白银市黄河流域水土流失治理成效及蓄水保土效益分析

何 勇

(白银市水土保持总站，甘肃 白银 730900)

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，根据《中国水土保持公报(2020年)》，截至2020年底，全国共有水土流失面积269.27万km2。经过几十年大规模的水土流失综合治理，黄河流域泥沙输移量已减少90%[1]。长期持续的大规模水土流失治理尤其是退耕还林还草工程的实施，使黄土高原整体植被覆盖度明显增加，入黄泥沙量大大减少。然而生态治理需要分区量化施策，科学配置水土保持措施类型、结构与模式，使之匹配于水资源承载力，保证人工生态系统的稳定性[2]。2019年9月18日，习近平总书记在郑州主持召开了黄河流域生态保护和高质量发展座谈会并发表了重要讲话，对加强黄河流域生态保护和高质量发展提出了新要求。因此，水土保持工作必须转变思路和理念，把水土流失治理、生态环境改善与农民增收、脱贫致富和流域高质量发展作为同等重要的任务，通过生态治理让人民群众充分享受绿色福利，通过生态惠民、生态利民、生态为民，使水土保持在黄河流域高质量发展中发挥重要作用[3]。

白银市黄河流域地处陇中丘陵沟壑蓄水保土区，在全国生态安全格局中，居于“北御风沙、南保水土”的关键环节，生态地位极其重要。从1985年5月恢复白银市建制以来，市委、市政府始终把水土保持作为改善山区生产、生活、生态条件，推动经济社会高质量发展的基础工作常抓不懈，根据白银市水土流失规律提出了“南保水土、中建绿洲、北御风沙”的治理思路，以小流域治理为单元，以坡耕地水土流失治理为重点，结合治沟骨干工程、土地整治工程、生态绿化工程、退耕还林还草和封育治理等综合措施，加快水土流失治理。多年来在国家各项政策、资金的支持下，水土流失治理取得了显著成效。基于此，本研究依据白银市1985—2021年的水土保持措施和水土流失统计数据，定量分析了白银市水土流失现状和水土流失治理面积动态变化，并对白银市实施的水平梯田、水保林、退耕还林还草等不同类型水土保持措施动态分布特征做了详尽分析，同时对白银市水土保持蓄水保土效益进行了估算，以期为白银市黄河流域水土保持高质量发展提供指导和参考依据。

1 研究区概况

白银市(103°33′～105°34′E、35°33′～37°38′N)位于黄河上游、甘肃中部，地处陇西黄土高原、祁连山东延余脉和腾格里沙漠三大区域过渡地带，海拔1 275～3 321 m，属温带大陆性干旱半干旱气候区。区域内年均降水量240 mm，呈北低南高趋势，60%的降水集中在7—9月；年均气温8.7 ℃，年均蒸发量1 900 mm，日照时数2 600 h，无霜期152 d。境内主要河流有黄河干流及其三大支流祖厉河、渭河、清水河水系，黄河呈“S”形贯穿全境258 km，区域内黄河流域面积占白银市土地总面积的95.82%。土壤类型有灰钙土、黑钙土、灰褐土、亚高山草甸土，植被类型分为荒漠、荒漠化草原、干旱草原及草甸草原，人工林以油松、侧柏、落叶松、刺槐、山杏、杨树、旱柳、沙棘、柠条等树种为主。

2 数据资料与研究方法

2.1 数据资料

2013、2020年水土流失面积数据分别来源于2013年第一次全国水利普查统计结果和《2020年甘肃省水土保持公报》。1985—2021年白银市水土流失累计治理面积，水平梯田、水保林、荒坡种草、封育治理和引洪漫地等水土保持措施治理面积数据来源于《1985—2000年甘肃省水土保持统计资料汇编》《2001—2021年白银市水土保持年报》。

2.2 研究方法

采用Excel 2010，统计原始数据、作图，分析水土流失面积动态变化；应用SPSS 21.0对白银市各县(区)水土保持措施面积进行方差分析；按照《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T 15774—2008)和张富等[4]研究成果确定的蓄水保土指标及水保措施保存率，对白银市主要水土保持措施的蓄水保土效益进行分析计算。

3 结果与分析

3.1 白银市水土流失面积动态变化

对比分析白银市2013、2020年水土流失面积，结果显示：全市水土流失面积由14 520 km2减少为7 420.24 km2，减幅为48.90%；各侵蚀强度面积占全市土地总面积的比例也呈减少趋势，其中轻度侵蚀面积减少最多，由46.64%减少至19.83%，其次是中度侵蚀面积，由10.79%减少至7.13%(见图1)。

图1 2013、2020年白银市各侵蚀强度面积占土地总面积的比例

截至2020年底，白银市会宁县水土流失面积最大，为2 271.32 km2，土壤侵蚀以水力侵蚀为主，其中轻度侵蚀面积最大，为847.53 km2，其次为中度侵蚀面积，为500.48 km2，强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积基本相同；景泰县水土流失面积为2 247.27 km2，土壤侵蚀以风力侵蚀为主，其中轻度侵蚀面积显著高于其他侵蚀强度；靖远县水土流失面积为1 945.12 km2，其中极强烈及剧烈侵蚀面积占比低；平川区水土流失面积为704.79 km2，以轻度和中度侵蚀为主；白银区水土流失面积最小，为251.74 km2，以轻度侵蚀为主(见图2)。

图2 2020年白银市各县(区)土壤侵蚀面积

3.2 白银市水土流失治理面积动态变化

1985—2021年的36年间，白银市累计水土流失治理面积呈逐年增长趋势(见图3)，从1985年的1 928 km2增至2021年的7 863.33 km2，增长率达307.85%，水土流失治理面积年均增加164.87 km2，年均增长率8.55%。其中，1985、1995、2003、2018、2021年水土流失治理面积增加量大，均达到300 km2以上；1993年水土流失治理面积最小，仅为56.6 km2。白银市各县(区)累计水土流失治理面积差异显著(见图4)，其中会宁县累计水土流失治理面积显著高于其他4县(区)，并呈逐年上升趋势。

图3 1985—2021年白银市水土流失治理面积动态变化

图4 1985—2021年白银市各县(区)累计水土流失治理面积动态变化

3.3 不同水土保持措施面积动态变化

水土保持措施通过增加地表植被覆盖、减缓地表径流、保水固土、改善土壤质量和植被生长状况等，减少水土资源流失，提高生态系统服务功能[5]。1985—2021年白银市实施的水土保持措施面积呈逐年递增趋势，方差分析结果显示：不同水土保持措施实施面积差异显著，其中水保林、水平梯田和荒坡种草是水土流失治理主要措施，年均占比分别达到30.42%、24.99%、20.41%(见图5)。

图5 1985—2021年白银市不同水土保持措施年均占比

1985—2021年白银市不同水土保持措施累计面积动态变化见表1。由表1可知，在1985—2021年白银市水保林实施面积呈阶梯式增长，且显著高于其他措施，由574.00 km2增长至2 797.49 km2，年均增长10.76%。其中，退耕还林主要实施期在2001—2009年，这项措施是从保护和改善西部生态环境出发，将易造成水土流失的坡耕地和易造成土地沙化的耕地，因地制宜地造林，恢复林地，截至2021年底白银市退耕还林面积达354.50 km2。1985—2021年白银市水平梯田面积呈逐年增长趋势，由529.10 km2增长至 2062.83 km2，年均增长8.05%。水平梯田是白银市治理水土流失的一项重要措施，解决了因退耕还林后人均耕地减少的问题，以及坡耕地水土流失导致的土地生产力下降的问题[1]，不仅有效防治了水土流失、减少入黄泥沙、改善当地生态环境，而且保持了土壤养分，使耕地提质增效，增强粮食生产和保障能力[6]，为治理黄河和促进白银市经济社会的可持续发展，起到了很好的支撑和保障作用。1985—2021年白银市荒坡种草面积由285.00 km2增长至1 599.80 km2，年均增长12.81%，其中退耕还草面积由49.90 km2增至411.70 km2，年均增长20.14%。封育治理是减少人为和牲畜的干扰、自然恢复植被的措施，其面积由77.40 km2增长至642.80 km2，年均增长20.29%。引洪漫地主要是在20世纪80年代实施的，其面积1985年为115.50 km2，1995年达到183.90 km2，后再未实施该项措施。其他措施主要包括沟坝地、条田、农耕措施及其他类型林地等，其面积先增加后减少，不稳定。

表1 1985—2021年白银市不同水土保持措施累计面积动态变化 km2

3.4 白银市主要水土保持措施蓄水保土效益分析

水土保持效益是水土流失防治的出发点和最终的落脚点，可在一定程度上反映水土保持措施对自然和人类生存环境带来的有效结果[7]，其中蓄水保土是各项水土保持措施所发挥的最为重要的效益。通过计算分析，白银市1985—2021年实施的水平梯田、水保林、荒坡种草和封禁治理等水土保持措施蓄水量分别为7.78、1.47、2.21、3.00亿m3，累计蓄水约14.46亿m3[见图6(a)]；保土量分别为3.76、1.85、1.22、0.09亿t，累计保土约为6.92亿t[见图6(b)]。这结果与李宗杰等[8]对甘肃省的研究结果一致。根据张富等[9]的研究结果，祖厉河流域2001—2013年输沙量减少趋势明显。水保林和水平梯田在水土流失治理中发挥着重要作用，在未来水土保持高质量发展中应继续营造高质量水保林，修建高标准梯田，改造老旧梯田。蓄水保土效益的取得主要原因是近年来在国家相关政策的大力支持下，白银市实施了大量的水土保持措施，为当地的生态环境改善起了很重要的作用。

图6 1985—2021年白银市水土保持措施蓄水保土效益

4 结 论

(1)2013—2020年，白银市水土流失面积显著减少，减幅为48.90%，不同侵蚀强度面积也显著减少。各县(区)水土流失面积表现为会宁县>景泰县>靖远县>平川区>白银区。

(2)1985—2021年白银市累计水土流失治理面积呈逐年增长趋势，年均增长率达8.55%；各县(区)水土流失治理面积差异显著，会宁县累计水土流失治理面积显著高于其他县(区)，并呈逐年增长趋势。水保林、水平梯田和荒坡种草等水土保持措施是水土流失治理的主要措施，占比分别达到30.42%、24.99%、20.41%。

(3)白银市1985—2021年实施的各项水土保持措施累计蓄水约14.46亿m3，累计保土约为6.92亿t。各项措施蓄水效益表现为水平梯田(7.78亿m3)>封育治理(3.00亿m3)>荒坡种草(2.21亿m3)>水保林(1.47亿m3)，保土效益表现为水平梯田(3.76亿t)>水保林(1.85亿t)>荒坡种草(1.22亿t)>封育治理(0.09亿t)。