兴国县水土流失治理历程与新时期重点治理方向及策略
2021-01-15于东升马利霞冯凯月雷天赐
于东升,陈 洋,马利霞 ,王 鑫 ,冯凯月,宋 洁 ,雷天赐
(1.中国科学院 南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室,江苏 南京 210008;2.中国科学院大学,北京 100049; 3.中国地质调查局 武汉地质调查中心,湖北 武汉 430205)
兴国县土地总面积约3 215 km2,位于赣江支流的平江上游;地处亚热带,具有优越的水热条件,年降水量达1 600 mm,年均气温18C,无霜期280 d;素有“七山一水一分田,一分道路和庄园”[1]的山水林田湖自然景观特征。据县志记载,兴国县曾是原始森林繁茂、物种丰富、山清水秀的区域;清同治十年,平江两岸青山,航运畅通。但经近现代人类对山区资源的残酷掠夺,特别是第二次国内革命战争时期,国民党反动派焚烧山林,致使森林资源遭受严重损毁,亚热带原始森林损失殆尽。疏松深厚的花岗岩红壤,土层薄、透水性差的紫色页岩发育的紫色土,以及红砂岩红壤等多种易于侵蚀的土壤类型[2]广泛分布;再加之山区地形地貌类型复杂,降雨丰富、暴雨连绵,引发的水土流失极其严重。兴国县曾有“江南红色沙漠”之称[3],其土壤侵蚀程度之烈、面积之广、危害之大,在我国南方红壤区实属罕见[4]。
中华人民共和国成立以来,兴国县水土保持取得了丰硕成果,被称为“中国油茶之乡” “江南绿色油库”[5],先后获得江南第一个“国家水土保持生态文明县”“中华宝钢环境奖”等荣誉称号,兴国县塘背水土保持科技示范园成为“国家水土保持科技示范园”[6]。纵观兴国县的水土流失治理,历经破坏、治理、再开发、再治理的复杂过程。新时期兴国县仍需积极贯彻水土流失预防和治理政策,明确水土流失治理难点和重点治理方向,提出水土流失治理新策略,不断提升水土保持综合效益,积极推动经济社会快速发展。
1 兴国县水土流失治理历程
从新中国建立之初,历经十年动乱、拨乱反正、改革开放和进入新时代,兴国县水土流失治理历程曲折慢长。通过不同时期水土流失遥感图片解译数据的文献[7-10]检索与比对,发现兴国县水土流失治理历程大致可分为以下4个阶段。
1.1 山区资源过度掠夺的水土流失加速阶段(1950—1976年)
据1952年实地调查统计结果,兴国县水土流失面积为1 500 km2 [10],占总土地面积的46.7%;但经1958年大炼钢铁、大办集体食堂和大肆毁林烧炭,水土流失面积剧增至2 006 km2,占总土地面积的62.4%;后经三年自然灾害及十年“文革”,水土保持机构被撤销、人员被下放劳动改造,无政府主义毁林成风,至1975年水土流失面积又增加105 km2,占总土地面积的65.7%,成为历史最高值[4,10](图1)。该阶段不同强度水土流失面积占总流失面积的比例由剧烈到轻度依次递升,极强烈和剧烈水土流失面积合占比处于19%与22%之间(图2),也为历史最高值。这两个历史最高值反映了该时期水土流失的人为加速过程。水土流失加速导致洪涝和旱灾平均每年发生1.9次;水库、河道淤塞,河床每年抬高最多可达7 cm,龙下水库被淤塞失效;燃料、肥料、饲料、木料 “四料”严重紧缺,普遍出现“山上无毛、田土无肥、家里缺柴、圈内无草”的极贫景象[11-12]。为解决自身缺柴问题,往往是本村没柴到外村砍,本乡没柴到外乡挖;砍柴由近到远,缺柴区域和水土流失面积不断扩大,生态破坏越严重,百姓越贫困,形成恶性循环[11]。
图1 兴国县新中国成立以来水土流失面积及其比例
图2 兴国县新中国成立以来不同强度水土流失面积占总流失面积比例
1.2 治理与预防并重的水土流失缓和阶段(1976—1990年)
随着“文革”结束及拨乱反正,特别是1978年改革开放政策的深入人心,形成了国家、集体、个人共同治理水土流失的局面。国家统一飞播造林,因地制宜栽树、植灌、种草,绿化山坡;缓坡区修筑台地、鱼鳞坑,陡坡区修建竹节水平沟、梯地,多个先锋树种搭配混交造林,如马尾松、木荷、枫香、刺槐等;修建茶果园,发展茶、柿、梨、桃、枇杷、柑橘、油茶等种植;营造速生薪炭林,发展胡枝子、木豆、紫穗槐等灌木林;发展养猪,建沼气池,以煤、电、气代柴解决燃料问题,禁止上山砍柴、刨枝耙叶;严格执行封山制度,因山林状况不同分别采取全封、半封、轮封等不同措施[12-13]。1982年,兴国县水土流失面积及其占总土地面积的比例分别为1 465 km2和45.6%[7],缩减至新中国之初的水平,水土流失加速状况得到初步遏制;但强烈水土流失面积占总流失面积的比例最高且为历史最高值,轻度水土流失面积占总流失面积的比例为历史最低(图2),表明该时期水土流失强度普遍较高,治理成效不明显。
1983年兴国县被列为全国水土流失重点治理县,国家重点扶持的大规模水土流失治理大幕就此拉开,实施了第一期第一阶段的治理工程。受制于对山场承包政策理解不到位或政策宣传不够,承包户放弃长远打算,过度追求眼前利益,加之治理期间的土壤扰动,兴国县水土流失面积有所反弹,1988年达到了1 623 km2,约占总土地面积的50.5%[9];但强烈、极强烈及剧烈水土流失面积占总流失面积的比例下降,表明反弹的水土流失面积主要以轻度和中度为主,其面积比例相应提升(图2)。
1.3 强化治理与保护性开发利用的水土流失快速消减阶段(1990—2000年)
第一期十年的国家重点治理工程项目实施,强化了花岗岩区崩岗等侵蚀劣地治理,特别是通过实施塘背河等小流域综合治理工程,探索出了“山、水、林、田、路”统一规划治理模式,提出并实施推广了“顶林、腰果、谷田、塘鱼”的山区开发利用模式、“猪—沼—果”等生态循环农业经济发展模式,有力地促进了水土保持生态、经济及社会效益的提升;再加上山场承包确权70年不变且可继承的政策承诺,以及1991年水土保持法的颁布实施,工矿、交通等建设项目水土保持方案编制与强制执行,兴国县水土流失得以持续有效治理。1992年兴国县水土流失面积为1 143 km2,占总土地面积的比例降至35.5%[7],其中轻度和中度水土流失面积占总流失面积的比例较前期减少,而强烈及以上的水土流失面积所占比例增加(图2),表明轻、中度水土流失区均得到有效治理,但崩岗、侵蚀劣地等水土流失“顽疾”初步显露。紧随着第二个十年期的国家重点治理工程项目启动,1996年水土流失面积降为807 km2 [7],占总土地面积的比例再创历史新低至25.1%,其中强烈和极强烈水土流失面积占总流失面积的比例下降,而轻度和中度水土流失面积比例上升(图2),表明不同强度的水土流失区均得到有效治理,不仅水土流失面积明显减少,水土流失强度也明显降低。
至1997年,兴国县山地植被覆盖度由1983年的29%上升到72%,保土效率达81%,蓄水效率增加15%,河床每年下降最多达9 cm,水旱灾害频率下降49%,彻底改变了山中无鸟叫、河里无鱼虾的状况,生态环境质量得到显著提升,基本解决了吃饭和烧柴两大难题[3]。
1.4 水土保持综合效益提升的水土流失稳步消减阶段(2000—2020年)
随着兴国县第二期水土流失国家重点治理工程项目实施,水土流失治理综合效益逐步显现,更激发了兴国县人民积极预防和治理水土流失的热情和信心。2000年兴国县水土流失面积为758 km2 [8],占总土地面积的比例下降到23.6%的历史新低;水土流失面积占总流失面积的比例再次呈现出由剧烈到轻度递升的趋势,暴露出水土流失治理的艰巨性。2002年国家全面实行退耕还林(草)政策,规定 >25°陡坡耕地全部退耕,并实行粮食和资金补偿,至2012年退耕还林和还草补助分别增至2.25万元/(hm2·a)和1.20万元/(hm2·a)。与此同时,农村剩余劳动力转移就业力度加大,2011年农村劳动力向县外转移就业比例达到50%,县内非农就业达到15%[14],极大地减轻了山区资源承载压力,相应增加了农民家庭收入和水土保持投入。2011年兴国县水土流失面积再次下降至569 km2,占总土地面积比例仅为17.7%[8],其中轻度水土流失面积占总流失面积的比例较前期明显上升,而中度及以上强度水土流失面积占总流失面积的比例均有所下降(图2),表明县域水土流失强度总体明显下降,水土流失治理成效显著。
多年来,兴国县本着“生态建设产业化、产业发展生态化”的工作思路,推广和优化组合“小流域综合治理”“崩岗综合整治”“顶林、腰果、谷田、塘鱼”“猪—沼—果”“矿山植被恢复治理”等水土流失十大治理模式[15],发展苗木、油茶、脐橙等特色农业,以及灰鹅、红鲤鱼等国家地理标志农产品,发展田园综合体、农家乐和乡村旅游,加快农业转型升级[16],努力追求水土保持生态、经济和社会三大效益有机统一[15],使得近来水土流失治理成果不断巩固和扩大。
2017年兴国县水土流失面积下降至520 km2,占总土地面积比例降至16.2%[8];全县山地植被覆盖度达到83%,森林覆盖率达75%[6]。这一时期轻度水土流失面积占总流失面积的比例急剧增加,中度和强烈水土流失面积占比快速下降,水土流失强度总体减轻;剧烈水土流失面积占比也有所降低,表明水土流失“顽疾”治理也取得明显成效(图2)。
但2019年研究组通过实地调查和遥感解译发现,由于近期山区二次或多次开发利用强度提升,特别是新增和更新了大量经济林果园地,土壤再次遭受强烈人为扰动。林果树木幼小、园地裸露严重、植被覆盖度低,导致水土流失严重;加之原有工程建设项目水土保持措施的功能被不同程度削弱,水土流失面积有反弹扩大迹象,达到586 km2,面积比例被抬升至18.2%(图1)。其中:中度水土流失面积占总流失面积的比例较前期出现明显提升,而轻度水土流失面积占比明显下降(图2),呈现出坡地资源开发利用带来的水土流失特点,说明山区坡地二次开发利用中重视有序开发和有效预防尤为重要;强烈及以上水土流失面积依然保持一定的比例,需强化这些重点区域的治理。
2 新时期兴国县水土流失重点治理方向
当前兴国县水土流失面积仍占总土地面积的18%左右,局部水土流失严重和生态系统脆弱等问题依然存在[17]。在既有水土流失治理措施持续实施与成功经验基础上,有效预防和控制水土流失,提升水土保持综合效益与生态系统整体服务功能,还需重点治理如下几个方面的水土流失。
2.1 崩岗及侵蚀劣地水土流失重点治理
兴国县成土母岩以花岗岩和砂页岩为主,花岗岩风化层深厚,易形成崩岗产生大量泥沙,淤埋农田、淤积沟道;砂页岩区土层薄,水分难入渗,易产生洪涝旱灾及滑坡等地质灾害;土壤母质或裸岩出露的石质土,植物生境极差,甚至寸草不生[8],影响山区生态经济发展,仍是兴国县全面致富奔小康的障碍根源。因此,需进一步完善和落实兴国县崩岗等侵蚀劣地治理规划[18],通过综合整治措施[15]强化对崩岗及侵蚀劣地的水土流失治理。
2.2 坡耕地和经果园地水土流失重点治理
兴国县山丘分布广、面积大,海拔500 m以下、坡度小于25°地区依然是人为活动较为频繁和发生中、强度水土流失的主要区域,坡耕地和果园、茶园等经果林园地广泛分布其中,尤以在人为活动最为频繁的300 m以下及坡度小于20坡地[19]为甚。因此,应积极采取保护性耕作措施[20],增加地表覆盖[21-22],发展间混套作,努力实现全年“绿色覆盖”“根不离土,土不离根”[23],并通过合理配置水土保持工程措施,强化对坡耕地、果园及茶园等园地的土壤侵蚀治理。
2.3 林下裸露的稀疏马尾松林地水土流失重点治理
通过多次飞播造林和全面封山育林,兴国县植被以抗劣性强的马尾松林为主,林间夹带湿地松、竹子、油茶、铁芒萁等植物,林分结构单一,林下裸露,中等强度以上的林下水土流失分布广泛[17],特别是稀疏马尾松林地,依然还存在“远看一片青、近看丝瓜筋”“远看绿油油、近看水土流”的景象[24]。针对林下水土流失治理,需增加林分树种和结构层次[25-26],强化稀疏林下草被生境的改善和培育,实现林草结合,增加植被叶面积指数,特别是增加草被叶面积指数[27],提升林地生态质量,全面治理林下土壤侵蚀。
2.4 生产建设项目场地水土流失重点治理
生产建设项目造成的水土流失情况依然严重,应强化水土保持方案的科学论证、实施监管,对相应水土保持方案实施情况和效果应进行全面梳理和排查,及时采取修补、完善和提质措施,补齐水土保持监管和治理短板[8]。兴国县矿产资源丰富,有25种一定储量矿种,矿床矿化点160余处,是矿产资源重要产业基地,长期无序和落后工艺开发导致矿区大面积地表植被和土壤被破坏,水土流失和土地荒漠化严重,矿区地表环境污染问题也较为突出[28]。基于此,要进一步强化矿产业发展规划与落实[29],严格生产建设项目水土保持监督与管理[30],加强废弃稀土矿山生态修复和水土流失综合治理[31],积极推动、落实和扩大绿色矿山建设[29]。
3 新时期兴国县水土流失治理策略
兴国县水土流失从全面治理与生态恢复到重点治理与生态提质增效,再到综合效益与服务功能提升,水土流失治理进入新的关键期,需采取相应的水土流失治理新策略。
3.1 提升山林生态系统质量及服务功能
兴国县经过飞播育林和封禁治理,水土流失治理和植被恢复成效明显,水旱灾害减少,人民群众生产条件、居住环境得到极大改善。但山地多以次生马尾松与铁芒萁覆被为主,植物品种单一,其控制下的土壤酸化加重、养分耗竭殆尽,严重遏制其他植物品种生长[32-33],生物多样性与水源涵养功能低下[34-35],不仅阻碍自身生态系统正向演替,随着时间推移还会面临退化风险。因此,需因地制宜选择和补植套种乡土阔叶树种,如枫香、马褂木、油桐、无患子、山杜英等乔木[36],以及胡枝子、黄栀子等灌木和百喜草、画眉草、糠稷、苏丹草等草本植物[37],积极营造乔-灌-草立体层次的针阔叶混交林,培育提升土壤质量,涵养水源,从综合治理转向生态调控与提质为主[38],促进山区次生林地生态系统的正向演替,提升山林生态系统多样性、稳定性,以及人与自然环境可持续发展的生态服务功能[17]。
3.2 提升山区水土流失治理综合效益
兴国县广泛分布的次生马尾松林,有效遏制了水土流失,获得了显著生态效益,但林木生长缓慢、品质差,资源利用价值并不高[39]。因此,在积极预防水土流失的前提下,应因地制宜、合理规划和布局,有序改造次生马尾松林地,兴建优质生态林、用材林、经果林,提升森林资源质量和经济利用价值[24];同时继续推进“顶林、腰果、谷田、塘鱼”生态立体农业模式,以及“猪—沼—果”生态循环农业等模式,推动茶油、毛竹、花卉苗木,以及灰鹅、红鲤、鱼丝和红薯干等一批地理标志性特色农业产品升级,积极发展绿色生态的休闲观光农业[16],全面提升水土保持生态、经济、社会综合效益,促进山区人民群众尽快全面致富奔小康。
3.3 遏制山区资源二次开发利用的水土流失风险
无论山林生态系统升级改造,还是山区多种生态经济模式推广应用,特别是山区各种工程建设项目实施,山区资源二次或多次开发利用均会带来不同程度的水土流失风险。因此,兴国县应积极采取预防和控制措施,坚决遏制由此带来的水土流失反弹态势。认真开展山区水土流失治理和二次开发利用规划及其科学论证与决策[18,31],科学有序地促进山区资源开发及工程项目建设。完善地方水土保持条例、规定,以及执法规则、规程,加强水土流失预防监督管理体系建设和多部门联动监管机制;严格执行生产建设项目水土保持“三同时”制度,强化水土保持方案的科学论证、实施监管。加强水土保持国策宣传教育,进一步提升人民群众的水土保持与生态文明意识;充分落实各级领导部门主体责任,将水土保持综合效益纳入绩效考核,坚决遏制山区经济发展过程中的水土流失反弹态势,确保美丽乡村和全面小康社会建设。
3.4 创建水土流失综合治理信息化监管平台与决策支持系统
兴国县地质与地形条件复杂,土壤和土地利用类型多样,水资源及矿产等资源丰富,植被覆盖率高,水土流失治理成效显著,但存在问题也很突出。应遵循山水林田湖草生命共同体理念,以水土保持、生态、自然地理等科学为指导,以水土保持生态服务功能提升与民生改善为目标[38],利用信息化管理技术手段,采集和整合地形、地貌、土壤、水文、土地利用,以及基本农田、农田水利、承包山场、水土流失、土壤污染等数据,跟踪其时空变化,实施土壤与生态环境质量动态化信息管理[23];基于各要素数据资源,构建水土流失治理措施配置与综合治理模式的适宜性评价、水土保持综合效益评价、水土保持生态脆弱性评价、水土流失监管与生态退化预警[23]等系列模型,打造水土流失综合治理大数据平台与决策支持系统,为国土空间规划与用途管制及生态环境保护、修复决策提供科技支撑。同时,结合互联网、物流网,建立农特产品生产、运输监管和销售网络平台[16],促进山区经济发展,支撑乡村振兴战略实施。