华亭县土石山区水土流失控制技术与效益研究

任亚丽

（平凉市华亭县水土保持局，甘肃 华亭 744100）

1 华亭县水土流失特征

华亭县土石山区属温带半湿润半干旱气候，县域内多年平均降雨量为607mm，最大时达到907mm，年际变化大且年内分配不均，7、8、9这三个月为雨季，占全年降水量的75%。全县水土流失面积860km2，占全县面积的72.7%，严重的水土流失给华亭县的工农业生产和国民经济发展造成了严重的危害，据检测资料分析，全县每年流失的土壤中有机质7.6万t，N0.51万 t，P1.1万t，K0.63万 t，相当于流失硝酸铵 1.5万 t，过磷酸钙6.5万t，氯酸钾1.05万t。

（1）研究方法。通过对华亭县马峡河、车厂沟、西华河、青林沟、南川河、陶坪沟、上关河等7条小流域的3座库坝，142到谷坊、12座涝池、353眼水窖（共410座）控制范围内拦蓄年份各项治理措施进行测算，对其拦泥量及其泥砂来源进行调查，调查面积6020km2其中梯田2309km2，人工种草2032km2，水土保持林1679km2，将调查数据分为7组，按照7条小流域自然条件差异，对数据进行统计分析。

（2）泥砂来源分析。以7条小流域为研究对象，410座拦蓄工程总库容116.1万m3，拦蓄工程（水窖除外）蓄水，引起坝区沟岸滑塌，滑塌土方量占库坝拦泥量的83.6%。由此可见，在治理程度较高的小流域，库坝的泥砂量主要来源于坝区沟岸重力侵蚀，而其上游因水力侵蚀带来的泥砂仅占16.4%。根据对7条小流域的调查，流域治理程度小于30%时，沟壑面积以每年占流域面积的0.01%的速度增加，流域治理程度大于70%时，沟壑面积以每年占流域面积的0.003%的速度增加。荒坡和坡耕地是主要的产流区，梯田是主要的坡面拦蓄减蚀区，沟道扩张、沟床下切是主要的产砂方式。

（3）不同地类的土壤侵蚀量分析。根据治理措施分布位置、蓄水保土原理，确定梯田、坡耕地、道路、荒坡、荒沟林地、林地、退耕地、退耕草地8种地类为影响土壤侵蚀的因子。当不考虑其他比较均一的因素时，小流域土壤侵蚀量的大小，主要受集水面积和有效治理措施的种类及数量制约。我们对8种不同地类进行了线性和非线性关系统计，以马峡河小流域为例，梯田、退耕草地、坡耕地、荒坡5种地类与流域产砂量有显著的相关关系，其相关程度大小排序为：梯田＞退耕草地＞荒坡＞坡耕地，且多数为非线性关系。分析发现：坡耕地、荒坡为增砂地类，梯田、林地、道路为减砂地类，退耕草地由于其径流系数较高导致其下部侵蚀剧烈也成为增砂地类，荒沟随着面积的增加，侵蚀期变老而侵蚀量下降。增砂能力大小排序为：退耕草＞荒坡＞坡耕地，减砂能力大小排序为：梯田＞荒沟林地＞林地＞道路。从以上分析结果看出，梯田是小流域中主要的坡面治理措施，荒坡、坡耕地是主要的产流地类。

2 小流域植物措施对位配置模式

根据7条小流域的人工种草和水土保持林的调查分析得出，在华亭县土石山区，不同地形部位的小气候不同，形成了不同地形部位特定的生态条件。2m/s以上的风速成为影响植物生长发育的限制性因素。一般，小流域内风速随着地形部位的抬升而增大，植物生长的适应性随之降低，所以在梁茆部位应以抗风耐旱的灌木、牧草为主。相比之下，坡面中部可作为农林牧生产地。随着坡位的抬升，农作物产量呈下降趋势，所以在坡面中、下部较适宜种植农作物且以下部为优，在阴坡下部也可栽植阔叶乔木林。坡地修成梯田后，农作物产量大副度提高，而且产量随着坡位的抬升下降幅度低于坡耕地，坡向、坡位对牧草产量和灌木生长影响不显著，适宜在各种地形部位种植。

3 不同综合治理模式的效益比较

对比研究表明，治理措施分布的时空顺序不同，形成的治理模式不同，在治理程度相近的情况下，其水保效益差异显著。西华河小流域以梯田为主，梯田建设先以坡面中部成带连片，然后向中下部推进的模式，其效益明显优于马峡河小流域从缓坡、村庄近处连片却不成完整带的治理模式。西华河小流域治理程度每增加1%，其减砂益增加2%，西华河小流域治理程度每增加1%，其减砂益增加2%，马峡河小流域治理程度每增加1%，其减砂益增加0.85%；西华河小流域单位面积产值7.89万元/km2，产投比为1：3.2，马峡河小流域治单位面积产值3.49万元/km2，产投比为1：2.0。

4 水土保持综合防治工程的效益评价

2005年～2008年，依托水保世行贷款项目的监测评价工作，对马峡河等7条小流域梯田、水窖、水保林、果园、封禁、人工种草等10项综合治理措施的质量、效益进行了比较全面的连续监测，其结果如下：

（1）蓄水保土效益。马峡河等7条小流域总面积333.64km2，监测结果表明：治理程度由l999年的27.67%提高到2004年的63.8%。径流模数治理前150000m3/km2，治理后为88000m3/km2，减少41.3%；侵蚀模数治理前 5350t/km2，治理后为3002t/km2，减少43.9%。经分析计算，马峡河等7条小流域2005年末新增保土能力达69.60万t，用水土保持法计算，新增加的各项治理措施，每年拦蓄径流1144.76万m3，拦泥56.69万t，分别占年泥沙径流量的25.6%和35.7%。按照每拦1t泥沙增值1元计算，相当于每年增收56.69万元。按坡耕地土壤肥力计算，所拦泥沙相当于增施氮1133.8 t,磷1984.2t，钾 11338 t。

（2）经济效益。据监测数据表明，农民收入治理初与2005年相比，人均产粮由1999年的370kg提高到2007年的696.3kg，人均纯收入由695.8元增加到1207.9元，人均增长512.1元；恩格尔系数由0.75下降到0.6；劳动生产率由10.0元/工日提高到20.0元/工日；土地生产率由858.9元/hm2提高到1769.8元/hm2。据监测资料分析，项目区共新修基本农田2500.2hm2，累计达到 6961.5hm2，人均0.15hm2。粮食总产量由1.62万t上升到2.573万 t，其中基本农田产粮由56.58%提高到86.67%。2008年底，经济林保存面积829.6hm2，人均占有0.018hm2，果业收入约占到农民收入的10%，上关河、陶坪、西华河等流域的核桃经济林的收入已占到农民收入的15%以上，优质经济林果已成为该区农民的稳定收入来源之一。

（3）生态效益。一是小流域土壤肥力提高。将坡耕地修成梯田，土壤水分明显增加，梯田比坡耕地平均每年含水率高1.13%。经耕种后，土壤物理性质改善，土壤的容重降低，孔隙度提高，田间持水量增大。土壤肥力增强，对比分析得出：耕作后的梯田的土壤肥力明显增加，梯田比坡耕地平均每年有机质高0.16%、氮高0.01ppm、磷高0.02ppm、钾高44ppm。二是小流域植被度明显提高。治理初期植被度为22.2%。到2008年底，保存的造林、种草、经济林、果园四项措施累计达到10073hm2，植被度提高到40.9%。三是小流域局部小气候形成。林草植被度的提高，起到了蓄水和保土的巨大作用，使土壤水分和肥力增加，改变了流域干旱、寒冷、温差变化大等不利气候条件，形成生态环境的良性循环，促进了项目区农、林、牧各业的发展。

华亭县土石山区水土流失控制技术的实践表明，建立良好的生态环境是经济社会发展的基础，水土保持是土石山区生态环境建设的基础，是新农村建设和农村群众脱贫致富的有效途径。

[1]张志强.甘肃省生态建设与大农业可持续发展研究[M].北京：中国环境科学出版社，2001.

[2]华亭县水土保持区划.华亭县水土保持区划编制委员会，1996.