林草及封育治理措施设计——基于国家水土保持重点工程秦州区2021年项目

王田中

（甘肃省天水市秦州区水务局，甘肃 天水 741000）

1 项目建设的必要性

近年来，国家对生态环境建设越来越重视，加之秦州区有些流域水土流失还比较严重，为了近一步做好水土保持工作，改善生态环境，秦州区计划实施国家水土保持重点工程秦州区2021 年项目。秦州区某些流域内经常发生以沟头溯源型、沟底下切类型和沟岸扩张型为主的重力侵蚀以及溯源侵蚀，暴雨径流汇集后由沟头流入沟谷，导致沟头前进，沟岸扩张，不断蚕食土地，毁坏交通道路，现侵蚀沟道下切深度为2.4 m。项目区荒坡面积较大，每降暴雨，洪水泥沙俱下，造成沟道两岸冲刷严重，下游泥沙淤积，给当地生产建设和人民生命财产带来严重影响；加之郁闭度小于20%的疏幼林地较多，由于未进行保护，人畜破坏现象严重。因此，选择项目区进行水土保持重点工程建设显得尤为重要。通过对项目区内的荒坡实施林草种植措施，对疏幼林布设封育等工程措施，保护和改善自然环境，保持水土，保护耕地和村民生产生活安全，遏制本区域内的生态系统继续恶化趋势，提高荒坡土地的水源涵养效能，促进本地区的经济可持续发展等都有重要且迫切的意义。

2 项目区概况

国家水土保持重点工程秦州区2021 年项目选择在位于秦州区西部关子镇境内。地理位置在东经105°15·47.14″～105°21·50.37″，北纬34°33·54.59″～34°37·58.49″之间，土地总面积38.68 hm2，其中测算得到的水土流失面积36.09 hm2，占本重点工程项目区域总面积的93.30%。涉及关子镇的唐家山村、高炉子村、藉源村、岸峪村、流水村、石川村、董家山村等7 个行政村，总人口6 651 人，农业人口6 344 人，人口密度每平方米172 人[1]。针对重点工程建设区域的自然环境地形特点、长短期气候特征、山坡地区水土流失规律、当地的经济社会发展状况以及农田土地使用的实际状况，在充分征询乡镇领导和重点工程区内民众意见的基础上，对建设布局坚持以荒山荒坡荒沟整治为重点，工程与沟道整治相结合的原则，因人制宜，系统地整体规划，科学建设“生态修复、生态治理、生态保护”的三条战线。对项目区内立地条件较好、地形较缓的253.88 hm2荒坡区域营造水保林；对坡度大、生态环境较脆弱且易受干扰的1 526.12 hm2疏幼林进行封育治理，尽量利用大自然的自我修复能力恢复植被。

3 林草措施设计

3.1 设计原则

在对工程区实地外业调绘的基础上，根据自己几年来的水土保持和植树造林的工作经历，以项目本地的立地条件种类作为研究基础，同时也充分考虑到了项目区域内不同立地条件种类间的差异，并结合了现代的高水平种植科技，同时运用较为先进的造林植树技术进行本项目的设计。

（1）适地适树，因地制宜，以能够获得稳定分布和持续生态的林分环境，改善本项目的立地条件作为目标。

（2）提高造林成活率，以适合于自己生长发育的乡土树木和有过多年栽培的经验，选育出来的对本地自然环境有较强适应性的树木为主要的栽植树种。

（3）充分利用山地森林多营养空间的特点，建立稳定、长效的生态体系。

3.2 立地条件类型及适宜树种选择

针对本地的地形地貌、土质水分、农村的土地利用状况等主要因子，必须遵循“适地适树”的基本原则，针对各个立地类型条件，以适宜本地生长的乡土树种为主栽培树种，选择能够将生物种类和宏观生态特性统一的树种。

固水保林选用油松为宜。造林立地类型及树种表（见表1），适宜树种生态学特性表（见表2）。

表1 造林立地类型及树种表

表2 适宜树种生态学特性表

3.3 造林密度

栽培种间的密度大小，将直接影响造林的郁闭结构和林木种的成长和树林的分化。造林的密度确立的原则是以栽培种的特性和当地的立地条件等为基础。该方案是按《水土保持综合治理技术规范》（GB∕T 16453.2—2008）要求，确定的适合于造林种类的栽植密度，确定主要适宜造林树种的种植密度，水保林油松的种植密度按5 000 株∕hm2设计，即株行距1 m×2 m。

3.4 整地时间和方式

整地时间：整地时间安排在2021年春季进行。

整地方式：整地工程的标准以能够防御5 年一遇的大雨（即6 h 最大雨量）设计。在该项目区由于其地形、土质的立地条件较好，采用鱼鳞坑的整地方式。鱼鳞坑沿等高线海拔挖成半月或者类似半月的坑洞，并且相邻的两行呈现“品”字交替排列，椭圆形坑洞的规格设置为长径约0.6 m、短径约0.4 m、坑深（即埋于土下的高度）0.5 m，坑中取土，并在靠近山脚一侧的下沿，作弧状土埂（其中土埂形状中部高两端较低）；各坑分别再坡面上沿着等高线进行布设，坑间距按造林密度而定。因项目区规划水保林253.88 hm2，按株行距1 m×2 m 栽植，故鱼鳞坑整地共计1 269 400个。

3.5 苗木栽植

按作业设计，该水土保持林统一栽植容器油松。①立地条件类型：现状为植被稀疏的荒地，坡度小于30°，以褐色土为主，土壤水分条件一般，中度侵蚀，宜林；②整地方式：即采用上述整地方式即鱼鳞坑整地，整地时间选在2021 年春季进行；③造林方法及季节：采用植苗造林（油松纯林），沿等高线布设，遵守“三埋两踏一提”规则，埋土高出原根径3～5 cm；2021年春季造林；④栽植密度：5000株∕hm2（株行距1 m×2 m）；⑤苗木规格：营养袋（18×18 cm）苗，地径1.0 cm 以上，苗高50～60 cm；⑥苗木管理：a、苗木运输：将本栽植种用营养袋装车，按车行驶方向将营养袋在前，树冠向后的方式码放整齐；b、营养袋装车时需要注意小心轻放，并且在营养袋的下方用沙袋、土袋或草绳作为垫子；c、苗木装好后，使用透气的篷布或遮阴网对栽培苗进行全面的覆盖，以避免在运输的过程中油松的枝叶受风吹，出现失水或受日晒导致蒸腾作用过大，较远距离运输油松时，应定时对油松苗木喷施水，以补充苗木因蒸腾作用失去的水分；d、运输的苗木到达目的地后不能及时栽植的要做好遮阴、喷雾等管理；e、造林过程中应及时浇水，由于项目区降水量多，不再单独设计浇水措施，对于各种原因导致的成活率不合格的地块，应及时排查原因并进行补植。

4 封育治理措施设计

4.1 设计原则

对于项目实施区现有的疏幼林地，以封育保护为重点。在封育区加大宣传管护力度，充分发挥大自然自我修复能力来加快恢复生态，促进人与自然和谐共处。

4.2 封育范围

封育治理措施主要包括建设封育标志碑、封育界桩和封育围栏等。根据实地调查结果和项目区实际土地利用现状进行分析，封育范围主要对项目区境内坡度大、生态环境较脆弱且容易受到人、畜破坏的1 526.12 hm2疏幼林地采取全年封育。

4.3 封育界桩、封育标志碑设计

①封育标志碑：在封育治理区边缘共设置封育标志碑2 块。标志碑基础采用红砖砌筑，M10 砂浆抹面，墙身采用钢筋混凝土预制，基础高0.7 m、长2.8 m、宽1.4 m，墙身高1.2 m、厚0.1 m、宽1.5 m，中间布设直径8 mm 的结构筋10 根，碑面刻字并用红漆涂描；②封育界桩：在封育治理区边缘、交通要道、路口等醒目位置共设置封育界桩58 个，严禁放牧和乱采滥伐。界桩埋深0.5 m，地面以上桩身高度1.0 m。界桩规格为15 cm×15 cm×150 cm，内配4 根直径为8 mm 的钢筋，每隔20 cm 用钢丝固定一圈，界桩上刻“水保封禁界桩”六字并用红漆涂描。

4.4 封育围栏及立柱设计

①围栏：对封育治理的项目区周边为避免牲畜踩踏和其他人为损伤，通过建筑围栏和使用天然的陡坎等屏障进行封育。工程围栏大多布置于村落、道口，等人畜活动较为密集的区域，围栏布设时全长5 km。围栏采用五层刺丝围栏，纬线为高强度镀锌钢刺丝，最下层的纬线距地面10 cm，其余间距按20 cm、20 cm、25 cm、25 cm 的间距往上排列；立柱间设交叉斜拉线。②立柱：封育地块周边每3 m 设一立柱，共设立柱1 667根。立柱埋深0.7 m，埋深部分周围现浇混凝土固定，尺寸为30 cm×30 cm×40 cm，地面以上柱身高度1.1 m，地形起伏较大时，应适当缩短尺寸。立柱规格为10 cm×10 cm×180 cm，每个立柱内部配4 根直径约为8 mm 的钢筋作为支架，每隔20 cm用钢丝固定支撑[1]。

4.5 管护措施

（1）在封育治理区制定管理制度，落实相应的专职管护人员，禁止人畜破坏及动物的危害。

（2）积极与林业部门沟通，制定出本项目的封山育林管护制度及规定地方乡规民约，以加强镇村对于林木的管护管理。

（3）区、镇的水土保持预防监督站，需要严格按照《中华人名共和国水土保持法》，认真做好对本项工程建设实行的区域监管工作，把管护责任融入防治监察执法的日常管理工作之中。

该项目区设计封育治理面积1 526.12 hm2，布设封育标志碑2 个，封育界桩58 个，刺丝围栏5 km，立柱1 667根。

5 结论与讨论

由于项目区各种水土保持措施的落实，特别是本项目营造了水保林面积253.88 hm2，封育治理面积为1 526.12 hm2，累计各方面综合治理面积共达到了2 861.12 hm2，通过数据计算，本地区水土流失治理的程度，由现状的29.96%提高到79.28%，辖区内水土流失情况得到了合理遏制，土地利用状况也得以合理调控，生态环境进一步改善，使项目区内6 651人受益，取得了较好的生态和社会效益。

5.1 生态效益

5.1.1 蓄水保土效益

本项目的保土保水指数依据《渭河流域面积水利水保政策措施减水减沙效益分析研究结果和分析预测研究报告》附表（二）中的精神，并依据该研究结果中的渭河流域面积平水年项目政策措施减水减沙指数编制。其中水保林保水、保土取均值为51%和66%，封禁和谷坊保水、保土取均值为51%和56%。

该项目的实施期间，将增加治理土地17.80 hm2，据测算，待到各项措施都实现效果后，将每年增加储水能力8 385.72 万m3，年均新增保土438.35 万t，土壤侵蚀模数由4 270 t∕hm2降低到3 055 t∕hm2，项目区地表土壤径流绝大部分可以完成就地拦蓄或入渗，改变了本区域的地表土壤径流情况，从而提高了山区的土壤含水率，也提高了荒坡的防汛抗旱能力；实现了降低多雨期的洪峰流量，通过调整黄河支流的河川降雨径流，蓄浑排清，减少了河道洪水的含沙量；使部分地表降雨径流转换为地下水，提高了渠道的常流水位，对汛期防洪提供了调节作用，有效改变了水利环境。

5.1.2 改善环境效益

通过营造水保林，大大增强了项目山区的水土耐旱功能，同时提高了项目区土壤的有机质和植物必需微量元素的含量，从而改变了土壤理化特性，使土壤良好发生良性转变。

项目实施后，地区的森林树种网络覆盖范围将进一步提高，据统计资料证明，本项目实施后，地区林地树木覆盖度将从20.50%提高到了27.06%，林地树种郁闭度大幅增加，对地区小气候条件进行了合理调整，渭河支流流域以及周边地区的水分情况和热量状态等将明显提高，地区抵御天然灾难的力量将增强，地区单元面积自然生物产出也将会进一步提高，自然环境将明显改善。经过流域整治，项目区域内水土流失防治率从现状的29.96%提高到79.28%，更有利建立人、动植物和自然环境协调发展并和睦共处的良好环境。

5.2 社会效益

（1）项目实施后，所产生的良好的生态效益和经济效益，对项目区经济发展具有较大的促进。

（2）合理调节本地区的水土流失状况，降低下游的雨季的防洪压力。通过项目的综合治理经验，将可以建立比较完善的水土保持综合治理措施体系，同时水土流失对农田的侵蚀破坏以及地区山洪泥沙灾害也将得以根本性改善。

（3）通过改变农村区域的土地利用格局，促进农村各产业之间的良性循环。经过营造水土保持防护林与大规模封育整治，随着对水土资源科学合理的开采和使用，小流域单一或“典型”的单一种植业经营方式得到了突破，并向种、养殖、沼、肥、田一体的产供销一条龙的现代化农业生产集约化方式转变。

（4）沟道治理后，沟道的防洪防汛能力得到大幅度的提高，沿岸人民劳动群众生命财产安全将得到保证，对本地社会的稳定以及产业发展将起到积极的作用。

积极提升农业集约化经营管理水平，加大新科技的推广应用，从总体上，农、林、牧用地结构进行了合理的调控，使其比例更加科学合理。基本实现了农、林、牧诸业并存，综合发展，并最终通过农、林、牧产品的数量及其产值的增长，反映出土地资源总体效益的提高。经项目建设后的巩固发展，最终将构建起合理的土地利用体系，形成了完善的自然生态环境和农业经济稳步发展的良好区域，使得当地人民的生活得到极大的改善。

但由于项目实施期限较短，技术水平有限，项目实施质量还有待进一步提高，在今后的工作中，需做好项目后期效益评估、长期跟踪管理、后续项目申报实施等工作，使该项目发挥最大的效益，加快乡村振兴步伐。