小流域综合治理技术与效益探讨

2022-01-14 版权声明 举报文章

[摘要]文章以法库县低山丘陵区小流域为例,系统论述了小流域现状及工程、植物、封禁治理措施,科学评价了综合治理效益,可为改善低山丘陵区生态环境提供一定指导。

[关键词]低山丘陵;小流域治理;水土保持;法库县

1小流域概况

法库县某小流域位于东经123°07′30″~123°11′15″,北纬42°26′05″~42°28′19″之间,工程区面积9.22km2,属于低山丘陵区,海拔在120~210m之间。地势呈东、南、西三面高,北面低,山地向阳坡以风化砂砾岩为主,林下阴坡、半阴坡以腐殖土为主,其中,95%以上为坡地,坡度较大。该流域属北温带大陆性气候,多年平均降雨量600mm,植被属于温带针阔混交林和暖温带落叶阔叶林。近年来,由于人类不合理的开发建设活动,原始天然森林植被遭到破坏,形成低质天然次生林和草灌植被,且更新种单一,针叶纯林占60%以上,蓄水保土能力差,生态的整体功能脆弱,抗御自然灾害的能力差,生物的多样性下降。实地调查发现,坡耕地未采取水土保持防止措施,保水、保土、保肥能力极差,土壤有机质含量低,土质贫瘠,水土流失严重。流域内以轻度侵蚀为主,轻度、中度和强度侵蚀占总水土流失面积的44.30%、39.10%、16.6%。因此,必须加快水土流失治理和生态环境修复,改造、保护坡耕地和经济林,对坡耕地修建地埂植物带和保土耕作,对板栗园采取穿带、补植等改造措施,对覆盖度较低的荒滩、荒沟、疏林地栽植水保林,对10年以下的疏林、幼林地实行封禁治理,通过采取闸沟等工程措施减轻侵蚀沟的扩张等,工程治理期限为2年,即2016~2017年。

2小流域综合治理技术

2.1工程措施

2.1.1地埂植物带(1)地埂设计。①典型地块立地条件:8°~25°坡耕地,土层厚度20~40cm。②设计标准:采用定型设计埂间距和地埂断面尺寸的方法,结合当地治理经验、地形坡面特征和气候环境条件等因素综合确定。③地埂间距确定:遵循埂间坡面不产生水土流失的原则,并结合相关侵蚀背景因子实验观测值及允许土壤流失量阈值确定地埂间距。(2)植物带设计。①典型地块立地条件:坡耕地地埂,黑土,土层厚0.3~0.4m,水土流失较重。②整地规格:人工带状整地,随造林随整地在带基线上挖0.2m宽、0.15m深。③造林方法及季节:春季植苗,每条土埂上栽植2行,株距0.2m,行距0.2m。④直苗造林:按照整地规格将1年生的刺五加(刺嫩芽)苗按0.2m错开放在沟内覆土踩实即可。⑤抚育措施:除草、松土,长势较好的刺嫩芽需在第二年春天萌发后,适合采收时进行采摘顶芽,保留底部侧芽完好,促其萌发成丛状,并坚持年年春天采摘顶芽,适当采摘侧芽,刺五加依据长势每2~3年春季平茬1次,促其萌发成丛状,提高产量,增加植物带密度。⑥每公顷种苗量计算,见表1。2.1.2保土耕作针对工程区<8°的顺坡、斜坡垄采取改垄措施进行治理,形成基本农田。改垄时,根据不同地形、土质、坡度、气候等条件,按照便于机耕作业、小弯取直、大弯就势、等高线等要求调整垄向。将原斜坡、顺坡垄改为横垄时,要先深翻、后耙平,踏勘测量定出基线,沿基线开好第一犁。2.1.3护岸工程浆砌石挡土墙护岸工程因只起护岸作用而不承担防洪能力,所以,挡土墙无防洪标准,修建高度以沟底至沟岸高差为准。浆砌石挡土墙基础埋深和稳定性参考防洪堤基础埋深和稳定性计算,保证抗冲刷安全和挡土墙稳定性。2.1.4谷坊工程工程区沟壑密度较大,沟深1.5m,沟壑发育,下切和扩张严重,这是产生水土流失的重要地段。为防止沟岸继续扩张和沟床下切,针对工程区的侵蚀沟需要修筑谷坊,以拦截泥沙,稳定沟坡,促使沟壑逐步川台化,达到有效利用的目的。(1)谷坊型式。利用山区石料丰富特点,选择节约工料、适合含沙量大的山洪沟道特点石谷坊———铁丝笼谷坊、干砌石谷坊、浆砌石谷坊。谷坊的工程布置原则是“顶底相照”,布设直段沟道,沟道存在跌坎时应布设于上方,沟道断面变化时布设于较窄处。(2)谷坊的管护。建立管护制度,制止一切破坏行为,确保工程安全。建立检查制度,每年汛前汛后,定期检查工程,及时发现问题并维修。谷坊淤满后要充分利用淤成土地,可种植经济林、防冲林等以增加经济收入。

2.2生态措施

2.2.1红松林红松栽植前实行块状整地,长0.3m×宽0.3m×深0.3m,造林密度2490株/hm2,株行距为2.0m×2.0m,如遇老板栗树等大树需避让,行距或株距可适当变化。春季造林,旱春土壤解冻时进行植苗造林,起苗时带宿土,春季植苗栽培,每穴一株,采用传统的植树方法即“三埋,二踩,一提”,最后覆土踏实灌水。苗木运输时将根部包扎,随起随栽,保证根部湿润。第一年入冬前应采取覆土防寒,将土把松树地上部分盖严,苗头压东南向,翌年春针叶转绿时将土扒开,并及时除草松土。种苗用量,见表2。2.2.2紫穗槐穿带植苗栽植,在经济林中间沿等高线挖成单沟深0.25m、宽0.25m的单行沟,然后将1年生的紫穗槐按株距为0.05m错开放在沟内,复土踩实即可,带距为8~12m。种苗用量,见表3。

2.3封育治理措施

(1)封禁措施。郁闭度<0.3的疏林地和未成林造林地实施封禁治理,封禁治理应结合补植、平茬复壮、修枝疏伐等抚育措施。在重点封禁区周围,为严禁人畜进入破坏林草植被,应在人口密集人畜活动频繁的村、镇附近及主要路旁,采用围栏设施进行封禁。封禁区四周有明显的标志,有专人专管,不准放牧、不准取土、不准开荒。为保证工程区封禁宣传教育的顺利进行,在工程区主要公路旁、道路叉口、山麓、人口密集的村、镇设立封禁永久性宣传牌,以便全区公民了解和监督。(2)工程管护。为保证封得住,有效果,不反复,要明晰产权,制定优惠政策,建立封禁等法规与政策,如封禁区管理办法、封禁区工程通告、封禁区工程公约等,做到有明确的乡规民约和封育制度,并家喻户晓。

3综合治理效益分析

3.1生态效益

(1)保水效益。将会明显改善地表径流与土壤水分状况,减少降雨径流冲刷,增加土壤含蓄能力和截流入渗,更好地涵养水源,极大的改善制约生态系统开发的水供应因子,对于有效保护和合理利用水资源具有积极作用。按单位面积蓄水定额计算,各项措施全部生效时,每年可增加蓄水量达33.52万m3。(2)保土效益。随着林草根系密度的增加和径流条件的改善,土壤抗冲性和抗蚀性明显增强,并且林草措施和拦蓄工程能够维持坡面稳定,防止土体滑落和重力侵蚀,以上措施可有效避免土壤养分流失,对土壤熟化过程起到加速作用,下游河道、水库江河减轻淤积,节省大量劳动力和经费。保护各类水工程,有利于工农业生产及人民生命财产的安全。按单位面积蓄水定额计算,各项措施实施后,每年可减少泥沙流失量5.89万t,见表4。(3)生态效益。到治理期末,林草覆盖率提高8.93%,同时,有效控制了土壤养分的流失,极大地改善了土壤理化形式,土壤肥力得到相应的提高,其渗透性、抗蚀性增强,同时可保护土地免遭沙砾化、石化、腐殖质和氮、磷、钾不流失,为农业生产创造了良好条件。

3.2经济效益

工程计算实施坡耕地治理、水土保持林、封禁治理后的实物增产量和价值。待全部完成并发挥效益时,年平均增加总产值259.19万元,见表5。

3.3社会效益

(1)改善生态环境,提高生活质量。可增加工程区绿化程度,改变由于水土流失而产生劣质地貌,减轻自然灾害,优化农民的生活条件、人居环境和农村生态环境。各项治理措施减少了水、土、肥的流失,增加生物产量与植被面积,切实提高了土地使用价值,带动农、林、牧各项效益,增强了广大人民群众致富奔小康的信心和决心,为将来开展更高层次的流域建设奠定坚实的基础。(2)强化农业基础设施增,农业综合生产能力增强。将改善农业基础设施薄弱的环节,继而改善了农业生产条件,提高了农业综合生产能力,进而使农经作物产量大大上升,农业的发展将带动地方、乡镇工业企业的发展,农村产业结构进一步调整,经济结构多元化发展,地方经济随之活跃起来,进一步巩固和完善了农村经济承包责任制。地方经济的繁荣发展,为国家和地方提交更多的财政收入,为社会主义新农村建设奠定坚实的基础。(3)促进经济发展,生产经营多元化发展。项目的建设与开发的指导思想是在延续传统的水土保持生态建设模式精华,结合现代生态农业的新思路,即在可持续发展的基础上完成的,技术含量高,工程的实施可带动农、林、牧、副、渔业等相关产业的发展,生产经营向多元化发展,也将建成一批具有一定规模的流域生态经济生产基地,进而加快农业产业化进程。

4结论

将工程措施、植物措施和封禁治理相结合用于低山丘陵区小流域治理,能够产生较大的生态效益、经济效益和社会效益。各项治理措施的实施提高林草覆盖率8.95%,年减少泥沙流失量5.89万t,年拦蓄径流33.52万m3。低山丘陵区小流域治理,不仅抑制了小流域土壤侵蚀,极大地改善了区域生态环境,而且通过强化农业基础设施,提高了农业生产力,为生态农业模式的建立创造了良好条件,实现了自然资源的永续利用,对促进低山丘陵区经济发展及提高居民生活水平发挥着积极的作用。

参考文献

[1]季阿兰.东港市农户水土保持投资行为机理与实证模型分析[J].黑龙江水利科技,2017,(08):224-226

[2]王锁.“降水—水土保持—径流”统计模型在辽宁大凌河流域水土保持效应分析中的应用研究[J].地下水,2015,(01):109-111

[3]丛日亮,赵恭.开发建设项目水土保持监测指标体系[J].水土保持应用技术,2011,(6):14-17

作者:刘忠峰 单位:辽宁省沈阳市法库县农业技术推广与行政执法中心

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