辽西地区水土流失治理措施研究
2022-07-05尚佰晓李晓光
□ 李 菲 尚佰晓 李晓光
(1.辽宁省旱地农林研究所,辽宁 朝阳 122000;2.铁岭市生态环境事务服务中心,辽宁 铁岭 112008;3.辽宁省朝阳水文局,辽宁 朝阳 122000)
辽西(包括辽宁省四市:锦州、葫芦岛、阜新、朝阳)地处蒙古高原、冀北山地和辽西丘陵山区三大地貌单元的交错地带,由于特殊的地貌、降雨因素和各种不合理的人为因素影响,该区存在着严重的水土流失,造成耕地减少及土地生产力下降,区域生态系统严重退化,从而影响该区经济的可持续发展。保护好、利用好黑土地,从微观层面上有助于实现农民增收致富,促进农村经济发展;从宏观层面上对保障国家粮食安全有重要作用。针对近年来辽西地区黑土地变薄、变硬等不同程度的退化现象,辽宁省采取了调整种植结构、构建肥沃耕层、建设水土保持工程等一系列措施,自2018年以来累计治理黑土地退化面积达到110万亩,水土保持治理的阶段性成效显著。辽西地区本身属于半干旱地区,加上长期不合理的土地利用,使得水土保持治理的形势更加严峻、任务更加迫切。在这一背景下探索辽西地区水土保持治理的可行性措施具有重要的现实意义。
一、辽西地区水土流失治理现状
辽西地区是辽宁省农牧业生产的重要基地,总面积为501.11万公顷,其中山地丘陵面积333.46万公顷。该地区属于以低山、丘陵为主的半干旱地区,是辽宁省水土流失最为严重的地区。多年平均降雨量450~650mm,年内分布不均,降水多集中在7~9月份[1]。夏季集中降雨时容易出现比较严重的水土流失现象,加强水土流失治理尤为重要。近年来辽宁省在水土流失综合治理方面投入了大量的财力、物力、人力,形成了立体化的水土流失综合治理模式。由辽宁省林草局、省自然资源厅等多部门联合印发的《辽西北防风治沙固土三年攻坚行动实施方案》已经正式实施,其中明确提出“到2024年辽西北森林面积增加61万亩以上,森林覆盖率提升0.9个百分点;完成森林提质任务127.04万亩,辽西北森林单位面积蓄积量达到3.9立方米/亩、提高4.1%……”等一系列目标。除此之外,还采取水利工程措施与生态治理措施相结合,在植被稀疏地区大量种植山杏、锦鸡儿、紫穗槐、荆条等抗旱乔木、灌木,通过恢复植被减少水土流失。建设水土保持生态治理工程示范区,为推进流域治理的规模化、标准化提供了积极帮助。除此之外,辽西地区水土流失治理中十分重视新技术的应用,通过与科研院所联合,加大科技成果转化与投入,推广使用容器袋、营养钵、生根剂等一系列新技术,使水土保持治理取得了显著成效。
二、辽西地区水土流失治理存在的问题
(一)近堤坝农田水土流失治理的问题
近几年,辽西地区的有关部门坚持“绿水青山就是金山银山”的生态理念,对生态治理和水土保持等工作的重视程度有所增加。但是在农田水土流失治理中,由于投资渠道单一,投资力度不强,导致农田水土工程建设滞后。既有的一些农田防护工程或是因为规模较小,在水土流失治理中的作用不突出;或是因为年久失修,原本的水土保持功能减弱甚至消失。调查发现,辽西地区的许多农田水土保持工程均存在不同程度的破坏问题。特别是零散分布在偏远农村的中小型农田防护工程,因为维护管理资金不足,已经难以发挥作用。
(二)坡耕地水土流失治理的问题
辽西地区在坡耕地水土流失治理方面也采取了一些措施,例如修筑坡式梯田,通过发挥拦蓄坡面径流的方式达到保水固土效果。但是在实际应用中也存在一些问题,梯田坎占地面积偏高,虽然达到了水土保持效果,但是耕地面积明显减少,由于侵害了农民的利益而遭到抵制,难以推广。还有的则是坡式梯田改造工程中存在施工质量不过关的情况,埂坎规格缩水,埂间距太大,田面坡度没有降到标准要求。这种情况下也难以取得理想的水土保持效果,坡耕地的水土流失问题难以做到根治。除此之外,坡耕地水土流失治理措施单一化,未能做到因地制宜创新治理方法,也成为现阶段辽西地区坡耕地水土流失治理工作中亟须解决的问题之一。
(三)疏幼林地水土流失治理的问题
现阶段辽西地区在疏幼林地水土流失治理方面存在的问题主要有两点:其一是忽视前期调研工作,对需要进行改造、优化疏幼林地的内部情况缺乏全面了解。特别是一些分布在偏远山区的、规模较小的疏幼林地,在未进行认真调研的基础上套用其他地区的治理措施或工作经验,不仅没有取得理想的水土流失治理效果,反而造成了资源和资金的浪费。其二是配套的管理措施未及时跟进,附近村民春夏两季到林区放牧,秋季到林区砍树做柴,此类行为如不加以禁止,也会造成疏幼林地植被难以完全恢复,水土流失问题也无法得到根治。
(四)荒山荒坡水土流失治理的问题
近年来辽西地区在荒山荒坡绿化方面投入了大量的人力、财力,取得了较好的成绩。目前仍然有一部分地理位置偏远的、规模相对较小的荒山荒坡,未被纳入治理规划,这些地区的水土流失问题仍然严重。另外,在具体工作开展中,大量从外地引进绿化荒山所用树种,本土树种的使用比例较少,栽种以后也容易因为不适应本地气候环境而大量死亡。除此之外,像树苗栽种不规范、密度不合理等,也都是荒山荒坡绿化中存在的实际问题,影响了水土流失的治理成效。
三、辽西地区水土流失治理措施
(一)近堤坝农田的水土流失治理措施
1.植物护岸措施
对于河岸陡峭、弯曲较多的河道,在每年的7、8月份降雨集中时,由于河水流量暴增,河水夹杂着泥石冲击河道堤防,堤防被破坏后大量河水涌入农田造成破坏。对于此类情况,可在河道两侧种植柳树、紫穗槐等植物进行护岸(如图1所示),利用植物根系将岸坡的土石固定起来,增强对水流冲蚀的抵抗能力,达到保护农田、保持水土的效果。
图1 植物护岸结构图
2.石笼干砌石谷坊
在水土流失较为严重的支毛沟内,可以通过修建谷坊的形式避免水流冲蚀沟底,从而使河沟两侧坡脚逐渐趋于稳定,达到拦蓄泥沙、使沟道水流速度减缓的效果。修建谷坊除了能够起到水土保持作用外,对降低山洪、泥石流等灾害的发生也有积极帮助。根据谷坊形式的不同,又可分为浆砌石谷坊、石笼干砌石谷坊2种。以石笼干砌石谷坊为例,其结构形式如图2所示。
图2 石笼干砌石谷坊示意图
结合图2,该谷坊的平均高度为2.0m,基础埋深为0.5m。其中,地下埋藏部位分为2层,底层0.2m为石笼护坦,上层0.3m为石块。顶部宽度为1.0m,迎水坡比1:0.3,背水坡比为1∶0.8。
(二)坡耕地的水土流失治理措施
1.坡改梯
低山、丘陵的坡面受到雨水冲刷后,雨水夹杂着泥土沿着坡面向下流动,从而造成水土流失。通过“坡改梯”的方式,一方面是能将低山、丘陵的土地资源充分利用起来,扩大耕地面积,增加了农民收入;另一方面也能起到阻挡、治理水土流失的效果。在改造坡式梯田时应注意以下几方面:首先是科学选地。优先考虑那些地形稳定、土质较好的坡地,要求土层厚度在30cm以上,坡度尽量控制在20°以下,并且交通便利、靠近村庄,方便农民经营打理。其次是梯田沿等高线布设,为了方便灌溉,可以按照流水方向保持1%左右的坡度,对改善灌溉条件有积极帮助。最后是灵活调控坡改梯的规模,梯田建设数量应当与当地人口密度、群众生产生活需要相符合,避免造成土地资源闲置、浪费,对提高水土流失治理效果也有一定帮助。
2.退耕还果
在一些坡度较陡、土层较薄、立地条件较差的低山丘陵地带,不适宜进行“坡改梯”,可以因地制宜种植果树。通过提高坡面植被的覆盖率,既能增强涵养水源的能力,减少水土流失,同时还有助于优化产业结构,增加了农民的收入来源,进一步激发了农民种植果树绿化荒山的积极性。近年来,辽西地区引种栽培耐寒抗旱的果树新品种,在低山丘陵蓄水固土方面发挥了显著作用。按照株间距为2m、行间距为4m进行栽种,每1株树为一水平池,池埂高为30cm,宽度为20-25cm。在水平池的中间部位挖栽植坑,坑口为80cm×80cm的正方形,坑深50-60cm。挖坑时将土堆放在栽植坑的一侧,等到栽种树木后重新回填。
3.等高耕作
对于坡度在10°以下的缓坡耕地,使用等高耕作的方式也能起到减少水土流失的作用。特别是对于零散分布于坡面上,并且土层较薄的耕地,采用等高耕作模式放宽坡度,有利于改善立地条件、提高种植效益。处理方式为:垄向保持与等高线水平,发挥垄台截水功能、垄沟渗蓄功能,从而实现涵养水源、保持水土的效果。
(三)疏幼林地水土流失治理措施
辽西地区的很多山坡、丘陵地带虽然土层较薄,但是黑土中有机质含量较为丰富,部分野生植物的根蘖能力较强,如果能够提供良好的水土条件,可以使地表植被快速生长,甚至能够自然恢复成林。对于疏幼林地可采取以下治理措施:首先是开展深入调研,同时结合土地综合利用规划,编制疏幼林地封育治理方案,将郁闭度>0.4、树高在2.5m以下的矮林和灌丛地,或者是郁闭度≤0.3的疏林地保护起来。同时要求地方的林业、环保等有关部门,强化监管确保封育治理方案得以落实。为防止附近村民到林区放牧或者偷伐林木,还可以在疏林地外侧加装围栏(如图3所示),能够起到较好的保护效果。
图3 疏幼林地保护围栏设计图
(四)荒山荒坡水土流失治理措施
辽西地区一些人烟稀少的偏远地带,存在许多未开发、半开发的荒山荒坡,由于长时间无人打理存在较为严重的水土流失现象,也是水土保持治理的重点对象。应坚持“适地适树”原则,选择辽西地区的乡土树种;还应坚持“合理密植”原则,不同树种的栽植密度需要符合《水土保持综合治理技术规范》(GB/T-16453-2008)中的具体要求。随着人工栽种水土保持林面积的扩大,荒山荒坡水土流失问题得以解决,对改善当地自然生态也有积极帮助。
四、结语
水土流失综合治理工程建设是夯实藏粮于地、保障国家粮食安全、推进乡村振兴、加快农业现代化的需求,扎实做好水土流失综合治理是保护黑土资源和粮食安全的重要举措,同时对优化农村地区产业结构以及改善农村生态环境也有积极帮助。辽西地区近年来通过综合施策,水土流失治理初见成效。下一步要继续做好坡耕地的坡改梯、退耕还果措施、植物护岸措施以及疏幼林地保护和荒山荒坡治理等,切实提高水土保持能力,为农业和社会经济的发展奠定扎实的基础。