新时代河西走廊地区水土流失防治模式探讨

王可壮，陈天林，丁爱强，韩 芬，何 倩

(1.平凉市水土保持科学研究所，甘肃 平凉744000； 2.甘肃省水利厅 水土保持中心，甘肃 兰州730070)

河西走廊地区位于甘肃省西北部祁连山和北山之间，是国家“两屏三带一区多点”生态安全屏障及甘肃省“四屏一廊”生态安全屏障的重要组成部分，在国家生态建设中具有重要的战略地位[1-2]。受特殊自然条件影响，河西走廊地区生态脆弱，气候干旱，土地荒漠化严重。为加快防治水土流失步伐，保护水土资源，维护区域生态安全，2020年甘肃省水利厅立项对河西走廊地区现有的水土保持措施进行了全面调查和系统梳理，并在此基础上提出了新时代河西走廊地区水土流失防治模式，旨在为河西走廊地区水土流失综合防治及经济可持续发展提供理论与技术支撑。

1 研究区概况

1.1 自然概况

河西走廊地区(92°13′～104°46′E ，36°31′～42°57′N)位于中国西北部的甘肃省，涉及酒泉市、嘉峪关市、张掖市、武威市和金昌市。区内光热充足，年日照时数2 550～3 500 h，年太阳辐射强度4 800～6 400 MJ/m2，年均气温5.8～9.3 ℃；蒸发强烈，年均蒸发量高达2 500 mm，但降水较少，年降水量15～375 mm；年均风速2～5 m/s，年大风(日最高风速超过17 m/s)日数达60 d以上，春冬两季沙尘暴频发。地势南高北低，南部祁连山山地海拔3 000～5 000 m、中部走廊平原海拔1 000～1 500 m、北部北山山地海拔1 500～2 500 m。区内有石羊河、黑河和疏勒河三大内流河水系。

1.2 水土流失现状

河西走廊地区特殊的自然环境导致其风蚀、水蚀、盐渍化、冻融侵蚀并存。根据《全国水土保持区划(试行)》，河西走廊地区共涉及河西走廊农田防护防沙区、祁连山山地水源涵养保土区2个三级区。其中，祁连山山地水源涵养保土区总面积为8.35万km2，主要为祁连山山地及其西部余脉，以中高山地和山间盆地为主，海拔2 000～4 000 m，属温带大陆性半干旱气候区，年降水量50～410 mm，以水力侵蚀为主，局部地区兼有风力侵蚀和冻融侵蚀，侵蚀强度以轻度、中度为主。此区因地处高海拔且属冻土地貌，土壤坚硬，地下水难以下渗和储存，为传统林区和牧场，持续垦荒、过度放牧使草原“三化”(退化、沙化、盐碱化)面积逐渐扩大，植被逆向演替、退化严重，水土流失加剧。河西走廊农田防护防沙区涉及酒泉市、嘉峪关市、张掖市、金昌市、武威市5市的16个县(市、区)，总面积15.46万km2，以平原低山盆地为主，地势平坦狭长，海拔1 000～1 500 m，属温带大陆性干旱气候区，年降水量40～360 mm，以风力侵蚀为主，侵蚀强度以中度、强烈、极强烈为主，风力剥蚀和流沙堆积作用明显，沙尘暴频繁。此区水土流失主要由自然因素和人为因素造成，自然因素以风蚀为主；人为因素主要是人口不断增加、不合理利用水土资源，引发绿洲生态系统的退化。《2020年甘肃省水土保持公报》显示，河西走廊地区5市水土流失面积为129 334.85 km2。其中：剧烈侵蚀面积29 884.08 km2，占比23.11%；极强烈侵蚀面积17 880.88 km2，占比13.83%；强烈侵蚀面积7 607.58 km2，占比5.88%；中度侵蚀面积11 012.02 km2，占比8.51%；轻度侵蚀面积62 950.29 km2，占比48.67%。

1.3 水土保持现状

根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》、《甘肃省人民政府关于划定省级水土流失重点预防区和重点治理区的公告》(甘政发〔2016〕59号)，河西走廊地区省级水土流失重点预防区包括河西走廊省级水土流失重点预防区和祁连山省级水土流失重点预防区，共18 053 km2，涉及56个乡(镇、场、站)；河西走廊地区省级水土流失重点治理区包括内陆河流域省级水土流失重点治理区和黄河干流省级水土流失重点治理区，共8 296 km2，涉及115个乡(镇、场、站)，见图1。

图1 河西走廊地区省级水土流失“两区”划分

《2020年甘肃省水土保持公报》统计显示，截至2020年底，河西走廊地区5市累计治理水土流失面积24 043.9 km2，其中“三田”建设425.6 km2，水保林6 899.9 km2，荒坡种草1 883.3 km2，封山育林3 844.9 km2，封坡育草5 246.1 km2，引洪漫地33.9 km2，其他措施5 710.2 km2；建成塘坝44座、水窖25 365个、涝池1 736个、谷坊4 552座、沟头防护1 194道。

河西走廊地区依托国家水土保持重点工程、三北防护林工程等项目，在水土保持生态建设方面取得了显著成效，2020年水土保持率达到53.13%。

2 已取得的效益

2.1 保水保土效益

截至2020年底，河西走廊地区5市累计实施林草措施治理面积为87.832 万 hm2，封禁措施治理面积为90.910万hm2，由相关保水定额和保土定额[3]可得，在林草和封禁措施的综合治理下年保水能力达到3 449.90万m3、年保土能力达到4 585.56万t(见表1)。

表1 保水保土效益

根据现场调查，河西走廊农田防护防沙区治理前土壤侵蚀模数为 3 000 t/(km2·a)，经过铺设麦草方格沙障、栽植乔灌木，土壤侵蚀模数下降了65%左右。

2.2 生态效益

在河西走廊地区建设农田防护林，构建了带、片、网相配套的绿洲农田防护带，起到了固土防沙作用，保护了农田，同时改善了土壤的理化性质，抑制了土壤退化，增强了土壤的有机质及养分含量，促进了土壤生态系统良性循环。随着区域林草覆盖面积增大，提高了风沙地和荒草地植被覆盖度，改善了局部生态环境，有效调节了区域小气候，增强了生态系统功能，提高了区域抗御自然灾害的能力，促进了生态环境良性循环，有利于人与自然协调发展、和谐相处。

2.3 经济效益

一方面，经过多年的水土流失治理，尤其是防风固沙体系建立后，减少了农作物受风沙的侵害，提高了农作物产量。另一方面，通过示范推广特色产业，激发了农户与合作社、公司合作的积极性，加速推动了土地流转，调整了当地种植业结构和产业结构，提高了土地利用效率和农民的收入。如近年来，八步沙林场按照“公司+基地+农户”的模式，流转2 500多贫困户800 hm2土地，种植经济林、肉苁蓉、枸杞、红枣、蔬菜等，帮助山区移民群众发展特色产业。2020年，移民区蔬菜产量达到7万t，实现产值1.4亿元。另外，林场每年压沙造林可带动周边800多名群众务工，实现人均稳定增收1.2万元以上。

3 防治模式探讨

在了解河西走廊地区自然环境、水土流失状况、水土保持现状的基础上，通过对地区现有的水土保持措施全面调查和系统梳理，对措施实施后取得效益进行分析， 并在“山水林田湖草沙”一体化保护和综合治理理念的指导下，结合现有成熟的水土流失防治模式，提出新时代河西走廊地区“一体系，两产业”的水土流失综合防治模式。

3.1 一体系——“三区”综合防治体系

结合风沙流运动规律、立地类型分布规律和人为干预程度，从荒漠到绿洲依次将荒漠过渡带划分为天然灌丛沙堆封育保护阻沙区、灌草沉沙固沙区、人工防护林封沙区。

3.1.1 天然灌丛沙堆封育保护阻沙区

根据灌木发育阶段、培育目标和生长演替规律，该区采取“自然恢复+人工抚育”的方法，依靠自然力量，辅以封禁、移植、管护、抚育等人工措施，逐步增加灌木覆盖度，起到固沙封沙作用[4]。自然恢复：选择具有植被恢复能力的区域，设置铁蒺藜和水泥桩围栏,封禁保护，依靠自然力量，快速恢复植被。人工抚育：封育自然植被的同时，在6—8月的雨季采用人工辅助飞播和直播的方式播种沙蒿、花棒等乡土植物，促进植被恢复。

3.1.2 灌草沉沙固沙区

在原有植被的基础上，该区实施“沙障+植物”的工程措施与林草措施相结合的综合治理方式[5]，点、线、面结合，在迎风坡布设草方格、黏土、尼龙网等沙障，防风固沙。其中，草方格沙障布设于靠近农田边缘一侧；黏土沙障对位配置在草方格沙障之后；尼龙网沙障对位配置于流动沙丘的中上部位。在丘间低地营造黑果枸杞、沙枣、沙棘和文冠果等兼具保持水土功效和经济效益的小型乔木或灌木，也可乔灌混交，造林密度依据当地的水分承载力确定。

3.1.3 人工防护林封沙区

本着适地适树的原则，充分发挥基于防护林带的整体防护功能，该区配置多树种混交林，优化防护林体系[6]。乔木树种主要为新疆杨，其生长速度快、适应性强，此外可选择沙枣、胡杨等；灌木树种可选择柽柳、沙棘等。林带可为带状或网格状，主林带与主风向垂直，透风系数为0.6～0.7，主林带带距为成年树高的15～20倍；副林带带距按实际需求而定，但也要因地制宜，确保带内的农田既不会积沙沉沙，也不会因风蚀形成驴槽地。

3.2 两产业——沙产业+生态旅游业

3.2.1 沙产业

依靠干旱区的独特气候特点和区位优势，合理利用水土资源，以“科研+基地+农户”的形式在灌草沉沙固沙区发展特色产业，提高当地农户的经济收入。如在流沙上营造梭梭林和白刺等，发展肉苁蓉和锁阳产业；在丘间地可种植红果枸杞、黑果枸杞和枣树等，发展干果产业，也可发展养殖产业，如散养鸡等。

3.2.2 生态旅游业

依托典型的荒漠、绿洲景观，如丹霞地貌、雅丹地貌、沙丘地、林地、草地、草场花卉地、鸟类栖息地、极端与特殊气候显示地等，发展自然景观旅游业；利用人文景观，如历史事件发生地、废城与聚落遗迹、教学科研实验场馆、佛塔、石窟等，发展文化旅游业；利用时代精神开发特色旅游项目，如八步沙林场“两山”理论实践创新基地，就是利用八步沙林场的沙地、林地、草地等自然资源和传统村落，打造体现“六老汉”等治沙人的当代愚公精神和几代治沙人的群体智慧，兼具党性教育、生态研学、绿洲休闲，以及乡愁记忆的示范生态旅游基地。

4 结 语

在新时代下，依据各区域水土流失现状、自然地理条件、国土空间规划、经济社会发展趋势，以实现“十四五”期间水土保持率目标为导向，以乡村振兴和美丽乡村建设为切入点，在河西走廊地区“一体系，两产业”水土流失综合防治模式下，充分拓展水土保持的生态服务功能，实现各阶段水土保持率目标值，进一步提升水土保持功能和生态服务价值，实现社会经济持续增长。