植物篱技术在湖北坡耕地治理中的应用和效益分析

马根录

植物篱技术在湖北坡耕地治理中的应用和效益分析

马根录

（湖北省水土保持监测中心，武汉430071）

坡耕地是湖北省水土流失的主要策源地之一，坡耕地治理是小流域综合治理的重要组成部分。肯定了湖北目前采用最为广泛的坡耕地治理措施——坡改梯措施发挥的巨大作用，同时指出其存在的缺点。植物篱技术作为一种很有潜力的坡地持续利用技术，能把发挥坡地资源优势与防治坡地退化有机结合起来，在湖北坡耕地治理中应用前景广阔。

坡耕地治理；坡改梯；植物篱；湖北省

坡耕地是水土流失的主要策源地，坡耕地的治理与开发，不仅关系到水土流失防治和生态环境的改善，而且直接影响到山区农民脱贫与致富进程。因此，坡耕地治理与开发历来就是小流域综合治理的重要组成部分。坡耕地治理技术的研究与应用也是各级水土保持机构和部门的重要工作内容。植物篱技术作为坡耕地治理的一项重要措施，各级水土保持部门和技术人员进行了长期的研究和推广应用。本文就植物篱技术在湖北省坡耕地治理中的应用和效益作一些初步的分析。

1 湖北坡耕地水土流失现状

1．1降雨因素

湖北山区由于降雨集中、山高坡陡、坡面长，成土母质（主要为石灰岩和砂页岩）易风化等自然因素和人口密集、人为活动频繁等社会因素的影响，水土流失类型表现为水力侵蚀，水土流失过程表现为雨滴溅蚀、面蚀、细沟侵蚀和沟谷侵蚀4个阶段。同时，由于降雨时空分布不均，暴雨十分集中，多集中在5-9月，与农民耕作冲突，雨耕同季，加剧了水土流失的发生。

1．2坡耕地面积大

全省海拔400 m以上的山区面积占全省总面积的56%，50 m至400 m间的丘陵岗地面积占全省总面积的24%，丘陵山区面积占全省总面积的80%以上。据湖北省2007年农业统计年鉴显示，全省耕地面积38 334．4 km2，其中坡耕地面积6 317．8 km2，占耕地总面积的16．48%。在三峡库区秭归县、丹江口库区郧西县、桐柏山区的广水市等水土流失重点治理区，这一比例高达40%～50%（见表1）。大面积的坡耕地，导致山区水土流失加剧，生态环境恶化，土壤肥力下降，农业生产力低下。水土流失已成为制约新农村建设的首要障碍。大力整治坡耕地，加快水土流失治理步伐已成为新农村建设的迫切要求。

表1 湖北省耕地情况表Table 1 Farmland situation of Hubei Province

以地处三峡库区的秭归县为例，其自然经济状况是湖北省贫困山区的一个缩影。秭归县土地总面积2 427 km2，农村人口32．4万人，共有耕地27 092．2 hm2，其中≤2°平地467．4 hm2，梯地7 954．8 hm2，坡耕地18 670 hm2。水土流失面积1 253．51 km2，占本县国土总面积的51．64%，流失等级主要为轻中度流失，坡耕地、疏幼林和荒山荒坡为主要水土流失策源地。

根据湖北水土流失成因及特点，坡耕地治理通过增加植被、降低坡度、截短坡长等方法，开展坡改梯、植物篱等治理措施。据湖北省2007年水土保持公报显示，截止2007年底，全省已累计治理水土流失面积26 086 km2，其中坡耕地治理面积2 603 km2。以秭归县为例，从上世纪80年代以来，借助国家投入开展水土流失治理，累计治理水土流失面积1 064．34 km2，其中坡耕地治理面积达183．8 km2，共建设基本农田7 100 hm2，发展经果林11 280 hm2，人均基本农田达到了0．026 hm2，形成了以柑桔、茶叶为主的农村支柱产业，秭归县成为有名的“中国脐橙之乡”。但是，目前秭归县仍有水土流失面积1 253．51 km2，其中坡耕地18 670 hm2还没有得到治理，水土流失治理的任务还相当艰巨，坡耕地治理的难度越来越大，所需治理投入越来越高。

2 湖北坡耕地治理的主要措施——坡改梯分析

坡改梯是湖北省目前采用最为广泛的坡耕地治理措施，也是建设高产稳产基本农田的重要途径。由于雨量丰沛、降雨集中，且成土母质易风化或流失，在湖北山区大都采用石坎坡改梯技术，达到保水、保土、保肥的目的［1］。如秭归县现有8 422．2 hm2基本农田中梯地面积占基本农田的比例高达94．5%。

坡改梯及其水系配套工程最大的优点是见效快，不论是从增产效益还是保水保土效益都能在建成当年见效，是山区治理坡耕地，建设基本农田必不可少的措施。但也有其不可避免的缺点：一是工程量大。坡改梯施工主要包括清基、筑坎、保留表土、田面修整、表土还原等工序，不同坡度的坡地改成梯田，块石砌方量1 200～3 200 m3／hm2，土方量3 000～6 000 m3／hm2。由于施工工序较复杂，建设过程中对地表扰动较大，施工过程中如不加强管理，便会造成大量新的水土流失；二是投资巨大。据秭归县水土保持局在工程实施中统计，根据坡度变化，不包含坡面水系配套投资，石坎坡改梯投资在30 000～97 500元／hm2，丹江口库区石坎坡改梯投资在75 000元／hm2左右。工程建设投资除国家补助外，需大量的农民自筹，资金筹措难度大；三是建设工期较长。一般至少占用农田正常耕作1～2季，减少农民当季收入；四是暴雨等自然灾害对坡改梯工程的损坏比较严重。如房县2005年8月14日一次大暴雨就损毁坡改梯工程250 hm2左右；郧西县2007年7月28日一次特大暴雨，范围涉及3乡镇5条小流域，共损毁坡改梯工程80 hm2。

3 植物篱技术的应用和效益分析

3．1植物篱技术在湖北坡耕地的研究和应用进展

植物篱是一种传统的水土保持措施，为无间断式或接近连续的狭窄带状植物群，由木本植物或一些茎干坚挺、直立的草本植物组成。植物篱具有一定的密集度，在地面或接近地面处是密闭的，具有分散地表径流、降低流速、增加入渗和拦截泥沙等多种功能［2］。对于水土流失严重的山丘区来讲，植物篱不仅可以控制水土流失，而且可以增加产品产量、围栏养畜、美化环境，一举多得，生态效益、经济效益均十分明显。

植物篱技术的应用在国际国内都较早，主要用于农田边界划分或围栏牲畜。近年来，植物篱的应用更受到世界各国广泛关注和重视，尤其是在发展中国家，把植物篱作为一种实施土地利用发展规划的工具，与人民生产和生活紧密结合起来，充分发挥植物篱的生态功能和优势［3］。在湖北、湖南、广东、福建、四川等省都对植物篱进行了多年的研究与应用。

湖北省秭归县从上世纪90年代开始与华中农业大学、中科院地理研究所、香港中文大学等高校及科研院所合作，在探寻紫色岩地区水土流失规律的基础上，对植物篱的生物学特性和水土保持效益作了大量的研究和推广应用。掌握了紫穗槐、新银合欢等十多种适合南方种植的植物篱品种的生物学特性，探索出了“植物篱＋经济林”水土流失综合治理模式，并在全县坡耕地治理与改良中推广植物篱面积近1 400 hm2。界垭、夫子头两条小流域也因其独具特色的“植物篱＋经济林”治理模式和明显的治理成效被国家财政部和水利部命名为“十百千”示范小流域。在长江上中游水土保持重点防治（简称“长治”工程）七期工程中，植物篱作为一项专门措施列入“长治”七期工程的国家补助范围，为植物篱的大面积推广应用在政策和资金上提供了可靠保证。2007年丹江口库区及上游水土保持重点防治工程正式启动，在项目的设计和实施中大量地采用了“植物篱＋坡耕地”、“植物篱＋经济林”治理水土流失的模式，规划种植植物篱17 333 km。

3．2植物篱技术应用效益分析

植物篱技术应用于坡耕地治理，具有投资小、施工简单、操作方便等优点，能相当有效地减少坡面侵蚀量、径流量和坡面氮、磷养分损失量［4］。根据三峡库区秭归县在试验推广中得知：植物篱的投资一般包括种苗费和平茬修剪用工。种苗费一般为一次性投入2 000～2 700元／hm2，修剪年需投工60个／hm2左右，平均按7～10 a植物篱形成水平梯田推算，每公顷总投资为0．8～1．2万元，而每公顷水平石坎梯田投资需要3～10万元。同时，植物篱本身的产出效益也是石坎坡改梯无法相比的。试验表明：每株植物篱每年可向坡地提供0．5～1．5 kg的鲜枝叶绿肥；按移栽18 000株／hm2植物计算，植物篱每年可向坡地提供8 000～30 000 kg的鲜枝叶绿肥，若鲜枝叶按0．10元／kg计算，每年产出价值可达800元／hm2以上。所提供的枝叶绿肥改善土壤结构，增加土壤肥力的功效也是相当巨大的。固氮植物篱能使土壤全氮含量增加65%～103%［5～7］。

植物篱技术挡土成坎速度较快。秭归县通过对紫穗、新银合欢植物篱的观测，紫穗槐植物篱2 a可降坡3．5°，篱坎堆积高度平均为43．9 cm，最高可达51．5 cm。新银合欢植物篱栽种后1 a可降低坡度1．7°，形成坎高10．0 cm，第二年即可形成30 cm的坎高，坡度降低3．0°。其拦蓄径流、增加地表植被、减少水土流失的效果明显［8］。植物篱技术综合地解决了山区坡耕地水土保持和土壤培肥的问题和用地、养地的矛盾，是实现坡耕地可持续利用的一条重要途径。

植物篱技术还可与坡改梯、经果林等措施结合应用，增强蓄水保土效果。植物篱技术与坡改梯结合应用，既可弥补坡改梯工程的不足，也扩大了坡改梯特别是土坎坡改梯的应用范围。一是与石坎坡改梯结合应用，通过控制植物篱间距［9］，可以采用间坡石坎坡改梯的形式，既起到了保水保土的作用，也减少了单位面积的投资和投工；二是与土坎坡改梯结合应用，可极大提高土坎坡改梯的稳定性。湖北省由于降雨、地质和土壤等条件限制，土坎坡改梯稳定性差，采用植物篱护坎措施，可增加土坎的稳定性。2005年，秭归县在周坪河流域采用这一技术建设土坎坡改梯20 hm2，当年秋季完成土坎坡改梯并及时在田坎栽种植物篱，在第二年汛期来临前及时对植物篱加强培育管护，使植物篱迅速起到了护坎作用，到目前该流域土坎坡改梯工程保存完好。

3．3植物篱技术推广应用前景分析和意义

植物篱是一种很有潜力的坡地持续利用技术，它把发挥坡地资源优势与防治坡地退化有机结合起来，充分利用坡地因其坡度、坡向和坡位而具有的空间优势和环境类型优势来发展立体种植和多种经营，是实现坡耕地可持续利用的重要途径，在湖北坡耕地治理中应用前景广阔。但是，植物篱技术作为一项水土保持技术，在我国研究应用时间还不是很长，还有诸如植物篱生物学特性及其适应性问题、综合治理模式等值得今后进一步研究，此外，通过丹江口库区水土保持项目实施情况调研，由于植物篱措施在一定程度上还没有完全被人们所接受，所以在大面积推广应用上面还有待进一步研究。

［1］王礼先．水土保持学［M］．北京：中国林业出版社，1995：156-157．

［2］许峰，蔡强国，吴淑安，等．等高植物篱控制紫色土坡耕地侵蚀的特点［J］．土壤学报，2002，39（1）：71-80．

［3］邓智伟，伍世良．三峡库区等高植物篱之成本效益分析［J］．资源科学，2004，（增刊）：35-36．

［4］许峰，蔡强国，吴淑安，等．三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例［J］．地理研究，2000，19（3）：303-310．

［5］郭忠录，钟诚，蔡崇法，等．等高植物篱／大豆间作根系相互作用对生长和氮素吸收利用的影响［J］．植物营养与肥料学报，2008，14（1）：59-64．

［6］丁树文，王峰，蔡崇法，等．两种绿篱植物对作物养分吸收的影响［J］．资源科学，2004，26（增刊）：156-160．

［7］张炎周，唐亚，陈克明，等．等高固氮植物篱中套种桑树的桑叶产量及生物产量［J］．应用与环境生物学报，2001，7（4）：303-307．

［8］赵爱军，许克翠，彭业轩．紫色土坡耕地栽种植物篱笆防治水土流失的试验初报［J］．中国水土保持，2004，（11）：23-25．

［9］许峰，张光远，吴淑安，等．坡地等高植物篱带间距对表土养分流失影响［J］．土壤侵蚀与水土保持学报，1999，5（2）：23-29．

（编辑：赵卫兵）

Application and Benefit Analysis of Hedgerows Technology in Sloping Farmland Improvement of Hubei Province

MA Gen-lu（Center of Soil and Water Conservation Monitoring，Wuhan 430071，China）

Sloping farmland is one of the major sources of soil erosion in Hubei Province，and also a important portion of minor watershed improvement．A slope modified to a terraced field，which is the most widely used sloping farmland measure in Hubei Province，has great advantages，and the shortcomings are also pointed out．The hedgerows technology，a potential technology for sustainable use of sloping farmland，organically combines resource dominance with degradation prevention of sloping farmland，and has bright application prospects in sloping farmland improvement of Hubei Province．

sloping farmland improvement；a slope modified to a terraced field；hedgerows technology；Hubei Province

S157

A

1001-5485（2009）03-0009-04

2008-10-24

马根录（1974-），男，陕西渭南人，高级工程师，主要从事水土保持工程管理工作，（电话）027-87221707（电子邮箱）xiaoma xg＠163．com。