高降水利用效率，以達到林木正常發育的需要。

4建議與展望

4.1建議

新時代水土保持綜合治理圍繞國家重大戰略需求，在大江大河上中游、東北黑土區、南水北調水源區等重點區域，以流域為單元，整溝、整村推進小流域綜合治理提質增效，打造山青、水凈、村美、民富的生態清潔小流域。小流域綜合治理提質增效、生態清潔小流域建設過程中，植物措施為根本性措施，有助于保證治理成果可持續。因此，各地在年度生態清潔小流域實施方案編制過程中，應遵循植物措施對位配置的原則，以水土保持功能為基礎，以小流域發展方向為主線，以小流域分區布局為依據，運用系統觀念科學配置植物措施，以達到山青、水凈、村美、民富的目標。

下一階段，應重點圍繞典型示范流域建設，發揮植物措施研發推廣與應用的帶動效果，以點代面全面推進生態清潔小流域建設。

4.2展望

從問題導向出發，為更好指導生態清潔小流域建設，應進行生態清潔小流域植物措施實用技術指南的編制，初步建立生態清潔小流域植物措施布設智慧決策系統，用以指導各級部門開展生態清潔小流域實施方案設計，提高生態清潔小流域建設中植物措施設計的科學性。

[參考文獻]

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收稿日期：2024-03-30

基金項目：水利部重大科技項目（SKS-2022154）

第一作者：孫中峰（1972—），男，黑龍江雙鴨山人，正高級工程師，博士，主要從事水土保持生態修復與治理、人為水土流失監督管理工作。

E-mail：364927036@qq.com

（責任編輯楊傲秋）