甘肃省黄土高原生态治理技术研究

尚新明，刘文峰，鱼海霞，孛永明，刘小荣，魏 雯

(定西市水土保持科学研究所，甘肃 定西 743000)

甘肃省黄土高原位于我国西北黄土高原的西部，东邻陕西，西至乌鞘岭和青海，北接宁夏，南以迭山、西秦岭分水岭为界。地理位置介于100°43′～108°42′E、33°6′～37°39′N之间，与青藏高原、内蒙古高原连接，和西北干旱区、青藏高寒区、东部季风区三大自然区域相交汇，主要包括兰州、定西、天水、平凉、庆阳、白银、临夏7个市(州)的50个县(市、区)，总面积10.46万km2，占甘肃省总面积(42.59万km2)的24.56%，占全国黄土高原面积(64.87万km2)的16.12%，涵盖了甘肃省黄土高原地区水土流失严重的黄土高塬沟壑区、黄土丘陵沟壑区及少量分布的土石山区，是我国乃至世界上水土流失最为严重的地区。该区地域面积大，地质地貌、气候类型复杂，除海洋生态系统外的森林、荒漠、湿地、农田、城市等五大陆地生态系统均有发育，具有自然因素影响大、干旱半干旱范围广、水土资源不匹配、植被少而不均、承载力低、修复能力弱等生态基本特征，加之人类经济社会活动的干扰，生态退化十分严重，经济发展水平比较落后且很不平衡。该区的生态建设和经济社会发展问题一直受到党中央、国务院的高度重视，其生态治理在国家生态建设中具有重要战略地位。

1 甘肃黄土高原生态环境治理存在的主要问题

(1)森林资源总量不足、分布不均、质量不高。天然林面积约2 000 km2，仅占区域面积的1.91%。有林地约占甘肃黄土高原面积的16.0%，占到甘肃省林地面积的63.0%,森林覆盖率只有15.96%。森林平均蓄积量为86.79 m3/hm2，人工林仅35.93 m3/hm2，低于全国平均水平(89.79 m3/hm2)和世界平均水平(128.3 m3/hm2)。

(2)草地退化较为普遍。截至2014年底，草地面积5 630 km2，平均超载率较高，中度以上明显退化的草原面积接近50%。受多种因素影响，草原生态“局部好转，总体恶化”的趋势没有得到根本遏制， 90%的可利用草原出现了不同程度的退化，鼠虫害发生面积广，草地沙化、盐碱化现象较严重，草场退化导致生态功能弱化，生态系统趋向脆弱。

(3)土地沙化问题突出。目前，甘肃黄土高原有风蚀面积1 410 km2，占全省土地总面积的0.33%，沙化土地主要分布在白银市的景泰县，其中中度以上风蚀沙化土地面积比例超过95%，极强烈以上面积6 700 km2，占风蚀沙化土地面积的4.7%。其他市(州)也有不同程度的土地沙化，土地沙化问题已对区域社会经济的可持续发展和国家生态安全构成了重大威胁。

(4)湿地功能退化。兰州、白银等地的黄河自然湿地面积缩减，河湖生态退化、湿地景观丧失、生物多样性衰退、湿地生态功能下降；湿地过度利用、盐碱化加剧、生物侵害处于高发态势。甘南高原湿地面积萎缩，水源涵养和调蓄功能有所下降。

(5)农田生态面临诸多威胁。长期重用、轻养，重化肥、轻有机肥，对耕地保护不够，过度开发利用导致耕地地力退化，质量有逐年下降趋势。同时，不当的利用方式也引发自然灾害，造成水土流失加剧。部分灌区出现土壤次生盐渍化，农药、化肥、地膜的大量施用及工业“三废”等日益成为产生耕地污染的新因素。

(6)水土流失形势依旧严峻。该区原有水土流失面积8.48万km2，截至2014年底累计治理4.71万km2，水土流失治理程度不到60%，尚有2.7万km2中度以上水土流失面积急需整治。甘肃黄土高原区有长度在1 km以上的沟道5万多条，泾河上游有1.1万km2的多沙粗沙区，渭河、泾河等重点支流水土流失综合治理程度普遍较低。

(7)生态灾害多发。干旱、冰雹、泥石流、滑坡、洪涝、沙尘暴等自然灾害频发，区内7个市(州)均有地质灾害分布，危害范围广、程度重，其中干旱、冰雹等灾害直接导致粮食减产。2016年春夏秋三季连旱，直接导致定西市大面积农作物减产，给当地经济社会发展造成了严重影响。

2 甘肃黄土高原生态治理分区

根据甘肃黄土高原7个市(州)50个县(市、区)的分布区域和国家生态功能区及甘肃省生态安全屏障“四屏一廊”建设布局，结合治理区域地貌特征及生态差异性、水土流失状况、人口密度、经济建设及生态功能定位等，将该区划分为以水源补给、土壤水涵养为主的5个生态治理区(表1)。

3 甘肃黄土高原生态治理技术及措施

甘肃黄土高原属全国和甘肃省主体功能区规划和生态安全屏障综合试验区区划范围，既是全国水土流失治理和防沙治沙的重点区域，也是《全国主体功能区规划》确定的“两屏三带”全国生态安全战略格局中“黄土高原—川滇生态屏障”和“北方防沙带”的重要组成部分，其生态建设是确保西部大开发战略实施、涵养补给黄河水源、实现下游地区经济社会可持续发展的有效保障，是阻止沙尘暴等恶劣气候环境、促进北方地区经济社会发展的前沿阵地，其生态安全在西北乃至全国具有非常重要的地位。依据统一规划、分区治理、综合防治、效益优先的原则，针对问题采取相应的治理技术及治理措施。

(1)甘南高原地区黄河上游生态安全屏障。该区存在的主要问题是：草场退化、沙化严重，草畜矛盾突出；局部退耕地复垦和耕地撂荒现象并存，水土流失面积依然较大；主要黄河水源补给区补水功能下降。

其治理技术及治理措施：①黄河水源补给区草原改良治理技术：实施退牧还草、草原有害生物防控、草田轮作、草原防火、草原畜牧业转型等工程。②黄河水源补给区中幼龄林抚育技术：采取间伐、修枝、割灌等抚育措施，对中幼龄林开展抚育工作，改善林分结构，提高森林质量，增强抵御自然灾害能力，更好地发挥森林的防护效能和多种效益。③黄河水源补给区天然林和重点公益林保护技术：主要开展封山育林，实施生态修复工程。④ 黄河水源补给区退耕还林技术:在巩固第一轮退耕还林工程成果的基础上，按照全面规划、分步实施，突出重点、稳步推进的要求，继续有计划、分步骤地实施第二轮退耕还林工程。在布局上进一步突出重点区域，力争使25°以上坡耕地和严重沙化耕地全部退耕还林。

(2)中部沿黄河地区生态走廊。该区存在的主要问题是：中部沿黄河水力、风力侵蚀区(景泰县、平川区、白银区、靖远县)，自然生态环境脆弱，旱、雹、霜、冻等自然灾害频繁；降水量少，蒸发强烈，植被覆盖度低；风蚀和水蚀面积大，土地退化沙化严重，农业资源数量减少、质量退化；生产经营活动不断造成新的水土流失，矿山毁损区土地复垦工程任务艰巨。中部沿黄河水力侵蚀区(兰州市城关区、安宁区、七里河区、西固区、红古区、兰州新区、榆中县、皋兰县、永登县、会宁县)，降水量少，蒸发强烈，植被覆盖度低，森林覆盖率低；生态环境比较脆弱，水土流失严重；城市建设与土地供给矛盾突出；农业面源污染较重；生产经营活动不断造成新的水土流失，资源枯竭城市矿山环境治理和矿山毁损区土地复垦工程任务量大。

其治理技术及治理措施为：①沿黄河风蚀区防风治沙技术：以景泰县、靖远县和平川区为重点，封造管结合、以封为主，生物措施和工程措施结合，推进以封禁保护和固沙造林为重点的防沙治沙工程建设。②沿黄河风蚀区、水蚀区矿山环境恢复治理技术：对白银市平川区、靖远县矿山损毁区进行治理，对采煤塌陷、挖损和矸石、粉煤灰等压占土地进行复垦，平整土地，种草种树，减少水土流失。③沿黄河风蚀区、水蚀区保护和农田生态系统改良技术：开展农业面源污染治理，发展农田高效节水、基本农田保育(治理盐碱化)和保护性耕作示范工程。④沿黄河水蚀区水土流失综合治理技术：以坡改梯、退耕还林还草为重点，突出小流域综合治理、生态清洁流域建设。⑤沿黄河水蚀区植被修复保护生态系统技术:采取封禁治理和天然保护林、防护林建设等措施，强化区域森林资源管护和植被恢复。

(3)陇中地区黄土高原生态安全屏障。该区存在的主要问题是：森林覆盖率低；局部水土流失有加剧趋势，水土流失没有得到根本遏制；降水少，干旱、冰雹等自然灾害频发，现代农业发展水平较低，陇中一些县(区)耕地撂荒面积较大；农村环境及河道污染较重。

其治理技术及治理措施为：①陇中丘陵区森林植被保护和培育技术：采取封禁治理、人工造林等措施保护和培育生态系统。②陇中丘陵区水土流失综合治理技术：以耕地整治提质为重点，突出流域生态清洁治理，发展现代农业，提高农村环境质量，增加农民生产收入。③陇中丘陵区保护和农田生态系统改良技术：开展农田高效节水、基本农田保育工程，巩固和发展退耕还林成果，推进梯田改造工程，促进现代高效节水农业工程建设。

(4)陇东地区黄土高原生态安全屏障。该区存在的主要问题是：陇东丘陵沟壑区(庄浪县、静宁县、华亭县、环县、华池县、庆城县、合水县)，旱、雹、霜、冻等自然灾害频繁；降水偏少，水资源贫乏，农业耕垦指数高，农业资源数量减少和质量退化、农业环境外源性污染和内源性污染并存；植被破坏严重，水力侵蚀面积大，水土流失严重，是黄河上游主要粗沙输沙区；森林结构单一且林木蓄积量小；矿产资源丰富，生产经营活动破坏土地及植被资源现象时有发生，工程建设不断造成新的水土流失，生态环境未得到根本改善。陇东塬区(崆峒区、泾川县、灵台县、崇信县及庆阳市西峰区、正宁县、镇原县、宁县)，降水时空分布不均，水土流失仍比较严重，生态脆弱；塬面城镇建设用地与耕地保护矛盾突出，农业资源数量减少和质量退化，生态循环农业发展缓慢；矿产丰富，能源富集，资源开采对自然环境造成破坏，生产经营活动造成的新的水土流失没有得到根本治理。

其治理技术及治理措施为：①陇东丘陵区、塬区水土保持综合治理技术：布设水土保持综合治理措施，加快以治沟骨干工程为主体的小流域沟道坝系建设，加强坡耕地水土流失治理，开展退耕还林还草；采取封山育林、封坡禁牧等措施，充分利用生态系统的自我修复能力，加快生态系统功能恢复；通过“塬面径流调控、坡面生态治理、沟道水沙集蓄”，实施径流调控，开展塬区土地整治，治理水土流失，合理开发利用和保护水土资源，有效控制塬面萎缩，改善生态环境和农村人居环境。②陇东丘陵区、塬区保护和农田生态系统改良技术：实施农业面源污染综合治理，发展农田高效节水灌溉、基本农田保育工程，推进农业生态系统保护和改良。③陇东丘陵区矿山损毁区环境恢复治理技术：采取工程措施和生物措施，恢复治理矿山环境。实施废弃矿点、废弃厂区生态修复，作业矿区(点)生态保护、污染矿区(点)治理等措施；煤矿、天然气开采损毁区实施复垦工程，改善生态环境，减少水土流失；资源枯竭城市矿山环境治理，以水土保持和流域综合治理为重点，巩固和发展退耕还林成果，加大坡耕地改造，促进黄土高原生态屏障建设。

(5)南部秦巴山地区长江上游生态安全屏障。该区存在的主要问题是：作为“两江一水”水源补给区，水土流失面积较大，人均基本农田面积少，农业复垦指数高，农业资源数量减少、质量退化，农业外源性污染和内源性污染并存；泥石流、冰雹等自然灾害频发；天然林结构单一、蓄积量偏低；生产经营活动破坏天然植被现象时有发生，造成新的水土流失。

其治理技术及治理措施为：①秦巴土石山区森林保护和培育技术：实施天然林资源保护培育措施，继续推进天然林资源保护，强化封山禁牧、封山育林育草措施，加大宜林荒山荒地造林力度，加强林地抚育管理，对低质低效林逐步进行提质改造，增加林草植被覆盖度，发挥生态系统的自我修复能力，减少水土流失。②秦巴土石山区水土流失综合治理技术：退耕还林还草，建设高标准、高效益基本农田，实施清洁小流域建设。③秦巴土石山区保护和农田生态系统改良技术：发展生态循环农业，实施基本农田保育工程，强化地质灾害防治，通过山、水、田、林、路、渠综合治理，提升生态系统的综合功能。