---以秭归县为例

秭归县水土保持局 李顺彩

 

三峡工程的关键是库区移民问题，“坡改梯”是实现这一目标的重要技术措施之一，为库区移民安置需要，计划要在库区和邻近地区修建一百万亩水平梯田，近几年已经将二十几万亩坡耕地、荒坡地修建成了水平梯田。本文通过分析不同岩性石坎的抗风化能力及其稳定性，并提出了相应的防治对策，希望在三峡库区不同地质地貌条件的坡地上，寻求有效的方法，修建投资少，稳定性强，效益高的水平梯田和缓坡梯田，将高水平的地力转化为当地居民和市场所需要的产品，为安置库区农村移民，发展山区在农业经济作出贡献。

1、不同紫色砂页岩的抗风化能力分析

有人曾对不同地层紫色岩采用露天自然风化法对比观测，不同岩石其崩解强度不同。实际上农民将深挖的岩石半风化体经过一年风化即形成可耕种的土壤。紫色岩主要是内陆河湖相沉积，砂质含量高，泥钙质胶结，团结性差，岩性松软，抗压强度低，砂岩一般在200—500kg/cm²范围内,钙质砾岩多大于500kg/cm²，泥岩仅100—300kg/cm²，风化砂岩常低于100 kg/cm²，最低仅40—50 kg/cm²。岩石越坚硬，抗压强度越大，风化越慢，抗蚀力越强。不同岩性的石料作为梯田石坎的稳定性有比较大的差异，其顺序为：石英砂岩>长石石英砂岩>粉砂岩>泥质粉砂岩>粉沙质泥岩及泥岩。据试验，紫色泥岩岩块在露天下自然风化两个月，全部崩解为碎块或碎屑。蓬莱镇组紫红色泥岩，在岩体完整、胶体结构未被破坏时，单轴抗压强度可以达到150kpa，能维持高边坡的稳定。但其抗风化力弱，耐水性差，经风化后岩块的单轴坑压强度可以减到0.2kpa，产生强烈的软化。

2、不同岩性石坎梯田的稳定性分析及其防治对策

2.1易风化紫色砂页岩梯田石坎

正如以上分析结果，在秭归的水田坝乡用长石石英砂岩石料作培坎修成的石坎梯田，稳定性能好；而在郭家坝乡桐树湾村和上河坪村出露的泥质粉砂岩容易风化，而且这种石料体积小，其作为梯田石坎稳定性较低，比较容易风化。在此新修仅两年的梯田，其石坎表面可以见到明显的风化层，有的石块已近于酥松，可以用手很容易将其撞击而破碎，如果不采取措施，5年左右石坎就会因风化而崩塌毁坏。

利用有经济效益的优势植物护坎是中科院地理研究所在秭归县桐树湾村进行的一项成功试验。植物根系对土壤和碎石块有穿插、缠绕、网络和固结作用，特别是一些适于作植物篱笆的植物，具有庞大而错综复杂的根系，能牢固地固结土壤，增强防冲抗蚀能力，能促进表土、心土、母质和基岩连成一体，减少崩滑侵蚀。而在我县易风化的紫色砂页岩梯田石坎上可种植银合欢、紫穗槐、龙须草、茶、黄花菜等植物来进行护坎。

2.2土坎梯田

在秭归县江北泄滩老坟园村发育有较厚的风化壳，土体中碳酸钙含量高，富含碳酸钙结核，土体抗剪强度及内聚力较高，其稳定高度可以在2m以上。这里缺乏修梯田培坎的石料，可以利用这种土体的稳定性修建土坎梯田。类似可修土坎梯田的地方还有位于秭归县城附近的望江村，长江南岸郭家坝镇头道河村，以及沙镇溪和文化土珠庙等地。

1985年葛洲坝库区曾在老坟园修了100余亩土坎梯田，但梯田土坎上常常自然生长有各种杂草，与农地争水、争肥、挡阴，农民每年两次将土坎上的草灌修整干净，结果经常引起土坎滑塌、座塌，土坎不稳定，梯田的质量难以保证。而在秭归县城江对岸的郭家坝镇楚王井村十一组，1984年开始在土坎边种植紫穗槐，坡地土坎原始高度近1m，紫穗槐地上部分经过多次砍伐萌发，已经在近地面形成从状茬，10年生单株最大幅度可达28-35cm，多株等高横向种植连结成从状茬带，形成生物活篱笆，它们可以将坡地上冲蚀下移的泥沙拦截，并将其就地固结下来，起着良好的保土作用，十年来一般拦截土壤厚度达到30—50cm。紫穗槐的根系密布于土壤内，具有网络与固结土壤作用。经实地调查可以看出，紫穗槐根系在种植点以下宽约25cm，深5-80cm的土壤内盘结成网状，发挥着固结土壤、保持土坎稳定的作用，土坎高度达到了1.3—1.7m。

在郭家坝镇桐树湾村的紫色土梯田土坎上，曾经试种过黄花菜、龙须草、紫穗槐、茶等护坎试验，其效果是明显的。因此在此内土坎梯田上可种植以上几种植物来进行防护。

2.3花岗岩风化壳梯田培坎

秭归茅坪为闪长岩、花岗岩、片麻岩地区，风化壳深厚，多呈浑圆丘陵地貌，容易发生片状和沟状侵蚀，分布于三闾、茅坪。成土母质为花岗岩、片麻岩风化物，母岩很容易物理风化，土壤含石英多，土壤剖面层次不完整，土壤形态特征一般为砂土，呈单粒状结构，而且土体较疏松，土壤含粗砂颗粒多，当地称之为“鼓眼沙”。在这种风化壳上修建的梯田，由于培坎土质疏松，坎边很容易被水流冲蚀，常可以看见土坎外壁呈层状剥落。其主要原因是：这种梯田在新建时虽然是稳定的，在无突发因素影响时，培坎剪应力随时间变化不大，但其抗剪强度会逐渐减小，在降雨时，除了会产生径流侵蚀外，还会使得培坎的剪切力增加，所以发生滑塌与崩塌的可能性增加。

当地农民已经有在坎边种植荞麦、当归（金荞麦）来护坎的习惯，这是一种较受欢迎的猪饲料，若根据梯田陪坎的高度同时间种灌木或矮化乔木（如茶、银合欢、紫穗槐等），则护坎效果会更好，而且还可以增加经济效益。