摘要:針對仙游龍華溪流域水土流失和水土保持的現狀、原因和危害程度,針對性開展水土保持生態綜合治理建設工程。文中總結分析生態治理成效,為流域生態環境保護和農業持續發展提供借鑒。
論文關鍵詞:水土流失,流域治理,生態建設,治理成效
1. 龍華溪流域生態概況
龍華位于仙游縣西南盆地,戴云山脈東側,距縣城不足5公里,三郊路穿境而過,交通便利,屬南亞熱帶季風氣候,多年平均降雨量1680mm,地貌南北兩條山脈橫貫,西高東低形成馬蹄形。轄區有16個行政村,是農業重點鎮。茶葉是龍華鎮的農業支柱。全鎮土地總面積6428.37公頃,其中耕地1601.67公頃,占總面積24.9%,人均耕地面積0.02%,林地面積2075.62公頃,占總面積 32.3%,園地面積689.13公頃,占總面積10.7%,其它面積1291.45公頃,占總面積20.1%.人口62749人,其中農業人口5.15萬人。
龍華溪流域重點水土流失區位于縣城西南側,屬縣2001-2010年水土保持生態建設規劃的重點冶理區之一,水土流失嚴重,水土流失面積達2122.58公頃,占龍華鎮總面積的33﹪,其中:輕度流失面積742.4公頃,中度流失面積1020.99公頃,強度流失面積359.19公頃,年均土壤侵蝕量12.32萬噸,平均侵蝕模數1352.08噸/平方公里.年。
表1 冶理前龍華溪流域重點水土流失區水土流失現狀表
單位名稱
土地面積(hm2)
水土流失面積(hm2)
流失面積占總面積(﹪)
合計
輕度流失
比例(﹪)
中度流失
比例(﹪)
重度流失
比例(﹪)
龍華鎮
6428.4
2122.3
742.4
35.0
1021.0
48.1
359.19
16.9
33
金山村
275.6
173.6
66.3
38.2
40.9
23.6
66.3
38.2
63
東岐村
131.1
82.6
21.1
25.5
34.9
42.2
26.7
32.3
63
金沙村
672.5
183.6
139.9
76.2
34.5
18.8
9.2
5
27.3
金溪村
544.4
219.2
107.8
49.2
72.5
33.1
38.8
17.7
35.5
金建村
617.8
203.0
74.3
36.6
98.4
48.5
30.2
14.9
37.3
重點區域合計
2241.0
862.0
409.4
47.5
281.2
32.6
171.2
19.9
38.4
注:數據來源于仙游水土保持試驗站
龍華溪流域的源頭5個村,水土流失最為嚴重,年均土壤侵蝕量4.47萬噸,平均侵蝕模數1352.08噸/平方公里、年。根據表1中的數據對比可以發現龍華溪流域的源頭5個村水土流失面積比例明顯高于龍華鎮的比例,其中金山村的水土流失、東岐村情況尤為嚴重。
就土壤侵蝕的種類而言,龍華溪流域主要侵蝕種類有水蝕、風蝕、重力侵蝕等幾種類型。西面山丘陵區是本鎮嚴重的水土流失區,水土流失以面蝕為主,兼有溝蝕。面蝕主要發生在耕地和荒山坡,溝蝕則以溝頭前進、溝底下切、溝岸擴張三種形式為主。該區域溝壑縱橫,支離破碎的地貌主要是溝蝕造成的。 由于長期以來的水土流失,對全鎮工農業生產、 人民生活生態環境危害極大。表現在土層變薄,石地增加,土壤惡化,肥力流失,加劇洪澇災害,導致生態災難,嚴重制約了龍華溪流域經濟社會的可持續發展。
2、生態綜合治理技術措施
2.1.耕作措施技術
在耕地上通過采取改變征地形、增加地面覆蓋和改良土壤三者相結合的耕作技術來保持水土,有效提高土地額生產力。具體技術措施:(1)等高耕作法。即沿坡地等高線進行耕作。龍化鎮地處我縣西南部,雨量大且土質粘重,耕作方向宜與等高線成1%-2%的比率,適當排水,防止沖刷。等高耕作要自上向下進行,便于坡度變緩,利于下一步改造水平梯田;(2)間作套種。在種植技術方面,采取調整結構、增加作物覆蓋地面空間和延長覆蓋時間的水保種植法,即在同一地塊成行或成帶間隔種植兩種以上發肓期相近的作物,也可在前茬作物發肓后期,于其行間播值后茬作物,同時考慮必要的排水。
2.2工程措施技術
。1)梯田工程技術。龍華鎮金溪村的果園坡度在25°以下,且處于水庫灌溉范圍之內,臨近水源,土質較好,坡度相對較緩,故采用緩坡土坎梯田設計技術;即在田邊設蓄水埂,高0.2m,頂寬0.2m,梯田內側設排水溝,具體尺寸視降雨、土質和地表徑流情況定。并結合截水溝、排水溝建設;(2)截水溝技術。截水溝按5年一遇24小時最大降雨量設計。采用蓄水型截水方法,將坡面水域就地攔截入滲,減少地面徑流,以防止坡面水土流失。截水溝由半挖半填做成梯田形斷面,由于上游集水面積小,尺寸為:溝底寬0.5m,溝深0.5m,內坡比1:0.3,外坡比1:0.5. 截洪溝5條,總長8公里,其中干砌塊石1.76公里。分布在茶果園坡改梯的上游及周圍;(3)排水溝技術。實施茶果園坡改梯面積5000畝。對水土流失嚴重的茶果園進行整冶;根據設計頻率暴雨坡面最大徑流量,結合引水灌溉,采用漿砌塊石,斷面尺寸為:1.0mⅹ1.0m. 建設排水溝渠5條,總長2.5公里,分布在茶果園坡改梯的上游及周圍;
。4)小型蓄水工程。在本區的東岐、金溪和金沙村因地制宜建設4座小型蓄水池,收集地面徑流,減輕沖刷,同時池出口外接引水管道,引水解決坡地灌溉問題。蓄水池按5年一遇3-6小時最大降雨量設計,蓄水池設計為圓形和方形,直徑6-9米,庫容100~200立方米,池水口與UPVC塑料管相連,埋管引水到山坡地,管徑50,管總長2300米,蓄水池設進水口和溢洪口,用石料襯砌,口寬50cm,深40cm;(5)建設攔沙壩2座。龍華溪流域溝道長年受洪水沖刷,向兩岸擴張,時常造成水土流失危害,因此,在各上游干流上建設攔沙壩工程可以穩定溝坡,制止溝岸擴張,減小山洪危害。在金溪村和金沙村建設2座攔沙壩。金溪林峰壩壩長55米、壩體插入兩岸4米,壩高3米,壩底寬4:3.5米,迎水坡1:0.3,背水坡0,過水深0.8米。金 沙壩長38米,壩高3米,壩底寬5.5米,上游邊坡0,下游直坡1:2,壩體插入兩岸2米,溢洪口設在壩頂;護岸護堤工程。龍華溪流域干流沿線的金建至金溪段河岸共計0.2公里長,常遭受臺風暴雨襲擊和人為開采破壞,河岸極不穩定,易發生塌倒、毀壞農田,導致水土流失。設計護岸護堤工程沿龍華溪南岸布設,總長0.2公里,采用漿砌石護坡方式加固保護河道,護岸護堤斷面尺寸為頂寬0.4米、底席1.5米,平均高度3.5米。
2.3生物措施
。1)營造水土保持林。
對龍華溪流域源頭一重山荒山和殘次林進行補植和更新改造,營造水土保持林和水源涵養林110公頃,其中:金山村補植造林26公頃、造林12公頃,金沙村造林30公頃,金建村造林42公頃。使宜林荒山得到全面綠化,林內不存在0.5畝以上的荒山 ,初步形成穩定的植被結構,有效控制當地的水土流失。
造林原則:①適地適樹(草)原則。選擇樹種的生態習性與造林地的立地條件相適應,造林地的環境條件能保障樹種的正常生長發育。②穩定性原則。樹種形成的林分長期穩定,能夠形成穩定的林分,不會因自然因子或林分生長對環境需求增加而致林分衰敗。③可行性原則。即經濟有利、現實可行,在種苗來源、栽培技術、經營條件和經濟效益等方面都是合理可行的。
造林技術:①采用混交辦法,選擇主要樹種、伴生樹種和灌木樹種按不同比例混合搭配種植。根據山丘陵地立地條件和原有林種情況,采用木荷、馬尾松、楓香混交,見表2。
表2 混交造林技術模式
混交比例
混交方式
株行距(m)
種植密度(株.hm-2)
楓香
木荷
馬尾松
合計
1楓香:1木荷:2馬尾松
行狀
1.7×2.0
750
750
1500
3000
同時當林木都閉度>0.3~0.6時,林下適光較好,可混播一定耐蔭能力的禾本科和豆科草,1-2年可有減輕水土流失。
、谠炝终,該項目區多為山地,造林整地采用帶狀沿等高線走向,結合塊狀魚鱗坑整地方法,整地挖穴規格50cm×40cm×30cm;乇硗,一般回土高度要高與穴面10cm以上,松土結實后形成穴面水平,以便集水,從而提高造林成活率。
③造林,在立春前后3月份進行造林,造林株行距1.7m×2m,造林密度3000株/ hm2
選擇陰雨天氣。要求做到深栽﹑苗正﹑根舒﹑壓緊,苗栽穴的中間,為了保障造林成活率,防止苗木造林后容易脫水,必須在造林時將苗木根部沾濃紅土漿,而且在起苗時木荷祼苗要截去主干,只留根部以上30cm高度即可,提高造林成活率。栽植后1個月要檢查成活率,成活率不夠的要進行補植,保證造林成活率達85﹪以上。
。2)封禁冶理與生態自我修復
對26公頃馬尾松殘次疏林地進行補植,每公頃補植楓香或木荷750~1200棵/hm2
使林內不出現0.5畝以上的荒山。對龍華溪流域內的金山和東岐村的634公頃生態林和水土保持林進行封禁保護。其中:金山村封禁治理490公頃、東岐村封禁治理144公頃。封育治理以封禁為基本手段,封禁、撫育與管理結合促進林草成長的培育措施。主要包括在有水土流失的地段采取封山育林措施和封坡育草措施,制定封山育林村規民約,制作封山育林宣傳牌,選派護林員進行巡山,禁止一切不利于林木生育繁育的人為活動。為林草成長創造條件,通過植株萌芽或天然下種等生態自我修復,恢復林草植被、防治水土流失,提高林草效益。經過2~3年的封禁,林草覆蓋度可達75%以上,其中喬木林的郁閉度大于0.3。形成混交林,發揮多種生態效益。
3、治理成效分析
3.1造林成效
表3 造林地生長情況
混交樹種
造林成活率
平均樹高
胸徑(地徑)
郁閉度
枯枝落葉量/t. hm-2
楓香
86﹪
1.4m
。1.5cm)
0.4
1.35
馬尾松
91﹪
1.3m
。2.0cm)
木荷
89﹪
1.1m
。1.5cm)
經過人工混交造林更新,使項目區內的荒山得到有效綠化,林種結構比較合理,林地上林木平均樹高達1.2m,地徑達2cm,郁閉度達0.4,地面的生態環境得到改善,林下植被開始恢復,加上枯枝落葉對地表徑流的阻攔作用,林地表土沖刷明顯減少,水土得到保持。
3.2封山育林成效
表4 封山育林區植被自我修復情況
植物群落
封禁冶理前
封禁冶理后
植物種類
植物平均高度(m)
郁閉度(蓋度)﹪
枯枝落葉層厚度(cm)
植物種類
植物平均高度(m)
郁閉度(蓋度)﹪
枯枝落葉層厚度(cm)
林冠層
杉木、木荷、馬尾松
3.5
0.2
1
杉木、馬尾松、木荷、楓香、青崗、石櫟、栲類樹種等
4.5
0.4
5
灌本層
楓香、青崗、石櫟、栲類樹種、黃瑞木、胡枝子
0.8
0.15
胡枝子、毛冬青、烏飯、黃瑞木、小葉赤楠、繼木、石斑木等
1.5
0.3
草本層
香茅、芒萁
0.45
0.15
香茅、甘尼草、地菍、拔葜、芒萁等
1.0
0.75
通過封禁冶理與生態自我修復,封山育林區初步形成了比較完整的相對穩定的混交林群落結構,林內植物種類增多,林分郁閉度從0.2增加到0.4,林內地表枯枝落葉層明顯增厚,土埌腐殖層、土埌肥力提高,原來灌本層的喬木長成了林冠層;林冠層、灌木層、草本層和枯枝落葉層,形成了層層攔截和蓄積滯留、促進降雨入滲,起到了保持水土,減少雨水沖刷的作用。
3.3綜合治理水土流失控制情況
表5可以看出,經過3年的生態建設和水土保持綜合治理,龍華溪流域的水土流失區90﹪以上得到冶理。通過森林植被的林冠截留,枯枝落葉層和水土保持工程措施的攔蓄作用,,增加了土壤入滲,減少了地表徑流,削減洪峰流量,使水土流失面積862 hm2減少至179.3 hm2,即由占土地總面積的38.4﹪降至8﹪,新增的水土流失得到有效控制,年均土壤侵蝕量由4.47萬噸減少到1.2萬噸;平均侵蝕模塊由1352.08噸/平方公里年,下降到380噸/平方公里年;土埌侵蝕量減少71.0﹪以上。從水土流失強度變化狀況來看,輕、中、重度流失都明顯降低,其中輕度流失面積從409.4公頃降至179.3公頃,減少263.1公頃;中度流失面積總體281.2公頃降至21.5 公頃,減少259.7公頃;強度流失面積總體171.2公頃降至11.5公頃,減少159.7公頃。
表5 冶理后龍華溪流域重點水土流失區水土流失現狀表
單位名稱
土地面積(hm2)
水土流失面積(hm2)
流失面積占總面積(﹪)
合計
輕度流失
比例(﹪)
中度流失
比例(﹪)
重度流失
比例(﹪)
金山村
275.6
35.6
26.5
74.4
4.4
12.4
4.7
13.2
12.9
東岐村
131.1
11.7
6.9
59.0
2.8
23.9
2
17.1
8.9
金沙村
672.5
45.9
41.2
89.8
3.2
7.0
1.5
3.3
6.8
金溪村
544.4
50.3
41.5
82.5
6.5
12.9
2.3
4.6
9.2
金建村
617.8
35.8
30.2
84.4
4.6
12.8
1
2.8
5.8
重點區域合計
2241
179.3
146.3
81.6
21.5
12.0
11.5
6.4
8
注:數據來源于仙游水土保持試驗站
4、結語
。1)通過對龍華溪流域水土流失和水土保持的現狀進行分析,找出水土流失的原因和危害,進而進行水土保持生態建設。采用工程措施和生物措施對其進行冶理,使龍華鎮的水土流失的情況得以好轉,生態環境得以改善。
。2)水土流失的生態建設與綜合治理是一項綜合的、復雜的系統工程,應與當前中央提出建設社會主義新農村的“六項要求”結合起來,樹立“堅持不懈,長期整治,綜合治理,重新構建,科學規劃,全面鞏固”的方針,通過全面加強農村生產力建設,促進經濟發展,將農村工業化、能源化以及新農村居民點與自然村建設作為重點,進一步推動農村的水土流失治理與生態建設發展。具體應抓好:坡耕地改造與發展果蔬產業相結合;退耕還林還草與發展林牧相結合;林業治理與發展生態旅游、農民公園建設相結合;工程治理與高產穩產相結合。
(3)農村根治水土流失的方向在于重新構建減少水土流失的生態環境的整體,而不是只靠單一的、某一種具體的水土保持措施,而這些措施的效果,必須從促進經濟發展才能得以體現。因此,應扶持流域農民發展有利于水土保持和環境保護的農副業生產,促進農村經濟發展,提高農民收入,改善農村水土流失面貌,從根本上改變農村經濟狀況。
。4)1980年開始的綠化植樹,在南方以馬尾松、杉木或者其他經濟林為主的,樹種單一、造林目的單調、造林方式存在一些問題。比如全墾造林(果)、全鋤草、翻耕和大量使用除草劑等,造成林下植被缺失、地表覆蓋度低,導致流失依然存在。加上,林業部門規定,面積達到1畝以上,郁閉度達到0.2或以上即為森林面積,果樹以株數算,并不考慮地表植被的覆蓋率,這對于水土保持來說還遠遠不夠,水土保持更應強調地表覆蓋度的提高和合理的植被層次結構,過分強調森林覆蓋率,反而會對水土保持工作有不利影響,容易使行政部門放松水土保持工作。因此,在我國南方,森林覆蓋率高的地區并不意味著水土流失就得到控制,而更應關注林相、樹種結構、林分結構與水土流失的關系。
參考文獻:
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