黄河中游多沙粗沙区植被建设与水土流失综合治理（王正秋）
来源： 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小2001年10月29日
关键词：植被建设 小流域综合治理 多沙粗沙区 黄河中游
摘要：黄土高原水土流失是黄河泥沙症结所在，控制黄土高原水土流失是治黄根本大计。入黄泥沙87%，下游河道淤积粗沙的70%以上，来自11.4万km2的黄河中游多沙粗沙区，因之，应把这一区域做为治理重点。在水土流失治理中，植被建设是重要组成部分。植被的演变和破坏是加剧水土流失的重要因素，恢复重建植被要讲科学重实效，对其削洪减沙作用也应客观评价。实践证明，根治黄土高原水土流失，必须坚持走综合治理的路子。
黄土高原严重的水土流失是黄河泥沙症结所在，也是该地区生态环境恶化、自然灾害频繁、农村经济落后、人民生活贫困的重要原因。因之，控制黄土高原水土流失乃是治黄根本大计。在大力加强黄河下游防洪工程的同时，黄土高原水土流失综合治理，亦是刻不容缓的任务。
黄土高原水土流失区面积45 km2万，黄河中游是最主要水土流失区，这里年侵蚀模数大于5000t/ km2以上的面积约11.4万km2，只占水土流失区面积的39%，而入黄泥沙却占全河总沙量的80%以上，且多是粗沙。黄河下游河道每年淤积的4亿t泥沙，70%以上来自这一区域。黄河中游多沙粗沙区主要分布在水蚀、风蚀交错带和黄土丘陵沟壑区的陕北、晋西、伊盟、陇东、西海固，这些地方处于半干旱、干旱地带，多为贫困县。因此，突出这一区域治理，对根治黄土高原水土流失、西部大开发和21世纪经济的发展，都具有举足轻重的地位和深远意义。
1、植被演变与破坏是加剧黄土高原水土流失的重要因素
黄河泥沙问题危及黄河下游安全，但其根本原因在于流域环境的破坏和恶化。黄河泥沙主要来自黄土高原的水土流失，黄土高原的水土流失起源于地质时期，人类社会的出现，使黄土高原水土流失发生了重大变化，确切认识人类社会对水土流失的影响、作用，对治黄决策十分关键。
在黄土高原，由于黄土质地疏松均一，抗蚀力弱，自第四纪黄土开始堆积以来，土壤侵蚀现象在一定气候、地貌、植被等因素作用下，显得十分活跃。地质时期尽管没有人类对植被的破坏，但随着气候变化，自然植被也相应发生变化，当气候由湿润向干冷方向发展时，地面植被相应由森林向灌丛、草原演变，直到荒漠化，植被自然退化稀疏，土壤抗蚀性减弱，侵蚀转向相对强烈，形成现代千沟万壑的基本骨架。进入全新世后，黄土高原的水土流失，在遵循自然规律继续进行的基础上，又叠加了人类活动影响，使之呈现加速发展的特点。人类活动的出现，人口的不断增长，对粮食的需求日益增加，必然将更多的林地、草地垦为农地，造成大量自然植被严重破坏，生态平衡失调。原为山地、丘陵、沟谷的地区，当地面一旦失去植被保护，土壤侵蚀剧烈发展。在原已塑造的千沟万壑古地貌基础上，因植被破坏，又延续发展了现代侵蚀，其侵蚀速率远远超过了生物――气候自然演变情况下的自然侵蚀速率。据陕西师范大学已故教授史念海历史考证资料，西周春秋时期，泾水清澈见底，秦汉时期大肆垦荒后，才有“泾水一石，其泥数斗”之说。明代前期，延水曾名为清水，明代后期森林破坏，该河由清变浊。有关学者经研究，估算了人为造成的加速侵蚀约占总侵蚀量的30%左右，如果没有人类不适当的生产活动，造成植被严重破坏，黄河的输沙量仅为现在的70%左右。水土流失的加剧，导致洪旱、决溢灾害频率呈增长趋势。特别是唐朝以后，黄河下游灾害发生频率随人口增长、植被破坏而上升，决溢频率由每百年67.1次增至清朝的172次，自1912-1936年达439次。新中国成立后，1949-1985年，黄土高原人口由3639万增至8139万，新增4499万，林草植被遭受又一次严重破坏，仅在一些山地保留为零星分布，森林覆盖率仅为6.5%，草地面积约占总土地面积的30%，且其中60%已退化沙化。1985年耕地为1896.7万hm2，较1949年的1294.9万hm2，增加了601.8万hm2。增加率为46.5%，按新增耕地80%为坡耕地计为514.7万hm2，坡耕地侵蚀模数5000-10000t/ km2，新增坡耕地的土壤流失量即达2.4亿-4.8亿t。不仅坡面侵蚀严重，且诱发和加剧了沟谷侵蚀和重力侵蚀。因植被破坏和水土流失的发展，导致土地和土壤退化，生物多样性的毁灭，空气中二氧化碳的增多，水资源的减少，小气候的变化，河床淤积抬高，干旱与洪水灾害频率增多等一系列环境问题，并互为因果，愈来愈趋向不可逆性，呈恶性循环。
2、种树种草应重科学讲实效
种树种草目的在于尽快恢复植被，改善恶劣的环境，而改善的关键则在于控制水土流失，做好水土保持。黄土高原半干旱、干旱区造林种草几十年，效益不高的问题十分突出，目前，个别地方仍不认真汲取教训，不讲科学，违背自然规律，油松、刺槐等乔木依旧大量上山，不分立地条件一哄而起大上经济林。衡量种树种草成效，首要的是看工程实施后，能否起到保持水土、改善生态环境的作用。这就要求我们在具体实施中，结合农业产业结构调整，合理利用土地资源，在树种选择、树种搭配上大做文章，以求有较强的保持水土防护功能，尽早尽快形成合乎要求的覆盖，发挥显著的生态效益。并在确保最大限度发挥生态效益的同时，有较好的经济效益。
2.1草（灌）应做为植被重建的主体
在黄河中游干旱、半干旱区植被建设中，干旱缺水是重要限制因素之一。早在70年代末，中科院的水土保持专家们就曾提出，年降水量550mm以下的半干旱和干旱地带，恢复植被应从“草灌”起步。同时辅以各种拦蓄降水，强化入渗工程措施，以补充灌草生长期土壤水分的不足。在黄土高原半干旱和干旱区，过去不少地方盲目大量栽植的阔叶乔木林，大都因土壤水分亏缺，以致林木生长衰败，而成“小老树”。据研究资料，一棵阔叶树相当30m2草地的耗水量，所以干旱地区造乔木林不但不能涵养，反而会越造越干旱。而柠条、沙棘、紫穗槐等灌木或草本植物，年耗水量约300mm-400mm，仅为乔木耗水量的1/3-1/2，加之灌木有3-4 年平茬一次的恢复周期，对土壤水分做了时空补充，可使其在较长时期内保持良好生长势头，虽居干旱仍能健壮生长。
50年的实践表明，半干旱、干旱区恢复植被，必须从草灌起步，以草为突破口，尽快增加贴地面覆盖，这是改善恶化生态环境、实现崇山峻岭山川秀美的唯一有效途径。过去年年种草不见草，一是未发展畜牧业，二是养的本地山羊，野外放牧，林牧矛盾突出。因此，种草与养畜要并重，必须调整羊的品种和改放牧为舍饲，实施全面封禁。陕西省吴旗县把草列为全县主导产业，实施草产业开发战略，3年退耕种草7.73万hm2，全面禁牧，已舍饲小尾寒羊60394只。种草做到集约化经营，该县洛源乡大力推广等高隔坡林草间种和垄沟法种草技术，紫百苜蓿生长茁壮，产草量很高。该县铁边城农民李庆，在1.8 hm2退耕地上全种上草，圈养小尾寒羊15只，年收入达8000多元。农民尝到了种草的甜头，种草积极性空前提高。吴旗种草的经验已在陕北广为推广。 2.2、大力推广等高灌木带等高灌木带就是在坡耕地上，每隔一定坡间距，沿等高线修筑成一定容积软埂反坡梯田，紫穗槐、柠条等灌木规格化密集栽植于反坡梯田内，灌木长大后，形成一条条水平生长茂密灌丛。据观测资料，配置合理的等高灌木带具有较强保持水土效果，其径流削减率在30%以上，泥沙削减率在50%以上。可增加坡耕地植被覆盖率15%-20%，在梁峁坡上很快形成灌木林网，大大改善坡耕地长期植被稀疏、生态环境恶化状况。笔者曾多次提出，将等高灌木带做为治理坡耕地骨架，实施灌木带措施后，带间土地做出合理利用规划，一部分暂作农地继续耕种，一部分栽植果树发展多种经营，一部分种草发展畜牧。用作农地的推行水平沟、垄沟种植等蓄水保土耕作措施。草种植于灌木带间，草保住了土不下坡，暴雨后产生径流，除拦阻入渗部分外，其余流入坡下水平台，补充灌木生长所需水分。梨、枣、大扁杏等经济林栽植于灌木带间，有利于提高经济林地水土保持防护功能。事实上，灌木带已成为改善坡地生态环境和提高土地生产力的结合点，使两者同步受益。灌木带与其他措施科学配置有机结合后，不仅峁坡水土流失能基本控制，植被也同步跟上，群众生产生活也不会因退耕而受影响。这种治理措施配置框架，得到陕北不少基层领导和业务部门的认可，已大面积应用推广。
2.3、经济林内推广全园覆盖技术
近年来黄土高原农民，着力调整农村产业结构，在大面积退耕坡地上还之以经济林，虽有可观经济效益，但生态效益受到影响。这些经济林大多为无灌溉条件的旱地果园，为解决“水”的问题，建园时，有的采用窄台梯田工程整地，蓄住10%左右的径流水，有的在坡面上挖鱼鳞坑栽上了树，若遇大雨极易产生径流造成水土流失。幼龄果园大多地面裸露，在没有覆盖的条件下，土壤保墒能力低而蒸发量大，造成土壤水分亏缺。据李立科资料，约50%左右的自然降水被无效蒸发损失，果树因干旱缺水生长不良，效益不高。有关研究实践认为，推行果园覆盖技术，把有效自然降水接纳保蓄于土壤中，把蒸发降低到最低限度，使多变的自然降水被土壤控制，是解决坡地果园水土流失和干旱问题的唯一途径。
具体做法：一是在经济林内套种三叶草等豆科低矮匍匐性牧草，形成复层植被结构。据资料，种草覆盖后可多贮水40mm以上，有机质含量提高1.7g/kg，全氮含量增加0.35g/kg。套种牧草后，还能提供大量青饲料和绿肥。二是用农作物秸秆或利用25°以上陡坡劣质地种植沙打旺、小冠花、紫花苜蓿等牧草刈割下覆盖果园。覆盖后，使自然降水“就地拦蓄入渗”，不产生径流，少蒸发水分，每hm2园地可多保蓄水分900m3 –1200m3 。应用覆盖的果园比未覆盖的单位面积产值提高30%左右。
2.4封山绿化是恢复植被的有效途径
在占据黄土高原很大面积的半干旱、干旱区，是否全然花费很大代价依靠人工种树种草来恢复植被值得商榷。过去植被被破坏的主要原因是滥垦滥牧，现在许多地方结合退耕实施封山禁牧，这对加快植被恢复起到了决定性的作用。人工种树种草固然重要，但相比之下，保护和恢复天然林草植被的措施就比较简单，最主要的一是封育，二是补播、补植。地跨陕、甘两省十县的子午岭林区，总面积2.3万km2。明朝前，这里森林茂密，到明清时代随着人口增加，大部分森林已遭破坏，水土流失相当严重，直至1866年的清末，因战乱和民族纠纷，人口大量逃亡，已垦土地荒芜，被破坏植被又逐渐恢复，形成今日次生林景观。水土流失也得到基本控制，多年平均输沙模数仅为126.2t/km2。安塞县纸坊乡大范家沟，面积0.3km2，历经开荒破坏，到1984年植被覆盖率仅为3%。在中科院水保所科技人员指导下，对全沟实行全面封禁，在无人畜扰动下，沟内林草经20年自然繁衍生长，基本恢复了原来的自然景观。这些例证说明，采取封山绿化措施，依靠自然再生能力，是水土流失区植被迅速恢复的有效途径。因此，在半干旱、干旱区，除土壤、地形、光照条件好的可用于发展经济林、草外，其他劣质地，大可不必再硬性人工种树种草，完全可以采取封山绿化办法恢复植被。
3．客观认识林草措施在根治水土流失中的作用
在多年的水土流失治理中，林草措施一直被放在与工程措施同等重要位置。退耕还林还草也已提出多年，但由于种种原因，不少地方将种树种草流于形式，虽经努力效果很差。山绿不起来，到处光山秃岭，水土流失恶化。1999年8月，朱总理在陕北视察水土保持时明确提出“退耕还林（草）、封山绿化、个体承包、以粮代赈”，这是进一步落实江总书记提出的“再造一个山川秀美的西北地区”的战略举措。旨在加大植被建设力度，以尽快控制严重水土流失和改善恶劣生态环境。要山川秀美，建立和维护生态平衡，关键是林草植被要上去，这是生态环境建设的核心。
林草对保持水土、改善生态环境，对人类生产生活的作用，绝不可低估。在黄土高原加大林草建设力度，退耕陡坡种树种草增加覆盖的决策，无疑是正确的。但对其削洪减沙作用，应实事求是地、客观地做出符合自然规律的科学评价。黄河治理的目标是如何促进全流域的经济和生态环境协调发展，就黄土高原水土保持而言，笔者认为主要应包含三方面内容：一是尽力控制水土流失，根治和减轻洪水灾害，减少入黄泥沙；二是增加地面绿色覆盖，改善生态环境；三是合理利用土地资源，发挥土地资源优势，获取较大经济效益，使农民尽快脱贫致富。多年治理经验告诫我们，根治水土流失，防治黄河水患，发挥土地资源优势，发展区域经济，必须采取综合措施，靠任何单一措施唱“独角戏”都不会有好效果。诸多科研成果数据表明，单靠种树种草根本不可能最终控制水土流失和洪水灾害。黄土高原侵蚀泥沙来源与地貌部位关系密切，且受不同侵蚀方式控制。来自坡面泥沙占不到流域产沙的一半，而来自沟谷的泥沙则占到总产沙量的60%以上。冲沟沟壁和沟头，滑塌、崩塌、滑坡等重力侵蚀十分活跃，所产生的巨量泥沙，均被具有很强输沙能力的高沙水流所搬运，经各级支流进入黄河。退耕坡地种树种草主要在坡面（冲沟沟壁陡峻，多在35°以上，造林种草实为困难），即使种树种草能控制坡面侵蚀产生全部泥沙（实际上不可能），最多也只能减少入黄泥沙一半，在很多地方只能减少1/3。目前尚无直接有效措施来控制沟谷重力侵蚀的产沙，只能通过修建淤地坝来拦截，显然林草措施必须与工程措施结合，才能大幅度减少入黄泥沙。陕西省无定河流域第一期十年重点治理后，算过一笔账，坡面措施减沙量占总减沙量的41.2%，淤地坝减沙量占总减沙量的58.8%。在坡面措施中，梯田面积占治理面积的18.9%，减沙量占总减沙量的13.9%，而占坡面措施面积71.1%的林草，减沙量仅占总减沙量的27.3%。黄委对黄河流域70年代以来不同水保措施减少入黄泥沙研究资料分析，坝地拦沙占总拦沙量的61.07%；占措施总面积27%的梯田，拦沙量占总拦沙量的18.07%;而占水保措施总面积50%以上的林地，拦沙量仅占总拦沙量的16.67%，为什么林草占的面积大而拦沙效应却很小，究其原因：一是造林质量不高，加之干旱等诸因素影响，20世纪60年代前营造的人工林保留下来的极少，绝大多数是70年代后营造的人工林，其中稀疏灌木又占到70%以上，就是保留下来的也生长不良，相当一部分为残疏林，甚至成了“小老树”。二是乔木林内大多裸露，很长时间难以形成有丰富枯落物的贴地面覆盖，防蚀作用差，实属低效植被。人工林与天然林有本质差异，天然林之所以具有显著保持水土及涵养水源作用，是因其有长期形成的完整且相对稳定的群落结构，茂密的林冠下还有灌丛层、草本层、枯枝落叶层，具有良好透水性能，促进降水就地入渗，从而能有效控制水土流失，抵御风沙侵袭。在半干旱和干旱气候条件下，人工造林短期内不可能恢复到天然林的景观，也就难以发挥天然林固有的保持水土和改善生态环境功能。最近一个时期，一些媒体引用原始森林资料，对林草措施在治黄中的作用过于渲染，似乎只要给黄土高原盖上“被子”就能万事大吉，这种观点是不全面和缺乏科学性的，极易造成误导。即使森林覆盖度很高，也只能保住“土”，但难抵御特大洪水灾害。
新中国成立后，在人口剧增、大量植被破坏和耕地不断增长情况下，黄河下游保持安澜未发生重大灾害，其原因在于下游加固提防、干支流建立系列坝库工程、发挥了拦泥蓄洪效益，从根本上改变了黄河全流域水沙运行规律。在广大黄土高原同时开展水土保持工作，为防止侵蚀产沙也起到一定作用。因此，根治黄土高原水土流失，必须走“综合”的路子。
4.治理水土流失仍应坚持走小流域综合治理的路子
新中国成立之后，黄河流域在全国率先开展了大规模的水土流失治理活动，特别是改革开放以来，水土流失治理健康、持续发展，小流域治理已成为治理水土流失的主要形式。在规模治理、综合治理、综合开发上都有很大突破，涌现出不少以小流域为单元，沟、坡、塬、峁、梁综合治理，林、草、果、粮全面开发，山、水、田、林、路一步到位的成功典型，充分显示了黄土高原治理开发的潜力和希望，为治理黄土高原水土流失，改善生态环境，建设生态农业闯出了路子，提供了宝贵的经验。
植物措施是小流域综合治理的重要组成部分，由于种种原因，相当长时期里，造林种草质量低下，是小流域综合治理中的很大缺陷。近年来，随着经济发展，黄土高原贫困地区逐年摆脱贫困，人口失控的情况得到扭转，农民生活在很大程度上得到改善，科技的投入在农业生产活动中所占的比例逐年增加，单位面积产量大幅度提高，使解决温饱问题不必再求助于大规模开垦。特别是朱总理“退耕还林（草）、封山绿化、个体承包、以粮代赈”重要指示的落实和钱粮优惠政策的感召，种树种草又空前红火起来，大面积陡坡耕地还之以林、草，植物措施多年薄弱的状况基本得到扭转。但基本农田建设仍不容忽视，沟道坝系工程亟待加强，退耕还林还草也应纳入小流域综合治理轨道。
4.1稳步发展基本农田
众所周知，粮食问题不解决，大面积退耕还林还草就难以实施，以粮代赈是在一定年限内救急、过渡措施，国家不可能长期无偿提供。因此，要解决粮食问题，稳定建设基本农田和发展高产旱作农业，以保障粮食需求的基本做法仍需坚持，在此基础上有序退耕陡坡地增加林草比重，有了一定数量的基本农田，才能为增产粮食和农业结构调整创造条件，促进农、林、牧全面发展。陕西省无定河流域在18年的综合治理中，建设基本农田11.45万h㎡,人均基本农田增加0.087h㎡,达到0.172 h㎡, 基本农田面积占总耕地面积的27.4%,粮食产量占总产量的65%,基本农田的发展促进了退耕,共退耕坡地17.3万h㎡,占坡耕地总面积的43.8%,栽经济林3.6万h㎡,灌木13.7万h㎡。在国家没有给退耕优惠政策条件下，通过综合治理建设基本农田，农民自觉地缩小陡坡耕种面积，实施了陡坡耕地退耕种林草，把劳力和生产要素都集中到基本农田上，没有出现反弹现象。
4.2加强沟道坝系工程建设
沟道是地表径流的通道，也是土壤泥沙流失的集中地。在多沙粗沙区，沟道侵蚀约占总侵蚀量的60%以上，遇有暴雨，泥沙大量下泄，淤堵黄河下游河道。因之，从减少入黄泥沙的角度，也必须加强沟道坝系工程建设。实践证明，它是黄河下游减少淤积最直接、最有效的一项措施。以淤地坝为主体的治沟工程，在拦截大量泥沙的同时，还淤出土壤肥沃的坝地，为稳产高产基本农田。近50年黄土高原建的沟道坝系工程，在减少入黄泥沙和改变当地农业生产条件中发挥了显著作用。据专家分析资料，截至1995年底，各类水土保持措施累计保土拦泥106.55亿t,其中沟道拦泥71.27亿t，占66.9%,已淤出沟坝地38.1万h㎡。地处黄土丘陵沟壑区的陕西省绥德县韭园沟，流域面积70.7k㎡,年土壤侵蚀模数高达18120t/ k㎡。自20世纪50年代拉开小流域综合治理序幕以来，沟道坝系工程建设从未停止。截至1999年，修筑沟道工程203座，其中治沟骨干工程7座，库容达2732万m3，已拦泥1750万m3，淤出坝地262 km2。坝系拦泥蓄水效益分别占水土保持措施的66.7%和70.8%，流域泥沙基本不出沟。增产效益也十分突出，单位面积产量是坡耕地的9倍多，大大促进了陡坡退耕。按照黄土高原水土保持规划，多沙粗沙区大于3 km2的的沟道有6758条，条条都有建坝条件，且能形成完整坝系。若能按照规划从现在到本世纪中叶，发展治沟骨干工21000座，每座库容按100万m3计，全部库容200亿m3，150亿m3用于拦泥，相当于200亿t泥沙，仅此一项，平均每年即可减少入黄3.5亿t。
4.3退耕还林（草）应纳入小流域综合治理轨道
退耕陡坡地种植林草，只是小流域综合治理措施组成部分，没有工程等措施配套，不可能形成综合防护体系，治理水土流失也难见成效。我们算过一笔账，黄河流域退耕种植一亩水保生态林，粮钱补贴8年，补贴金额达1330元，每km2为199.5万元。而目前小流域综合治理，各类措施配套齐全，治理标准高的，算上投工折价每km2不过40万元。基层干部与我们共识，单纯种树种草，无论从生态效益还是从经济效益上看，都远不如小流域综合治理效果好。
面对新世纪加快黄土高原水土流失治理与生态环境建设的要求，我们应不断研究新情况、总结新经验、探索新路子，使黄河流域的小流域综合治理开发在生态环境建设和西部大开发中发挥更好、更大的作用。
［主要参考文献］
1、景可、卢金发等，黄河中游侵蚀环境特征和变化趋势，黄河水利出版社。1997
2、唐克丽等，黄河流域的侵蚀与径流泥沙变化。中国科学技术出版社。1993
3、王正秋 陕北黄土丘陵沟壑区生态环境建设刍议。中国水土保持2000（2）
4、王正秋 黄土高原造林中几个问题的思考。中国水土保持2000（4）
5、黄自强 试论黄河中游多沙粗沙区治理与开发 中国水土保持2001（3）
作者为陕西省水土保持局教授级高级工程师
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