杨淑梅,王瑞慧,提雲来
(1.山东黄河勘测设计研究院有限公司,山东 济南 250013;2.山东国邦勘测规划设计有限公司,山东 济南 250000)
黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,2022年中共山东省委、省人民政府发布了《山东省黄河流域生态保护和高质量发展规划》,对山东黄河流域生态保护修复提出了新要求。
黄河从菏泽市东明县进入山东,该段河道全长628km,于东营市垦利区汇入渤海。山东黄河共涉及9市34县(区),流域总面积1.3万km2。黄河是山东省重要的生态屏障,是贯通山东省的绿色生态廊道,在经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。山东黄河流域地貌类型多样,主要为山地和丘陵,零星分布盆地、山前平原、冲积平原和三角洲等。流域内土壤类型主要为棕壤、褐土和盐碱土,植被类型主要为落叶阔叶林和温性常绿针叶林等。
根据黄河山东段5个常规水文站点近15年监测数据统计,近年来,山东黄河年平均径流量呈逐年增大趋势,尤其是2018年以来,年均径流量高达1400m3/s左右,详见图1。从年内时间变化特点来看,山东黄河径流量年内分布极不均匀。由于夏季降水量集中,黄河径流量6—9月明显增大,占全年径流量的40%以上,详见图2。黄河为冲积性多泥沙游荡型河流,由于进入山东省的黄河水量少、沙量多,河道内淤积严重,淤积沙属极细沙,颗粒粒径(2.3~2.5)×10-2mm。
图1 2006—2020年山东黄河径流量年际变化特征图
图2 山东黄河径流量年内变化特征图
2.1.1淤背区适生林
山东黄河淤背区宽80~100m,盖顶厚30~50cm。在淤背区种植适生林,可以有效地防止淤背区沙化,改善生态环境,提升景观水平。山东黄河淤背区现已种植适生林0.602万hm2,其中,速生用材林0.252万hm2(占比41.88%)、经济林0.113万hm2(占比18.76%),风景林0.237万hm2(占比39.36%)。速生用材林以杨树为主,共计0.207万hm2,占速生用材林的82.08%;经济林由各类果树和苗圃组成,分别为846.3hm2和283.6hm2,分别占经济林的74.9%和25.10%;风景林以白蜡、国槐、法桐、银杏为主,分别为800.4、341.9、354.0、214.0hm2,分别占比33.77%、14.42%、14.93%和9.03%。
2.1.2 堤顶行道林
行道林位于堤顶防汛路两侧,可以固土护堤,遮荫防尘,为人们提供舒适优美的出行环境。山东黄河现有各类堤防,总长1.195×103km,其中,栽植行道林的各类堤防总长1.193×103km。现有行道林以白蜡、国槐和法桐为主,分别占所植树株的23.26%、19.01%和17.06%。
2.1.3 防浪林
黄河堤防临河侧堤脚处,建设防浪林带,能够起到防浪护堤和提供抢险料物的作用。山东黄河已栽植防浪林1.62万hm2,以柳树为主,占防浪林总面积的66.78%,另外杨树占23.49%,白蜡占8.05%,其他(栾树、槐树)占1.68%。
2.1.4 护堤林
为保护堤防工程,在临背河两侧护堤地共种植树木0.13万hm2,护堤林树种以杨树、柳树为主,分别为974.8hm2和288.3hm2,占总面积的73.02%和17.10%。
2.1.5 堤坡草皮
堤坡是指各类堤防的临背河的堤肩以下、堤脚以上部分。为防止堤坡水土流失和绿化环境,山东黄河堤坡都已进行植草防护,草种以耐旱型葛芭草为主,也有铁板芽、狗牙根等。
2003—2012年山东黄河共9家被水利部评为国家水利风景区。以济南百里黄河风景区为例,景区总长51.98km,总面积122km2。其中,工程景观50km2,水域景观72km2。水域景观以“悬河”著称的滔滔黄河为主线,以及与之相连的鹊山水库、玉清湖等大型水库。生态景观有大面积、多树种的生态林、解放军青年林、银杏园、杜仲园、适生树种苗圃。自然景观有黄河湿地自然保护区,栖息其间的野鸡、野鸭、水鸭、灰鹭、白鹭、灰鹤、白鹤、天鹅等多种野生鸟类。人文景观有已建的“黄河龙”墙,观澜亭,大禹、九烈士纪念碑、奔牛、黄河神兽石雕群,治黄功绩碑林,风景石,代表黄河文化和齐鲁文化的景区大门、广场。水利风景区位于山东黄河两岸,依托沿岸的水利工程、水域、绿植等而建,在维护工程安全、保护生态、改善人居环境等方面起到了积极作用,已经成为推进黄河生态文明建设的重要载体。
黄河淤背区土体是抽取黄河泥沙淤积加壤土盖顶而成。淤背区土壤普遍微碱性,pH值一般为7.5~9.0,各种养分含量与作物需要量相差甚大,尤其是有机质、微量元素普遍匮乏。参考济阳区河务局淤背区土壤试验[1],其主要养分含量与一般农田含量对比见表1。所以,淤背区土壤具有保水保肥能力差,有机质含量低,微量元素普遍匮乏等特性,从而导致适生林生长状况差,抗病能力弱,生理病害多。
表1 淤背区土壤养分含量与一般农田对比表
另外,淄博、滨州部分段落的临河护堤地,地势相对低洼,局部形成高低起伏较大的堤沟河和坑塘,常年积水,土壤氧气含量过低,即使选用相对耐涝的柳树,生长状况依然不佳。东营地下水矿化度较高,一般为10~40g/L,高可达100~200g/L,部分段落的临河护堤地,地势低洼且地下水位较高,土壤盐分无法下行,重盐碱地区防浪林种植成活率低。
由于淤背区土壤贫瘠,保水性差,山东省降水年内分配不均,自然降水远不能满足树木生长的需要。但现有灌溉设施存在标准低、配套率低的问题,大部分树木得不到有效灌溉。据统计,山东黄河淤背区有固定灌溉设施管网的面积仅占总面积的8.4%,灌溉保证率低,严重影响树株生长。
山东黄河沿岸种植乔、灌木配置不合理,缺少层次感,景观效果差。适生林、速生用材林和护堤林中,杨树种植比例过高,树种相对单一,容易导致病虫害的蔓延。现状色叶树种主要为红叶李、白蜡、银杏、红枫、黄金槐、五角枫、黄栌等,仅占14%。据统计,山东黄河流域存在生态防护空白段479.6hm2,行道林缺损断带8.19km,严重破坏周围生态景观。
部分堤段因立地条件差,树种选择不合理等原因,枯老病死树株较多,树株缺损严重,现存活的树木也大多属于“老头树”,需进行更新。部分堤段的堤肩、堤坡草皮老化严重,葛笆草被高秆杂草侵占面积较大,致使纯度和覆盖率达不到标准。
山东9处黄河水利风景区评定时间为2003—2012年,景区建设年代久远,许多设施陈旧,环境品质下降。现有景观资源较为平淡,景区相似度很高,总体给人以单调、缺乏特色之感。景区基础设施不完善,经营管理不到位,缺乏高起点、高标准的统一规划。
建议优先填补适生林、防浪林、行道林和护堤地林的绿化“空白段”。对于长势不好、树龄老化的地段,通过调整林业种植结构、改善土壤条件等方式,及时进行更新。按照“因地制宜,适地适树,林草结合”的原则,根据不同的立地条件,合理选择树种、草种进行种植。尤其在东营堤段,土壤受盐分的危害也不严重,盖顶土厚0.3~0.5m,土层较薄,土壤养分不足,土壤分层结构保水、保肥能力差,有机质含量低,氮、磷缺乏,所以干旱、瘠薄是植树绿化的主要障碍。因此,适生林树种选择应以抗干旱,耐瘠薄为主要条件。大堤顶部交通方便,行道林灌溉有保障,加之土质较好,可选择树种较广,但因北方冬季严寒,堤顶风大,应考虑耐寒、抗风的树种。
针对淤区盖顶土层浅、土质差、土壤瘠薄的特点,可以考虑种植绿肥植物,增加土壤肥力。防浪林种植在临黄堤临河护堤地,因临河护堤地地势相对低洼,防浪林树种应选择耐水湿,适宜在黄河滩区种植和生长,并能够为黄河防汛提供较好的抢险料物的树种。背河护堤地,情况较为复杂,盐碱程度、灌溉条件差别较大,应本着“因地制宜,适地适树”的原则,选择速生用材树种。堤坡立地的主要特点是土壤干旱瘠薄,土壤以沙壤土为主。在东营部分堤段的堤坡下部,由于盐分的侵蚀,土壤盐渍化明显。基于堤坡植草的目的和立地条件,主要选择耐旱、耐瘠薄的草种,在东营堤段还需考虑选择耐盐碱的草种。
根据各水利风景区所处位置,建议结合当地自然与文化地域特色,统筹规划景观,提升工程质量。以资源为依托,以保护为核心,以服务沿黄民众为导向,坚持可持续的发展方向。以自然景观、人文历史、科普教育、水利文化为主题,以美化工程环境、体验自然山水、弘扬水利文化教育发展为特色,打造成一个集水利功能、休闲游憩、旅游观光、科普教育为一体的黄河文化生态休闲综合体。