吉木乃县水土流失现状及治理对策

2023-03-08花永辉

黑龙江水利科技 2023年1期

花永辉

（新疆水利水电科学研究院，乌鲁木齐 830049）

吉木乃县位于新疆维吾尔自治区最北部，处于准葛尔盆地的北缘，阿勒泰地区的最西部。该地区地理位置优越，具有丰富的水、土、光、热等自然资源[1]。但由于人类对自然资源的过度索求，导致大量植被被破坏，生态环境失衡，进而加重了洪水、干旱等一系列自然灾害，水土流失问题日益严重，生态环境日趋恶化。脆弱的生态环境成为制约着该县的农牧业可持续发展的主要原因之一。因此，治理水土流失，防止土地沙化，修复恶化的生态环境已成为该县经济发展的关键性问题。

1 研究区域概况

吉木乃县属新疆维吾尔自治区，坐标为N47°00’～47°59’，E85°33’～87°09’。区域内地貌复杂，主要以山地、丘陵、平原戈壁为主。全县总土地面积8222km2。该地区气候干旱且降雨集中，年降水量190 mm，夏季降水量占全年的60%～70%，年蒸发量2200 mm，约为降水量的11.57 倍。吉木乃县畜牧业发达，牧业用地占全县总面积的78.49%，耕地和林业面积占总面积3.03%；水域仅占总面积0.38%。该县全年来水集中在4、5 月份融冰雪形成的洪水和7、8 月份暴雨汇集的洪水，冬季多断流，地表水年平均径流量为9100 万m3。农业灌溉主要依赖河流，用水量占全年来水量的80%左右。由于气候影响，该地区多草场，森林覆盖率低，仅1.06%。

2 水土流失分布与现状

据遥感调查，吉木乃县水土流失总面积为3524.6km2，占国土总面积的42.87%。其中水蚀面积为1119.42km2，占全县水土流失面积的31.76%；风蚀面积2381.8 km2，占全县水土流失面积的67.58%；冻融侵蚀23.4km2，占全县水土流失面积的0.67%。

3 水土流失的危害

3.1 洪涝灾害频繁，蚕食耕地，破坏基础设施和生产

吉木乃县一般年份洪水季节主要集中在4-5 月和7-8 月。4-5 月，融雪引起的洪水流量小且洪峰起涨较为缓慢；7-8 月，暴雨引起的暴雨型洪水流量大且洪峰涨势幅度大，具有极强的突发性，同时水流中夹带的大量悬移质和推移质泥沙，对洪水流经的地区造成极大破坏性和危害性。如1994 至1999 年，乌拉斯特河、托斯特河及其支流连续发生洪水，大量农田、草场、民房被毁，沿途的基础设施和工农业生产被严重破坏，给群众生命财产带来了极大损失。

3.2 土地荒漠化日趋严重

由于人类活动的开展带来的过度开垦、超负荷放牧等问题，使得当地原生植被逐年递减，不仅极大地削弱了植被的防护功能，同时严重影响了土壤的抗侵蚀能力，导致全县的“三化”草地面积（约占草地面积的63.6%）急剧增加，严重制约农牧业的发展的同时也加重了风沙问题[3]。目前，该县土地荒漠化日趋突出，主要集中在县境北部洪积扇边缘地带和北部库木托拜沙漠区部分地带，其面积已达1665 km2，占水土流失面积的47.23%。在此区域，一遇大风天气，风起沙扬，极易形成沙尘暴，加之境内缺乏植物等天然保护屏障，而土地荒漠化治理程度又低，致使沙尘暴危害程度高、波及范围广，给县境内群众生活及农牧业生产造成了极大不便和威胁。

3.3 生态环境恶化，自然灾害增多，人类生存环境受到威胁

吉木乃县地处萨吾尔山北麓，准葛尔盆地、库木托拜沙漠边缘，特殊的地理位置和气候条件决定了其生态环境的脆弱性[4]。由于人类生产生活所需，砍伐林木、草地超载、植被遭到破坏等现象时有发生，加剧了水土流失。近年来，该地区土地荒漠化、风灾、旱灾、洪灾出现的机率增加，加深了不断增长的人口与逐渐降低的土地承载力之间的矛盾，人类生存环境受到威胁。

4 水土流失的影响因素

吉木乃县水土流失的形成因素可分为自然环境因素和人为因素两方面。自然因素包括地形地貌、气象因素、土壤性质和植被状况等；人为因素主要是开矿修路、陡坡开荒、滥伐滥牧等，在破坏生态环境的同时也加剧了土壤侵蚀程度，并由此产生了新的水土流失[5]。

4.1 自然因素

4.1.1 地形、地貌因素

吉木乃县地处准葛尔盆地北缘、萨吾尔山脉北麓，地势南高北低，南部主以山区为主，北部则是平原区。由高山至平原盆地大致又可分为：高山冰雪作用带、中山流水作用带、低山干燥剥蚀带、山前戈壁砾石带、冲积平原带、风积沙漠带，具体见表1。

表1 不同地貌类型的侵蚀及特点

4.1.2 气候因素

气候因素是决定水土流失程度的外动力因子。吉木乃县地处内陆干旱区，年际温差大，冷热交替导致地表岩石因热胀冷缩而不断碎裂、分解，加速了风化剥蚀速率，为水土的流失提供了长期的物质来源[6]。该地区降水量小而蒸发量大，致使地表长期处于干旱状态，土质结构松散，土壤抗蚀侵蚀能力较弱[7]。加之乌拉斯特河流域北部冲积平原区处于老风口风线上，风能资源丰富，最大风速达28m/s，年大风日数平均132.5d，一般风速＞10m/s，为风蚀的产生创造了极佳条件。

降水是导致山区水土流失的主要外动力因子。新疆水力侵蚀最剧烈的地区主要集中在低山带和山麓带[8]。该区年降水一般在300 mm左右，且多为阵发型降水或暴雨形式，而区域内土壤多由第四纪松散堆积物组成，植被覆盖率不到25%，在降水和地表径流的作用下极易发生面蚀、沟蚀，形成了大面积独特的劣地景观。

4.1.3 土壤与植被因素

乌、托两河的河床及两岸土壤多为粉质沙土或砾质沙土，具有孔隙大，垂直节理发育等特点，易在横向及垂向上发生侵蚀，从而引发水土流失[7]。灌区及灌区周边荒漠区有少量风沙土和带状沙丘分布，土壤质地多砂质和粉质，由风蚀引起的水土流失问题较为严重。

植被是影响土壤侵蚀的重要因素之一，其类型和盖度等可作为敏感因子在一定程度上决定水土流失程度。吉木乃县灌区周边荒漠地带，植被覆盖度一般在10%～25%，土地裸露程度高，植被类型为荒漠灌丛，该类型植被结构简单，种类单一，被破坏后修复难度大，是发生风蚀的主要区域。

4.2 人为因素

随着人口的逐年增长和社会经济的不断发展，人为活动对土壤侵蚀的加剧作用不断加强。一方面，毁林开荒、过度放牧、开矿筑路等行为不仅破坏了植被，而且占用了大量的耕地，诱导了新的水土流失产生，导致生态环境进一步恶化。人口的增长引起对粮食等物质的需求日益增加，但落后的生产水平和低效的产业结构使得人类不得不对自然资源过度索求，毁林、毁草垦荒等现象屡见不鲜，再加上不科学的田地经营管理措施，引发土壤次生盐渍化，土壤质量下降，加速了土地沙化。

5 水土保持对策措施及建议

根据吉木乃县的水土流失特征、分布规律及成因，采取以小区域为单元，进行针对性的治理。

5.1 荒坡地治理

低山区、丘陵地带的荒坡地，土壤侵蚀较剧烈，侵蚀泥沙主要来自土壤表层基岩风化剥落的碎石、岩屑和风沙沉积物，因此需植被措施和工程措施相结合。可在河谷、沟谷和靠近水源的山丘坡脚地带建设植被带，配置水土保持效益较高的林灌草；在山前，布设导流堤、排洪渠、引洪漫地措施，将洪水引至戈壁中的低洼地或沟槽中，使泥沙沉积淤地，防止输往下游；在低山丘荒坡地，应沿地形等高线修建水平沟或鱼鳞坑，引水灌溉，植树种草等。

5.2 浅山及沟谷治理

为防止水蚀进一步加剧，降低侵蚀泥沙输送量，该区需以拦沙为主。可在侵蚀泥沙集中的泥石流沟谷修建各类拦沙淤地坝等拦沙工程以达到巩固沟床、拦蓄洪水泥沙的目的；对于一些侵蚀程度较小的冲沟，可设置系列透性拦沙坝，通过层层设障来调整沟床侵蚀基准面，降低泥沙来源；在沟谷或坡面处，还可修建沟头防护和各种小型工程，从而构建高效的小流域综合防治体系。

5.3 坡耕地治理

吉木乃县的坡耕地面积小，仅在浅山丘陵区分布，且坡度低，一般在2°～7°。故可逐步把缓坡地改建成宽面水平条田，配合各种保土耕作措施即可。

5.4 河岸侵蚀治理

吉木乃县河沟较多，河面宽阔，由于水土流失严重，水流携带大量泥沙并在下游河道中淤积，导致河床抬高、水流弯曲、摆动较大增加了河流对两岸的冲刷力度[10]。因此对河岸的保护是防治水土流失的重点。可在河（沟）道两岸易受洪水冲刷的地方，修建各种防洪堤坝，如铁丝石拢、浆砌石、干砌石、柳桩与梢捆护岸、砼桩与梢捆丁坝等，防止水流对河岸的进一步侵蚀，保护周边农田、村庄和设备设施。

5.5 风沙区治理

吉木乃县由北向南均受风蚀威胁，沙埋、沙化吞蚀大量农田和牧场。因此，防风固沙是风沙区治理的主要任务。为防止沙丘前移，可在外围建造林带以防风固沙；而半固定的沙丘间低地，防止沙丘活化，可成片营造以灌木为主的生态林，并种植芦苇等适宜于该地区自然条件的乡土植物；在农地周围，可营造农田防护林网，同时应注意林网和林带应达到带、片、网相结合，乔、灌、草相配合，为该地区农牧业的可持续发展创造良好的条件。