潘艳敏
(北票市水土保持局,辽宁 北票122100)
北票市地处辽宁西部,行政隶属于朝阳市,全市总面积4 469.46 km2,属土、石质低山丘陵区。受土地不合理利用、滥砍滥伐等历史遗留问题以及干旱少雨等自然因素的影响,区内土壤抗侵蚀能力较弱,土地贫瘠、植物稀少,水土流失较为严重。根据辽宁省水土流失遥感数据,北票市水土流失面积1 873.28 km2,占土地总面积的41.91%,是全省水土流失最为严重的地区之一。全市耕地面积721.32 km2,其中有611.41 km2为坡耕地,占总耕地面积的84.76%。
在坡耕地占比过高的影响下,区内土地的生产能力偏低,粮食产量较低且不稳定,既不利于当地农业的现代化转型、规模化生产,也对农村社会经济的发展以及群众生活水平的提高造成了严重的负面影响。所以,保护土地资源、治理水土流失,不仅是发展当地农业和社会经济的需要,也是农村群众谋生存求发展的需要。通过本次坡耕地水土流失综合治理工程,可将小块变大块、将坡地变局部平地,从而提高耕地生产能力,为农业生产以及农村经济的进一步发展创造良好的外部条件。
工程区土地总面积4 575.75 hm2,水土流失面积2 371.85 hm2,耕地面积1 025.00 hm2,坡耕地总面积709.80 hm2。项目覆盖的全部区域均为半干旱、半湿润的大陆性季风气候,蒸发量较大,年均气温8.7 ℃,≥10 ℃积温3 532 ℃,无霜期157 d,多年平均降水量450 mm,年均蒸发量2 018 mm,年平均风速2.4 m/s,大风日数37 d。
本次工程位于北票市北四家乡大力虎村、龙潭乡四家子村、蒙古营乡南荒地村,3 个行政村总人口6 400人,人口密度139 人/km2,其中6 100人为农业人口,人均耕地面积0.254 hm2。3 个行政村总产值5512.97 万元,人均收入6 294元,其中,农业产值占73.96%。粮 食 总 产 量 0.91 万t,人 均 产粮1 428.13 kg。
工程区内耕地面积1 025 hm2,其中坡耕地面积709.80 hm2,占总面积的69.25%。截止2014 年底,项目区3 个行政村共修建梯田48.70 hm2,不过建设仅限于零敲碎打,标准化、规模化和科学化程度还有待提升,大量的坡耕地仍未得到有效治理。本项目设计治理地块为坡度介于3°~15°,未曾实行水土保持措施、水土流失问题比较严重的坡耕地。
据统计,工程区内水土流失面积2 371.85 hm2,占总面积的 51.84%,平均土壤侵蚀模数3 507 t/km2·a。轻、中、重 度 侵 蚀 面 积 分 别 为775.5 hm2、1 242.10 hm2、354.25 hm2,在水土流失面积中分别占32.70%、52.37%、14.94%。可以看出,中度水力侵蚀是工程区内主要的侵蚀类型。
项目区的粮食作物主要为玉米和谷物,经济作物主要为马铃薯、甜菜和烤烟,农民年均纯收入6 464元,人均收入在北票市范围内处于较低水平。同时,区内耕地的利用情况不容乐观,相当一部分土地并没有得到合理运用,耕地的生产潜能仍有进一步挖掘的空间,这些都是当地农业经济进一步发展的制约因素。
除利用不合理之外,水土流失对于地表的切割作用也是导致区内耕地生产能力低下的重要原因,同时,这一问题的存在还极大的增加了洪涝灾害的发生率。
多年来,工程区对农业生产的投入力度都处于较低水平,属于广种薄收区,科技落后、施肥量少的问题非常突出,农业用水矛盾比较尖锐。在正常年份,工程区玉米的平均产量为5 250 kg/hm2左右,一旦遭遇干旱,就极易出现大面积绝收现象,所以,改变当前“靠天吃饭”的现状、早日种上“三保田”已经成为工程区内农村群众的热切期盼[1-3]。
通过进行坡耕地改造,区内现有坡耕地结构将得到改善;通过采用梯田综合治理模式,区内坡耕地将在短时间内实现优化产出的转变,进而提高经济增长指数。
可以说,本次坡耕地综合治理工程是解决项目区水土流失问题、改善低山丘陵区农业生产条件、解放农村群众生产力、发展农村经济、提高农民生活质量的重要举措,是推动社会主义新农村建设重要的基础设施保障,同时也将为当地保证粮食安全、防洪安全和生态安全的提供大力支持,在治理项目区水土流失、改善区域群众落后的生产条件、促进农民增产增收方面十分必要[4-6]。
本次项目以保证针对性和经济性为方针,以实现水土资源、环境资源的可持续利用和维护为目的,以发展地区经济、推动农民增产增收为目标,以兼顾当前利益和长远利益、生态效益与经济效益相结合为原则,合理利用土地资源,优化土地利用结构,提高商品意识,加快产业结构调整[7-9]。结合项目区的实际情况,主要通过修建水平梯田的方式对坡耕地进行治理,防止雨水直接流入坡耕地冲刷表层土壤,主要的工程项目及布置如下:
在前文的叙述中提到,项目区属于低山丘陵区,所以在进行田块布置时必须充分结合地形条件。基于这一理念,梯田均沿等高线布置,田面主要设计为长方形或带形,以便使今后的农业机械化生产要求得到满足。依据以上原则,本次工程沿等高线方向修筑梯田,相邻梯田田面高差最低≥1.3 m,最高≤1.8 m。对于局部存在的浅沟和高地,先用推土机找平,再行人工筑埂打平夯实。梯田埂的顶部宽度为0.3 m,田埂侧坡可种植沙打旺。田块长短不一,最小为50 m、最大为500 m。3 个工程区共修建梯田500.0 hm2。
经工作人员的现场勘查,工程所在区域内的道路交通系统无法满足本次工程的施工需求,对于今后农业生产的顺利进行也将产生一定的负面影响。基于这一现状,本次工程进行了作业路的修筑,以便在满足当前需求的同时为今后农业生产的顺利进行奠定基础。作业路通过治理区中部,并且和原有道路相连。三个工程区共修建作业路14.56 km,同时根据项目区现状修建了带有防护边沟的作业路0.32 km。
在坡耕地的中小沟道上游布设谷坊,以防治降雨形成的径流对梯田的溯源侵蚀和下切侵蚀。在本次工程中,谷坊类型采用土谷坊,多座谷坊具有削减洪峰流量、降低洪水对下降沟道冲刷的作用,在一定程度上还可以保障下游排水沟的行洪安全。
谷坊布置时应根据沟道的大小,选择布置多座谷坊,谷坊间顶底相照以提高防治水土流失的效果。谷坊尺寸2m×1.5m。选取南荒工程区进行沟壑治理,修建谷坊6 座,同时配备谷坊干砌石消能防冲设施[10]。
在坡耕地的中小沟道谷坊的下游布设排水沟,以汇集坡面雨水,并将雨水引入附近的坑塘中作为农业生产用水的水源,也可直接就近排入河道,以避免积水内涝问题的出现。
坡耕地上游有较大面积荒山或林地的,需要在坡耕地上边缘布置截水沟,并将雨水引入附近的沟道内,以免因雨水直接流入坡耕地而对表层土壤造成冲刷。本次工程截排水沟采用土质、梯形断面,南荒工程区需修建截排水沟0.48km,为提高其使用寿命,在两端接入沟道处设置了浆砌石消能防冲设施[11-12]。
结合项目区耕地的实际情况,选择对农作物生长影响较小且具有一定经济价值的灌草,分别在4个典型地块的田坎进行防护植物栽植,同时根据所选之物的生理特征制定了系统性的管理制度。本次工程选择播撒沙打旺草籽,共播撒43.20 kg。
设置标志碑和公示牌属于宣教工作的范畴,作用是让当地群众了解关于坡耕地水土流失综合治理工程的相关法规政策以及奖惩制度,帮助他们树立牢固的生态建设意识。在本次工程中,共设置标志牌3 个、公示牌8 个,位置集中于重要的交通路口以及行政区属更迭处。为避免发生损坏,宣传牌采用砖砌结构。
本次项目主要包括梯田工程、作业路工程、谷坊工程、截排水工程、植物措施护坎等,根据水土保持综合治理技术规范要求,梯田工程、作业路工程、谷坊工程防御暴雨标准均采用10 a一遇6 h最大降雨,截排水工程防御暴雨标准采用10 a 一遇24 h 最大降雨。
本次工程建设的意义主要体现在以下5 个方面:
1)建设结束后,坡面径流将得到有效拦截,不仅有利于水土流失的减轻,而且对涵养水源也有积极作用,可为当地日后的水土保持生态建设提供良好的基础和条件。
2)本次工程是保障当地农业生产安全、生态安全的重要举措,能够使当地粮食产量进入逐年上升的良好状态,对推动农村产业结构调整具有积极作用。
3)通过实施坡耕地综合治理,将进一步提高项目区耕地的生产能力,为当地农业的现代化转型提供条件,对今后的特色产业发展以及农业机械化进程具有积极的推动作用,彻底扭转当前“靠天吃饭”的不良局面。
4)对于坡耕地的综合治理是政府部门关心农民、关注农村经济发展的直接体现,有利于调动人民群众参与水土保持生态建设的积极性,进而推动治理成果向高标准化、规模化和商品化的方向迈进。
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