辛店沟水土保持示范园建设成效

高健健，艾绍周，党维勤，吴冠宇，张榆兴

(1.黄河水利委员会 绥德水土保持科学试验站，陕西 榆林 719000；2.黄土高原水土保持与生态修复国家林业局重点实验室，陕西 榆林 719000；3.陕西省水利厅，陕西 西安 710004)

水土保持是我国的一项基本国策。多年来，我国的水土保持工作在保护水土、改善生态环境、促进社会经济发展等方面取得了令人瞩目的成绩[1]。为了进一步加强水土保持宣传教育和提高水土保持工作的科技水平，水利部于2004年在全国范围内启动了水土保持科技示范园区的创建活动[2-3]。水土保持科技示范园是集技术示范、科研试验、技术培训、教育宣传、产业培育等多种功能为一体的综合园区。辛店沟水土保持示范园位于黄土丘陵沟壑区第一副区，是黄河中游多沙粗沙主要来源区的一条具有代表性的小流域，对其开展水土保持示范建设，对在黄土丘陵沟壑区第一副区寻求科学的治理模式和措施，减少入黄泥沙、改善生态环境和促进区域经济社会发展具有重要意义。辛店沟水土保持示范园于2020年4月顺利通过省级水土保持示范园评审和国家级水土保持科技示范园初评，为促进区域水土保持示范园建设提供了良好示范。鉴于此，本研究以该园区为例，分析其规划思路、目标定位、功能分区等，以期为打造特色鲜明、理念先进、科教融合的水土保持科技示范平台提供数据支持，也为促进区域生态文明建设提供科学指导。

1 园区概况

辛店沟水土保持示范园( 37°29′00″～37°31′00″N、110°16′45″～110°20′00″E)位于榆林市绥德县城区，园区总面积约1.44 km2，具有独立自主产权。园区海拔840～1 040 m，以梁峁坡地貌为主，沟壑密度7.26 km/km2，属于典型的黄土丘陵沟壑区第一副区地貌；气候为大陆性温带半干旱季风气候，年均气温9.7 ℃，年均降水量475.1 mm，降水70%以上集中于6—9月份，且多以暴雨形式出现[4-6]；土壤类型以黄绵土为主，约占65%以上。经过多年治理，绥德县林草植被覆盖度由60多年前的5%提高到目前的75%以上，昔日空山秃岭已变成林草茂密的花果山，水土流失治理度达86%，拦沙率高达98%。特别是园区内生态环境优美，素有天然氧吧之称，已然成为绥德县山清水秀的后花园，引领着当地水土流失治理新方向，辐射带动了周边地区自然生态环境改善和社会经济发展。

2 园区水保现状及主要经验

2.1 水保现状

园区以小流域为单元，山、水、田、林、路统一规划，坚持治沟与治坡相结合，生物措施、耕作措施与工程措施相结合的综合治理模式。在南部、中部、北部配置了不同的水土流失治理措施：北部以涵养水源的天然次生林为主；中部水土保持工程措施和林草措施相结合；南部以农田林果为主。

从整体地形地貌、土壤侵蚀特点看，园区内的峁边线和坡脚线把地貌切割为3个各具特征的类型地带，水土流失均以水力侵蚀为主，并伴有不同程度的重力侵蚀。其中：峁边线以上为梁峁坡，以溅蚀、细沟和冲沟侵蚀为主；峁边线以下、坡脚线以上的沟谷坡，水力侵蚀和重力侵蚀都较为活跃，以小型沟谷扩张、沟头前进和陡坡悬崖滑坡、崩塌、泻溜等为主；坡脚线以下为沟谷底，主要为洪水和泥沙输移的通道，以下切、溯源侵蚀为主。

2.2 主要经验

(1)统一规划，综合治理。依照水土流失规律，采取自上而下的坡面防冲和自下而上的沟壑控制的布设方法进行治理。在沟道内布设22座淤地坝，以小型为主，形成坝系；在陡坡地造林种草，缓坡地兴修地埂和梯田；流域逐步向“沟道川台化，梁峁梯田化，荒山陡坡搞绿化”发展。自1980年以来，流域内治理标准逐步提高，拦蓄能力增大，经历1994年“8·4”、2012年“7·15”和2017年“7·26”等多次暴雨，可以达到“泥土不下山，洪水不出沟”的效果。

(2)点面结合，示范引领。围绕水土保持试验研究、小流域综合治理、示范推广等工作，创建了陕北第一个水土保持试验基地、陕北第一座大型淤地坝、陕北第一块水平梯田、陕北第一个山地果园等诸多“第一”。实行点面结合、条块结合，以此为示范样板，辐射带动黄土丘陵沟壑区第一副区水土保持工作。

(3)合理布局，科学实施。在措施的布局上，依照自然地貌特征和土壤侵蚀规律，总结了“从峁顶到沟底，层层设防、节节拦蓄”的黄土丘陵沟壑区第一套“三道防线”理论，提出了“以小流域为单元，山水田林路统一规划，工程措施与生物措施相结合，治沟与治坡相结合”的综合治理方略，形成了沟底淤地坝相连、梁峁台地覆盖、梯田居顶、坡洼地水平沟贯穿、集雨场科学布局的综合性园区。

3 规划原则及目标

3.1 规划原则

以习近平生态文明思想为指导，坚持人与自然和谐共生、绿水青山就是金山银山、山水林田湖草是生命共同体，结合榆林市黄土高原生态文明示范区建设，以绿色发展、循环发展为基本途径，以发展民生水保为基础，将园区发展与生态文明建设理念相契合，与当地经济社会发展相融合，实现小流域水土流失综合治理向田园综合体的转变，为黄河流域高质量发展作出示范。

3.2 总体目标

立足辛店沟生态环境改造提升，表达黄土高原丘陵沟壑区生态基底，浓缩地区水土保持与生态防护手段，集中展现水保与生态科学技术的巨大价值，将生态科普融入景观空间，力争将辛店沟水土保持示范园建成集“水保示范、监测试验、成果展示、科普教育、休闲观光”等为一体的水土保持综合示范园区，努力使其成为黄土高原综合治理的典型，并向全国示范推广，辐射带动榆林市周边社会经济及生态文明的高质量发展。

4 建设内容及功能分区

2017年以来，园区以实施陕西省水利厅省级水利发展资金项目作为实现跨越发展的重要契机，以落实生态文明理念，突出水土保持科研特色，坚持以园养园、可持续发展原则，立足实情，科学谋划，统一规划，分步实施。主要分为水土流失观测试验区、坝系集雨节灌区、科研交流示范区、高效水保植物展示区、高效农业利用区和生态自然修复区等6个一级功能区(图1)，每个一级功能区由若干水保设施及功能设施组成。

图1 辛店沟水土保持示范园功能分区

4.1 水土流失观测试验区

水土流失观测是园区的特色与基础。利用区位优势，集中连片建设水土保持径流小区，包括全国规模最大的全坡面自然径流场，同时布设有措施较为完善的水土流失观测站网体系，且观测时间序列长。园区内现有径流小区29个，其中：不同水土保持措施因子小区9个(始建于1980年)，分别为荒坡地、休闲地、灌木林、农坡地、草地、灌草混交、乔灌混交、乔木混交、乔木林地小区；不同坡度因子小区10个(建成于2018年)，5°、10°、15°、20°和25°各2个；原地貌自然径流小区4个(建成于2019年)，坡面为人工林，峁坡上为荒草地，坡面坡度27°，峁坡坡度48°；梯田效益小区3个；恢复林业课题措施因子小区3个。通过长期观测，基本摸清了黄丘一副区小流域产水产沙规律，为不同下垫面条件下的水沙试验研究提供了数据支撑，并取得大量科研成果。

4.2 坝系集雨节灌区

坝系集雨节灌区以“节水优先”为建设思路，致力于水土流失综合治理模式研究，将沟道淤地坝建设模式与雨水集蓄、高效节水灌溉相结合。目前园区共有22座淤地坝，以坝系为骨干，承担防洪、拦沙、蓄水和坝地高效利用等不同功能。主要体现为淤地坝结构示范展示、坝坡景观试验示范、淤地坝高效利用及沟头防护等。利用无定河引水工程，以园区内4座集雨场为蓄水点，进行节水灌溉集中示范展示，主要为喷灌、微喷灌、滴灌技术试验示范等。

4.3 科研交流示范区

利用闲置房屋资源，建立集科研、交流、培训、拓展、会议、住宿、餐饮为一体的黄河辛店沟科研交流中心，成为当地科学试验、教育培训、会议交流的理想场所。以陕北窑洞为特色，配套设施齐全，可同时容纳112人入住，满足不同层次人员会议和培训需求；配备包间与自助餐厅，可容纳100多人同时就餐，以陕北风味特色美食为主；配有2 200 m2的拓展基地，可同时满足不同年龄段、约100人的训练需求，有高空断桥、攀岩墙、毕业墙等设施。此外，还配套篮球和乒乓球等运动场所及设施，可供宾客休闲健身；建有文化陈列室，展示园区历史文化、发展历程等，向外界打开了了解绥德水土保持科学试验站乃至黄土高原水土保持工作的一扇窗口。

4.4 水保高效作物展示区

以发展地域特色、致力植物高效示范为目的，引进适宜当地的高效经济林树种，发掘引种培育的科研价值。集中整治辛店沟的坝地、台地等，栽植北美海棠、碧桃、榆叶梅、银杏、白皮松、暴马丁香、四季玫瑰、连翘等1.54 hm2，栽培苗木8种共3.8万株；引进巨菌草、高丹草等4种菌草共0.4 hm2，栽植油用牡丹6.67 hm2共42 000株。同时，建立了2.8 hm2黄土高原高效水土保持植物示范园，栽植了文冠果、长柄扁桃、山桃、山杏、大果沙棘等，进行新品种示范。目前，园区正在利用打孔植草方法开展高陡边坡绿化工作，成活率在90%以上，下一步可有效推广。

4.5 高效农业利用区

在地势开阔平坦、光照充足、通风良好等立地条件下选择在小石沟南窑峁处建设不同功能、不同类型的温室5座，有文洛温室、半坡式温室、两连体温室、日光温室等，总面积3 000 m2。同时，配合现有集雨场，通过喷灌、滴灌等灌溉措施，集中展示节水灌溉、高效农业等。其中：文洛温室配置智能化、自动化控制系统，可科学培育高效水土保持植物，科普展示现代农业种植模式、无土栽培、立体种养等；半坡式、两连体和日光温室以种植冬枣、蔬菜等为主。园区温室类型丰富、功能齐全，起到了科普示范、科学研究、集中展示的作用，打造了先进智能生态园，实现了农作物高效利用，为农业现代化提供了示范展示窗口。

4.6 自然生态修复区

该区主要对园区内的荒山荒坡进行补植封育，在园区内自然条件非常恶劣的陡坡采取种植藤本植物等方式恢复自然植被，净化流域水质，防止风蚀、水蚀，从而达到生态防护的目的。

5 特色功能

辛店沟水土保持示范园是科学研究型园区，现已成为水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室、水利部水土保持生态工程技术研究中心野外观测试验基地、国家林业局黄土高原水土保持与生态修复国家重点实验室、绥德真实性检验站、清华大学黄丘一副区科研教学基地、北京师范大学黄土高原教学实验基地、南京师范大学黄土高原科研教学基地、西北农林科技大学黄丘一副区科研教学基地、西安理工大学黄丘一副区科研教学基地、榆林市专家工作站、榆林学院实践教学基地等，与众多科研院所、大学建立了长期学术交流、合作关系，开创了资源共享、优势互补、互利双赢的新局面。

此外，园区建设发掘坝系治理的科研价值，吸引院士合作，开展黄土高原淤地坝风险孕育机理与溃决仿真、预警分析及抗冲加固技术课题研究，具有科学研究及社会影响的双重作用。比如，首次采用高强耐磨抗老化的土工袋(内填压实黄土)及防渗高强土工膜组成的新型材料，作为台阶式溢洪道的铺设材料，创新阶梯式溢洪道泄水技术，因地制宜，就地取材，创新了典型黄土高原区淤地坝泄水技术，有着深远的科研及生产推广价值。2020年8月29日，陈祖煜、王光谦、郑晓静、崔鹏、陈云敏、倪晋仁、王秋良、彭建兵等8位中科院院士及来自全国的80多位专家学者齐聚辛店沟，共商共议建设高标准、新工艺新型淤地坝，推进黄河流域生态保护和高质量发展的措施及建议。

6 结 语

党的十九大对生态文明建设提出了明确要求，辛店沟水土保持示范园积极贯彻落实习近平总书记关于黄河流域生态保护和高质量发展系列重要讲话精神，践行绿水青山就是金山银山理念，发挥典型带动和示范辐射作用，顺应区域经济发展的客观要求，与时俱进；站在发展前沿，围绕乡村振兴战略，紧密服务于脱贫攻坚、美丽乡村建设，服务于黄丘一副区生态环境改善；立足区域资源优势，在科学研究型功能的基础上，不断挖掘和完善提高科普教育功能，发挥园区科普宣传和科技引领作用；在本区域探索试验研究、治理思路、示范技术和治理经验等，对于促进黄丘一副区乃至黄土高原水土保持示范园建设工作意义重大。