黄土高原水土流失的治理

2011-12-29 00:00:00唐述建
地理教育 2011年10期


  一、水土流失现状及其造成的危害
  1.水土流失现状
  (1)水土流失面积广、强度大。目前,黄土高原地区总面积64万km2,水土流失面积达到45.4万km2,其中年侵蚀模数大于5 000吨/km2的强度水蚀面积为14.65万km2,占全国同类面积的38.8%;年侵蚀模数大于15 000吨/km2的剧烈水蚀面积为3.67万km2,占全国同类面积的89%。严重的水土流失,形成了黄土高原千沟万壑、光山秃岭的景象。黄土高原输入黄河下游的泥沙多年平均为16亿吨,其中有4亿吨淤积在黄河下游的河道上,平均每年淤高10cm,造成下游河床高出两岸地面3~10cm,最高处达15cm,成为举世闻名的“地上悬河”,使1亿多人口受到洪水的严重威胁。黄土高原地区范围广,面积大,而且水蚀、风蚀强度十分严重。每年进入黄河的泥沙相当于尼罗河、密西西比河、亚马孙河和长江4条大河输沙量的总和。
  (2)水土流失速度快。黄土高原目前每年流失土层1cm,流失速度比形成速度快100多倍至400倍。黄土高原在240万年前形成时,每100年沉积1cm,黄土最厚处达400m。水土保持专家说,土壤基本上是一种不可再生资源。据科学研究推算,在自然状态下要形成1m厚的土壤,需要1.2万年~4万年,即形成1厘米厚的土层需要120~400年。
  2.水土流失的危害
  (1)土壤肥力降低、土地退化严重。据水土保持部门观测,在黄土高原常年平均流失的16亿吨泥沙中,含有氮、磷、钾总量约4 000万吨,这就使黄土地生产能力大大降低,甚至失去生产能力,从而导致和加剧贫困;同时人口大幅增加,毁林开荒,进一步加剧了土地的退化。水土流失使坡耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”,致使土地日益瘠薄,而且使土壤理化性状恶化,土地的透水性、持水力都下降,加剧了干旱的发展。
  (2)农田破坏更加严重。由于水土流失的加剧,致使黄土高原沟壑发展速度十分惊人,其沟壑密度一般在2~5km/km2以上,有些地方可达6~8km/km2以上,切割深度可达100~200m以上,地面裂度多在20%~50%左右,最高可达65%以上,这就意味着沟壑面积越来越大,农田面积被支解得越来越小,农田破坏越来越严重。
  (3)气候条件更加恶劣。黄土高原的气温和降水量的地理分布都呈自东南向西北递减的趋势。就气温来看,黄土高原深居内陆,气候大陆性强,气温日较差大,在10℃~25℃之间。就降水来说,黄土高原的年降水量基本上介于400~600mm之间,而且降水集中在七、八、九三个月,占全年降水的60%,往往以暴雨的形式出现,其它季节降水少而蒸发强烈,干旱问题比较普遍。随着黄土高原水土流失的加剧,林草地所占比例严重下降。乱垦滥伐现象,使原本恶劣的气候条件更加严重,而气候条件的恶劣更加剧了水土流失,形成一种恶性循环。
  (4)生态系统遭到严重破坏。50年代以来,黄土高原开展了大规模的水土保持工作,使黄土高原生态环境局部得到改善,但整体恶化趋势尚未根本遏制,治理难度相当大。据研究,过去黄土高原地区林草措施保存面积仅为统计面积的30%左右,而且多为幼年林或者近于衰败的低效林,人工造林地区都不同程度地出现了土壤水分欠缺、林木生长受抑的现象。
  (5)泥沙淤积河道,旱涝灾害不断。黄土高原大量的水土流失,每年有4亿吨泥沙被冲刷淤积在河道上,致使河道以很高的速度淤高,使下游河床高出河岸地面,易造成河道两岸洪涝灾害的发生;同时由于严重的水土流失,大部分降水以地表径流白白流走,地下水补给严重不足,干旱加重。
  二、水土流失成因
  1.自然因素
  (1)黄土特性。黄土的粒度成分以粉砂粒(0.05mm~0.005mm)为主,而粉砂粒中又以粗粉砂占绝对优势,约占总重量的50%以上。黄土的特性决定了它胶结疏松,孔隙度大,分散率高,土粒在水中极易分散悬浮,土块遇水后,迅速崩解。黄土的颗粒性、粉砂性、疏松性是黄土高原水土流失的内在原因。
  (2)地形因素。地形制约着土地利用和水土流失程度,黄土高原长期的水土侵蚀切割,塑造了残塬、梁、峁和沟谷等多种地貌形态。在各种雨强的情况下,一般侵蚀量与坡度成正相关。地面坡度是决定径流冲刷能力的基本因素,径流的大小决定于径流的数量、深度和速度。而流速大小又取决于地面坡度,在一定范围内,地面坡度愈大,水土流失也愈严重。
  (3)降水因素。在干旱半干旱的黄土高原地区,降水稀少,蒸发旺盛,水面蒸发是降水的2倍多,而且降水集中、强度大、暴雨多。黄土高原年降水量一般在400~600mm,但分布极不均匀,主要集中在7~9月,占全年雨量的60%~75%。据测定,每次暴雨所产生的侵蚀量一般为750吨/km2,占全年侵蚀量的40%,甚至高达90%。暴雨侵蚀次数占侵蚀性降水次数的70%以上,因此,暴雨形成的径流是黄土高原水土流失不断发展的主要动力因素。
  (4)新构造运动的影响。新构造运动对黄土高原水土流失的影响,可以分为直接作用—地震和间接作用—地壳抬升两种侵蚀基面变化。由于黄土结构疏松,黄土层垂直节理发育,地震引起的滑塌和崩塌现象普遍。地壳抬升引起的侵蚀基面变化,以及因此引起的地形能量变化,是新构造运动影响水土流失的主要方式。
  2.人为因素
  (1)毁坏植被,陡坡耕种。黄土高原地区绝大多数是自然地理条件很差的贫困地区,人口素质低,人口增长速度快,为解决基本的粮食及温饱问题,农业单一经营、广种薄收、粗放耕作,乱垦滥挖现象十分严重。在黄土高原上,30%~40%左右的地方都是荒山秃岭,给人留下满目疮痍的景象,有的地方由于过垦山坡,表土流失严重,基岩显露,形成“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环。一旦天然植被遭到破坏,土壤侵蚀现象就会迅速蔓延,原来平坦而连片的土地,不久就会变成一个个孤立的塬、梁、峁地形,呈现千沟万壑、支离破碎、荒山秃岭的苍凉景象。
  (2)过度放牧,减少植被覆盖率。长期以来,由于放牧强度的增大,严重影响了草地的覆盖率,限制了草场资源的再生速度,人工草地是黄土高原产草量最高的草地,可达7.81吨/km2。由于改良草场与人工草场所占比例相对于自然草场要小得多,因此超载放牧对草场的破坏程度十分大。
  (3)各项工程建设中的不合理利用土地。随着经济的发展,开矿、修路、建厂以及其它工程建设迅速发展,大量弃土、弃渣进入河道,增加新的产沙来源。黄土高原地区矿产资源种类多,开采过程中缺乏合理的规划和水土保持工程措施,滥倒弃渣现象十分严重,造成的水土流失问题日益严重。
  三、水土流失治理措施
  1.生物措施
  黄土高原地区过度农垦、放牧、樵采是植被破坏、水土流失的主要原因。应因地制宜,通过植树种草、合理采伐等直接恢复植被,发展小水电,以煤、天然(气)代柴,利用风能、太阳能等新能源,间接恢复植被加以解决。
  2.工程措施
  工程措施主要包括修水平梯田、打坝淤地、耕作等措施。例如,根据黄土高原现状,在一些缓坡上建设水平梯田,能平整土地、减少水土流失,有利于保水、保土、保肥和耕种。另外,打坝淤地有利于改善黄土高原区域环境。淤地坝修建于沟道中,大型淤地坝坝高在30m以上,小型坝也在5m以上,淤地坝的建设,可改变原沟道自然条件。据无定河普查资料显示,黄土丘陵区小流域面积在3~5Km2的沟道自然比降一般为3.5%左右,而淤地坝建成后的沟道比降为0.8%。淤地坝不但可稳定沟床,防止沟蚀的发展,而且在沟道中形成山间小平原,有利于实现机械化和水利化并进行农业生产。
  3.耕作措施
  从黄土高原水土流失人为因素来看,不合理的土地利用是引起水土流失的重要原因。目前根据旱坡地坡度大小,提出了一套适合于坡度大小的耕作制度,即大于30°坡地实行草灌间作,25°~30°坡地实行了草粮两轮间作,小于25°坡地水坡地水平沟种植,在缓坡地、丘陵地尽量增加人工草场,发展畜牧业,在川地、坝地、发展耕作业,这样有利于保持水土、发展水土、发展生产。实践证明,黄土高原必须遵循客观规律,走“宜农则农、宜林则林、宜牧则牧”的道路,因地制宜,合理利用耕地,才可能根本改善水土流失问题。
  4.其它措施
  一是加强生态建设的科技支撑作用。利用科技加强黄土高原的生态建设主要包括:提高适用技术的研究与开发速度,解决生态环境建设质量低下的问题;加快推广小流域综合治理的整套技术;完善科技服务和推广网络,提高科技的转化利用率。二是多方筹集资金,统一管理使用。多渠道、多层次、多形式筹集资金,由水保主管部门统一管理,专款专用,扶持重点工程以及对脱贫致富能起较大作用的关键措施项目。三是搞好队伍建设,提高人员素质。选择具有较高学历的专业人才,对工作人员进行轮训,以提高业务水平。四是严格控制人口数量,减缓人口增长速度。黄土高原地区经济落后,农业人口数量多,而且早婚、早育、多育现象十分严重,人口数量增长快速,加剧了对黄土高原的土地破坏。五是加强宣传教育,强化全民水保意识和法制观念。广泛深入地宣传贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《森林法》以及有关生态环境的法律、法规,提高公民的法制观念,使其自觉履行防治水土流失的义务和责任。▲