南方红壤区水土流失现状及防控技术探讨

2014-11-10林福兴黄东风林敬兰谢建华杨舜成

科技创新导报 2014年12期

林福兴　黄东风　林敬兰　谢建华　杨舜成

摘要：该文阐述了南方红壤区水土流失现状，重点介绍了该区水土流失防控的主要技术，主要包括工程措施、生物措施和封育措施，并指出该区今后水土流失防治重点应加强深入研究的方向，旨在为该地区今后水土流失防治和土地开发、利用、保护与整治提供借鉴。

关键词：南方红壤区水土流失现状防控技术研究进展

中图分类号：S157.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0227-02

中国南方红壤区地域广袤，总面积达1.2×106 km2，约占全国的12%[1]，是我国重要的粮、油、经作和木材的生产基地，其中水稻产量占全国的75%，粮食总产量占全国的1/3，在我国农业和经济的持续发展中发挥着重要的作用[2]。同时该区受区域独特的地形和气候影响，如夏季高温暴雨集中，土壤风化程度高、可侵蚀性极强，地形以山地丘陵为主，地形破碎，坡度大，母岩抗蚀力弱，同时该区人口密度大，土地人为开发力度强，破坏程度高，水土流失极其严重[3-4]。因此，水土流失问题已严重阻碍了该区社会经济可持续发展、生态环境改善、人民生活质量提高，解决好水土流失问题具有广泛而深远的意义。据此，本文阐述了南方红壤区水土流失现状及其存在的主要问题，重点介绍了该区水土流失防控的主要技术，并指出该区今后水土流失防治重点应加强深入研究的方向，旨在为今后该地区水土流失防治和土地开发、利用、保护与整治提供借鉴。

1 南方红壤区水土流失现状

据水利部最新监测结果[5]，我国南方红壤区共有水土流失面积13.12万 km2，占土地总面积的15.06%，其中轻度侵蚀、中度侵蚀、强度以上侵蚀分别占红壤区面积的7.03%、5.56%、2.47%。即，轻度和中度侵蚀面积占我国南方红壤区总水土流失面积的83.54%，而强度以上水土流失面积占红壤区总流失面积的16.46%。其中，赣南、湘西、湘赣、闽粤东部等的山地丘陵区水土流失相对更为严重[6]。赵其国于2005年对我国南方红壤区（粤，琼、赣、浙、闽、皖、鄂、湘等8省）水土流失与生态安全的综合科学考察结果表明，南方红壤区水土流失状况总的趋势是：整体好转，局部恶化[7]。具体表现为：水土流失总面积减少，但局部区域加重；中度水土流失面积减少，但轻度或重度水土流失面积变化各异；已有水土流失面积显著减少，但新增水土流失面积不断增加[7-10]。因此，我国南方红壤区水土流失仍处于边治理边破坏的困局，今后治理任务仍然十分艰巨。

2 南方红壤区水土流失的主要防控技术

目前水土流失的主要防控技术大致有3大类，即工程措施、生物措施和封育措施[11-13]。

2.1 工程措施

水土流失的工程措施主要包括：（1）坡面治理工程坡面治理工程是指通过改变侵蚀坡面的微地形（如截短坡长、粗糙坡面等）来分散坡面径流或延长径流停蓄时间，增加地表入渗，减少径流冲刷的人为工程，主要包括坡改梯工程、坡面水系工程（如排灌沟渠、蓄水池窖、沉沙池等）和田间道路工程，主要开垦水平沟，结合水平台地、撩壕等措施加以组合配置[14]。罗学升[15]的试验结果显示，长汀河田八十里河低效马尾松林在实施水平沟坡面工程6a之后，林地土壤侵蚀模数下降幅度达94%～97%，植被覆盖度上升至90%～98%。姚毅臣等[16]研究表明，江西省修水县罐窑村的马尾松残次林通过实施水平沟、水平台地、反坡地、撩壕4种坡面工程，3a内林地水土流失由试验前的强度流失降为轻度流失，4种坡面工程治理下的土壤流失量比对照减少了66.2%～70.6%，表层（0～20 cm）土壤含水量比对照高出0.5%～4.9%，其中以水平沟的综合治理效益最佳。（2）沟道防护工程沟道防护工程是指在沟道建设一系列的拦沙坝和谷坊群，并在沟岸扩张和沟头溯源侵蚀严重的沟道辅以刺槐等植物措施，进行多层拦蓄，防止沟道下切，防治水土流失、减少入河入库泥沙的沟道防护系统。为了进一步巩固退耕还林还草和生态自然修复的成果，可结合沟道防护，将低效或无效的宽阔沟道中的劣质地加以培肥改造，提高肥力水平，开展农业生产，培育和增加目前日趋减少的宝贵耕地资源。（3）疏溪固堤工程疏溪固堤工程是指在流域面积在10 km2以内、防洪标准低于20a一遇、沟道比较开阔并且保护农田面积较大的小流域沟道上进行疏浚河道和沟道中的淤积物，提高防洪标准，减轻山洪灾害，稳定退耕还林还草成果的工程。（4）治塘筑堰工程该工程主要是指清淤现有淤积严重的山塘，疏通现有排灌沟渠，并根据农田灌溉需要和解决部分地方人畜饮水之需，新建部分塘堰，以改善农业生产条件，提高小流域的减沙率的工程。（5）崩岗治理工程不同类型崩岗宜采用相适宜的治理工程：对于瓢形、条形和部分混合形崩岗宜采用“上截、中削、下堵、内外绿化、适当造田”的崩岗治理工程[17，13-18]；对于沟口较宽的弧形崩岗与少数条形崩岗，则宜采用挡土墙（护岸固坡）等工程措施[19]；对于发育旺盛的活动型崩岗宜采用在崩口下游修建谷坊或拦沙坝，堤坝内外恢复植被，促其自然稳定，重点防止其造成的危害；对于相对稳定的崩岗宜采取林草治理和封禁治理措施，促使植被自然恢复；对发育初期、崩口规模较小的崩岗宜采取工程措施与林草措施相结合的方法，以求尽快固定崩口。

2.2 生物措施

生物措施（亦称林草措施）是通过植树种草结合发展经济植物和畜牧业，增加地面森林覆盖率，保持水土与涵养水源地措施[20]，主要包括水土保持林、经济林果和种草等措施。王峰等[21]总结了南方红壤丘陵区水土流失生物措施治理的主要类型，即：（1）荒山绿化水土保持型主要是指在荒山上进行块状整地，采用枫香×木荷、板栗×杨梅、酸枣×丝栗等树种按"品"字形配置造林，尽量保留原始植被，减少水土流失的工程。（2）低效林改造型低效林主要有马尾松、杉木、油茶三种，这些类型在南方林区具有代表性。①马尾松低效林宜采用群团状配置穴状种植方法，或沿坡面布设竹节沟。立地条件差的地段以种植先锋植物铁芒箕为主；在立地稍好的地段补植木荷、胡枝子、合欢、刺槐等。②杉木低效林宜采取阔叶树种隔带补植措施，补植树种主要有枫香、板栗。③油茶低效林宜采用加强中耕、施肥、修剪等抚育管理和大苗补植措施，使每亩达到1200株左右，通过3～4 a培育，有望实现更新扶壮。（3）废弃矿场治理型废弃矿场可划分为裸岩区、矿床区、矿渣区和冲淤区，通常采用生物措施与工程措施相结合方法进行治理[22]。对于裸岩区，宜采用本地爬藤物种进行坡面种植覆盖；对于矿床区，宜采用穴状整地、客土并施足底肥后栽植当地适宜树种（如板栗、杨梅等）；对于矿渣（尾砂）区，宜根据地形开设好排水沟，水平阶整地，阶内竹节沟设置，台阶上挖出植穴，客土施肥后种植当地适宜树种；对于冲淤区，宜先直接就地移植当地适宜的乡土植被（如小叶芭茅），尽快覆盖地面，减少水土流失。（4）河岸治理护岸型宜采用在沿河的一侧种植枫杨或柳树，或密植形成拦沙挂淤植物篱；在其内部，成片种植黄竹；在靠近农田地段成排种植柳树或枫杨；在常年洪水位之上地段种植芭茅。（5）果园生物护埂型宜采用在平台边成排种植黄栀子和金银花等植物营建生物埂，在平台的内侧修配竹节沟，在排水系统两端建沉沙池和排水系统。（6）道路护坡固土型宜采用乔-灌-草合理配置，形成立体防护植物带。endprint

2.3 封育措施

封育措施，适用于具有一定数量母树或根蘖更新能力较强的中轻度水土流失区，主要内容包括：划定封禁区域周边界线，设立封禁标志碑牌，实施全封、轮封、半封或季节性封育管护，采取抚育管理、补植补种、舍饲养畜、沼气池建设、草场改良、围栏建设和生态移民等措施[13]。该措施是我国南方红壤丘陵区退化人工次生林植被快速恢复和林下水土流失治理最有效、最经济、最科学的措施[14]。短期封育可显著提高林下植被的盖度、物种多样性、生长状况及其水土保持效益[23-24]；而长期封育则能够全面地改善退化马尾松生态系统的结构和功能[25-27]，林下水土流失问题从根本上得以解决[28]。但封育措施仅适用于外界干扰破坏力小于原来生态系统自我调节能力的阈限（临界点），当系统遭遇超过其自我恢复能力的外界干扰下，即使进行封育处理，系统也不能自我恢复到原来状态[29]。

3 研究展望

南方红壤区水土保持工作自建国以来已有60多年的实践探索，虽然已在水土流失防控技术和治理模式上取得显著成效，但当前面临着水土流失“局部区域加重”和“新增面积不断增加”的两大困局，今后水土流失治理任务仍然艰巨。今后南方红壤区水土流失防治应重点加强以下几方面的深入研究。

3.1 加强小流域水土流失基础理论、动态监测及科技进步，促进小流域可持续发展

虽然我国小流域水土保持综合治理工作已历经30多年实践，并总结出小流域综合治理与开发的基本模式，但关于小流域水土流失防治的基础理论、动态监测及科技进步方面仍然面临诸多问题，需要今后加强深入研究，主要包括：各种水的损失和侵蚀深层机理、侵蚀发展规律，以及侵蚀模型评估预测；土壤侵蚀变化的规律及其影响因素的模型构建；深入研究人工次生林的森林覆盖率、植被覆盖度与水土流失的关系规律；具体小流域生态经济系统的经营与调控理论体系构建；3S技术在在小流域水土流失动态监测中的深层次应用[30，31]，构建中国水土流失监测信息、趋势预测的定期动态实时发布系统；以可持续发展理论指导山区流域的水土流失综合治理与开发，研究制定适合于我国国情的流域可持续经营指标体系。

3.2 加强水土流失与生态安全、生态经济关系及其生态评价体系的深入研究

重点应加强以下几方面的深入研究：确定水土流失的数量及质量与生态安全指标体系；面源污染与人体健康的内在关系研究；有关“生态安全与水土流失”的影响程度与模式；水土流失与区域综合治理开发内在机制关系研究；发展地区社会经济与自主治理水土流失的互动机制；确定区域性水土流失方程、生态安全措施及地区生物多样性的保护比例与范围，建立地区性水土流失阈值体系。

3.3 加强水土流失治理经验与模式的深化研究

着重对地区内不同强度水土流失的治理经验、坡耕地林-果-草治理经验、崩岗地治理经验、林下流治理经验，各种形式的自主式企业管理、开发治理经验与模式进行动态监测与深入理论研究，从体制与实践中寻求进一步发展与推广的途径。

3.4 加强南方红壤丘陵区水土流失综合治理技术标准制定研究

目前南方红壤丘陵区水土流失综合治理主要是根据《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1～16453.6-2008）的相关要求，以及参考长江水利委员会编著的《长江流域水土保持技术手册》和《长江流域水土保持小型水利水保工程设计手册》。一直以来，由于缺乏南方红壤丘陵区水土流失综合治理相关技术规范和标准，致使该区有些措施即使符合国家规范，但却治理效益不佳；同时该区有些地方经多年实践创造的水土流失治理经验和特色也未能进行全面总结及大面积推广和应用，许多经济效益很高且应用价值很大的科技成果被搁置[13]。因此，为总结及推广应用该区水土流失治理经验和特色，规范该区水土流失治理技术，更好地指导该区水土流失综合治理工作，今后应该加强南方红壤丘陵区水土流失综合治理技术标准的制定研究。

参考文献

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