官厅水库上游流域水土保持生态修复分区及实用技术研究

2019-01-12马香玲任启文

中国水土保持 2019年1期

李洁，马香玲，任启文

(1.河北省水利科学研究院，河北石家庄 050051；2.河北省林业科学研究院，河北石家庄 050061；3.河北小五台山森林生态系统定位研究站，河北涿鹿 075600)

官厅水库是北京市第二水源地[1]，其上游的生态环境对于净化水库水质具有重要意义，而官厅水库上游流域主要集中在河北省境内。为推动京津冀协同发展，中共中央政治局于2015年4月30日审议通过了《京津冀协同发展规划纲要》[2]，其核心是要有序疏解北京非首都功能，在京津冀交通一体化、生态环境保护、产业升级转移等重点领域率先取得突破。纲要中河北的功能定位之一是“京津冀生态环境支撑区”，这意味着官厅水库上游生态修复在京津冀协同发展中具有不可忽视的战略意义。生态修复分区是对生态系统和自然资源合理管理及持续利用的基础[3]。水土保持生态修复分区是包括地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等多种自然因素和人口、劳力等人为因素，以及水土流失现状和主导生态服务功能等自身属性在内的特殊综合体，它取决于全部自然因素、人为因素和自身属性的综合特点，而不从属于其中任何一个单独因素。通过水土保持生态修复分区，找出不同分区的主导生态服务功能和对不同分区治理起主要影响作用的因素，采用自然和人工共同修复生态[4]，可为建立水土保持生态修复实用技术和治理模式奠定基础。

1 研究区概况

官厅水库上游流域河北部分位于河北省西北部的张家口市，地处蒙古高原与华北平原之间，地理位置为东经113°50′～116°30′、北纬30°30′～40°10′，包括张家口市桥东区、桥西区、下花园区、宣化区、崇礼区、万全区、怀安县、阳原县、蔚县、涿鹿县和怀来县，流域面积18 200.4 km2，占张家口市总面积的50.6%。流域内山峦起伏，地形复杂；土壤分为四大类，即棕壤土、褐土、淡栗钙土和草甸土；植被条件较差，除蔚县、涿鹿县、崇礼区局部山区有少量的天然次生林外，其他丘陵地区光山秃岭，自然条件恶劣，生态环境脆弱。流域属寒温带大陆性季风气候区，夏季凉爽短促，冬季寒冷漫长，春秋季节多风，年平均降水量为407.8 mm，降水量具有年内分配非常集中、年际变化较大的特点。官厅水系上游由永定河及其支流桑干河、洋河组成[5]。

2 官厅水库上游流域水土保持生态修复分区

2.1 分区指标

由于官厅水库上游流域河北境内跨度较小、面积不大，区域气温、降水、蒸发等水热状况及社会经济、人口密度等相差不大(除了张家口市区)，因此并未将干燥指数、降水量、蒸发量、社会经济等指标纳入；水土流失情况方面，由于九成地区为轻中度侵蚀，所以只将其列为3级指标；官厅水库上游流域水土保持生态修复各分区由于具有明确的保护对象和生态修复的服务对象，因此将其与保护对象的距离作为分区的重要指标；另外,地形地貌、植被情况、耕地情况、荒山荒坡和未利用地情况等指标，对功能定位、修复方向和修复措施等有重要影响，也纳入了分区指标体系。具体分区指标见表1。

2.2 分区原则

(1)在河北省水土保持区划的基础上，自上而下进行细分，与省水土保持区划较好地衔接。

(2)将分区与水域的距离作为重要因子，充分考虑分区与官厅水库库区和主要河流水系的距离关系。

表1 官厅水库上游流域水土保持生态修复分区指标

注：指标级别是指分区时的优先级，优先考虑顺序为从1级到4级。

(3)以区域内特定优势地貌类型单元和若干次要地貌类型为组合，保持区内优势地貌类型基本一致。

(4)保持区内水土流失主导因素、水土流失类型及强度、流失形式和防治模式的基本一致性。

(5)保持区内土地利用、农业产业结构基本一致，区内社会经济发展方向大致相似。

(6)同一类型区尽量保持集中连片。

2.3 分区结果

根据分区的指标体系、原则和命名规范，将官厅水库上游流域划分为官厅库区周边水域防护生态修复区、桑干河洋河两岸河道防护生态修复区、接坝区山地水源涵养生态修复区、冀西北间山盆地水土保持生态修复区，具体见表2、3。

表2 官厅水库上游流域水土保持生态修复分区

注：A、B、C、D分别代表官厅库区周边水域防护生态修复区、桑干河洋河两侧河流防护生态修复区、接坝区山地水源涵养生态修复区、冀西北间山盆地水土保持生态修复区。

表3 官厅水库上游流域水土保持生态修复分区范围

3 官厅水库上游流域水土保持生态修复实用技术

根据官厅水库上游流域水土保持生态修复分区目的和主导功能，以及各分区土地利用的特点和区域水土流失的主要驱动因子、区域生态修复实践，制定了7种有针对性的水土保持生态修复实用技术模式，并提出了各分区水土保持生态修复技术模式组合。7种技术模式分别是林草地封禁技术、疏林地封育补植更新技术、荒山荒坡造林技术、陡坡农地退耕还林还草技术、经济林地坡改梯与水土保持耕作技术、农耕地坡改梯水土保持耕作技术及生态修复辅助工程技术，具体见表4。

(1)官厅库区周边水域防护生态修复区。特点：土地利用类型中经济林地、耕地和荒山荒坡面积较大；耕地中坡耕地较多，而梯田较少；林草覆盖率与流域各县相比属于中等。针对以上特点，采取的水土保持生态修复措施是：在大面积的坡地经济林中，采用经济林地坡改梯高效栽培技术和缓坡地经济林牧草复合栽培水保耕作技术，有效控制经济林地水土流失；在坡耕地中，采取农耕地坡改梯水土保持耕作技术；在广大荒山荒坡宜林地采取荒山荒坡造林技术，恢复植被。

(2)桑干河洋河两侧河流防护生态修复区。特点：土地开发强度大，耕地、经济林和荒山荒地面积较大；耕地中坡耕地较多，而梯田较少；林草覆盖率较低；河流两侧沟道切割严重。针对以上特点，本区的水土保持生态修复措施是：在缓坡农耕地上采取坡改梯措施；在陡坡农耕地上实施退耕还林还草；在广大荒山荒坡宜林地采取造林技术，增加植被盖度；在河道两侧等支毛沟发达区域因地制宜地采取生态修复辅助工程技术。

(3)接坝区水源涵养生态修复区。特点：区域林草覆盖率大，土地利用类型主要为林草地、荒山荒地和耕地；林地中有近40%的灌木林地，耕地中坡耕地占17.6%。针对以上特点，本区的水土保持生态修复措施是：在荒坡、荒滩采取林草地封禁技术；在大面积灌草地采取封育补植更新技术；在广大荒山荒坡宜林地采取造林技术；在大面积的坡耕地实施坡改梯。

表4 官厅水库上游流域水土保持生态修复实用技术体系

(4)冀西北间山盆地水土保持生态修复区。特点：区域土地类型以荒山荒地和耕地为主，耕地中有40%为坡耕地；林地中有35%为灌木林地；有部分经济林地。针对以上特点，本区的水土保持生态修复措施是：在广大荒山荒坡宜林地采取造林技术；在大面积的坡耕地采取坡改梯技术；在陡坡农耕地实行退耕还林还草；在疏林地采取封育补植更新技术；在中远山和灌草地采取林草地封禁技术；在经济林较多的地区采取坡改梯高效栽培技术和缓坡地经济林牧草复合栽培水保耕作技术。