兰州都市圈水土流失特征及其类型划分

罗进选，王彦武

(甘肃省水土保持科学研究所，甘肃兰州730020)

构建兰州都市经济圈是甘肃省委、省政府近年来作出的重大战略决策，做大兰州都市经济圈，发挥城市辐射带动作用，把兰州发展置于全省经济发展的大格局中，加快城乡一体化和城市本身建设这一战略构想，对改变甘肃经济结构、提升甘肃区域经济竞争力意义重大［1］。兰州都市圈主要位于黄河上游干流甘肃段与亚欧大陆桥经济带甘肃段的交汇点，这一区域草场退化、土地沙化、土壤盐渍化，植被覆盖率低，水土流失严重，生态环境极其脆弱。因此，为提升甘肃区域经济，加快兰州都市圈水土流失防治步伐，更好地解决经济建设和生态保护的矛盾，本研究就兰州都市圈水土流失特征与类型划分进行探讨。

1 兰州都市圈范围界定及研究区概况

兰州都市圈范围界定是以兰州市区为核心，以1 h左右车距为半径(100 km)，构成单元以县为单位，经济基础良好，能够承担都市区域重要职能等原则确定的［2］。兰州市地理位置特殊，由于南北两山的制约，其能量只有通过公路和黄河进行有效流通，两条通道连接五核构成都市圈的“两轴+五核”空间结构。“五核”即兰州、刘家峡、靖远、永登、定西，“两轴”即永登—兰州—定西的亚欧大陆桥经济带和靖远—兰州—临夏的黄河干流段。

兰州都市圈各区域自然与社会经济概况因地理位置的不同而有所差异，但其均具有如下一些共同特征:①地形。由于受黄河及其支流的切割，区内梁峁起伏、沟壑纵横、地形破碎、坡陡沟深，土地利用率低，耕作难度大。②气象。气候具多样性和多变性，光、热、水分布呈明显的带状过渡性特征，山川差异大;全年光照充足，太阳辐射较强，气候干燥，蒸发量大，冬春季风沙严重，灾害频繁;降水少而不均，一年中的降水主要集中在7—9三个月，降水时空分布的不均匀决定了当地的农业生产条件和水土流失特点。③水文、水资源。研究区自产水资源贫乏，主要依靠天然降水，大部分地区地下水储量少、埋藏深、水质差;过境水资源比较丰富，但利用难度大，河流径流量变化悬殊，在洪水期含沙量骤然增大，对下游库区造成比较严重的泥沙危害;水资源分布不平衡，河流河谷川塬(台)地区水资源相对丰富、利用方便，与河流距离较远、山大沟深的地区，水资源的开发利用困难。④土壤、植被。区内土壤类型因地域差异各异，成土母质复杂，以灰钙土为主;耕地土壤肥力表现为缺磷少氮富钾，土壤有机质含量不足，有效养分低;植被覆盖稀疏，种类相对贫乏，植被类型以荒漠草原为主，自然植被多由旱生、超旱生灌木、半灌木和草本植物组成，品种较单一，草群低矮、稀疏、生长迟缓，生态自我修复乏力，水土流失严重。⑤社会经济。区内自然条件严酷，荒山、荒坡及难利用地面积大，人均耕地少，土地资源利用率低、生产率低，农业生产结构单一，广种薄收，粗放经营，生产收入水平较低，发展步伐缓慢。

2 兰州都市圈水土流失特征、成因及危害

2.1 水土流失特征

(1)以刘家峡库区为核心区域的土壤侵蚀强度在中度和强烈之间，以水力侵蚀为主，同时伴有重力侵蚀。水力侵蚀以面蚀、沟蚀为主，主要分布在陡坡地和沟道内;重力侵蚀主要分布在植被稀少、坡度极陡的沟头和沟道两岸，侵蚀形式主要为沟岸崩塌和陷穴等，重力侵蚀发生范围较小但侵蚀量大。

(2)以兰州市区及南北两山为核心的区域干旱少雨，植被稀疏，土质疏松，大部分地区地形破碎、丘陵起伏、沟壑纵横，水土流失较为严重。水土流失以水蚀为主，局部地方有滑坡、崩塌等重力侵蚀和泥石流等混合侵蚀现象，总的特点是侵蚀强度大、侵蚀类型多样、时空分布集中，输沙与降雨同步，主要集中在汛期的7—9月份。两山地区的侵蚀模数高达5000 t/(km2·a)，有的切沟最高侵蚀模数可达12000 t/(km2·a)以上［3］，属国家级水土流失重点治理区和省级水土流失重点监督区。

(3)以靖远为核心的风水复合侵蚀区域属干旱草原区，大部分地区为梁峁状宽浅丘陵、低山宽谷，并多有滩地，为荒漠草原景观。该区气候干旱、降水稀少、植被稀疏、生态脆弱，水土流失面积占土地总面积的85%，水土流失类型有水蚀和风蚀，属中度水力侵蚀区，水蚀多发生在降水较集中的7—9月，该时段降水量约占全年降水量的60%以上，风蚀一般发生在冬春两季。根据《白银市水土保持“十五”计划及2015年、2030年远景目标规划》，区内平均水蚀模数为3500 t/(km2·a)，平均风蚀模数为1500 t/(km2·a)。

(4)以永登为核心的黄土高原丘陵沟壑区第五副区水土流失以水力侵蚀为主，兼有风力侵蚀，侵蚀形式主要有面蚀和沟蚀。永登全县土地总面积6090.31 km2，其中山区面积5389.9 km2，占全县土地总面积的88.5%，是水土流失的重点地区。水蚀面积约5329.02 km2，占土地总面积的87.5%，年均侵蚀模数2809.15 t/(km2·a)，年均侵蚀量达1497万t;风蚀面积约761.29 km2，占土地总面积的12.5%［4］。

(5)以定西为核心的陇中黄土高原丘陵沟壑区自然条件十分严酷，植被覆盖率低，地形支离破碎，造林种草保存率低，水土流失面积大，流失强度高，是全国水土流失严重地区之一，水土流失面积占土地总面积的85.2%。水土流失以水力侵蚀为主，主要表现为面蚀和沟蚀，重力侵蚀次之。水力侵蚀主要分布于梁峁、坡面及沟道，重力侵蚀则分布于沟道、陡坡、沟头、沟岸等高边坡区［5］。荒坡上呈层状及磷片状面蚀，坡耕地上主要是层状和细沟面蚀。产沙时空分布集中，泥沙含量高，由于降雨多集中在7—9月份且多以暴雨形式出现，故暴雨径流冲刷强度大，产流产沙量大，年均输入河流泥沙1133万t，致使下游河道淤积严重。

2.2 水土流失成因

(1)植被稀少，地表裸露，降雨集中且时空分布不均，是引发水土流失的直接原因。兰州都市圈干旱少雨，暴雨、霜冻、冰雹等自然灾害频繁，7—9月份降水量占全年降水量的60%，降雨常以大雨和暴雨形式出现，历时短，坡面径流集中，冲刷力强，加上自然植被稀疏、荒坡过度放牧，干旱地表缺乏植被的有效保护，裸露地表遇强降雨极易发生中度以上的侵蚀。

(2)山大、坡陡、沟深，地面起伏不平是加剧水土流失的主要原因。兰州都市圈川、塬、沟、梁、峁、山地并存，地形支离破碎，大部分地区坡陡沟深、沟壑纵横，沟壑密度大，故水土流失严重。

(3)土质疏松，土壤抗蚀能力差，是水土流失进一步加剧的内在因素。兰州都市圈土壤结构松散，疏松多孔，黏性差，湿陷性强，抗蚀、抗冲性能差，易于产生崩塌和透水，导致沟头延伸、沟岸扩张，产生严重的水土流失。

(4)兰州都市圈自然条件严酷，生产力水平低下，人们为了维持基本的生存，长期存在陡坡种植、过度放牧、乱挖滥伐等现象，降低和破坏了土壤的抗蚀能力。同时，近20年来城镇改扩建、修渠、筑路等基本建设和周边地区土地、矿产资源的大规模开发，乱倒乱堆废土废渣，不断破坏植被，造成生态环境恶化，人为加剧了水土流失的发生。

(5)兰州都市圈水土保持措施以工程措施为主，单一的防治措施在超设计标准的暴雨和洪水情况下，很难抵御灾害性的水土流失。在城市开发建设过程中，由于不注意采取水土保持措施，在开采、挖掘过程中常产生大量的松散物质，从而增加了泥沙来源，为泥石流、滑坡的发生创造了条件，给人身财产安全造成重大隐患。

2.3 水土流失危害

(1)水土流失加剧了沟岸扩张、沟头前进、沟床下切，不断蚕食耕地、冲毁村庄、阻隔交通、破坏建筑设施，使土地利用率下降、耕作难度加大，制约了区域社会经济的可持续发展。

(2)径流泥沙量增加，淤塞河道、冲坏渠系，造成下游河道、塘坝、水库淤积，影响水利工程功能的正常发挥，导致水、旱、滑坡及泥石流等自然灾害频繁发生，并对中下游地区经济社会的发展造成严重威胁。

(3)由于水土流失破坏了生产条件而得不到有效控制，使耕地变成了跑水、跑土、跑肥的“三跑”田，土壤肥力不断下降，土地生产力降低，区域生态失调，加剧了干旱等自然灾害的发生和发展，导致粮食产量低而不稳，群众生活困难，生存条件受到严峻挑战，农村经济发展缓慢，交通、文化、教育等各项事业得不到应有的改善和发展，严重制约着区域经济的可持续发展。

3 兰州都市圈水土流失类型区划分

兰州都市圈涉及范围广，区域内不同类型的水土流失及其防治模式的结构与功能不同，水土流失治理应按照各自的特点，结合各区域发展的需要，选取合适的措施，突出重点，在取得更大效益的同时，更好地促进兰州都市圈生态环境的改善和社会经济的发展。因此，针对兰州都市圈内不同类型区水土流失特征及其成因，将兰州都市圈划分为兰州市区、刘家峡库区、靖远风水复合侵蚀区、永登黄土高原丘五副区、定西典型黄土高原丘陵沟壑区、亚欧大陆桥经济带甘肃段、黄河干流甘肃段7个水土流失类型区。兰州都市圈7个水土流失类型区水保措施单一，以工程措施为主，生物措施很少，影响可持续水土流失治理效果的发挥;由于7个水土流失类型区地理位置、水土流失特征各异，因此各流域治理程度与效果不一，地缘具有优势的地区，交通便利、治理所需费用少、治理程度相对较高，远离城市的山区交通不便，导致水土流失治理进展缓慢、治理标准不高，部分地区水土保持措施管护不到位，存在着重治理轻管护、边治理边破坏的现象，造成林草成活率、保存率低，部分工程设施毁坏严重，水土保持生态、经济、社会效益得不到有效的发挥。

4 结语

兰州都市圈是黄河上游经济开发区的重要支撑点和辐射源，是国家实施西部大开发战略的重点发展城市。黄土高原43.4万km2的水土流失区是黄河泥沙的主要来源地，近20年来，由于自然因素和人类活动的共同影响，黄河承载的压力日益增大，使得黄河下游河道的水沙关系更不协调，造成主河槽泥沙淤积加重，流域生态系统呈现整体恶化的趋势［6］;亚欧大陆桥的发展，为兰州都市圈的经济发展和贸易交流提供了一条便捷的通道，但是由于人类活动和对自然资源的过度开采利用，造成了这一带严重的水土流失，给当地人民的经济和生产生活带来了严重影响，与社会主义新农村建设及构建和谐社会的要求极不适应。因此，本研究对于防治兰州都市圈水土流失，发展城市、山区、丘陵区和风沙区生产和建设，整治国土、治理江河，减少水、旱、风沙等灾害，维持生态系统的平衡及对黄河中下游地区人民生产、生活安全具有重要的现实意义。

［1］李小荣.兰州都市经济圈呼之欲出［EB/OL］.http:∥www.gs.xinhuanet.com/jdwt/2009－11/17/conten t 18252407.htm.

［2］梁文钊.兰州都市圈特征与规划原则［J］.甘肃科技，2008，24(9):11－12.

［3］陈建荣，魏志萍，罗进选，等.兰州市城郊型流域水土流失治理模式研究［R］.兰州:甘肃省水土保持科学研究所，2005:18－23.

［4］火高明.永登县水土保持生态建设现状与治理目标［J］.农业科技与信息，2007(11):55－56.

［5］陈怀东.甘肃定西的水土流失状况及综合治理［J］.中国水土保持科学，2004，2(3):75 －78.

［6］姬晓东.黄河粗沙来源区生态治理亟待加强［N］.榆林日报，2007－08－24(A5).