天山北坡区域水土流失防治对策研究

何 静

(新疆水利水土保持技术推广中心，新疆 乌鲁木齐830000)

(责任编辑 李杨杨)

天山北坡区域是指以乌鲁木齐市、石河子市和克拉玛依市为轴心的新疆准噶尔盆地南缘、天山北麓中段，涉及北疆5 个地(州、市)、15 个县(市)。天山北坡区域是新疆经济最发达的地区，是新疆现代工业、农业、交通信息、教育科技等的核心区域，集中了全疆83%的重工业和62%的轻工业，历年生产总值均占全疆的一半以上。作为新疆重要的经济建设区，人口数量的快速增长和经济建设的快速发展，导致区域内谷地天然植被群落的自我维护和扩展能力逐渐丧失、面积不断缩小，草场退化严重，涵养水源和抵御水土流失的能力逐渐衰退，极大地影响了当地农牧民生产生活条件的改善和经济社会的健康发展。因此，在该区域开展水土流失综合治理、恢复地表植被、改善生态环境势在必行。

1 天山北坡区域概况

天山横亘于新疆中部，将全疆分成南北两大块，称为南疆和北疆，以天山山脊为分界线，以北的各山岭统称为天山北坡。天山北坡区域地势南高北低、西高东低，海拔1 400—4 500 m，土地总面积14．85 万km2，其中林地0．55 万km2、草地10．21 万km2。年均降水量500 mm 以上，积雪深度0．5 ～1．5 m，冻土层深度1．0 m 以上。为北疆多数河流的发源地，分布有头屯河、玛纳斯河、乌鲁木齐河等大小河流40 多条，主要由冰雪融水和山区降水补给。山地土壤垂直分布差异明显，海拔1 600 m 以下的前山带主要为山地栗钙土，1 600—2 700 m 的中山草原带为普通灰褐土、黑钙土，2 700—2 800 m 的亚高山草甸带为亚高山草甸土，2 800 m 以上的高山石质带为原始高山石质土。森林资源丰富，受地形和气候影响，植被具有较完整的山地植被垂直分布特征，由上而下依次为高山石砾带、亚高山草甸带、中山森林草甸带、低山草原，植被覆盖率为30% ～80%。

2 水土流失类型、成因及现状

2．1 水土流失类型及成因

天山北坡区域有水土流失面积8．3 万km2，并随着地形地貌条件变化，从北部天山到北部沙漠，逐渐由水力侵蚀过渡到风力侵蚀。其中，水力侵蚀面积1．67万km2，主要发生在春季融雪洪水期和夏季暴雨期，表现为小流域上游的面蚀和中下游的沟蚀，威胁附近城市和绿洲农区;风力侵蚀面积6．63 万km2，主要分布在绿洲北缘，表现为沙漠扩张及风沙危害。

造成水土流失的主要原因:①滥垦。人口的快速增长加剧了对土地资源的索取，特别是在山坡地上的大量开荒种地、樵采、挖草药等使林草植被遭到严重破坏，导致森林面积锐减。②滥牧。草场资源被过度利用，植被的积累和消耗量不能保持平衡，积累得少消耗得多，并超过了一定的生态阈限，出现了草场退化和土地荒漠化。③工矿无序开发。工矿、交通、发电等生产建设项目在施工中严重扰动地表、破坏植被，引发滑坡、崩塌、塌陷等，工程施工产生的废水和油气开发过程中的废液排放(含油污泥、废弃的钻井液等)引起土壤肥力下降或丧失、水质恶化等。

2．2 水土流失现状

2001年天山北坡区域水土流失数据统计见表1。天山北坡区域水土流失现状表现为:①土地生产力下降。水土流失导致土地退化、土壤肥力下降和耕地面积减少，使农田遭到毁灭性的切割、吞食、淤积和埋压破坏。径流、洪水冲刷掏蚀形成的侵蚀沟使得地面支离破碎、河岸坍塌。泥石流、滑坡造成下游人民生命财产损失和大量耕地破坏，更加剧了水土流失。②淤积河道、湖泊、水库，危及河流行洪，加剧洪灾损失。水土流失导致水库泥沙淤积严重，水库调蓄能力下降、防洪功能降低，甚至成为病险库。河流带来的大量泥沙进入灌区，淤埋渠道，并最终输入农田，加剧了农田沙化。③污染水质。开矿、建厂、修路造成的大量弃土、废石、残积物任意堆放，既破坏了地貌、植被，又污染了环境，尤其是煤炭开发利用中产生的大量矿井水、火电厂废水、煤炭开采产生的固体废物会严重污染水环境，且后期治理困难。④土地沙漠化严重。区域内强烈的风蚀、沙化、沙埋使85%的天然草地处在退化威胁之中，其中严重退化的草地面积占到37．5%。⑤影响生态安全。水土流失使绿洲边缘的沙漠地带、绿洲与荒漠间的农牧交错带等原本脆弱的生态环境恶化，同时这些区域的生态地位非常重要，土地沙漠化、草场严重退化将直接影响绿洲内部的生态环境，对人类的生存空间造成巨大威胁。

表1 2001年天山北坡区域水土流失数据 km2

3 水土流失防治对策

依据上述水土流失特点，天山北坡区域生态恢复和水土流失治理总体布局为:在中高山区以林草植被恢复工程为主，通过封山育林育草、人工造林、移民搬迁等，恢复和保护河流源头河谷两侧植被及谷地侧坡，增强上游森林植被的水源涵养功能，减少河流源头区域的暴雨产流，减轻下游的洪水压力;在易发滑坡区域建设滑坡治理工程，避免森林植被遭受严重破坏;在中低山区以林草再造工程、草原围栏工程等生物措施为主，并辅以泥石流和沟道治理工程等，通过人工干预，增加区域林草植被覆盖率，保护河流及洪沟两岸，使其处于相对稳定的状态;在低山丘陵区以恢复植被为主，通过实施封育工程、造林工程等，增加区域林草植被数量，提高综合覆盖率;在平原与沙漠接壤区域以营造防护林为主，建立防风固沙屏障，防止沙漠化发展。

3．1 生物治理措施

人工造林。在中高山区河谷两侧第一层山脊的阴坡、半阴坡及林缘以下中低山区和低山丘陵区河谷两侧500 m 范围内的宜林荒山地及适宜造林的未利用地实施人工造林。通过人工造林形成河谷两岸水源涵养区，有效保护和恢复谷地森林植被，提高植被覆盖率。

封山育林。在林缘以上的中高山区河谷两侧第一层山脊两侧的有林地、疏林地、灌木林地和灌丛地，对满足封山育林条件的实施封山育林。通过设置围栏和人工更新，恢复谷地森林、残次灌木林，增加植被覆盖度，增强上游林草植被的水源涵养和水土保持功能。

围栏封禁。在牧区实施生态自我修复，合理利用草场，特别注意保护重点水源涵养区内的草场。休牧区选择在草场退化严重的山区，根据牧区生产特点及植被恢复时间确定围栏禁牧时间为10 a 以上，休牧时间为5 a。合理划区轮牧，对每户牧民承包的草场进行围栏封禁，将超载的牲畜迁出天山北坡夏牧场，以减轻草场的放牧压力、促进天然草场的自我恢复。

建设人工饲草料基地。为配合牧民搬迁工作的开展、减轻对天然草场的压力，在有水源保证、牧民生产生活区安置适宜的山前倾斜平原区进行饲草料基地建设，饲草主要选择乡土的苜蓿、冰草、无芒雀麦等。

沙漠边缘防护林建设。在北部沙漠边缘建设防风固沙林带，加强对荒漠植被的保护，防止沙丘南移。

3．2 保土耕作措施

天山北坡区域坡耕地数量较多，农民耕作多采用顺坡耕作，易造成严重的水土流失。为提高坡耕地(特别是10°以下缓坡耕地)的保土能力和作物产量，建议采取保土耕作措施，包括拦截坡面地表径流，减少冲刷侵蚀;蓄水保墒，保持土壤水分;等高线横坡播种、起垄，以增加降雨入渗。

3．3 沟道治理措施

泥石流、滑坡治理措施。泥石流防治的工程措施通常适用于泥石流规模大、暴发不频繁，松散固体物质补给及水动力条件相对集中，保护对象重要，要求防治标准高、见效快、一次性解决问题等情况。根据泥石流沟的类型及泥石流的特性、危害程度，结合当地的防治实际，因地制宜地采取不同的防治措施，比如拦挡、排导工程等。滑坡治理的工程措施主要有排水、削坡、减重反压、设置抗滑挡墙、抗滑桩、锚固和预应力锚固、抗滑键等。

谷坊及坝系工程措施。在一些产沙严重的支沟和下游地形条件较好的主沟中修筑拦沙坝和谷坊群，通过调整侵蚀基准面，削弱洪水冲刷和防止沟岸扩展，减少悬移质和推移质泥沙入库。淤地坝和拦沙坝主要以拦蓄坡面剩余的洪水、泥沙和沟道产生的泥石流为主，其作用是稳定和提高沟道侵蚀基点，防止沟底下切、沟岸扩张和沟头前进。

沟头防护工程。在沟谷坡面地形合适的地方，修建沟头防护和各种小型工程，如沟边埂、水平阶等，配合蓄水保土，以形成完整的小流域综合防治体系。

4 结 语

天山北坡区域水土流失严重，实施生态恢复和水土保持综合治理是其经济社会可持续发展的重要保障。1998年以来，国家和自治区投入了大量资金在天山北坡区域实施生态修复和水土流失综合治理，通过围栏封育、饲草料基地建设、沟道治理措施、坡面防护措施及绿洲边缘防护林建设，减轻了水土流失的蔓延，防止了洪流引起的河岸坍塌、侧蚀等，保护和恢复了地表植被，有效抑制了生态环境日益恶化的趋势，为区域经济的健康快速发展奠定了良好的基础。