黄土高原丘陵沟壑区小流域生态环境综合治理开发模式研究

收稿日期： 修订日期： *""(’"2’"+ ； *""(’!!’"+ 。 基金项目： 国家自然科学基金重点项目 )2"!"*"!(, ； 中国科学院知识创新项目 )>?=#’!"’"$’"+, 。 ， 女， 河北人， 博士研究生， 主要研究方向： 区 域 经 济 与 产 业 发 展 。 ;@ABCDEFGH%IJH@ 第一作者简介： 王海英（ !2$+. ）
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径流调控综合利用工程的配置模式 九华沟流域的水土保持综合治理开发， 坚持根据径流调控综合利用工程的基本原理， 遵循 %(’ 采取治坡与治沟结合， 工程措施与植物措施 “ 分区、 系统、 有序、 开发、 对位配置” 的治理原则 ， 对位配置， 将导致水土流失的主导因子即降雨径流， 通过径流调控体系和径流开发利用体系变 为有效水资源， 变害为利， 实现水土资源的科学合理利用， 为发展高效的农林牧业构筑平台。 )!* 径流调控综合利用工程总体配置模式 遵循“ 因地制宜， 对位配置； 依据径流， 布设工程； 利用工程， 配套措施； 高新技术， 综合运 用” 的原则， 进行径流调控综合利用体系的总体布局、 优化设计， 形成雨水径流的聚集、 存储、 山顶 利用的完整体系， 做到有序治理， 层层拦蓄， 提高雨水资源化利用程度。 总体上采取： !“ 土壤瘠薄， 岩石裸露， 这一层带以种植水保林、 造林 戴帽子” + 即在流域上部梁峁顶植被稀少， 种草为主， 构成防治体系的第一道防线； 山腰系带子” ， 即流域腰部地带耕作层相对较厚， "“ 过去频繁的人畜活动导致植被稀疏， 水土流失严重， 对这一层带主要通过荒坡修反坡台、 陡 坡挖鱼鳞坑等方式退耕还林草， 缓坡以修梯田等方式加强基本农田建设， 尽量就地拦蓄接纳 沟底穿靴子” ， 即在沟底打淤地坝， 合理布设水窖、 谷坊、 涝池等小 降水， 形成第二道防线； #“ 型拦蓄工程， 有利于保水保土保肥； 同时， 在村庄、 房屋、 道路两旁种植树木， 鼓励发展庭院经 济， 栽培经济作物， 饲养牲畜， 建设沼气池等， 构成防治体系最后一道防线。通过上述措施的 综合整治， 流域形成了上、 中、 下三个层次横向条带和拦坝挡墙的纵向网状防治体系， 各项措 图 &） 。 施镶嵌配套， 初步形成了一个立体式综合开发利用的小流域生态经济体系%,’（ 九华沟流域径流调控综合利用工程的具体内容见表 # 。 )#* 径流集聚工程措施与植物措施对位配置模式 在黄土高原丘陵沟壑区， 干旱缺水是植被建造的主要制约因素， 成活率差， “ 小老树” 现 象普遍。 九华沟流域在实践中， 创造出了工程措施与植物措施对位配置， 以工程养植物， 以植 具体做法是： 按照不同地貌类型和地形部位的生态条件， 修建不 物保工程的综合治理模式 %(’。 同形式的田间集流工程， 如漏斗式、 膜侧式、 竹节式、 燕尾式集流坑， 适地适树， 使林木所需生
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九华沟流域生态经济系统综合治理开发模式的主要内容
综合治理开发模式的建设体系 （图 #） 九华沟流域在综合治理的实践中， 根据生态经济学和系统工程理论， 坚持“ 以土为首， 土 水林综合治理” 的水土保持方针和“ 以治水改土为中心， 山、 水、 田、 林、 路综合治理” 的农田基
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王海英等： 黄土高原丘陵沟壑区小流域生态环境综合治理开发模式研究
摘要：甘肃省定西地区九华沟流域以小流域为单元， 以山、 水、 田、 林、 路综合治理与综合开发相结 合， 走出了一条生态与经济双赢的路子。 论文研究了九华沟流域生态环境综合治理开发模式的组成 内容、 布局模式及其经济、 社会和生态三大效益。该流域的实践证明， 生态环境建设是基础， 水土保 持是干旱贫困山区脱贫致富的战略抉择； 经济发展是保证， 在生态环境治理的同时， 进行综合开发， 发展生态农业， 是促进生态经济系统良性循环、 实现脱贫致富的重要途径。 关 键 词：小流域； 生态环境； 综合治理； 生态开发 文献标识码：& 文章编号：!"""’("($)*""+,"*’"*"$’!" 中图分类号：#!$!%!
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项目实施前九华沟流域自然资源及社会经济概况
自然条件本底脆弱 地形切割十分严重， 土壤肥力低下。流域内梁峁沟谷分明， 坡陡沟深。自然坡度#$%、 $%& !$%、 !$%&’$%和(’$%的面积分别占流域总面积的 )*+, 、 $-*+, 、 ’)*+, 和 +*), 。全流域沟壑密 土壤多为粉质壤土， 适耕性强， 但持水能力差， 易造成水土流失。 耕作层土壤 度为 ’*-./ 0 ./’。 总体上呈富钾少氮缺磷的状态， 肥力低下。 水资源贫乏。多年平均降水量仅 1+2//， 且集中在 $&" 月份， 占全年降水的 -+, 。其中 对地面破坏性大， 大部分随水土流失外泄， 开发利用率极低。 作物需水 暴雨径流占 +2,以上， 高峰期， 常常发生少雨缺水现象， 使作物生长极易受到干旱的威胁。 ’ 水土流失严重。 年土壤侵蚀总量 3 3+’8!23 4， !""- 年治理前土壤侵蚀模数高达 $ 322 4 0 5./・ 67。 ’ 流域内每年流失土 壤 有 机 质 坡耕地每年流失总量 $32 4 0 9/ 。按照平均土壤养分含量推算， 全 氮 1!+*’4 、 全 磷 ’’-*"4 。 3 12’*-4 、 !"# 社会经济整体落后 人口密度大， 劳动力素质低下。 流域平均人口密度高达 +2 人 0 ./’。 远远超过国际规定的 ’ 卫生、 健康以及经济增长等 半干旱地区 ’2 人 0 ./ 的标准。巨大的人口压力使人们的教育、 长期内无法得到改善， 人口素质提高缓慢， 文盲半文盲率高达 3’, 。 坡耕地比重大， 粮食产量低而不稳。!""- 年底， 流域耕地面积 1 ’1!*1 9/’， 其中， 山坡地 ’ ’ ’ 占 3’*!, ， 水平梯田 ! $-29/ ， 占 3+*), ， 川台地 1229/ ， 占 "*1, ， 没有水浇地， 属 ! 1)29/ ， 典型的雨养农业区。 由于自然条件严酷， 农业生产方式落后， 粮食产量低而不稳， 多年平均单 产仅 322&)22.: 0 9/’。 产业结构单一， 发展极不协调。! 农村产业结构以农业为主。!"") 年， 全流域农业总产 种植业占农业总产值 值占社会总产值的 "2, 以上。 "农业生产结构以种植业为主。 !"") 年， 的比重高达 $-*-,， 林、 牧、 副业所占的比重分别为 3*$, 、 林业在整个农业生 ’3*$,和 !1*1,。 产中是一个薄弱环节， 牧业主要以耕畜饲养为主， 未形成商品优势。副业主要以劳务输出为 主。 大量宜林地、 牧荒地的资源优势条件没有得到发挥。 饲草 #种植业内部以粮食生产为主， 粮经饲的种植比例为 !;2*231;2*231 。 和经济作物比例偏小。!"") 年， 人均收入和群众生活水平低下。!"") 年， 农民人均纯收入仅 -$- 元， 为甘肃省平均水平 （ 的 )’*$), ； 恩格尔系数为 $-*$, ， 高于全省平均水平（ 接 ! ’!2 元） 33*)1, ） !’*+- 个百分点， 。 近国际上规定的临界点（ )2,） !"$ 自然与人为共同作用导致流域生态经济系统恶性循环 长期以来， 本底脆弱的环境， 加以粗放、 落后的产业结构， 导致该区经济贫困以及自我发 展能力低下。而人口高速增长和人口超载导致大量开垦荒山荒地、 砍伐植被， 进一步造成水 。 土流失、 生态退化， 最终使人们陷入“ 生态恶化—经济贫困” 恶性循环的陷阱（ 图 !） 在全国已步入全面建设小康社会的重要时期，加快发展已成为必然趋势。从 !""- 年开 始， 九华沟流域以全省水土保持生态环境建设的重点示范项目为契机， 在实施综合治理和开 发、 实现生态与经济双赢的路子上进行了大胆探索， 创立了在黄土高原丘陵沟壑区具有普遍 为特 推广意义的径流调控理论、 “ 草、 灌、 乔” 结合的退耕还林还草模式， 以“ 梯田< 水窖 < 科技” 色的旱作农业和生态农业发展模式， 取得了明显效益。
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黄土高原丘陵沟壑区小流域生态环境 综合治理开发模式研究
—以甘肃省定西地区九华沟流域为例 ——
王海英，刘桂环，董锁成
（ 中国科学院 地理科学与资源研究所， 北京 !""!"! ）
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组成系统 径流聚集系统 径流贮存系统 径流利用系统
径流调控体系的组成
形 式
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集雨面通常有自然坡面、沥青路面、村道、庭院、屋面、混凝土面和覆膜等 水窖、蓄水池、涝池和小水库等 主要是通过小型蓄排工程和滴灌、渗灌、喷灌及小沟暗灌等节灌技术为高效的农林牧业服务
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本建设原则， 以建设具有旱涝保收、 高产稳产生态经济功能的大农业复合生态经济系统为目 标， 以恢复生态系统的良性循环为重点， 注重将工程措施和生物措施相结合。其生态经济系 $% 统综合治理与建设重点包括两方面内容： 其一， 建设水土保持综合防御体系 "#、 ， 以充分利用 有限的降水资源为目标， 建设包括梯田工程、 径流集聚工程、 小型拦蓄工程、 集雨节灌工程、 道网工程在内的径流调控综合利用工程， 进行山、 水、 田、 林、 路综合治理， 达到对自然降水的 聚集、 储存及高效利用； 其二， 建设高效农业综合开发体系， 以优化土地利用结构， 推动社会 经济协调发展为目标， 结合坡耕地退耕还林草， 积极发展畜牧业， 调整畜牧养殖结构， 大力发 展牛、 羊等草食性畜牧业； 调整种植结构， 大力发展马铃薯、 中药材、 林果等区域特色产业， 扩 大高附加值经济作物种植面积； 推行农业产业化经营， 发展农畜林果产品加工业， 提高农业 附加值； 大力推广设施农业、 地膜、 节水灌溉等实用农业技术， 以科技促进农业的新发展。
黄土高原丘陵沟壑区是中国乃至世界上水土流失最严重、 农村居民生活贫困的区域。 这 里严重退化的生态环境不仅对其自身而且对黄河下游地区社会经济发展构成了严重威胁。 尽快有效地控制水土流失和恢复植被， 实现当地居民的脱贫致富， 对于实现党的“ 十六大” 提 出的全面建设小康社会的战略目标具有非常重要的意义。 同时， 在全国可持续发展的总体格 局中也是非常重要的战略举措-!.+/。 九华沟流域位于甘肃省定西县北部， 属于典型的黄土高原丘陵沟壑区。多年来， 随着人 口不断增长， 人类开发活动加强， 特别是毁林开荒加剧， 导致植被破坏严重， 土壤侵蚀加剧， 生态系统极度恶化， 人民生活极端困难。 建国以来， 在国家的大量投入和支持下， 该流域进行 到 1" 年 了一系列的生态环境治理， 从 *" 世纪 0".$" 年代以梯田建设为主的简单环境治理， 代以小流域为单元的山、 水、 田、 林、 路综合治理， 虽然取得了一定成就， 生态环境得到一定改 善， 但是仍难以转变人们生活极度贫困的现状。2" 年代以来， 在总结实践经验的基础上， 九 华沟流域以追求环境与经济双赢为目标，坚持把生态环境建设与扶贫开发和社会经济发展 结合起来， 实施治理工程、 梯田建设、 项目开发相结合的综合治理开发模式， 使综合治理与高 效开发相互促进， 水土保持与治穷致富融为一体， 在保护环境的同时， 发展与生态环境友好 型的可持续经济，走出了一条在干旱半干旱贫困山区通过水土保持综合治理实现脱贫致富 的新路子， 为同类型区生态环境建设提供了样板。 本文以 !22$.*""" 年实施的定西县九华沟流域综合治理开发示范项目为基础，着重分 析该流域生态经济系统综合治理开发模式及其效益，以期为同类型区生态环境建设方案的 制定以及实现脱贫和可持续发展提供借鉴。
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以建设水土保持综合防御体系为主的生态经济系统综合治理措施 在特定的生态条件下，九华沟流域在实践中总结出了以径流调控综合利用体系为主的工 程措施、 植物措施及耕作技术优化组合、 合理配置的治理调控方法， 形成了以工程养植物， 以植 物保工程， 以生态保经济， 以经济促生态， 多功能、 多目标、 高效益的水土保持综合防御体系。 #$#$! 径流调控综合利用工程的基本原理 径流调控综合利用工程是以系统工程和径流调控理论为指导，对位配置植物与工程措 施， 通过对降水的聚集、 贮存、 引用等措施的优化配套， 按照坡面径流的来源、 数量、 运行规 律， 控制坡面径流所造成的水土流失， 把除害与兴利有机结合起来， 最大限度地提高降水资 贮存和利用 & 个系统（ 表 !） 。其中， 径流聚 源化的水土保持工程 %&’。按照其组成可分为聚集、 集工程是径流调控体系的核心， 它是按照坡面径流的形成、 汇集与发展规律， 以道路为骨架， 以生产用地为主体， 由上到下， 层层聚集， 精心优化、 对位配置， 形成一个衔接严密、 相互协 调、 经济实用的有机整体。径流贮存系统由水窖、 蓄水池、 涝池和小水库等组成， 由于水窖投 资少， 容易修建， 成为最主要的方式。径流利用系统主要是通过小型蓄排工程和滴灌、 渗灌、 喷灌及小沟暗灌等节灌技术为高效的农林牧业服务。