石灰岩区小流域治理开发模式.pdf

石灰岩区小流域治理开发模式张国林( 邯郸市水利局，河北邯郸，0 5 6 0 0 1 )瓣? 警本文提出了北方土石山区石灰岩4 、流域治理开发基本模式选用以常规适用技术为主，科学配置水土保持措施；结合野生资源开发利用和封禁治理，营造适宜林果；采取节水改土，水电路配套等措施，使石灰岩山地造林成活率由3 0 ％左右提高到8 0 ％以上，天然降水利用率提高6 0 ％，试区成为人和自然和谐相处的生态环境和优美景观 j 鬻馘石灰岩综合治理生态景观石灰岩山地是太行山山地生态环境破坏最严重、恢复难度最大的山地，也是整个山区经济发展相对落后的地区尤其是北方土石山区低山丘陵地区，其生态环境恢复、建设就更加困难为探索石灰岩荒山基本开发模式，试验开发配套技术，再造人工生态景观，开创耕山脱贫之路1 9 9 0 年，由邯郸市水土保持站承担，峰峰矿区水土保持生态环境建设局协作，着手在西山试区进行“石灰岩荒山治理开发与再造生态景观研究”前期治理工作1 9 9 8 年，该项目列入河北省科学技术研究计划( 课题编号为9 8 —7 9 ) ，2 0 0 4 年底完成各项研究任务，在开发、试验与示范等方面均收到了良好效果1 试区概况西山小流域位于邯郸市峰峰矿区西山村西，属太行山东麓低山丘陵石灰岩类型区。

总面积7 3 3 h m 2 ，海拔2 4 1 ～3 3 0 m ，沟壑密度3 ．3 8 k m ／k m 2 ，坡度多在2 5 以上，占6 0 ％；土壤主要为褐土类，土少石多，土层浅薄；试区年均降水5 4 1 m m ，且7 5 ％集中在汛期，年均气温1 3 ．9 ℃，平均无霜期2 0 2 d ；试区裂隙发育，裸岩遍布，涵养水源能力极差，土壤侵蚀模数达7 4 1 t ／( k m 2 ·a ) ，已大大超过石灰岩区的允许流失量；水土流失造成植被退化，山地石化，水源缺乏，产量低下2 右灰岩山地基本治理开发模式研究2 ．1建立以经济效益为中心，兼顾生态、社会效益的多目标优化土地利用结构石灰岩荒山综合治理是一项涉及多目标、多因素、多层次的系统工程目标函数的建立，主要以所规划的系统最终达到经济效益高、生态效益好、社会效益大为前提在此基础上，还要考虑外部条件是否允许、目标函数的价值系数能否确定等实际问题为此在西山试区建立了3 个目标函数一是经济效益，以纯收益最大为目标；二是生态效益，以治理后土壤侵蚀量最小为目标；三是社会效益，以总投资最小为目标根据土地资源限制[ 作者简介]张国林( 1 9 6 4 一) ，男，学士，高级工程师，主要从事水土保持治理、方案编制等方面的研究与管理工作。

3 4 0二、治理模式惑量、劳力与用工平衡等控制因素，共设置了9 个变量，并建立了1 1 个约束方程将方程与目标函数归纳为矩阵模型，输入计算机得出3 组最优解，经加权得土地利用结构的合理解2 ．2配置以经济林为核心，具有生物多样性，时间生态为重叠的符合型植物措施体系该小流域地形复杂多变，其地貌部位、坡位特征、风化程度、土层厚度、土壤质地等立地条件具有多样性，从而决定了生物配置的多样性为此，在调整优化土地利用结构的基础上，依据多维用地原理，开发利用生物多样性，实行各林种、树种的合理配置与组合，形成生物学稳定、生态经济高效的水土保持林体系 1 ) 分水岭地带，岩石裸露，侵蚀严重，难以利用，依托原生灌草植被，封山养草育灌，促进天然植被恢复，通过封禁使林草覆被率达7 0 ％ 2 ) 2 5 以上陡坡，土壤贫瘠，干旱缺水，营造以侧柏为主的防护林，与原有灌草植被组成乔灌复层林植被 3 ) 2 5 以下缓坡，根据石灰岩山区适宜性，山腰地带以种植花椒为主，山脚及沟道在改善水利条件的基础上，发展苹果、山楂、杏树、葡萄等鲜果经济林同一林种中配置名优特新品种，同一品种中考虑早( 晚) 熟型，形成“干果缠腰、鲜果压脚、花椒地埂、葡萄镶边”的复合型经济林结构。

四旁”布设用材林2 ．3以坡面整地、闸沟垫地为面控制，山顶水池、坡面水窖为点控制，盘山渠道、山问道路为线控制，构成点线面镶嵌配置的工程措施体系( 1 ) 面上控制工程：以鱼鳞坑、石坎条田、闸沟垫地3 种措施为主，采用1 0 年一遇2 4 h 最大暴雨设计标准使坡面径流最大限度拦蓄利用，改善林草立地条件 2 ) 点上控制工程：包括山顶水池和坡面水窖山顶水池按7 5 ％灌溉保证率进行设计，用于蓄积扬水，作为干旱时期配套灌溉水源坡面水窖按1 年蓄2 年用标准设计，作为正常点种或饮用水源 3 ) 线上控制工程：主要为盘山渠道和山间道路，用以改善果品运输状况和田间灌溉3 石灰岩荒山治理开发配套技术研究3 ．1 集水节灌技术该小流域通过建造以水窖为主体的微型蓄水工程，拦蓄雨季地表径流，利用山地自然落差，在干旱时对农田进行节水灌溉，满足农作物、经济林在需水关键期对水分的需求，从而大幅度提高单产集水节灌工程规划设计，以坡面为基本单位，对规划区内的山( 截流面) 、水( 水资源) 、林( 植被) 、田( 农田) 、村( 人畜饮水) 要综合考虑，统一规划集水节灌工程由集水、蓄水、节灌三大系统组成一是集水系统，包括条田、梯田、排水沟、山坡、路面、截流槽等，可起到拦蓄、导引、汇集的作用；二是蓄水系统，包括进水口、水窖、出水口及管理附属设施，主要起蓄水作用；三是灌溉系统，采用移动式软管喷灌，包括排水阀门、灌溉管路及喷头等，并以渗灌、穴灌、沟灌作补充。

3 ．2 野生资源利用技术在小流域坚持封山育林、封造结合，注重对野生资源的开发利用酸枣是一种石灰岩区广泛分布的野生资源，对环境适应性强，荒坡、荒沟、地头、堰边均有生长，极耐干3 4 1十☆0 ■g癌艨中国水土保持探索与实践旱、瘠薄，充分利用这一野生资源嫁接梨枣，既克服了栽种其他树种因缺水不易成活的缺点，又有极高的经济效益本课题研究表明，酸枣嫁接梨枣亲和力强，容易成活，生长旺盛，坐果率高，保持了梨枣的优良品质要注意要领，即“密、矮、旱、丰、优”密：以多取胜，单位面积多，群体效应明显，早期产量上升快，每公顷以嫁接6 0 0 0 株为宜矮：树体矮化，果枝多，光照足，通风好，坐果多早：选择挂果早品种，当年嫁接，当年结果，提前进入盛果期，尽快收益致富丰：选择优质高产品种，遇到灾年不减产，丰产夺高产优：果大质优，大小整齐，色泽鲜艳，含糖量高，立足市场，有竞争力4 再造生态景观研究4 ．1 符合自然景观的栽植规划根据等高区划原则和线性布置原则，在山坡修建水平梯田、等高截水地埂，等高条田；根据柏树封顶、干果缠腰、鲜果护脚的大原则，载植形态各异的树木，不但符合植物生长要求和生态经济学原理，而且呈现出一派天然生态林区的美景。

4 ．2 利于生态平衡的植物群落在山顶栽种柏树，山腰种植花椒、嫁接梨枣根系发达的易活植物，山脚及山坳里种植苹果、梨、杏、枣、桃、山楂等经济林果并注意减少对山区草本、灌木的破坏，避免植物品种单一造成的病虫害多发、生物多样性差、生态循环不畅、生态平衡能力降低等弊端4 ．3 遵循景观原则的配套设施除修建顺坡草皮排水道、水窖、谷坊外，在山腰修建4 个圆形蓄水池，再加上跃峰渠蜿蜒山腰而过，形成长藤结瓜式的文明景观，山、水、林、田、路自然景观融为一体4 ．4 提升美化标准的人文景观山脚下的西山村从村口开始修建了一条沿山脊而上的砌石路，随山势起伏，汽车可直接开上山在几座山头的最高处，修建六角小亭一座，可供小息纳凉，亦是西山人改造自然的标识物村边建有一个直径达l O O m 的圆形混凝土蓄水池，既可蓄水，也可作为露天游泳池，将为发展城郊生态旅游景区增加很大的吸引力5 效果评价5 ．1经济效益粮食产量由治理前的1 9 9 8 年的6 ．4 万k g 提高到2 0 0 4 年的8 ．4 万k g ，人均占有粮食由1 4 3 k g 提高到1 8 1 k g ，人均收入由7 2 0 元提高到3 1 6 0 元，比治理前提高了2 倍。

试点7年来，水土保持总效益达1 7 8 ．1 5 万元，净效益达9 1 ．4 8 万元5 ．2 生态效益综合治理后，各项措施总蓄水能力达1 8 ．6 8 万m 3 ，占年均降水量的4 7 ％，侵蚀模数由治理前的7 4 1 t ／( k m 2 ·a ) ，降为1 8 4 t ／( k m 2 ·a ) ，保土能力大为增强，保土效率达7 5 ％各种土壤肥力要素都有显著增加，改善了土壤的理化性能5 ．3 社会效益完善农业基础设施，提高土地生产率，为实现优质、高产、高效农业奠定了基础；调整土地利用结构与农村产业结构，使人口、资源、环境与经济发展走上良性循环；提高环境容量，缓解人地矛盾，为治理区群众脱贫致富，打下坚实基础3 4 2。