新时期黄土高原旱作梯田建设思路

高云飞,王丽云,王惠泽,李鹏飞,王婷婷

(黄河上中游管理局，陕西 西安 710016)

黄河流域黄土高原地区(以下简称黄土高原)面积64.06万km2，是我国重要的能源基地和生态屏障[1]。黄土高原高质量发展面临生态环境脆弱、水土流失严重、贫困人口相对集中、经济社会发展不充分等严峻挑战。旱作梯田可改变地面坡度、高效利用降水，具有保水保土保肥和增产的综合作用，可促进天然林草恢复，在生态保护和高质量发展中发挥着重要作用[1-3]。习近平总书记在2019年9月18日召开的黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上，明确提出了黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略，强调治理黄河重在保护、要在治理，在黄河中游要突出抓好水土保持，有条件的地方要大力建设旱作梯田，对旱作梯田的发展提出了新要求新使命。

1 梯田现状

1.1 建设历程

早在2000年前，黄土高原就有了梯田，历史遗留的梯田至民国时期仍有数百万亩。新中国成立后，梯田建设得到了较快发展，20世纪50年代初期，一般修筑坡式梯田，这一时期主要是示范和号召；20世纪60年代和70年代末，梯田的修筑质量和利用管护水平不断提高，梯田建设出现了第一次高潮，但是该阶段梯田以人工修筑为主，建设标准低，黄土高原大约一半的梯田为该时期修建。20世纪80年代初至2010年，随着家庭联产承包责任制的建立和完善，梯田建设再次掀起了高潮，出现了年修筑3.3万和4.7万hm2梯田的高速度，梯田建设进入机械化、规范化的新阶段[4-5]。从2010年开始，国家发展改革委、水利部连续3年实施了坡耕地水土流失综合治理试点工程，并在试点基础上于2013年启动实施了坡耕地水土流失综合治理专项工程，该阶段梯田建设规模大、标准高、模式多样化、示范作用强。

1.2 规模与分布

1.2.1 总体情况

据2018年全国水土流失动态监测数据，黄土高原现有梯田368.97万hm2，主要分布在甘肃省黄河流域及其邻近地区(表1)。从黄土高原水土保持分区来看，以黄土丘陵沟壑区分布最为集中，该区土地面积仅占黄土高原总面积的29%，梯田占到了黄土高原梯田总面积的69.37%，尤其是第三副区分布最广，该区以峁为主，梁峁之间沟谷较宽，缓坡面积大，地形条件更适宜建设梯田。从水土流失治理重点区域来看，主要集中在多沙区，梯田占黄土高原梯田总面积的72%。从省区来看，以甘肃最多，陕西、山西也有分布，3省梯田共占黄土高原梯田总量的80.65%。从支流来看，以泾洛渭汾河流域为主，梯田占黄土高原梯田总面积的54.21%，渭河上中游地区梯田规模大[1]，河龙区间各支流分布较少，仅占16.98%。

表1 黄土高原各省(区)现状梯田面积和占比

1.2.2 低标准梯田

黄土高原不同时期修建的梯田质量差异很大，早期修建的低标准梯田数据十分缺乏，部分低标准梯田通过近年来的升级改造已转变为高标准梯田，如何判别低标准梯田，低标准梯田的规模有多大，分布在哪里，一直是困扰水土保持部门的难题。本次研究的低标准梯田，是指早期修建的人工窄条梯田，建设标准低，年久失修，一般田面宽度小于4 m，单块面积小于10亩(15亩=1 hm2,下同)。

基于低标准梯田单个田块面积小、不连片等特点，提出了“梯田破碎度指数” 及其计算方法，公式为

(1)

式中：Ft为梯田破碎度指数；n为区域内梯田田块数量；Si为第i个田块的面积。梯田破碎度指数表示区域内梯田的分散程度，与区域大小无关。破碎度指数越大，低标准梯田越多；反之，破碎度指数越小，低标准梯田越少。

选取36个典型县，基于0.5 m分辨率遥感影像，结合野外调查，解译了其低标准梯田面积。以典型县为对象，以梯田破碎度指数为x轴，以低标准梯田占比(低标准梯田面积/梯田总面积)为y轴，拟合回归关系如图1。

图1 低标准梯田占比与破碎度指数之间的回归关系

经检验分析，低标准梯田占比(低标准梯田面积/梯田总面积)与梯田破碎度指数之间决定系数R2达到0.78，呈显著相关。

基于上述研究和2018年梯田解译成果，计算了低标准梯田面积。截至2018年，黄土高原低标准梯田面积58.68万hm2，占梯田总量的15.90%，甘肃省低标准梯田规模最大，占黄土高原低标准梯田总面积的49.30%(表2)。从水土保持分区来看，低标准梯田以黄土丘陵沟壑区分布最为集中，占黄土高原低标准梯田总面积的67.75%，该区以峁为主，山峁大坡陡，地形破碎，沟谷面积比多为50%左右，受地形条件限制[2]，高标准梯田建设的难度较大。从水土流失重点治理区域来看，低标准梯田主要集中在多沙区，其面积占黄土高原低标准梯田总面积的73%。从支流来看，河龙区间主要支流低标准梯田面积占黄土高原低标准梯田总面积比例多在1%以下，但是占支流梯田总面积的比例较高，多在30%左右。

表2 黄土高原各省(区)低标准梯田统计

1.3 建设适宜带

综合考虑现状梯田分布、黄土高原旱作农业区、降雨条件(降雨等值线>400 mm)[5]等因素，划定黄土高原旱作梯田建设适宜带总面积22.77万km2，涉及山西、内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏6省(区)的172个县(市、区、旗)。该带2018年水土流失总面积9.77万km2，占土地总面积的43%，以轻中度水力侵蚀为主；土地利用以耕地和林草地为主，有耕地5.86万km2(梯田3.53万km2，坡耕地2.33万km2)、林地9.83万km2、草地5.66万km2。

1.4 利用方式

受国家退耕还林(草)政策、社会经济发展水平不断提升等因素影响，不同地区因梯田质量、自然条件及当地经济发展水平不同，梯田利用方式有较大差别。据2018年水土流失动态监测成果，黄土高原用于农作物和经济作物的梯田面积达344.23万hm2，占梯田总面积的93.29%；其他利用类型的梯田分布零散，面积24.74万 hm2，占梯田总面积的6.71%，据实地调查，这些梯田一般远离村庄、道路，土地利用方式主要为林草。

2 坡耕地现状

据2018年全国水土流失动态监测数据，黄土高原现有坡耕地475.25万hm2，主要分布在甘肃省和陕西省泾河流域、山西省汾河流域及其邻近地区，甘肃、陕西、山西3省坡耕地占黄土高原坡耕地总量的77.35%，其中5°～15°缓坡区域坡耕地面积达336.26万hm2，占黄土高原坡耕地总面积的70.75%，详见表3。从水土保持分区来看，黄土丘陵沟壑区相对集中，坡耕地212.58万hm2，占黄土高原坡耕地总面积的44.73%，且以第三、第五副区为主。从水土流失严重的多沙区来看，坡耕地占黄土高原坡耕地总面积的43.66%。从支流来看，坡耕地在泾洛渭汾河流域相对集中，占黄土高原坡耕地总面积的39.15%。

表3 黄土高原各省(区)坡耕地现状 万hm2

3 建设思路

旱作梯田建设要紧紧围绕促进乡村振兴、防治水土流失、满足人民新需求、服务区域高质量发展，充分考虑自然、社会等各种因素，科学综合布局，实现生态-经济-社会协同发展。主要包括坡耕地改造和低标准梯田改造两部分内容。

3.1 尊重规律，因地制宜

习近平总书记指出，黄河流域生态保护和高质量发展，要尊重规律，摒弃征服自然的冲动思想；要因地制宜，分类施策。坡度与降雨等自然条件是影响梯田建设的重要因素，建设过程中应通过尽可能小的土方工程量来实现最大田面宽度，保证土地利用率[6]。不同区域建设标准要因地制宜，0°～5°属台地与旱平地，25°以上应强制退耕还林，对5°～15°的缓坡耕地应按照就近、就缓、就路的原则，在降水量大于400 mm的旱作梯田建设适宜区内，优先选择村镇、道路周围的缓坡耕地进行改造，对黄土丘陵沟壑第一、第二副区可适当放缓至20°。

3.2 需求引领，科学布局

建设旱作梯田不是宜修全修，而是要以人民群众的需求确定建设规模。黄土高原农村人口越来越少，农村空心化、老龄化现象严重，有的区域已经通过生态移民、撂荒、退耕还林等实现了退耕，这些区域虽然满足坡改梯条件，但没有需求，不必进行梯田建设或低标准梯田改造，要根据地随人走的思路布局建设。

甘肃省2014年梯田面积占全省旱地面积的84.3%，干旱山区人均梯田面积达到2亩左右[7]，2013—2018年间在陇中陇东地区实施的甘肃东部百万亩土地整治重大工程,使项目区内坡耕地全部改造成了水平梯田，未来新修梯田应有所减缓，在今后的建设中应以低标准梯田改造为主，发展高质量高标准梯田。山西省部分地区耕地多为坡地，农民人均梯田不足半亩，多半梯田退耕或因质量不高弃耕，未来发展中，应依靠先进科技，大力开展旱作梯田建设。陕西通过分期分批开展旱作梯田建设，增加基本农田面积，提高单位面积粮食产量，已使多数山区群众粮食需求实现区域性自给，在今后梯田建设中应坚持新修与旧梯田提质增效相结合，将以往建设的标准低、损毁严重梯田一并升级改造。

3.3 生态保护与高质量协同发展

黄土高原旱作梯田建设项目应向集中连片贫困区、水土流失区倾斜，积极支持流域省区打赢脱贫攻坚战，发展“梯田+”现代农业新模式，优化优势资源配置，为退耕还林还草等生态建设让出土地资源，让良好生态环境成为人民生活质量的增长点。

低标准梯田田面窄，配套设施不完善，产量低，效益差，是制约黄土高原生态保护和高质量发展因素之一，根据群众需求、改造难度以及以往建设经验等因素，可将其升级改造比例确定为20%。剩余低标准梯田应通过逐步实施退耕还林还草实现生态自然修复。也就是说要通过生态-经济-社会协同发展，使旱作梯田更具活力、更具生命力。