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西北黄土高原区旱作梯田高质量发展思考

2022-06-21李小芳王治国王永胜

水利规划与设计 2022年4期
关键词:坡耕地旱作丘陵

李小芳 王治国 张 超 王永胜

(水利部水利水电规划设计总院,100120 北京)

党的十八大以来,习近平总书记多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,并在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上提出“中游要突出抓好水土保持和污染治理,有条件的地方要大力建设旱作梯田、淤地坝等”。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》要求“创新中游黄土高原水土流失治理模式,积极开展小流域综合治理、旱作梯田和淤地坝建设”。《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》明确指出“以陕甘晋宁青山地丘陵沟壑区等为重点,开展旱作梯田建设,加强雨水集蓄利用,推进小流域综合治理。”“在适宜地区实施坡耕地整治、老旧梯田改造和新建一批旱作梯田”。黄河中游所涉及的西北黄土高原是流域内水土流失最严重的区域,也是黄河泥沙的主要策源地,其广泛分布的坡耕地是造成区域水土流失的主要因素,大量坡耕地的存在及其严重的水土流失,造成耕地资源损失,土地生产力降低,自20世纪50年代以来,该区域通过实施坡耕地综合治理等水土保持工程,修建了大量梯田,对于减轻区域水土流失和提升土地生产力发挥重要作用,随着社会经济的发展以及人民群众生活水平的提高,黄土高原区广泛分布的坡耕地以及建设时间久、标准低梯田已不能满足新时期人们生产生活需求,有学者对部分地区旱作区梯田建设现状及发展对策进行了有益探讨,而关于西北黄土高原区旱作梯田现状及高质量发展方面的研究鲜有报道。

本文通过收集资料、典型调研、案例分析及相关规划研究等方法,对黄河流域西北黄土高原区旱作梯田建设现状、存在问题、发展需求及潜力等问题进行分析研究,思考提出旱作梯田高质量发展的路径、对策和建议,以期为黄河流域生态保护和高质量发展提供参考。

1 研究区域概况

黄河流域泥沙量主要来自黄河中游地区,黄河中游所涉及的西北黄土高原水蚀面积占黄河流域水蚀面积的70%以上,是流域内最严重的水土流失区域,也是黄河泥沙的主要策源地。西北黄土高原涉及的15个三级区中,阴山山地丘陵蓄水保土区、鄂乌高原丘陵保土蓄水区、呼鄂丘陵沟壑拦沙保土区无6°以上梯田,宁中北丘陵平原防沙生态维护区6°以上梯田仅3.15km2,不具备或不必要进行旱作梯田建设,因此,本研究选择除此4个三级区以外的11个三级区作为研究范围。

研究区主要涉及土壤保持、蓄水保水和拦沙减沙3大水土保持基础功能,涉及山西、陕西、甘肃、青海、宁夏等5个省(自治区)共222个县(市、区),总面积39.3万km2,位于鄂尔多斯高原以南,贺兰山-日月山以东,太行山以西,秦岭以北地区,主要包括陕北高原、陇中高原等,主要涉及晋陕黄土丘陵、陇东及渭北黄土台塬、甘青宁黄土丘陵、六盘山、吕梁山、子午岭、中条山、汾渭平原等区域。研究区域2018年农村人口3577万人,城镇人口4145万人,平均人口密度为196人/km2,从西北向东南呈逐步增加趋势。秦岭北麓-渭河中低山阶地保土蓄水区、汾河中游丘陵沟壑保土蓄水区、晋南丘陵阶地保土蓄水区等3个三级区人口密度最高,分别为526、486、368人/km2,其他三级区人口密度均低于平均值。

2 研究区域旱作梯田建设现状及存在主要问题

2.1 坡耕地量大面广,梯田化率低,依然是黄河流域水土流失的重要策源地

根据2017年土地利用数据,研究区域现有6°以上坡耕地428万hm2,占耕地面积的43%,其中6°~15°坡耕地181万hm2、15°~25°坡耕地164万hm2,分别占坡耕地总面积的43%、38%。从各三级区坡耕地分布情况看,见表1,除了晋南丘陵阶地保土蓄水区、汾河中游丘陵沟壑保土蓄水区、延安中部丘陵沟壑拦沙保土区外,其他三级区6°以上坡耕地面积均高于2000km2,其中宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区高达123.85万hm2;除了汾河中游丘陵沟壑保土蓄水区、晋南丘陵阶地保土蓄水区、秦岭北麓-渭河中低山阶地保土蓄水区外,其他三级区6°~25°坡耕地面积占耕地面积比例均高于30%,其中宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、陇中丘陵沟壑蓄水保土区、青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区6°~25°坡耕地占耕地面积约50%;除了汾河中游丘陵沟壑保土蓄水区和晋南丘陵阶地保土蓄水区梯田化率较高外,其他三级区梯田化率均不足40%,其中晋西北黄土丘陵沟壑拦沙保土区、陇中丘陵沟壑蓄水保土区、宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、陕北盖沙丘陵沟壑拦沙防沙区、陕北黄土丘陵沟壑拦沙保土区5个三级区梯田化率低于30%。从分省情况看,见表2,甘肃省、陕西省、山西省6°以上坡耕地面积最大,分别为19603、11832、6724km2;甘肃省、宁夏回族自治区6°~25°坡耕地占耕地面积比例均高于区域平均值,甘肃省占比高达57%;陕西省、甘肃省梯田化率均低于研究区平均梯田化率。

表1 研究区坡耕地及梯田分布情况分三级区统计表 单位:km2

表2 研究区坡耕地及梯田分布情况分省统计表 单位:km2

研究区域6°以上坡耕地面积仅占黄河流域总面积的5.4%,但其水力侵蚀面积分别占西北黄土高原区和黄河流域水力侵蚀总面积的27%和19%,既是黄土高原水土流失的重要来源,也是黄河泥沙的重要策源地。仅就研究区域本身分析,现有坡耕地面积约占水土流失总面积的30%,宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区坡耕地面积占水土流失总面积比例高达52%。根据分省统计情况,研究区内山西、陕西、甘肃、宁夏、青海坡耕地面积分别占水土流失面积的20%、24%、48%、44%、12%。综上,研究区仍存在大面积的坡耕地,尤其6°~25°坡耕地面积占耕地面积比例较大,区域内梯田化率普遍较低,大量坡耕地的存在及其严重的水土流失,造成耕地资源损失,土地生产力降低,制约经济社会可持续发展。

2.2 老旧梯田比例大,生产效率低,效益不高

调研区域现有旱作梯田很大部分修建于20世纪50年代至70年代末,大多数使用推车、架子车人工修筑,田面宽度窄,无法采用机械耕种,生产效率和效益低。经过多年的生产运行后,部分已经不能适应当前产业结构调整和梯田深层次开发的需要,大大限制了农村生产力的发展。梯田埂高相同时,田面越窄,其胁边效应越明显,早期修筑的窄面老旧梯田胁地面积大,直接影响增产增效。

按照甘肃省标准建设梯田,田面宽应在8m以上,单块面积不小于1亩,连片面积50亩以上;土石山区田面宽应在5m以上,单块面积不小于0.5亩,连片面积在30亩以上。甘肃省按照以上标准统计,全省现有配套田间道路,路面宽度3m以上,满足中小型农机具通行、运输和作业需要的标准梯田2406万亩,占梯田总面积的74%,有低标准梯田830万亩,占梯田总面积的26%。

根据典型调研,平凉市仍有120万亩劣质梯田还达不到高标准农田建设标准,占梯田总面积412万亩的29.1%;庄浪县现有的96.38万亩梯田中存在约26万亩田块面积窄小的梯田,约占现有梯田面积的27%。定西市仍有150万亩低标准梯田,占梯田总面积713.27万亩的21%;按照老旧梯田占比约25%统计,调研区域老旧梯田面积约5134.5km2。

2.3 配套措施不健全,抗旱能力差,达不到稳产高产效果

早期修建的梯田,受当时客观条件制约,绝大部分没有配套措施。即使近几年实施的坡耕地水土流失综合治理项目,由于受资金投入限制,配套措施仍不够完善,部分梯田仍达不到高标准农田建设标准。生产道路、小型蓄引用水工程等不配套、不健全是黄河流域梯田中普遍存在的问题,导致机械深耕、点种、补灌等措施难以实施,抗旱能力差,达不到稳产高产效果。根据典型调研,庄浪县现有的96.38万亩梯田中田块面积窄小、田面不平整、配套不健全的低标准梯田,约占现有梯田面积的36.2%。旱作梯田建设标准低,配套措施不健全,已经成为农业产业化发展的制约因素。

3 旱作梯田高质量发展方略

3.1 旱作梯田高质量发展内涵

旱作梯田通过改变地形减少了坡耕地水土流失,同时大幅度提高农田生产条件与生产力,为巩固和扩大退耕还林还草成果创造了条件,是实现“生产发展、生活富裕、生态良好”的根本设施,在生态系统结构中具有举足轻重的作用。黄河流域生态保护和高质量发展战略要求旱作梯田不仅要解决水土流失问题和当前粮食生产问题,还要落实“藏粮于地、藏粮于技”的发展战略,在更高层次上保障区域粮食安全和生态安全。旱作梯田建设要紧紧围绕促进乡村振兴战略和新农村建设、服务国家区域重大战略,充分考虑自然、社会等各种因素,科学综合布局,实现提质增效,为流转土地、实现规模经营、发展特色农业种植、推进农业产业化发展、调整农业产业结构、生态宜居、清洁生产和建设美丽乡村等提供基础支撑,实现生态-经济-社会协同发展。

高质量的旱作梯田应具备以下条件:第一,田面宽度应能满足农业机械化、规模化生产要求,集中连片,发挥规模效益;第二,田间道路密度、路面宽度满足农业机械化和生产生活便利的需要;第三,灌溉与排水工程能够防治农田旱、涝、渍和盐碱等灾害;第四,健全长效管护机制,保障梯田持续、高效发挥效益。

3.2 旱作梯田高质量发展对策建议

旱作梯田高质量发展,要坚持问题导向、需求导向、目标导向相结合,采取更加精准务实的举措实现提质增效,以旱作梯田高质量发展助力黄河流域生态保护和高质量发展,推动生态-经济-社会协同发展。

3.2.1开展梯田现状调查与分类达标评估

GB 51018—2014《水土保持工程设计规范》中明确了各级梯田工程设计标准为:

(1)级梯田田面净宽大于等于20m,排水设计标准为10年一遇~5年一遇短历时暴雨,并配套补灌设施。

(2)级梯田田面净宽大于等于15m,排水设计标准为5年一遇~3年一遇短历时暴雨。

(3)级梯田田面净宽大于等于10m,排水设计标准为3年一遇短历时暴雨。

旱作梯田高质量发展,要坚持问题导向,按照上述标准对黄河流域及黄土高原已建并在运行的梯田开展全面深入调查,根据梯田分级分类标准,摸清现状梯田各分级分类的分布、利用及达标情况,分析存在的主要问题,对梯田建设现状进行全面评估。

3.2.2明确高质量发展目标和路径

应在调查评估的基础上,以维护和提高三级区水土保持功能为目标,根据各省现有梯田建设现状及利用率、坡耕地坡度分级分布、农村人口分布、农业产业结构、特色产业及规模发展水平等对新修梯田、老旧梯田改造需求进行全面梳理与分析。特别是经济欠发达地区,群众对土地依赖性较高的区域,应给予高度重视和深入分析。应以山水林田草系统思维统筹考虑,加强顶层设计,结合国土、农业、林草、水土保持等相关规划,明确新修与改造建设条件,从区域自然条件、施工技术、产业发展、经济社会效益等多方面分析新修与改造梯田的可能性和可行性,明确新修和达标改造梯田建设的目标任务、确定梯田建设重点区域、建设规模和布局,明确各省各分区重点方向。

从满足人民对更高质量生活和生态环境需求出发,以发展“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的理念,明确旱作梯田高质量发展路径,按照先升级改造老旧梯田、再新建高标准新梯田的次序,分级分类开展设计,提高配套田间道路、生产道路以及相适应的截排水设施的标准,以提高梯田达标率和效益,保障区域粮食基本自给。要加强组织领导,创新建管机制,加强部门协同、上下联动,形成合力,稳中求精、有序有效实施,保证修建效率、利用效率和管护质量。

3.2.3加快老旧梯田提质增效

根据研究区梯田建设及利用现状情况分析,梯田利用率高但标准和效益低的老旧梯田主要分布在晋南丘陵阶地保土蓄水区、宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区、延安中部丘陵沟壑拦沙保土区等4个三级区,汾河中游丘陵沟壑保土蓄水区、晋西北黄土丘陵沟壑拦沙保土区也有部分需求。

根据不同区域需求情况,特别是农业生产条件、农村劳力、机械化程度、产业规模等,按不同等级要求,通过加大田面净宽、配套道路、蓄水利用设施等途径,实现老旧梯田、低标准劣质梯田提质增效。结合沟道治理工程(淤地坝、涝池、谷坊)及田间、道路集雨利用工程(水窖、蓄水池),实行库、坝、窖、池联合利用水资源,在作物需水关键期进行灌溉,提高降水利用效率,在解决水土流失的同时提高旱作生产力。配套田间道路,满足中小型农机具通行、运输和作业需要。提高农业机械化作业效率,适应现代化农业的要求。

3.2.4全面推进新修高标准梯田

根据对研究区域的人口和坡耕地的空间分布情况做了初步对比分析,农村人口密度大,对坡耕地治理需求相对高的区域主要集中在陇中丘陵沟壑蓄水保土区、宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区、青东甘南丘陵沟壑蓄水保土区、陕北黄土丘陵沟壑拦沙保土区、晋西北黄土丘陵沟壑拦沙保土区5个区,晋陕甘高塬沟壑保土蓄水区、陕北盖沙丘陵沟壑拦沙防沙区、延安中部丘陵沟壑拦沙保土区尚有部分需求,从省份看甘肃涉及面积最大,其次是陕西、山西,宁夏、青海仅有少部分区有需求。

在多年平均降水量400mm以上、坡耕地分布相对集中、水土流失严重、人地矛盾较为突出的区域,按照近村、近路、近水的原则,推进坡耕地水土流失综合治理。围绕增强农业综合生产能力和发展农业特色产业,建设高标准梯田工程,因地制宜完善田间道路、坡面水系、灌排沟渠、蓄水窖池、沟边防护、植物护埂等配套措施。大力推进黄土高原地区旱作梯田建设。

新建梯田主要分布在2°~15°坡耕地上,以土坎梯田为主。临村、有条件配套水资源利用工程的区域建设1级梯田,其他区域以2级梯田为主,坡度较大的偏远山区以3级梯田为主,发展经果林。15°~25°的坡地结合地方农业种植结构调整需求,因地制宜采取修梯田并种植经济(果)林等措施。

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