黄土高塬沟壑区水土流失综合治理范式_毕华兴

塬面占总 土地面积 比例 /%
56.5 29.7 59.3 32.4 43.8
沟壑占总 土地面积 比例 /%
43.5 70.3 40.7 67.6 56.2
第 4期
毕华兴等 :黄土高塬沟壑区水土流失综合治理范式
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1.1.2 地表物质组成 示范区地表基本为黄土所 覆盖 , 黄土结构疏松 , 遇水易崩解 , 抗蚀能力差 , 若遇 暴雨 , 水土流失极为严重 。 主沟道下游沟床已切入 基岩数十米 , 在沟道两侧有较多的黄土状重亚黏土 分布 (俗称红胶土 ), 含黏土量高达 52.7%, 干密度 1.5 g/cm3左右 , 其透水性极 差 , 受气候干湿冷热变 化影响 , 极易发生泻溜侵蚀 。 1.1.3 气候 黄土高塬沟壑区降水年际变化较大 , 年内分配不均匀 。 据西峰气象站 50多年的降雨资 料 , 该区多年平均降水量 557.7 mm, 年最大降水量 805.2 mm(1964年 ), 年最小降水量 309.7 mm(1942 年 );年内降水量主要集中在 5— 10月 , 其中 , 7月份 降水量 最大 , 平均 值为 112.3 mm, 降 雨 100 ～ 150 mm出现的频率为 37.5%, 其次是 8月份 , 降水量平 均值为 107.1 mm, 占平均年降水量的 19.2%, 7、8、9 月份的降水量占全年降水量的 63.0%;年均日照时 间为 2 454.1 h, 年平均气温 8.70 ℃, 多年平均积温 2万 7 000 ～ 3 万 3 000 ℃, 无 霜期 156 d, 蒸 发量 1 474.6 mm, 干燥 度 1.6。 区内 最主要的 自然灾害 是干旱 , 其次是霜冻 、冰雹 。 1.1.4 经济社会特点 黄土高塬沟壑区开发历史 悠久 。 远在 20 万年前 , 人类就在我国最大的黄土 塬 ———董志塬繁衍生息 。 这里是先周历史文化和中 华农耕文化的发祥地 , 人文始祖轩辕黄帝曾与中医 鼻祖岐伯在此论医 , 故有 “岐黄故里 ”之称 。 周先祖 在此 “教民稼穑 ” , 开启了华夏农耕文化之先河 。但 长期以来 , 由于人类的活动 , 特别是人口的增加 、石 油开采 、城镇化进程等经济社会活动的大规模开展 ,
1 黄土高 塬沟壑区区 域特征及水 土流失 特点
1.1 区域特征分析 黄土高塬沟壑区包括陇东董志塬 、渭北洛川塬
等高塬沟壑区和渭北东部 及山西西部的残 塬沟壑 区 , 总面积 3.56万 km2 , 基本概况见表 1。
表 1 黄土高塬沟壑区基本概况 Tab.1 Basicinformationofloessplateau-gullyregion
demonstrationarea
小流域
南小河沟 齐家川 清水沟 老庄沟 合计
总土地 面积 km2 36.30 48.35 43.21 38.71
166.57
塬面 面积 km2 20.50 14.36 25.61 12.53 73.01
沟壑 面积 km2 15.80 33.99 17.60 26.18 93.57
从表 2 可 知 , 齐 家川 示 范 区塬 面 面积 73.01 km2 , 占示 范区 总面 积的 43.8%;沟壑 面 积 93.57 km2 , 占示范区总面积的 56.2%。 示范区平均沟壑 密度为 2.17 km /km2 , 沟坡坡度多大于 25°, 坡长大 多在 100 ～ 200 m之间 , 暴雨期间坡面径流具有较强 的冲刷侵蚀力 。 该区塬面地形平坦开阔 , 土壤肥沃 , 是主要的农业生产用地 ;塬坡是塬面和沟谷之间的
进行组装配套 , 以控制水土流失 、改善生态环境 、增 加收入Fra Baidu bibliotek拓展就业的综合思路 、方法和技术体系 。
针对黄土高塬沟壑区这一特殊区域 , 其水土流 失综合治理范式始终是水土保持界和当地政府寻求 的目标 , 特别是新形势下 , 结合国家的退耕还林生态 林业工程建设 、坡耕地改造 、淤地坝 (系 )建设 、生态 修复 、新农村建设等一系列工程 , 如何根据区域自然 地理特征 、水土流失特点以及区域社会经济可持续 发展的目标和要求 , 制订基于生态安全 、粮食安全以 及经济社会可持续发展的水土流失综合治理范式 , 将成为新时期黄土高塬沟壑区的重点 。 为此 , 笔者 在分析黄土高塬沟壑区区域特征 、水土流失特点 、现 有水土流失治理模式的基础上 , 探索该区水土流失 综合治理的范式 , 以期为水土保持相关部门提供政 策及技术支持 。
280(140)年:2 78-月3 3
中国水 土保 持科 学 ScienceofSoilandWaterConservation
Vol.8 No.4 Aug.20 10
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理范式
毕华兴1 , 刘立斌 2 , 刘斌3
(1.北京林业大学水土保持学院 , 100083, 北京 ;2.黄河水利委员会 , 450003, 郑州 ; 3.黄河水利委员会西 峰水土保持科学试验站 , 745000, 甘肃庆阳 )
Paradigm ofintegratedmanagementonsoiland waterlossesinLoessPlateau-gullyRegion
BiHuaxing1 , LiuLibin2 , LiuBin3
(1.CollegeofSoilandWaterConservation, BeijingForestryUniversity, 100083, Beijing;2.YellowRiverConservancyCommission, 450003, Zhengzhou;3.XifengSoilandWaterConservationStation, YellowRiverConservancyCommission, 745000, Qingyang, Gansu:China)
bjfu.edu.cn
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中国水土保持科学
2 010 年
黄土高原 的土壤侵 蚀问 题举 世瞩 目 , 它不 仅 使本区生态环境受到严重威胁 , 而且来自黄河中 游的粗泥沙是下游河道 , 尤其是主河槽的主要淤 积物 , 导致河床不断淤积抬升 , 一直威胁着两岸 广大平原地区的安全 。同时 , 水土流失也是黄土 高原经济 社 会发 展 的主 要 障碍 和主 要 的生 态 环 境问题 。
总面积 水土流失面积 年均降雨量 年均气温 沟壑密度 切割深度 地面组 植被覆盖 人口密度 耕垦指 年均径流 侵蚀模数
万 km2
万 km2
mm
℃
km· km-2
m 成物质 率 /% (人·km-2) 数 /% 深 /mm (t ·km-2·a-1 )
3.56
3.06
500 ～ 600 8.5 ～ 10.5 1.0 ～ 3.0 100 ～ 200 黄土 20 ～ 30
过渡地带 , 为古代侵蚀沟坡 , 梁 、咀 、峁等地貌交错分 布 , 农林牧用地兼有 , 且以农地为多 ;沟坡 、沟谷由切 沟 、悬沟 、立崖 、盲洞 、沟床及坡面组成 , 地形破碎 , 坡 度大 , 宜林宜草面积大 , 宜农面积小 。
表 2 齐家川示范区地形地貌 组成 Tab.2 GeomorphologiccompositioninQijiachuan
“范式 ”是指同一个科学共同体在某一专业或 学科领域中被普遍接受的信念 、价值观 、理论 、观点 和方法 , 而 “模式 ”则是范式下的具体形式 。 水土保 持科学作为一门集自然科学和社会科学相关知识为 一体的边缘综合交叉学科 , 势必也存在范式 。 考虑 到社会科学的范式与自然科学的范式有所不同 , 水 土流失综合治理范式到底是一个什么样的概念 , 与 水土流失综合治理模式有何区别和联系 , 经过对前 人研究工作的总结[ 1] , 笔者认为 :“区域水土流失治 理模式 ”只是调控和综合治理水土流失的某一种方 法 , 而 “区域水土流失治理范式 ”则是以区域综合自 然地理 、人文 、社会经济状况为基础 , 以构建区域人 地和谐体系为目标 , 应用系统科学 、生态经济学 、生 态学 、水土保持学 、可持续发展等理论 , 以区域水土 资源环境容量 、水量平衡为出发点 , 采用各种模式 ,
收稿日期 :2010-02-03 修回日期 :2010-06-16 项目名称 :国家重点基础研究发展计划项目 (“ 973”项目 )“水土流失综合调控原理与治理范式 ” (2007CB407207) 第一作者简介 :毕华兴 (1969— ), 男 , 教授 , 博士生 导师 。 主 要研究方 向 :地理信 息系统在 水土保 持中的 应用 。 E-mail:bhx@
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14 ～ 50 30 ～ 50 2 000 ～ 5 000
1.1.1 地形 、地貌特征 黄土高塬沟壑区地形地貌 主要由塬面 、沟坡和沟谷 3大地貌单元组成 , 其中沟 坡 、沟谷合称沟壑 。 以黄土高塬沟壑区董志塬腹地 的齐家川示范区为例 , 示范区总面积 166.57 km2, 涉 及庆阳市西峰区的陈户 、董志 、什社 、温泉 、后官寨 5 个乡 (镇 )的 30个行政村和一个国有水土保持综合 试验场 , 包括南小河沟 、齐家川 、清水沟和老庄沟 4 条小流域 , 其地形地貌组成见表 2。
Abstract TheLoessPlateauhasalonghistoryofChinesecultureandthebirthplaceoffarming, in which, LoessPlateau-gullyregionisoneofthetypicalgeomorphictypeintheLoessPlateau, andhasthe uniquenaturalconditionsforagriculturaldevelopmentthanthatinotherregionsoftheLoessPlateau.For alongtime, duetothedualroleofnaturalandhumanactivities, thesoilerosionisveryseriousinthis region, surfacerunofffrom plateauleadingtotheheadofgullycontinuestoadvanceandtheareaof plateausurfacegraduallyshrieked.Ontheslopeofgully, gravityerosionareserious, andthesoilerosion intensitygraduallyincreased. Undertheconditionsofexceptionalnaturalenvironment, population pressureandeconomicdevelopmentdemandinthenewera, howtoexplorethecomprehensivecontrol paradigm ofsoilerosionforgullyregionofLoessPlateauintheneweraisoneofthekeyproblemstobe solvedbytechnicalstaffofsoilandwaterconservationandlocalgovernment.Inthispaper, thenatural geographicfeatures, soilerosioncharacteristicsandsocio-economicdevelopmentneedsintheLoess Plateau-gullyRegionhavebeenanalyzed, theexistingsoilerosioncontrolmodelsarereviewed, atlast, theparadigmoncomprehensivecontrolofsoilerosionforLoessPlateau-gullyRegionintheneweraare proposed. Keywords soilandwaterlosses;integratedmanagement;paradigm;LoessPlateau-gullyRegion
摘要 黄土高原是中华 农耕文化的发祥地 , 其主要地貌 类型区 之一的 黄土高 塬沟壑区 , 其 农业发展 有着比 黄土高 原其他地区优越的自然 条件 。但 长期以来 , 由于自然和人为因素的双重作用 , 该区水 土流失十分 严重 , 塬面径流下 沟导致沟头不断前进 , 塬面逐年萎缩 。 由于沟坡坡度 大而导 致重力 侵蚀异 常活跃 , 侵蚀 强度逐 渐加强 。 在 特殊的 自然环境 、人口压力以及经济发展需求的条件下 , 探索黄土高 塬沟壑 区水土 流失综 合治理 范式成为 水土保 持领域 科技人员和当地政府急需解决的 问题之一 。 在解析黄土高塬沟壑区自然地理特征 、水土流失 特点以及 社会经济发 展需求的基础上 , 通过对该区现有的水土流失综合治理模式进行梳理 , 结合范式的概念 , 提出黄土高塬沟壑区水土 流失综合治理范式 。 关键词 水土流失 ;综合治理 ;范 式 ;黄土高塬沟壑区