南小河沟水土保持科技示范园提质增效措施体系探讨

郭 锐，杜 雪，郑 娇，郭 嘉，党小尼，赵嘉莹 ，雷文坛

(1.黄河水土保持西峰治理监督局，甘肃 西峰 745000；2.黄河水土保持绥德治理监督局，陕西 榆林719000；3.临潼黄河职工疗养院，陕西 西安 710600)

南小河沟水土保持科技示范园位于甘肃省庆阳市西峰区后官寨乡南小河沟流域中下游，庆阳市区以西13 km，属黄土高塬沟壑区，是黄委西峰水土保持科学试验站下属的南小河沟综合治理试验、示范、观测基地。园区所在流域总面积38.93 km2(园区面积4.8 km2)，其中塬面面积占43%，流域长13.6 km，干沟长11.8 km，平均比降14.38‰，沟壑密度2.68 km/km2，海拔1 050～1 423 m，沟底至塬面相对高差150～200 m。园区内多年平均降水量为556.5 mm，土壤类型以黄绵土和淤积土为主，适宜林草种植。目前园区治理程度已达88%，林草覆盖率达84%，平均拦蓄径流率55.6%，平均拦泥率97.2%，基本达到了泥沙不出沟、清水潺潺流的目标。南小河沟于2011年被水利部命名为国家水利风景区，2012年被水利部命名为国家水土保持科技示范园。为补短板、提质量、增效能，将园区建成国内一流的科技示范园，黄委西峰水土保持科学试验站按照园区科学研究型的功能定位，应用系统工程学理论，对园区进行提质增效升级改造。现对园区提质增效目标、功能划分、技术支撑、措施体系进行介绍。

1 提质增效目标

本次提质增效的目标是针对园区运行中存在的问题，补短板、提质量、增效能，将园区建成集科学研究、技术示范、科普教育、生态体验为一体的国内一流的科技示范园。具体思路是进一步挖掘园区科研人员、观测场地、监测设施、自然人文等资源潜力，实现经济林果、水面养殖、水沙资源、苗木繁育、科研等方面的直接增收，以及园区生态旅游品牌建设、科研基地建设等软实力增效。

2 提质增效功能划分

保持园区科学研究的主体功能不变，提质增效改造后园区的主要功能有基本功能、拓展功能和其他功能。其中：基本功能包括科学研究、植物调查、试验监测、推广示范、成果展示等。拓展功能主要包括科普教育与生态体验，科普教育的形式有科普展览、专题讲解、互动教育等，生态体验的形式有民俗窑洞体验、绿色采摘、地质景观参观、文化景观游览、农家餐饮等。拓展功能是实现园区扩大宣传与自主营收的重要手段。其他功能主要是园区道路交通、植物标识、通信保障等。

3 提质增效技术支撑

经调查，园区运行中存在的问题主要集中在科学研究、技术示范、科普教育方面，这些是此次提质增效的重点。为保证提质增效工作的顺利开展，园区积极配备相关设备，为提质增效提供技术支撑。比如，在科学研究方面，园区配备有水土流失规律原型观测、水土保持效益监测、水土保持林碳汇生态监测、工程安全与效益监测等设备；在技术示范方面，开展了塬坡沟“三道防线”治理、清洁小流域建设、高效植物引进、沟道坝系工程治理、坝地盐碱化治理、坡面径流利用、数字小流域建设技术示范等；科普教育方面，布设有科普教育展示、水土流失危害演示、水土保持效益演示、小流域综合治理展示、水土保持发展历史与文化展示等相关设施。

4 提质增效措施体系

4.1 科学研究

(1)建设气象园，布设径流小区，开展面源污染防治试验。选择在符合条件且便于布设的马山新建气象园一处，购置并安装了气象观测设备，配套了传输用光纤及电脑接收发射设备；新建了36个水土流失径流小区(场)，2个面源污染防治技术试验小区。

(2)水土保持林碳汇生态指标与微气候监测。根据园区立地条件，建设微气候监测点1处，监测微气候特征对应的降雨、积温、土壤水分、空气湿度、植被演化、群落结构、枯枝落叶层厚度、氧气吸收释放等。

(3)花果山水库监测。监测内容分大坝安全监测、库区淤积监测两部分，分别配置了位移监测仪器、淤积监测声呐测量设备各1套。

4.2 技术示范

(1)“三道防线”治理模式。“三道防线”塬面治理模式是在塔山沟两个沟头防护现状基础上，建设沟头防护工程，实施塬面综合整治。在坡面，利用现有坡面林地资源，完成人工植被生态系统提质增效示范面积23.5 hm2，将原坡面纯林改造为混交林(如油松与大果沙棘混交)，在提高生态效益的同时，在林下种植中药材、养殖家禽等提高经济效益。在沟道，完善支毛沟沟底防护措施，新布设3道谷坊群(有土谷坊、石谷坊、柳谷坊等)，栽植沟底防冲林，修整沟口淤地坝，实现沟道治理技术的全面示范。

(2)清洁小流域技术。利用南小河沟8.77 hm2主沟道水土资源进行生态清洁小流域建设，增设植物过滤带、周边防冲设施和园区污水净化处理设施，在淤地坝水面上放置生态浮床，种植水生植物，实现农业面源污染的终端削减与生态系统修复的结合，进行水土保持措施面源污染防治技术示范。

(3)水土保持高效植物引进。通过在园区常青山、马山道路两边梯田，以及园区下属的李家寺、董志试验区引进美国(欧洲)樱桃、日本柿子等优良植物品种，进行无性繁殖和示范推广，提高水土保持措施的经济效益。

(4)花果山水库生态防护林。建设乔灌结合护岸林带28 hm2，乔木采用底层水曲柳、二层落叶松、三层五角枫、顶层椿树的栽植方式，乔木林带之间种植灌木，采取底层迎春花、二层连翘、三层红(黄)刺玫、顶层沙棘的栽植方式，混交方式为带状混交，带宽3 m。

(5)坝地盐碱化治理。经过多年运行，十八亩台坝地局部出现了严重的盐碱化，这在黄土高原地区的坝地具有普遍性。因此，本次提质增效改造中治理坝地盐碱化面积8.77 hm2，开挖纵横排碱渠，埋设排碱盲管。

(6)科研数据与图像传输系统改造。园区通信系统仍存在站与点之间、站与场部之间、场部与监测中心之间网络与通信不畅的问题，急需升级改造。为此，对十八亩台、董庄沟、塔山沟、杨家沟等相关测站及淤地坝监控数据与图像传输系统进行完善补充，配套信息采集、传输、存储及显示系统。

4.3 科普教育

(1)南小河沟水土保持科技展示厅。在长青山新建南小河沟水土保持科技展示厅一处，建筑面积2 094.4 m2。展厅内布置有高塬沟壑区大比例尺模型、南小河沟流域1∶2 000比例尺模型、“三道防线”4D模型和视频播放系统，以及人工模拟降雨装置，还建设有针对青少年和普通参观者的水土保持科技体验设施，以提高展示效果。

(2)科普展示长廊。围绕核心区水土保持措施建设水土保持科普展示长廊，沿途布设黄土地形地貌、水土保持效益观测、林草措施高效配置、植物生态演替、生态指标监测、沟道小型拦蓄工程等展示设施。

(3)园区标识系统。在科普长廊沿途、园区道路路口及沿途、各试验站、观测区、植物园、南小河沟水土保持科技展示厅等地布设标准化的标识牌、指示牌、科技教育二维码等，提高管理能力。

(4)环境保护。随着园区知名度的提高，参观游览的人数不断增加，需要完善配套垃圾收集、处理、外运等设施，主要是垃圾无公害处理与回收利用设施，按照清洁小流域建设要求处理园区废弃物。

5 结 语

目前黄土高原乃至全国的水土保持科技示范园普遍存在建设类型单一，水土保持科研设施的系统性、完整性相对较差等问题，不能适应新形势下水土保持科技示范园的发展要求。进行南小河沟水土保持科技示范园提质增效改造，提质量、补短板、增效能，可有效提高园区的规范化、科学化、自动化水平，最大限度地利用园区科研平台资源优势，开展联合攻关、协作研发；可提高水土保持技术示范的效果，有力推进水土保持高效植物品种的繁育与推广，扶持当地特色产业发展，加快当地群众脱贫致富；可增强水土保持宣传教育和生态体验效果，建设青少年水土保持教育基地和城郊生态旅游风景区，实现园区科研教育与经济创收的双赢。