陕甘宁接壤区生态建设与农业可持续发展对策*

2013-01-30张希彪

中国农业资源与区划 2013年6期

关键词：生态

张希彪

(1.甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室/陇东学院，甘肃庆阳 745000;2.中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌 712100)

我国行政区划下的地缘接壤区，虽然自然地理上是一个统一的地理单元，但因分属于不同行政区，常常是公共管理、生态环境、社会矛盾等诸多问题较为集中的区域，属远离中心的边缘地域，也是区域开发的难点地区。如何把自然因素和社会因素有机结合起来，实现“问题区域”的快速、可持续发展是亟需研究的课题。

陕甘宁接壤区地处黄土高原与鄂尔多斯高原的结合部，是森林草原向典型草原过渡的中间地带，又是水蚀严重的陇东黄土高原向风蚀剧烈的毛乌素沙地的过渡带。行政范围包括陕西省的延安、榆林市，甘肃省的庆阳、平凉市，宁夏的固原、吴忠市。既是我国陆地地理环境演变最敏感的地区，又是土地退化最严重的地带，还是国家黄河中上游生态环境重点建设区域［1，2］。国务院批准实施的《陕甘宁革命老区振兴规划》提出，将该区域建设成为黄土高原生态文明示范区、现代农业示范区以及国家级能源化工基地。加快该区域农业发展，建设循环高效的生态农业，有利于黄土高原和黄河中上游生态综合治理，加快生态文明建设，构建国家生态安全屏障。但由于先天脆弱的自然生态系统中，叠加了不合理的人类活动，引发了严重的水土流失、土地荒漠化和环境污染等生态环境问题。气候的暖干化加剧了生态环境的脆弱性，严重制约了该区域生态、经济、社会可持续发展［3～6］。对该区域存在的生态环境问题进行深入分析，提出生态修复与农业可持续发展策略，无论在理论上还是实践上都十分迫切。

1 陕甘宁接壤区生态环境现状及特征

1.1 水土流失严重，荒漠化面积不断扩大

接壤区的主体位于黄土高原中部的丘陵沟壑区。由于黄土的疏松性和易侵蚀性，沟壑纵横的地貌格局和地表的高度破碎化，使接壤区成为黄土高原水土流失最严重的地区之一［1］。水土流失面积达10万km2，占接壤区总面积的68.8%，占黄土高原水土流失面积的19.83%，土壤侵蚀模数达4 000～12 000 t/(km2·年)，远大于黄河干流一般约500 t/(hm2·年)的土壤侵蚀模数，年侵蚀总量约9.4亿 t［7，8］。全区土地沙化面积占接壤区总面积的18.6%，且以23.3 km2/年的速度向农耕区推移。强烈的水蚀和风蚀导致耕地面积不断减少，土壤耕层变薄，肥力下降，而且不断切割土地，造成塬面、掌面逐渐缩小，沟壑扩大，地形更加破碎，农业生产条件不断恶化。

1.2 气候暖干化加剧，水土资源空间匹配错位，贫水化问题突出

接壤区自 20世纪 70～80年代以来的增温 (0.278℃)比全国 (0.16℃)剧烈，也比北半球(0.24℃)明显［3］。其中定边、靖边地区达0.87℃/10年，神木、米脂、正宁等地也达到了0.423℃/10年以上。陕甘宁接壤区的气温与降水呈负相关，即气温每增加0.1℃，降水减少2～3mm，其中降水量减少最严重的延安地区达到了-24.236mm/10年［9］。区内降水量的减少直接影响了地表径流量。根据1956～2010年接壤区7条主要河流的实测记录，在11.6万km2集水面积内 (占陕甘宁接壤区总面积的84%)，年总径流量由20世纪50年代的43亿m3，减少到2010年代的29.8亿m3。几乎所有河流如清水河、延河、无定河等的水量都大幅度减少甚至有断流的危险。

接壤区水资源总量 (主要指自产水)60.2亿m3/年，人均水资源量仅为全国平均水平的15%，成为制约当地经济发展的重要因素［6，9］。接壤区年降水量为200～500mm，但水资源时空分布呈明显非均衡状态。一方面，大部分地区约70%～80%的降水集中在7～10月，降水径流时空分布与农作物生长的需水期严重错位［7］，春旱问题突出;另一方面，降水的梯度分布不均衡，西北部年降雨量不足200mm，东南部600mm，很难保证旱作农业400mm稳定收成的界限。降水资源大部分以地表径流或无效蒸发而损失，水资源利用率不足20%。水资源不足成为制约地方经济发展的重要因素。

1.3 地带性森林植被退化速度加剧，草地退化沙化严重

该区的森林植被主要分布于年降水量大于500 mm的地区，包括子午岭山地、六盘山山地以及延安以南部分高原沟壑的阴坡和谷底。在黄土丘陵沟壑区则只零星分布于阴坡坡面上。由于人类活动及气候的暖干化等致使完整林区正在解体，特别是林牧、林农交错结合部，耕地、草地不断扩大，林地减少;同时天然次生林抚育更新缓慢，造成乔木林向灌木林继而向疏林草地演变;生态环境脆弱的陡坡和干旱河谷、谷坡林地的森林由于重伐、皆伐，加剧了水土流失，使立地条件恶化，形成了残败次生林和次生灌丛。生态林经营粗放，除柠条、沙棘林外，其他人工生态林不同程度存在周期性衰退，“小老树”、“土壤干层”及树种单一、乔灌草层配植不合理问题突出。

该区分布着大面积的草场，由于牲畜数量大幅度增加，草地严重超载过牧;加上草地无偿使用，投入严重不足，草场建设不配套，以及鼠虫灾害和人为的乱垦乱挖，难以休养生息，草地大面积退化。

1.4 经济落后，人口严重超载，贫困面大

接壤区位于远离中心的边缘地域，在国家宏观经济格局中属于“低谷”地区，是区域开发的难点地区。接壤区人均GDP和财政支出分别为全国平均水平的76%和69%，城乡居民收入仅为全国平均水平的77%和68%。55%的县属于国家扶贫重点县，城镇化率比全国平均水平低11.9%。该区人口密度达87人/km2，超过联合国规定的干旱半干旱区合理人口容量7～20人/km2的限度。全区贫困人口约6.2万人，贫困面达18.6%，遇到灾年则返贫人口迅速增加。人口剧增产生了对粮食的巨大需求和对自然资源的极度消耗，土地处于极度压力之下，从而导致了大面积的坡地和灌草地被垦殖。

1.5 工矿面源污染不断加剧

该区既是我国旱作农业发展的重点区域，同时也是以煤炭和油气开采为主的重要能源重化工基地。随着石油和煤炭的开采，地下水资源受到极大破坏，浅层淡水大量渗漏，深层高盐水层上溢，加之蜂窝式的钻采，使油层水层相互渗透、交混浸润，造成了严重的农业面源污染，加剧了贫水化。

2 陕甘宁接壤区生态环境建设策略

每一自然地理单元，都存在特定的人—地关系系统，功能区和主体功能区的开发一定要遵循自然规律。

2.1 根据资源环境承载力、现有开发强度和发展潜力，分区发展，合理保护环境

根据区域内的资源承载力、现有开发强度以及未来的发展潜力，可以将接壤区分为高效集约发展区、生态环境修复区、生态环境保护区和旱作农业区，科学确定各分区功能，突出生态修复与环境保护。

2.1.1 生态环境修复区

包括黄土丘陵沟壑区、干旱风沙区、土石山区以及采掘塌陷治理区。该区域以保护和修复生态环境、提供生态产品为首要任务。通过采取植树造林，封山育林 (草)、水土保持、沙漠化防治等综合治理措施，有效增加林草植被覆盖度，保护生物多样性，恢复生态功能。黄土丘陵沟壑区要以水土流失治理为主，加强水土保持，开展淤地坝建设和小流域综合治理，实施董志塬及其他12条塬面固沟保塬工程。干旱风沙区以防风固沙为主，加强防护林、人工草场、封山育林 (草)建设，加强封禁保护。土石山区以水源涵养为主，加大植树种草、封山育林 (草)力度。塌陷修复区以自然植被恢复为主，把封育与人工植树种草结合起来，恢复植被，美化、净化作业区环境。

2.1.2 生态环境保护区

包括自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园等有代表性的自然生态系统和有特殊价值的自然遗迹。主要承担着保护自然资源和动植物基因资源的重要功能，应实行强制性保护，禁止任何破坏性开发活动，控制人为因素对自然生态的干扰，引导人口逐步有序转移，实现污染物零排放，以提高环境质量。

2.1.3 高效集约发展区

包括城市建成区与规划建成区、资源开采区和产业集聚区。是人口和产业高度集中的点状区域。这些地区经济基础较好，产业发展潜力较大，资源环境承载力较强，承担着工业化、城镇化的主要功能和带动整个老区经济协调发展的重要任务，引导产业向园区集聚发展。

2.1.4 旱作农业发展区

包括农业作业区和农村居民区，是从事粮食和其他农产品生产的面状区域。这些地区具备较好的生产条件，以提供农产品为主体功能，承担着特色农牧业发展及其初加工、劳动力输出和生态维护等功能。在农业作业区依据地域优势和区域特点，因地制宜的发展优质小麦、小杂粮产业带;玉米、马铃薯产业带;节水型优质水稻产业带;特色果品和中药材产业带。在中心城市周边，围绕加强区域内外“菜篮子”产品供应，建设一批无公害蔬菜生产基地，实施蔬菜标准化生产。农村居民区要在科学规划的前提下适度集中发展，优化空间布局，提高土地利用率。

2.2 科学实施林灌草生态工程建设，进行植被恢复和生态修复

植被恢复和重建是接壤区水土保持和生态环境建设的关键。但实践表明，大量人工种植的乔木树种难以在干旱和严重破坏的土壤中正常生长，容易长成“小老头树”和“有树无林”现象［10］。因此，应采取科学的方法，充分依靠自然力恢复植被。针对接壤区脆弱生态环境的症结，应科学实施“退耕还林(草)”工程，要依据植被地带性分布规律，采用适宜的林灌草类型，建设合理的植被结构模式［10］。根据不同地区的水热条件，选择不同的种属。同时，加快引进选用良种，繁育培养种苗的速度，尽快培育出生长快、抗逆性强的优良树 (草)种。该区域虽然水土流失严重，人为干扰强烈，但植被恢复的环境条件尚未发生根本性变化。未来植被恢复与建设的途径:一是遵循植被地带性分布规律和植被演替规律，以自然力恢复为主，自然恢复与人工促进恢复相结合，建设可持续利用的植被生态系统;二是以乡土树 (草)种为主体，合理引进外来树种，建设乔灌草复林层，天然化培育人工林 (草)，实现永续利用;三是建设水保与经济兼顾型复层经济生态林、经济生态草地，培育土壤结皮，实现水土保持功能和经济效益均衡发展。对于部分生境严酷的地区，应采取生态修复与人工促进恢复相结合的措施。

3 陕甘宁接壤区农业可持续发展对策

3.1 根据自然生态条件差异，分区发展生态农业

根据地貌、土壤质地、降水、温度等的不同可以将陕甘宁接壤区划分为4个不同的生态类型区。

3.1.1 黄土高原沟壑农林区

位于接壤区东南部，包括平凉市的崆峒区、崇信、灵台、华亭、泾川5县 (区)，庆阳市除环县外的6县 (区)，延安市的富县、黄陵、洛川、黄龙、宜川5县。人口密度高达130人/km2。年均气温9.7℃，≥10℃年积温3 021～3 497℃，年降水量500～585mm，属暖温带半湿润区，是接壤区最适宜耕作的区域。应以小流域综合治理为龙头，综合规划、充分利用当地的降水资源，生物措施与工程措施相结合，固沟保塬，制止沟道土壤侵蚀的进一步发展。在塬平地修条田、封沟埂及采取水保耕作措施，营造农田防护林、经济林;在塬坡地及梁峁坡地修梯田造经济林 (果)、修鱼鳞坑或水平阶造护坡林、封坡育灌育草。谷(沟)坡地及沟川地修淤地坝、小水库，营造速生乔木林或经济林。对盖度在30%以上的草地进行封育恢复，盖度在30%以下的草地进行人工改良。在塬区建设基本农田，增加有机肥投入，发展集约型种植业;在塬边、沟坡、田间地头、道路旁、村边、河流谷地种植水土保持林、农田防护林;在坡度大、水分缺乏的山顶、长梁、陡坡以种植耐旱、根系发达的草灌类植物为主。畜牧业以舍饲为主，禽畜并重。

3.1.2 黄土丘陵沟壑农牧区

位于接壤区中部，是黄土高原的核心部分，包括固原6县，平凉市的静宁、庄浪2县，庆阳市的环县、华池2县，延安市的宝塔区、安塞、子长、志丹、甘泉、延长、吴旗7县 (区)，榆林市的吴堡、清涧、子洲、米脂、绥德、佳县6县，人口密度122人/km2。年均气温8.1℃，≥10℃年积温2 438～3 398℃，年降水量380～500mm，属温带半干旱气候区。土壤侵蚀模数为4 000～12 435t/(km2·年)，陡坡耕垦严重，自然灾害频繁，植被覆盖度低且生长不良，草场严重退化，是黄土高原水土流失最严重的地区。应以小流域为单元，综合规划、综合治理、综合开发，经济效益与生态效益并重。在梁峁顶地和梁峁坡地退耕还林还草、人工改良草地，兴修梯田、水保耕作，修建水窖、涝池等坡面蓄水工程。在阶地和沟谷修鱼鳞坑或水平阶造乔、灌林。在沟台地打坝淤地、修小型水库及营造经济林。坚持种草种树，草上坡，树进沟，草灌结合，灌乔结合，利用山头、坡地发展优质牧草种植，改自由式放牧为舍饲或半舍饲养殖为主。种植业生产应与基本农田建设相结合，在坡度小、可取水灌溉的地段修建梯田，相应建设水利设施，在田埂、梯边种树种草保护梯田，水土条件稍差的梯田可以种植牧草。应调整土地利用结构，减少农业用地比例，增加草地比例，粮食生产可不要求自给［9］。

3.1.3 北部长城沿线风沙牧林区

位于接壤区北部、鄂尔多斯沙漠与毛乌素沙漠南缘，包括吴忠市的同心、盐池2县，榆林市的榆林、神木、府谷、定边、横山6县，人口密度28人/km2。南接黄土丘陵沟壑区，北连荒漠，地势比较平缓，土壤为风沙土、栗钙土等。年均气温6.8～9.5℃，≥10℃年积温2 200～3 400℃，年降水量160～400mm，属温带半干旱向中温带半干旱区过渡地带，土壤侵蚀模数0.25～1.00t/(km2·年)，春旱多风，夏秋短，冬季干冷漫长，温差变化大，降水的年际和季节变化都很大，农业生产所需的土、水、热、气等条件均差。农业以牧为主，牧林并举。植被建设以灌草为主，草灌乔结合，以防风固沙。在水分条件较好的地段发展人工和半人工改良草地，合理利用和保护优良乡土植物;培育和推广耐旱草、灌植物如沙打旺、柠条、苜蓿、沙棘等。同时控制放牧强度，实行轮封轮牧。为了合理利用水土资源，应调整土地利用结构，减少农业用地比例，增加草地比例，粮食生产不要求自给。

3.1.4 西北部沿黄灌区

位于接壤区西北部黄河沿岸，包括吴忠、青铜峡、灵武、中卫、中宁5县 (区)，人口密度286人/km2。区内大部分地区地势平坦，土壤主要是灌淤土、潮土等，≥10℃年积温2 750～3 600℃，年降水量仅有139～417mm，但地下水资源较丰富，还可取黄河水灌溉，农业发展所需的光热水土条件均较好。应以发展农牧业为主，营造复合农林业 (经粮间作、果粮间作、果草间作等)、农田防护林、渠道防护林、通过复种和草田轮作增加饲草。同时充分利用秸秆发展饲料工业，促进农区舍饲畜牧业的发展。通过调整土地结构，改善生产布局，合理利用水土资源。种植业生产应采用新技术精耕细作、集约经营，以粮为主，多种经营，积极发展向日葵、瓜、果、蔬菜、甜菜、草药生产加工;畜牧业生产以饲料用粮和种植业及加工业的副产品为主要饲料，同时利用部分林草类植物，以舍饲为主，发展以育肥为主的畜牧业。

3.2 调整农业产业结构，建设特色农产品基地，实现农业产业化

该区水土流失和土地荒漠化问题的核心是土地资源的不合理配置。因此，调整农业产业结构，发展优质农产品，实施产业化经营，是该区加长产业链、改善生态环境、增加农民收入的唯一选择，也是实现经济效益和生态效益双赢的关键［11］。一是调整农业产业结构，加快特色农牧业产品生产基地建设，着力推进区域优质粮、果、蔬、畜等特色农产品的产业化经营、扩大加工规模，延长产业链。二是积极引进和培育国家级农产品加工龙头企业，打造具有市场竞争力的知名品牌。培育马铃薯、玉米、小杂粮、果品、羊绒、皮毛、牛羊肉、中药材等特色农产品加工产业集群。建设一批农产品加工基地，提高农产品加工效益。推广规模化经营、标准化生产、标识化流通。三是选取适宜地区建立甘草、黄芪、党参、枸杞等特色中药材生产基地，加强人工培育改良技术研究，扩大生产规模，培育建设集散地。四是围绕畜牧业效益倍增，积极推进滩羊、白绒山羊、红牛、秦川牛等高端畜产品良种繁育工程，建设一批标准化养殖示范小区。五是要调整种植业内部结构，加大退耕还草 (林)的力度，提倡草田轮作，扩大人工草地面积，使种植业结构由一元/二元型向“粮食—经济作物—饲草”的三元结构方向转化。

3.3 充分利用节水保水技术和保护性耕作技术，实现水资源的优化配置

干旱缺水和水土流失一直是困扰该区域旱地农业可持续发展的关键，在气候暖干化的条件下，这一问题更加突出。因此，实现雨水资源化，发展集流农业、实施高效集雨节灌 (补灌)工程解决水资源瓶颈［12］。通过加强农田水利建设，扩建一批沿黄地区的基础水利设施，加大建设干旱地区的田头水柜、集雨水窖等小型微型水利设施，增强农业综合能力。将雨水的利用技术与集水技术结合，通过调节集蓄天然降水解决水资源时空错位问题，实现水资源的就地入渗和拦蓄利用;推广节水灌溉技术，改变大水漫灌的做法，使用滴灌、渗灌技术及有限灌溉等技术，提高灌溉用水效率;推广土壤结构改良剂、种子复合包衣剂、土壤保墒剂等抗旱节水剂，达到吸水、保水、抑制蒸发、减少蒸腾和抗旱节水的目的;通过在坡地上修建水平梯田，利用耕作、栽培措施，提高土壤蓄水;采用保护性耕作技术，对土壤少耕、免耕，进行残茬和秸秆覆盖，全膜覆盖等，以蓄积水分;在植树造林方面，选择耗水少的树种，降低造林密度，推行草灌与稀疏乔木相间的造林模式，在坡度较大的斜坡上，利用鱼鳞坑等集雨措施提高树木的成活率。选择耐干旱和抗旱的农作物品种、以提高作物对水分的利用率。

3.4 实施移民扶贫开发及组织劳务输出，转移和减少农村人口，减轻人口压力

接壤区频繁和不合理的人类扰动加剧了其脆弱性的发展，而造成人为扰动的关键因素在于人口压力的超负荷。因此，要实现接壤区人口与资源承载、环境容量、经济发展相协调的目标，控制人口数量尤为迫切。首先，加快接壤区城镇化进程，通过发展城镇二、三产业吸纳农村剩余劳动力，减轻土地压力，安置退耕人口;其次，实施移民扶贫开发与劳务输出［13-14］。对于地形地貌破碎、沟坡地多、水土流失严重、土地生产率极低的黄土丘陵山区，实行退耕还林 (草)或封禁和生态移民，以减轻人口对山区生态环境的压力。对于生活在接壤区内边远山区的贫困人口，应实行移民扶贫开发策略。

4 结语

通过对陕甘宁接壤区生态环境现状的分析可知，该区生态环境面临诸多问题，特别是随着《陕甘宁革命老区振兴规划》的实施，对环境的压力将进一步加大。今后应进一步协调好开发与治理的关系，从缓解基础设施薄弱、社会事业发展滞后、生态脆弱、贫困人口多等主要矛盾入手，解决好人民群众当前最紧迫、最突出的问题。同时着眼长远发展，把资源开发与生态环境保护结合起来，调整优化产业结构，大力发展循环经济，增强可持续发展能力。坚持资源开发与利民富民相结合。充分发挥资源优势，积极发展特色优势产业，提升地区整体经济实力。同时在资源开发中坚持富民优先，通过资源开发带动当地经济社会发展和农民增收。经济发展与推动社会进步相结合。夯实基础，加快资源就地转化加工，增强科技创新能力，努力实现跨越式发展。

［1］李志刚.陕甘宁接壤区生态产业发展构想——以生态农业为重点，中国生态农业学报，2007，15(1):176～179

［2］张芳，杜继稳，延军平.陕甘宁接壤区气候变化特征及其生态环境效应.干旱地区农业研究，2007，25(4):73～79，84

［3］姚玉璧，肖国举，王润元，等.近50年来西北半干旱区气候变化特征.干旱区地理，2009，32(2):159-165

［4］刘晓清，赵景波，于学峰.黄土高原气候暖干化趋势及适应对策.干旱区研究，2006，23(4):627～631

［5］杨新，延军平.陕甘宁接壤区气候暖干化及其生态环境意义.地球科学进展，2003，18(1):127～132

［6］姚玉壁，王毅荣，李耀辉，等.中国黄土高原气候暖干化及其对生态环境的影响.资源科学，2005，27(5):146～152

［7］闵庆文，何永涛，李文华，等.基于农业气象学原理的林地生态需水量估算——以泾河流域为例.生态学报，2004，24(10):2130～2135

［8］张希彪.陇东黄土高原土地资源特点与可持续利用对策.中国农业资源与区划，2004，25(4):23～26

［9］董彦雄，马鹏里，白虎志，等.泾河流域近60年降水演变规律.干旱地区农业研究，2004，22(3):154～159

［10］王盛萍，张志强，张化永，等.黄土高原防护林建设的恢复生态学与生态水文学基础.生态学报，2010，30(9):2475～2483

［11］夏玉宏.临沂市农业产业化发展研究及对策分析.中国农业资源与区划，2010，31(4):63～66

［12］韩思明.黄土高原旱作农田降水资源高效利用的技术途径.干旱地区农业研究，2002，20(1):1～9