张 展,刘五爱,高照良, 常远远
(1.黄河水文水资源科学研究院,郑州 450004;2.陕西省富县张家湾镇和尚塬林场,陕西 富县 727500;3.西北农林科技大学水土保持研究所,陕西 杨凌 712100;3.中国科学院水利部水土保持研究所生态工程技术研究中心,陕西 杨凌 712100)
2016-12-18
张展(1984-), 男,汉,河南省濮阳市人,工程师,硕士,主要从事水土保持和水文水资源方面研究。Email:155090896@qq.com。
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黄河流域水土保持生态环境建设探讨
张 展1,刘五爱2,高照良3,4,*, 常远远1
(1.黄河水文水资源科学研究院,郑州 450004;2.陕西省富县张家湾镇和尚塬林场,陕西 富县 727500;3.西北农林科技大学水土保持研究所,陕西 杨凌 712100;3.中国科学院水利部水土保持研究所生态工程技术研究中心,陕西 杨凌 712100)
为了充分发挥水土保持的作用,加速黄河流域水土流失防治进程,科技工作者对水土保持的途径、方法进行了有益的尝试,对正确处理人与自然和谐相处,社会经济发展与生态环境保护的关系,进行了深层次的探索,取得了明显的生态、经济和社会效果。为使水土保持工作在广度和深度上有更大的突破,针对水土保持现状、水土保持面临的机遇和挑战等方面提出了相应的建议。
水土流失;水土保持; 防治进程;黄河流域
黄河流域西起巴颜喀拉山,东临渤海,南至秦岭,北抵阴山,流域面积75.2万km2,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省区,最后于山东省东营市垦利县注入渤海,全长5 464 km2,是中国第二长河,仅次于长江,也是世界第五长河流。新中国成立以来,黄河流域已累计初步治理水土流失面积22.56万km2,年均减少入黄泥沙3.5~4.5亿t。为此,根据我国经济社会可持续发展的新要求,按照水利部提出的水利发展新思路和黄委提出的治黄新理念,从全局战略的高度重新思考目前面临的形势和任务,准确定位今后一个时期的工作方向和重点,以迎接新的机遇与挑战。
黄河流域水土流失面积46.5万km2,占总流域面积的62%,其中强烈、极强烈、剧烈水力侵蚀面积分别占全国相应等级水力侵蚀面积的39%、64%、89%,是我国乃至世界上水土流失最严重的地区。从建国以来,治理黄河的水土流失已有60多年的历史,取得了显著的成效。累计治理面积达到22.56万km2,建成基本农田550万余hm2,平均拦蓄入黄泥沙达4亿多t,有力地改善了农业生产条件,提高了水土流失区群众生产水平。通过多种途径减缓黄河下游河床的淤积,逐步变地上河为地下河,是治黄的长远目标。水土保持是治理黄河的基本措施,再加以水库拦沙、蓄水调节水沙运行过程及增水冲沙等措施,进行综合治理,使黄河下游河床变淤为冲,从而实现根治的目标。自改革开放以来,水土保持也和其他行业一样,遇到了水土保持历史上最好的机遇,得到了快速发展。
60多年来,黄河流域开展了坚持不懈的水土流失治理,取得了巨大的成就,出现了生态环境好转的局面。但总的来看,由于黄土高原区域土壤侵蚀模数巨大,现有沟道坝系工程少,治理标准低,工程不配套,拦沙效果不明显,水土流失治理任务依然非常繁重。根据黄委资料,2015年黄河流域8省(区)累计综合治理项目包括中央预算内水土流失重点治理工程、坡耕地水土流失综合治理试点工程、国家水土保持重点建设工程、国家农业综合开发水土保持项目、京津风沙源治理二期工程水利水保项目等共5大类316个项目。共计完成水土流失综合治理面积1.20万km2,其中基本农田建设15.92万hm2,造林49.93万hm2,种草13.71万hm2,封禁治理39.86万hm2。水土保持建设从典型示范到全面发展;从单项措施、分散治理到以小流域为单元,不同类型区分类指导的综合治理。水土保持建设的技术体系不断得到完善,治理速度不断加快,效益越来越显著,对改善黄土高原生态环境和治理开发黄河做出了突出贡献。
1.1 探索水土保持工程治理新模式
我国是世界上水土流失最严重的国家。水土流失直接关系国家生态安全、防洪安全、粮食安全和饮水安全。自2011年3月1日新《中华人民共和国水土保持法》颁布施行以来,黄河流域充分利用各种平台、方式、方法,积极探索水土保持工作,以保护生态环境、促进人民增收的综合性措施,动员治理小流域所在的群众治理荒山荒坡和稀疏林地开发生态果园,把小流域打造成为群众致富的大天地,根据水土流失综合治理重点区不同的地形、气候条件,以小流域为单元进行统一规划,建设小型蓄排工程,推行“山上乔灌草,山腰种瓜果,山下培丰田,山塘养鱼鸭”等生态治理模式,力求“治理一条小流域,建设一个示范基地,扶持一批治理大户,培育一个支柱产业,致富一方百姓”。 实行山、水、田、林、路、草、能、居立体开发的综合治理模式。既发展了产业,防止了新的水土流失,又治理了荒山荒坡,实现了经济效益、社会效益与生态效益的有机结合。随着经济发展、社会的进步和群众生活水平的提高,对治理的要求也逐步提高,水土流失治理的模式也多样化,其内容也逐步丰富起来。由以小流域为治理单元的治理模式逐步发展和深化,形成了生态清洁小流域治理模式、水土保持生态示范园模式等,把小流域综合治理与当地社会进步、经济发展、环境整治、群众脱贫结合起来,内容不仅丰富,而且,更快的见到实效。通过人工措施,使受损生态系统恢复合理的结构和功能,使其达到能够自我维持的状态。
1.2 增加地表覆盖
水土保持的综合治理一般以小流域为基本单元。水土保持林的配置﹐根据不同地形和不同防护要求﹐以及配置形式和防护特点﹐可细分为分水岭地带防护林﹑护坡林﹑护牧林﹑梯田地坎防护林﹑沟道防蚀林﹑山地池塘水库周围防护林和山地河川护岸护滩林等。近年来,全国各地实行的“封山育林、封山禁牧、建立自然保护区”等措施在增加地表覆盖、控制水土流失等方面起到了良好效果,使人们逐步认识到通过不同时段的人工诱导,生态系统自身可以修复被破坏的现状,控制环境进一步恶化,达到费省效宏的效果,甚至优于同类型条件下的人工高度治理的流域。遵循自然法则,合理选择物种。据野外调查,本区的 植物群落呈有规律的地带性分布。在水土保持生态修复实践中,充分应用沙生植被分布的规律性,合理选择物种,逐步营建起具有一定抗干扰能力的生态系统(表1)。自然封育适宜于自然条件差,治理难度大,经济效益差的区域。通过自然封育的植被,大多数是草灌乔混交的复合植被,不但生态效益好,而且花钱少、见效快,是一种多快好省的植被恢复方式,其生态稳定性很高,值得推广、应用。水土保持之所以带来如此巨大的变化,是因为封育保护解除了生态系统所承受的超负荷压力,系统自我组织和调控作用增强,区域林草植被种类和数量必然增多,水土流失程度自然减轻。
表1 陕北沙区不同退化程度沙地的主要群落类型
1.3 社会力量参与水土保持
近些年来,伴随着经济发展的转型和由于水土保持带来的巨大经济效益,吸引了相当大的社会力量和资金投入到水土保持中来,尤其是2010年国务院的《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》(国发〔2010〕13号和水利部《关于印发鼓励和引导民间资本参与水土保持工程建设实施细则的通知》〔2012〕283号及《全国水土保持规划(2015~2030年)》的精神,民间投资水土保持的方式得到了较大发展,并形成了公司+农户、农村专业合作社、股份制公司以及农业大户等模式,有力地促进了水土保持加速发展。
根据典型地区的调查,在水土保持项目实施中,民间投资占到项目资金的90%以上,民间资本成为项目资金的主力。民间资本的投入拓宽了水土保持资金的渠道,加速水土保持工程的进度,也为民间资本找到了新出路。目前山西省以承包、购买等各种方式参与治理开发“四荒”的民营水保户达28万户,其中面积在500亩以上的民营水保大户4 300多户,已累计投入治理资金30多亿元,治荒面积超过80万hm2,并成为山西省生态建设的一支重要力量。
1.4 加快脱贫致富与经济发展
水土保持治理与脱贫致富和当地农村经济发展结合起来,水土保持成为当地脱贫致富的途径之一,也为当地经济发展奠定了坚实基础。水土保持的实施改善了当地的农业生产条件,为发展特色农业提供了强有力支持。扶持水土流失区发展经济,尽快富裕起来,是党和国家的一项重大政策,通过水土保持综合治理加快水土流失区脱贫致富和奔小康目标,是响应党和政策的具体表现,也是水土保持综合治理为革命老区脱贫致富的突破口。
水土流失严重区一般的也是贫穷地区,严重的水土流失制约了经济发展和群众生活的改善。近年来,在开展水土保持综合治理的同时,农村的产业结构和生产方式也得到了改善,使得农业生产改变了过去的小农经济的生产方式,以农户+公司、专业大户等方式,农业也进入了专业化生产、市场化经营的模式,从而提高了农村的生产效率和收益,成为当地农民脱贫主要途径之一。陕西省吴旗县在实施水土保持后,大力发展集约高效农业,培育草、羊、杏三项优势主导产业,积极兴办绿色企业,与实施前相比,国内生产总值、粮食总产量、财政收入、农民人均纯收入四项主要经济指标均翻了一番多。水土保持使我国的畜牧业由满山遍野到处放牧、超载放牧向以水定草、以草定畜、围栏封育、休牧轮牧、舍饲半舍饲转变。水保工程实施后,耕地质量提高,土地利用结构发生变化,新增耕地5.24万hm2,新增耕地率为23.3%,主要来源于牧草地和未利用地。同时,按照当地耕地供养人数水平,新增耕地可供养人数28.95万人,为自治区生态移民提供了有力的支撑,并从根本上缓解人地紧张的矛盾。土地利用结构调整见表2。
表2 土地利用结构调整表
新中国成立以来,党和政府领导人民开展了大规模的水土流失治理和生态环境建设,取得了显著成就,初步探索出一条适合我国国情、符合自然规律和经济规律的水土流失防治路线。进入新时期,加快黄河流域水土流失防治步伐,改善生态环境,协调好人与自然的关系,以水土资源的可持续利用和维系良好的生态环境,促进经济社会的可持续发展,更加成为我国面临的一项重大而紧迫的战略任务。分析新的形势,水土保持发展的机遇与挑战并存。
2.1 地面组成物质同样具有复杂而多样
黄河流域生态类型的复杂多样性,也导致了水土流失的多样性,其治理也具有多样性的特点。因此,水土保持治理的难度也大。黄河流域的生态类型极为复杂,地貌类型有高原、土石山地、石质山地、沙漠、黄土高原、低山丘陵、河谷阶地、平原等,而且,其地面组成物质同样具有复杂而多样的特点。黄河流域气候条件也极为复杂,降水量100~700 mm。由于属于大陆性季风气候,降水集中,经常发生旱涝自然灾害。其地面植被受到气候等因素的影响,黄河流域的植被类型从干旱荒漠到暖温带阔叶落叶林带。这些因素导致了土壤侵蚀类型也多种多样,有水蚀、风蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀等,而且这些侵蚀类型甚至出现在同一个地块上,形成复合侵蚀。例如,在黄河南岸的长城沿线就是风蚀水蚀叠加地区,其特点是在空间上重叠进行,在时间上是交替进行,相互促进,风蚀为水蚀提供了物质,水蚀加速了物质的迁移,导致了该区域成为黄土高原地区的侵蚀中心,其侵蚀模数见表3。生态条件多样性和复杂性,不仅导致了土壤侵蚀类型多样,而且侵蚀过程也变得极为复杂,相应的加大了治理难度。黄土高原地区地势是西北高、东南低,丘陵起伏,沟壑纵横,地形破碎,植被稀少,面蚀、沟蚀均很严重,大部分地区海拔高度1 000~2 000 m。地貌类型有丘陵、高塬、阶地、平原、沙漠、干旱草原、高地草原、土石山地等,其中山区、丘陵区、高塬区占2/3以上。由于地面物质组成的特殊性,其潜在侵蚀的危害更为严重,一旦发生土壤侵蚀并成为侵蚀劣地后,很难恢复,其带来的后果更为严重(见图1)。
表3 黄土高原地区各省(区)土地侵蚀面积
图1 黄土高原土壤侵蚀类型
2.2 水土保持治理的难度加大
水土保持生态建设的投入不足,水土流失治理的速度与经济社会发展的要求和人民群众改善环境的迫切愿望还很不适应。基础工作仍然薄弱,技术体系不完善。随着流域及相关地区经济社会的发展、西部大开发以及晋、陕、宁、蒙地区能源及重化工基地的建设,用水需求越来越大,黄河水资源供需矛盾日趋尖锐,确保黄河中游不断流的形势严峻,任务更加艰巨。在水土流失规律、土壤侵蚀机理、坝系相对平衡理论、水土保持生态补偿机制、水权制度改革与推广等领域的研究,还没有取得重大突破。特别是黄土高原的土壤侵蚀方程尚未创立。与洪水预报相比,泥沙预报滞后,随机预报仍属空白。水土流失监测评价体系尚未健全,覆盖水土流失区的监测网络体系还未形成。重大科研成果少、水平低,与生产结合紧密和实用性强的先进技术仍比较少。
2.3 边治理边破坏的现象仍然存在
水土流失使土地生产力下降,造成河道、湖泊、水库淤积,污染水质影响生态平衡(图2) 。随着我国城镇化步伐的加快和工业化建设的快速推进,资源开发强度提高,特别是西部大开发中,脆弱的生态环境将承受巨大的压力,必须进一步加强预防监督和保护工作。有的地方上项目不惜以破坏生态为代价,不少城镇、工矿在建设中乱挖滥采破坏植被,人为造成水土流失现象还很普遍。水土流失严重地区也是我国重要的能源基地,为了使当地群众脱贫致富和满足国家对能源的需求,能源基地建设和资源开发快速发展,但是,能源的开采和建设也带来了新的水土流失问题,例如,地面塌陷,地表松动等问题又导致了土壤侵蚀加剧。大规模的基本建设和经济发展也带来了新的水土流失问题。虽然,近些年来水土保持监督得到了加强,但是,新的水土流失发生仍然是不能忽略的问题。
图2 水土流失与生态环境恶性循环示意图
黄河流域是中华民族的摇篮,但是,也是我国水土流失最严重地区。在历史上,黄河流域的水土流失就受到人们的重视。尤其是近年来,随着改革开放和经济的高速发展,水土保持发展迎来了历史上最好的契机,进入了高速发展时期。但是,随着经济的高速发展和深化改革,社会的进步,人民生活的改善,很自然的对水土保持有更高的预期并提出了更高的要求,所以,黄河流域的水土保持综合治理面临着新的挑战和问题。因此,在新形势下如何进一步加快水土保持综合治理,提高水土保持治理的水平成为当前的重大课题。黄河流域面对如此复杂的生态环境、高速发展和脆弱的生态环境的矛盾、群众脱贫致富和严重水土流失的矛盾等,这些矛盾就要求水土保持综合治理上一个更高的台阶。
3.1 提高科技支撑水平
科研工作历来是黄河流域水土保持总体工作中的一个重要的组成部分。因此,科研工作是水土保持水平的重要标志,是培养和锻炼水土保持人材的重要途径。各地要继续增加水土保持科技投入,加强水土保持科研机构、队伍、人才、设备建设,建立协作研究平台,为水土保持生态建设提供有力的科技支撑。近期,要按照急用先行的原则,有计划、有重点地开展粗泥沙集中来源区治理方向及措施布局、淤地坝建设关键技术、人工治理与生态修复比例及布局、水土流失动态监测预报等一批水土保持重大课题的研究,力争尽快取得突破。加快水土保持示范区科研成果的转化和推广。加大高新技术的推广应用力度,利用GPS、GIS、RS、计算机、信息网络等高新技术,加快流域水土保持监测网络建设步伐,加强对重点区域、重点流域和重点项目的动态监测,为水土保持决策提供科学依据,提高水土保持管理的现代化水平。
3.2 探索新的治理模式
水土保持面临着经济快速发展需求和人们生活水平逐步提高需求的现实,原有的措施和治理模式难以满足需要,所以,应该加大研究力度,探索新的水土保持治理的新技术和新模式,更好的为经济建设、脱贫和提高生活水平服务。更重要的是黄河流域复杂、多样的环境条件、经济现状、其研究结果不仅仅适用于黄河流域,也适合其他区域。黄河流域开发中水土保持是其中的重要一环。在水土流失区开发建设水土保持成为基础,在开发建设中忽视水土保持带来的后果不堪设想,往往导致生命财产的巨大损失。在过去这样的例子屡见不鲜,应该引起重视。农业生产更离不开水土保持,做好水土保持才能有稳定的农业生产。
3.3 扩大水土保持投资
黄河流域水土保持工作是一项系统工程,其涉及面广、工作量大,需要大量的资金投入。要解决好迁出地的生态环境问题,还要保证迁入地居民的生活保障问题,需要大量的资金作保障,水土保持工作过程中要多方筹集资金,加大水土保持工作力度,切实解决移民的生产生活需要。目前,黄河流域水土保持工作项目的资金筹措还是以国家为主、以政府有限的资金来解决日益紧张的人地关系,不能大规模的进行水土保持工作。资金问题的解决是水土保持管理工作的关健,资金来源应在以国家投入为主的前提下,积极筹集其它渠道的资金,如政策性信贷融资、财政信用融资和争取国际援助等;地方部门也可由政府通过贷款、发行债券;鼓励有条件的集体经济组织和个人进行资金投入。允许民间资金进入水土保持工作市场,鼓励正常的投资行为,扩大资金来源。
3.4 改变工作思路
水土保持成为农村经济发展和生态建设的一个很重要的环节。随着社会的发展和农村脱贫的需要,在旅游业、专业化农业生产等成为农村脱贫致富的重要手段的情况下,相应的对水土保持治理的要求更高,单纯的水土保持已经不能满足需要,因此,如何提高水土保持效果和综合治理水平成为当前水土保持面临的重大课题。改变思路,把水土保持纳入到当地的经济发展和社会发展中去。当前随着经济社会的发展,水土保持的内涵有了很大的丰富,其不再是单纯的水土保持,而是内容要比过去丰富得多。目前,很多地方发展旅游、农家乐,城市开展基础设施建设等等,这些发展经济的措施有时候处理不好往往导致水土流失和其他自然灾害,造成生命财产的损失,因此,做好水土保持是发展经济的保障。另一方面,水土保持是改善生产生活环境的重要措施,因此,发展经济的前提是要做好水土保持。所以,需要改变思路,不能单纯的开展水土保持,应该和社会发展、经济发展结合起来,以水土保持来改善生产生活条件,为经济活动提供优良的条件。
3.5 强化水土流失预防
黄河流域上、中游地区存在着大面积的生态脆弱地区,由于生产活动和开发建设等经济活动,一旦对环境产生破坏,这些地区发生水土流失,其后果不堪设想,造成的环境损害很难得到修复。随着西部开发和建设,建设项目增多,也存在着新增人为水土流失的危险,所以,强化水土流失的预防在这一地区实属必要。近些年来,建设项目的水土保持监测体系逐步完善,监测力度加大。但是,还是偶有发生,不能不引起人们的警惕。
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DiscussiononEcologicalEnvironmentConstructionwithSoilandWaterConservationintheYellowRiverBasin
ZHANG Zhan1, LU Wu-ai2,GAO Zhao-liang3,4,*, CHANG Yuan-yuan1
(1.YellowRiverInstituteofHydrologyandWaterResources,Zhengzhou450004;2.HeshangyuanForestfarmofzhangjiawaTown,FuCounty,Shaanxi727500;3.InstituteofSoilandWaterConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100; 4.ResearchCenteronSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxi712100)
In order to give full play to the role of soil and water conservation and accelerate the process of soil and water loss prevention and control in the Yellow River Basin, Sci-tech workers explored soil and water conservation approach and the method applied, a useful attempt to correctly handle the harmony between man and nature, socio-economic development and ecological environment protection. In order to make a greater breakthrough in soil and water conservation work in the breadth and depth, corresponding recommendations and advices were put forward for soil and water conservation to face the challenge.
Soil and water loss; soil and water conservation; prevention and control; the Yellow River Basin
F301
A
1001-2117(2017)03-0064-07