凌 峰,王 群
(海河水利委員會海河流域水土保持監(jiān)測中心站,天津 300170)
燕山山地丘陵水源涵養(yǎng)生態(tài)維護區(qū)是全國水土保持區(qū)劃劃分的117個三級區(qū)之一,位于七老圖山以南、華北平原以北、內(nèi)蒙古高原以東、渤海以西,除圍場和平泉兩縣部分地區(qū)位于松遼流域,其他區(qū)域均屬海河流域。行政范圍涉及北京、天津、河北3?。ㄖ陛犑校?6個縣(市、區(qū)),土地總面積7.51萬km2,屬于京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū)北部,區(qū)內(nèi)張家口承德地區(qū)擔(dān)負著“建設(shè)首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)”的重任,北京和張家口市是第24屆冬季奧林匹克運動會舉辦地,地理位置敏感而重要。本文通過分析該區(qū)土壤侵蝕環(huán)境和水土保持現(xiàn)狀,總結(jié)了區(qū)域水土流失防治途徑和水土流失治理技術(shù)體系,以期為區(qū)域水土流失防治提供思路和參考。
該區(qū)北部壩上地區(qū)地處燕山地槽與內(nèi)蒙古臺背斜的地質(zhì)過渡帶,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,經(jīng)多次沖擊、風(fēng)蝕和劇烈的造山運動,形成了高原地貌的基本輪廓,主要由花崗巖、片麻巖、閃長片麻巖組成,部分地區(qū)有中生代碎屑巖,并存在大量火成巖。南部燕山山地區(qū)廣泛分布著石英巖和硅質(zhì)灰?guī)r、下古代淺海沉積頁巖和石英巖等??傮w來看,區(qū)內(nèi)山地和丘陵面積較大,約占總面積的79%,平均海拔約為750 m,其中最高峰東猴頂海拔2 292 m。區(qū)內(nèi)多年平均年降雨量為400~600 mm,最高可達670 mm,多集中在7—8月,年平均氣溫為7℃,≥10℃積溫在3 000℃左右,無霜期80~190 d。北部壩上地區(qū)春季氣溫回升遲緩,多大風(fēng)沙塵天氣;夏季短暫,盛行由海洋吹向大陸的偏南風(fēng),氣候溫暖多雨,晝夜溫差變化大;秋季霜凍早,氣溫下降快;冬季漫長,達280 d左右,受西伯利亞冷氣團控制,盛行偏北風(fēng),氣候寒冷干燥、無霜期僅為80 d。本區(qū)是灤河、潮河、白河等的發(fā)源地。
該區(qū)土壤主要以褐土、棕壤、潮土、栗褐土、粗骨土為主,其中褐土占總面積的40.96%、棕壤占總面積的28.75%。植被類型以溫帶落葉闊葉林、溫帶落葉灌叢為主,主要喬木樹種有油松、落葉松、云杉、側(cè)柏、蒙古櫟、白樺、山楊,主要灌木樹種有遼東櫟、荊條、山杏、胡枝子、虎榛子、繡線菊,主要草本植物有克氏針茅、白羊草、萬年蒿、黃背草等。經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟作物種植為主,主要農(nóng)作物有小麥、玉米等,經(jīng)濟作物以蔬菜、雜糧、食用菌及特色經(jīng)果林等為主。
該區(qū)土壤侵蝕以水蝕為主,水蝕與風(fēng)蝕并存。根據(jù)第一次全國水利普查水土保持情況普查,區(qū)內(nèi)水土流失面積為25 681.5 km2,占土地總面積的34.21%。其中,水蝕25 054.9 km2,占水土流失總面積的97.56%;風(fēng)蝕626.6 km2,占水土流失總面積的2.44%。水蝕主要發(fā)生在坡耕地和稀疏灌草地,以輕、中度侵蝕為主,其中輕度侵蝕占水蝕總面積的51.4%、中度侵蝕占水蝕總面積的32.6%。風(fēng)蝕主要發(fā)生在北部壩上局部地區(qū)、部分干涸河谷地帶,以輕度侵蝕為主,輕度侵蝕占風(fēng)蝕總面積的75.4%。
1990年,經(jīng)水利部批準,區(qū)內(nèi)潘家口水庫上游地區(qū)列入國家水土保持重點治理區(qū),共有16個縣開展了重點治理。進入21世紀以后,水土流失治理規(guī)模不斷加大,先后開展了“21世紀初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃”水土保持項目、“京津風(fēng)沙源治理工程”等水土保持治理項目。黨的十八大以來,區(qū)域水土保持生態(tài)建設(shè)力度進一步加大,坡耕地改造工程、國家水土保持重點工程繼續(xù)有序推進。同時,區(qū)內(nèi)各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)結(jié)合各自實際,開展了清潔小流域建設(shè)等水土流失防治工程。截至2018年底,累計治理水土流失面積5.36萬km2,其中2012年以來治理1.93萬km2,取得了明顯的水土保持效果。區(qū)內(nèi)水土流失狀況得到有效減輕,林草覆蓋率提高到47%,生產(chǎn)生活條件進一步得到改善,水土保持建設(shè)的小流域和相關(guān)工程成為當(dāng)?shù)匕l(fā)展生態(tài)經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。
(1)區(qū)域下游為人口密集的京津冀城市群,根據(jù)“首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)”的定位要求,區(qū)域內(nèi)水土流失防治必須“以水而定、量水而行”,充分考慮當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和經(jīng)濟社會發(fā)展與為下游供水之間的矛盾,在清潔型小流域建設(shè)等水土流失防治中增加節(jié)水型小流域和輸水型小流域。
(2)區(qū)內(nèi)山高坡陡,土層瘠薄,坡耕地和稀疏灌草地水土流失也較嚴重,水土流失造成的泥沙淤積河道和水庫,影響水庫行洪及供水安全;同時,林下水土流失依然嚴重,尤其是東南部遵化、遷西等地板栗、核桃經(jīng)濟作物種植區(qū)域,林下基本沒有植被覆蓋,極易發(fā)生水土流失。因此,應(yīng)加大水源地上游水土流失治理力度,并充分重視坡林地水土流失。
(3)北部壩上風(fēng)沙區(qū)隨著旅游的開發(fā),人為活動加劇,原有治理成果需要鞏固,草場資源有待保護。另外,部分干涸河道或季節(jié)性河道、河谷地帶有土地沙化和風(fēng)蝕發(fā)生,也需要注意防護,減少對周邊環(huán)境的影響。
(4)作為京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū)域的北部,區(qū)內(nèi)交通、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度必然加大,對生態(tài)脆弱的張家口、承德地區(qū)勢必造成一定的生態(tài)壓力,需要加大水土保持監(jiān)管力度,堅持生態(tài)優(yōu)先的理念,在項目立項時充分考慮地區(qū)生態(tài)需求及水資源現(xiàn)狀,在事中事后監(jiān)管中把好生態(tài)關(guān)。
區(qū)內(nèi)水土保持的重點是通過三道防線建設(shè),調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源、改善水質(zhì)、控制面源污染、保護水源,減少湖庫淤積、保障京津等地供水安全;風(fēng)蝕地區(qū)繼續(xù)做好水土保持林草養(yǎng)護,鞏固封育成果。管理上,以全國生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持遙感監(jiān)管為抓手,做好區(qū)域生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)督管理,有效遏制人為水土流失。
(1)遠山、深山地帶,主要實施封禁治理、生態(tài)移民、生態(tài)補償?shù)壬鷳B(tài)修復(fù)和預(yù)防保護措施,降低人為活動干擾影響,適當(dāng)補植補種低耗水植物,提高林草覆蓋率,將汛期洪水轉(zhuǎn)化為潛流,促進生態(tài)改善的同時增強水源涵養(yǎng)能力,確保北京、天津、唐山等城市供水安全和生態(tài)安全。
(2)中山、低山地帶,以水土流失綜合治理和控制面源污染為主,按照人口密集程度和區(qū)域定位,有序推進坡耕地改造和小型水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。在此基礎(chǔ)上,宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜果則果、宜藥則藥,大力發(fā)展特色水保經(jīng)濟。有條件的地方,推行與水源保護相適應(yīng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)、休閑農(nóng)業(yè),減少化肥、農(nóng)藥的使用量。發(fā)展建設(shè)生態(tài)清潔型小流域,在村鎮(zhèn)及旅游景點等人類活動密集區(qū),建設(shè)小型污水處理及流域垃圾處理設(shè)施,改善人居環(huán)境,減少面源污染。
(3)淺山、丘陵地帶,以供水水庫水源地和河道生態(tài)保護為主。以河道兩側(cè)及湖庫周邊為重點,通過適當(dāng)?shù)闹参锖凸こ檀胧?,維系河道及湖庫周邊生態(tài)系統(tǒng),控制水土流失、減少泥沙入河入庫、改善水體水質(zhì)、美化環(huán)境。
(4)壩上水風(fēng)蝕交錯地區(qū),以治理水蝕為主,兼顧風(fēng)蝕,大力實施退耕還林還草,沿壩緣構(gòu)筑防護林帶。局部水蝕嚴重區(qū)實施以小流域為單元的綜合治理,重點是侵蝕溝治理和小型集、蓄水工程建設(shè)。
(5)生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持措施布設(shè)要注重工程措施和植物措施的有機配合,在重要設(shè)施和重要防護部位、山體脆弱地區(qū)等加大工程措施力度,確保工程安全;其他區(qū)域防護應(yīng)增加植物措施比例,并優(yōu)先選用當(dāng)?shù)貥洳莘N和低耗水植物,確保成活率。
該區(qū)治理技術(shù)體系主要有水蝕區(qū)水土保持三道防線建設(shè)體系、水風(fēng)蝕交錯區(qū)水土流失綜合治理體系和坡林地水土流失綜合治理體系。
3.2.1 水蝕區(qū)水土保持三道防線建設(shè)
第一道防線為生態(tài)修復(fù)防線,即在中山低山及人煙稀少地區(qū)實行全面封禁,采取自然修復(fù)措施,對立地條件差的區(qū)域可補植補種部分低耗水植物,提升植被特別是灌草植被的生態(tài)功能。合理利用自然資源,適度開展生態(tài)旅游,減少人為活動和人為干擾,實現(xiàn)自然保水。
第二道防線為生態(tài)治理防線,即在人口相對密集的坡腳等地區(qū)進行水土流失綜合治理,實施保護性耕作和坡耕地改造工程,建設(shè)基本農(nóng)田,加強小型水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善生產(chǎn)條件。鄉(xiāng)村生活污水和生活垃圾通過小型污水處理系統(tǒng)和建設(shè)簡易垃圾儲運站、定期清運的辦法解決。
第三道防線為生態(tài)保護防線,以河道兩側(cè)及湖庫周邊為重點,通過建設(shè)庫濱帶水源保護工程和采取封河育草、溝道水系、濕地保護等措施,有效發(fā)揮灌木和水生植物的水質(zhì)凈化功能,攔蓄泥沙入河、凈化河道水體。同時,在生活區(qū)通過建設(shè)親水平臺等措施,提升沿河居民生活幸福指數(shù)。
3.2.2 水風(fēng)蝕交錯區(qū)水土流失綜合治理
在坡面治理上,該區(qū)山坡上部以荒山、荒坡為主,面積大、土質(zhì)差,坡面治理采取封禁和補植等方式,盡快恢復(fù)自然植被;山坡下部開挖截流溝、竹節(jié)壕等,攔蓄徑流;截流溝下栽植檸條,形成灌木帶,保護下游農(nóng)地和草地。
在溝道治理上,主要是修筑谷坊,防止侵蝕溝發(fā)育;如侵蝕溝較大且有發(fā)展趨勢,應(yīng)及時修建溝頭防護工程,避免發(fā)生溯源侵蝕。溝道底部區(qū)域較大,可修建水平梯田,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。
在耕作保護上,為防止風(fēng)蝕,建設(shè)農(nóng)田防護林網(wǎng),主林帶與風(fēng)向垂直布設(shè)。區(qū)域內(nèi)小河道建設(shè)護村護地壩,保證村莊、農(nóng)田和道路等設(shè)施安全;及時疏通河道,嚴禁河道內(nèi)耕種和采砂,確保行洪安全。
3.2.3 坡林地水土流失綜合治理
對坡度較陡的坡林地,視現(xiàn)有經(jīng)濟林密度不同采取不同的治理方式。對經(jīng)濟樹種樹齡較大、分布較少的坡林地,建議采取土地置換的方式,將原有坡林地進行封禁治理,恢復(fù)當(dāng)?shù)刂脖?。對種植密度較高、仍產(chǎn)生較高經(jīng)濟效益的坡林地,采取修筑樹盤的方式減輕水土流失。樹盤可采用現(xiàn)場石質(zhì)材料,也可采用水泥預(yù)制樹盤,大小視樹齡而定,一般半徑不超過1 m,埂高0.5 m。溝道內(nèi)修建硬化排水溝,有效疏導(dǎo)徑流。
對坡度較緩的坡林地,按照等高線修筑水平階或水平條田,有條件的地方田面可適當(dāng)放寬,按梯田規(guī)模修建,條件差的地方應(yīng)保證田面寬度在1 m以上,并適當(dāng)修筑田埂。在溝道內(nèi),修建干砌石谷坊攔蓄泥沙。
燕山山地丘陵水源涵養(yǎng)生態(tài)維護區(qū)位于京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū)域的北部,地理位置十分重要,同時也存在生態(tài)脆弱、水土流失潛在危險大等問題。做好該區(qū)水土保持工作,具有十分重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)區(qū)域水土流失和水土保持現(xiàn)狀,本文分析了區(qū)域水土流失防治需求,并在總結(jié)已有治理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出了區(qū)域水土流失防治途徑和治理體系,為在該地區(qū)開展水土保持規(guī)劃、設(shè)計、治理、監(jiān)督、監(jiān)測等工作提供思路和參考。