三峡库区水土流失及其防治对策Word格式文档下载.docx
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三峡库区是我国水土流失最严重的地区之一，每年流失的泥沙量达1．4亿t，土壤侵蚀模数约3000t／（m²
·
a），入江泥沙量4000×
104t，平均入江泥沙量895t／hm²
，占坡面土壤流失总量的28％。
库区泥沙主要来源于坡耕地，库区坡耕地以质量差、单产低、水土流失严重为特点。
在耕地中属平坝区耕地仅占10.3％，而近90.0％的耕地分布于丘陵和山区，三峡库区大于15°
的坡耕地约1×
104km²
，占耕地总面积的56.7％，其中大于25°
的坡耕地约3200km²
，占耕地总面积的l8.5％[1]；
坡耕地中大部分无灌溉条件。
水土流失十分严重，成为三峡库区的主要产沙源。
水土流失严重破坏了三峡库区居民赖以生存的土地资源，使土壤养分流失，土地生产力下降。
长江上游地区，由于大多是石质山区，每年因水土流失造成的土地石漠化面积高达13×
104hm²
[2]。
严重的水土流失，造成泥沙淤积、河床升高、河面缩小。
1库区水土流失现状
1.1水土流失面积
三峡库区地处我国三大地貌阶梯的第二级阶梯的斜坡地带,是我国暴雨中心之一。
库区内山峦重叠、地形陡峻、谷深水急、地表外动力侵蚀过程强烈,山体破碎、沟壑纵横、生态环境脆弱,具有发生水土流失的潜在条件。
易风化的软弱岩层出露面广,为水土流失提供了丰富的物质来源。
由于长期以来人口快速增长,水土资源的不合理利用,加之一些开发建设项目忽视水土保持,结果水土流失愈演愈烈,给农业生产和人民生活带来了巨大的危害。
据长江水利委员会2000年水土流失遥感监测结果,库区水土流失面积达2.96×
占土地总面积的51%,其中轻度流失占流失总面积的18%,中度流失占46%,强度流失占24%,极强度和剧烈流失占12%。
库区年均土壤侵蚀量近2亿t,是长江上游水土流失严重的四大区域之一。
1.2水土流失特点
1.2.1量大面广
库区水土流失主要分布在旱坡耕地、荒山荒坡以及植被覆盖度较低的疏幼林（草）地及残次林（草）地。
库区西段平行岭谷区地形平缓,而盆周山地虽地形起伏较大,但森林草地覆盖率高,因此两区域水土流失较轻;
库区中段平行岭谷区和东段平行岭谷区水土流失严重,特别是东段平行岭谷区的万州至巴东段是库区水土流失最严重的地区。
水土流失类型主要有水力侵蚀和重力侵蚀。
水力侵蚀主要为面蚀和沟蚀,面蚀主要分布在紫色砂泥岩丘陵、岩溶槽谷区及花岗岩中丘区;
沟蚀主要分布在岩性软弱的变质岩、页岩和花岗岩类出露区,沟蚀面积虽不大,但对土地资源的破坏却很大,治理任务也较艰巨。
重力侵蚀主要为滑坡、崩塌等,此外还有泥石流等混合侵蚀类型。
滑坡、泥石流等重力侵蚀在三峡库区分布较广泛、危害严重,调查结果表明,库区内有可能造成严重危害的、土石方量大于10×
104m³
的滑坡、危岩体共1120处,其中>
100×
的崩滑体32处,>
5000×
的7处,且大多数处于不稳定状态;
还有泥石流沟271条,89%的泥石流沟分布于云阳至秭归之间的长江两岸,与滑坡、崩塌密集区相吻合。
1.2.2以坡耕地为主
库区耕地面积少且坡耕地居多,现有耕地面积125.6×
农业人口密度252人/km²
农业生产方式落后、生产水平低下。
随着人口的快速增长,为了满足日益增长的生产生活需求,人们大肆开荒种粮,滥伐林木,过度樵采,超载放牧,甚至毁林造田。
据典型调查,山区每增加1人需相应增加坡耕地0.13～0.17hm²
结果垦殖率越来越高,垦殖坡度越来越陡,土壤侵蚀量成倍增加。
三峡库区现有坡耕地约占耕地总面积的74%,有的耕作坡度竟达60°
左右。
20世纪50年代初,库区县森林覆盖率尚有30%～50%,到90年代一些县已下降到10%左右,沿江两岸仅有5%～7%;
而土地垦殖率却达到34%,远远大于全国平均10%的垦殖率水平,且75%的耕地为坡耕地,其中坡度大于25°
的占25%。
人类对土地资源的不合理利用是引起土壤侵蚀的主导因素,据中国科学院南京土壤研究所对三峡库区不同土地侵蚀量的研究,林地、灌丛、草地和农地分别占库区总侵蚀量的6%、11%、23%和60%左右,其中以农地为最大,达9450×
104t/a,年入库泥沙量也以农地为最高,占库区年入库泥沙总量的46%,因此占耕地75%的坡耕地是水土流失的主要源地[3]。
1.2.3人为水土流失呈发展趋势
三峡水利枢纽工程的兴建一方面给库区社会经济带来了前所未有的发展机遇,另一方面库区水土资源和生态环境也因此承受着巨大的压力。
库区已实施的城市迁建、移民安置、农业生产用地和开发以及库区公路建设、防护工程复建等人类活动都会引起新的水土流失,且流失量巨大。
据统计仅1999—2006年期间,三峡库区开工建设的涉及交通、能源、水利水电等行业的大型开发建设项目有近50个,一些开发建设项目忽视水土保持和环境保护,弃土弃渣随意倾倒入江,堵塞河道,因此而造成的水土流失量往往是正常流失量的数10倍甚至100倍以上,进一步加剧了江河泥沙淤积、洪涝灾害和地质灾害的发生。
1.3水土流失危害
水土流失既是生态环境恶化的表现,又是生态环境恶化的直接原因。
严重的水土流失破坏了三峡库区居民赖以生存的土地资源,造成土层减薄、土地砂砾化和石化,母质、基岩裸露,土地生产力下降甚至丧失农业利用价值;
加大了洪涝、干旱及重力侵蚀等灾害的破坏力;
输送大量的泥沙和污染物质进入水库,抬高河床,淤塞河道,淹埋良田,影响水库水质,对三峡水库可持续利用造成不利影响。
1.3.1土层瘠薄,地力衰退,土地生产力下降
紫色土坡耕地是库区水土流失的策源地,41.6%的泥沙来自坡耕地,土壤被水蚀后,侵蚀量大于成土量,土层逐年变薄,成了红石骨子土,甚至基岩裸露。
据资料介绍：
涪陵、万县地区土层厚度不足30cm的旱地占5l.9%和38.9%，其中不足15cm的瘦薄地分别占10.5%和17.8%，土壤侵蚀后，耕地失去了有机物源，土层中的游离铁氧化还原后成铁核铁盘，水分难以人渗，土壤物理性营养性退化，生产力下降，坡耕地只能种耐瘠耐旱的豌豆、甘薯、乔麦，平均粮食产量3000～4000kg／hm²
[4]。
1.3.2旱洪灾害频繁
旱洪灾害主要受大气环流影响,但由于库区以山地丘陵为主,地表切割支离破碎,田高水低,水利设施差,蓄提水困难,植被破坏后,生态环境恶化,水土流失影响了库区小气候,加剧了旱洪灾害发生。
1952～1999年三峡库区伏旱频率63%,大旱频率22%。
1.3.3塘库泥沙淤塞,影响工程效益
由于森林植被破坏,土壤侵蚀加剧,大量泥沙随水下泄,不仅土壤耕层变薄,而且泥沙淤积塘库河渠,提高了江河洪峰流量。
据资料介绍，1998年长江中游6～7月总降水量比1954年低252mm，因泥沙淤积，在荆州、螺山、九江洪峰水位比1954年反高出1m，宜昌站年输沙量高达5.3亿t，这是水土流失使江湖自然调水蓄水能力降低的原故[5]。
据库区云阳县的调查，全县水利工程3120处，严重泥沙淤塞的占23.4%，照此下去，将大大缩短三峡工程寿命和灌溉、防洪、发电效益。
2水土流失成因
2.1自然因素
2.1.1气候因素
夏季是三峡库区暴雨的极盛时期,热带西太平洋高压西伸入境,成为高温伏旱天气,同时又将南海及孟加拉湾一带的温湿空气,带到重庆上空为降雨提供水汽来源,并与贵州、湖北一带的西南气流结合,从东部河谷入渝,导致暖湿气流在库区北部与南部环流而形成暴雨、洪灾。
年降水量为1010～1385mm,5～9月降雨量占全年降水量的60%～80%,且暴雨集中,历时短,强度大,是造成土壤侵蚀的重要因素。
2.1.2地质地貌因素
构造运动影响的三个褶皱带控制着库区的北东、南西方向,形成盆周中、低山相对抬升,中部背斜山岭发育形成低山丘陵,支流顺山势走向进入长江,比降大,上下游落差上百米,地表径流搬运泥沙,造成河流下游淤积。
此外该区古地层的板岩、千枚岩、黏土层及紫色砂页岩软弱易碎,很容易受到水蚀,山势越陡峻侵蚀越严重,特别是在岩层断裂带,在水力及重力侵蚀下,更易引起泥石流、滑坡,造成严重的水土流失,河道阻塞,水库淤积。
2.1.3土壤因素
三峡库区的地带性土壤主要有黄壤、黄棕壤和棕壤,非地带性土壤主要有紫色土、石灰土、粗骨土、水稻土、潮土等。
黄壤、黄棕壤与石灰土一般质地黏重,透区发育的紫色土和风化花岗岩地区发育的粗骨土透水性虽较好,但土层较浅薄,在失去植被保护、降雨较大的情况下,亦易发生强烈侵蚀。
2.1.4植被因素
三峡库区森林覆盖率为19.15%,沿江两岸不足5%,与水库安全要求的覆盖率35%～40%相差甚远,而且品种单一,用材林占87%,经济林、防护林、薪炭林仅占13%。
管理上重采轻造,许多火烧、采伐迹地裸露。
此外在灰岩区还有灌丛草坡,植被覆盖率为35%,但由于放牧和垦殖也加剧了水土流失。
一些支流沿岸的植被,由于耕垦、建筑、交通建设等几乎砍伐殆尽,重力侵蚀加剧,垮塌、滑坡随处可见。
2.2人为因素
随着人口的快速增长，为了满足日益增长的生产生活需求，人们不顾资源再生能力，进行陡坡开荒，滥伐林木、过度樵采、超载放牧等短期行为，对土地资源进行掠夺性的经营活动，从而加剧了水土流失和环境恶化，使人口与资源、环境和经济之间的矛盾日趋尖锐。
人类对土地资源的不合理利用是引起土壤侵蚀的主导因素。
2.2.1坡耕地多，垦殖率高
库区生产水平低，耕地后备资源不足，人们以开垦坡地、广种薄收来满足粮食之需。
据典型调查，山区每增加1人，相应增加坡耕地0.1～0.2hm²
，结果垦殖率越来越高，垦殖坡度越来越陡，土壤侵蚀量成倍增加。
三峡库区现有坡耕地约占耕地面积的74.0％，其中大于25°
的坡耕地占总数的l8.5％，有的竞达60°
。
2.2.2乱砍滥伐，森林植被减少
燃料、用材林的匮缺，导致乱砍滥伐，毁林毁草，特别是大炼钢铁、十年动乱和林权变动期间，森林资源屡遭破坏，加之林业经营重采轻造，管护乏力。
20世纪50～90年代，三峡库区森林面积和蓄积量呈急剧减少趋势。
目前库区森林覆盖率仅为21.7％，沿江两岸不足5.0％，距水库安全覆盖率35.0％～40.0％的要求相差甚远，同时一些地区超载放牧，铲草积肥，使草山草坡日趋退化。
2.2.3开发建设项目未采取水土保持措施
由于缺乏有效的监督管理，一些地区不仅陡坡开荒，滥伐林木现象未能有效制止，而且随着山区建设和移民开发的发展，交通、矿业、建筑、水电等部门在开采、基建作业过程中，往往忽视必要的水土保持措施，随意弃置废土、废石、矿渣和尾沙，造成新的水土流失。
由于破坏大于治理，流域水土流失日益加剧。
3新时期三峡库区水土流失防治对策
进入21世纪,中国水土保持生态建设迎来了前所未有的发展机遇。
加强生态建设、促进人与自然和谐、实现可持续发展,是新世纪中国生态建设的战略目标。
地处长江上游的三峡库区作为我国水土保持生态系统建设的重点区域,要实现这一宏伟目标,水土流失治理应采取以下对策。
3.1植树造林,退耕还林还草,绿化荒山
植树造林,退耕还林还草,绿化荒山。
森林是陆地最重要的高功能多价值的生态系统,它不仅具有经济效益,而且有不可替代的生态效益和防治水土流失的作用。
目前库区林地面积188×
森林覆盖率16.9%,沿江地带仅5%。
森林生态系统的保护和恢复建设应从保护和恢复两方面入手,一方面,根据三峡地区山势、地形、地貌、植被、物种自然分布特点,遵循典型性、多样性、稀有性、自然性、脆弱性、科研或经济价值等原则建立自然保护区以保护现有的生态系统、典型植被、稀有物种和生物多样性,严格保护天然林和发育较好的次生林,在强化管理保护的同时,大力植树造林,增加林地面积;
另一方面,应按照生态学原理,探索适应库区气候及生境特点的树种,发展生态林业,避免营造易引起大规模病虫害的纯林,同时广泛开展不同裸地人工恢复植被的方法、原则、策略等生态学问题的研究,从库区经济发展、生态环境保护和恢复、社会的稳定和可持续发展相协调的角度出发,加强库区天然林、生态林、次生林、商品林保护、营造、改造的系统研究。
开展库区珍稀濒危物种拯救、保护与发展的研究。
积极研究探索三峡库区山地生态系统、水生生态系统、农业生态系统结构动态变化,社会、经济相互作用关系,能流物流影响因子,生态良性循环系统重建的技术措施。
治理水土流失的重点在于提高森林覆盖率,25°
以上的陡坡耕地应退耕还林,25°
以下的坡耕地应进行梯田改造,在进行库区的基础设施建设时,应进行前期的环境影响评价及科学的规划论证,努力遏制新的水土流失产生;
改变库区以往那种粗放耕作、掠夺式的土地经营方式,推广生态农业,因地制宜,发展多种模式的、具有库区特色的生态农业示范区。
经过综合整治,改变库区的局部气候,减轻或防治由于自然灾害所引起的水土流失。
为了科学合理地对库区水土流失进行彻底治理,应积极开展水土流失防治技术与绿色生态屏障建设方面的研究,开发高效速生植被覆盖技术,选育速生经济树种和草种,开发森林、灌木、草皮立体生态技术等。
事实证明,在三峡库区推进农林复合经验[6],既发展了林业,增加了地表覆盖,减轻了地表径流,函蓄了水源,控制了水土流失,又发展了粮食生产和多种经营,这是退化生态系统恢复与重建的重要举措,应大力推广。
3.2突出小流域综合治理的核心地位
小流域综合治理作为改善生态环境、恢复森林植被面积的主要措施已被实践所肯定，成为水土流失治理的重要措施[7]。
小流域既是生态系统又是经济系统，它包含了经济系统的组成部分,具有生态系统的空问结构和时间特性,人口、资源、环境、资金、技术等要素，在时空尺度上以社会需求为动力,通过投入产业渠道运用科技手段组合在一起,构成小流域的生态经济系统。
所以小流域综合治理以生态经济学理论为指导,以系统工程学为方法,从防止水土流失来布设治理措施，注重工程措施在生态环境治理中只是生物措施的辅助措施，而生物措施才是永久性起作用的防止措施。
3.3大力推广生态农业
粮食是三峡库区经济发展的主要制约因素，也是妥善安置百万移民、实现库区可持续发展的基本条件。
解决库区粮食问题的根本出路在于合理开发利用土地资源及提高土地生产力。
库区40.0％的耕地单产为3450～4050kg／hm²
，与江西省产量最低的山地相当。
每年人均收入330～420元，相当于贵州和西藏的水平。
农业收入占总收入的65.0％，其中52.0％来自于主要粮食作物。
经济林和经济作物的收入不足4.0％[8]。
三峡库区水、热条件及水热同期配合较好，有利于植物生长，林木生长量在10～20t／（hm²
．a），林木材积生长量在6～10m³
／（hm²
a），林木生长快，但是由于地表坡度大，降水集中，水蚀过程强烈，枯枝落叶分解也较快，一旦开发方式不合理，人为干扰强烈，植被一土壤退化将相当剧烈。
因此，要解决三峡库区的粮食问题，除了应用农业高新技术提高粮食单位面积产量外，重点应扩大木本粮、油的经营面积，提高其生产力水平。
如能合理调整安置区的农、林、牧、渔业结构，加强农田基本建设，大力发展生态农业，现有土地生产力的大幅度提高是完全有可能的。
在三峡库区进行大面积的生态农业推广，不仅是对现有土地资源利用方式的科学改造，而且是解决库区移民问题的必然选择，是库区人民脱贫致富的根本途径和经济发展的增长点。
发展生态农业，应突出两个重点：
一是把我国的传统农业技术和现代农业技术结合起来；
二是把生物技术和工程技术结合起来，大力开发和推行生物技术，如生物能源、生物肥料、生物防治、生物净化环境等技术，并与我国推行“高产、优质、高效”农业工程建设的试验示范区结合起来，与“丰收计划”、“星火计划”结合起来[9]。
为此，加强生态农业技术的研究是十分必要的。
把库区生态农业建立在现代化技术支撑、生态原理指导的基础上，还必须进一步研究实用的生态农业技术，如加环技术、减环技术、物能多级转化技术等。
3.4工程措施，是水土保持重点与历史经验
三峡库区水资源利用难度大,利用率不高,水利骨干工程少,蓄水量小,降雨难蓄,付诸东流,抗旱能力低,防洪能力弱。
因此,要抓住西部大开发契机,加强《水保法》、《森林法》的宣传,提高群众环保意识,争取国家资金的投入和群众自筹资金相结合的办法,以小流域为基本单元,有计划有步骤,兴建一批中小型水利骨干工程和水保工程,在丘陵缓坡地段建成石坎梯田,减缓坡面坡度,减轻地表径流,防治水土流失,建成高产稳产农田。
坡耕地是库区水土流失最严重地区,因为在山区,不同的地形地质,不同的坡度,不同的坡长,不同的坡向是造成水土流失的内因,而地表裸露和暴雨是产生地表径流的外部条件,参考美国水保局对坡耕地水土流失的简化方程式:
A=RKLSCP
式中A为土壤流失量;
R为降雨侵蚀力;
K为土壤可蚀性因子;
L为坡长;
S为坡度;
C为作物栽培方式;
P为土壤保护措施。
如果集雨面积愈大,坡长愈长,坡度愈陡,则地表径流愈大,流速愈快,对土壤冲刷力就愈大,它与径流速度的平方根成正比,但是如果地表有茂密的植被,即在较陡的坡面上和大暴雨的情况下,也不会产生大的地表径流,土壤不会受到严重侵蚀。
据资料介绍:
当日降水大于50mm时,坡地种植多年生人工牧草,使地表径流量比耕地下降30%,地表冲刷量仅为耕地的22%,当日降水量为240mm时,坡地水土流失量为6750kg／hm²
耕地为3570kg／hm²
林地为600kg／hm²
草地为93kg／hm²
[10]。
以上数据表明,坡耕地的治理要抓住种树植草,减缓坡度这个根本。
故在工程改田（土）时,要调整坡面水系,对坡耕地要山、水、林、路综合治理,避免上坡径流直冲地头从而控制水土流失,提高土壤保水保肥能力。
3.5加强法制建设,规范管理
3.5.1及时修订水土保持法
1991年颁布的水土保持法的许多条款已经不能完全满足当前形势发展的需要,急需通过修订完善,进一步强化政府的水土保持职责,加强组织领导,健全监督约束机制;
进一步协调经济建设、水土资源利用和生态环境保护的关系,落实开发建设活动中的水土流失防治责任;
明确行政许可行为,规范水土保持管理;
强化、细化法律责任,给执法主体赋权,增加法律的可操作性。
3.5.2依法行政,强化监督执法
进一步推行制度建设:
一是继续推行水土保持方案编报审批及送达制度;
二是完善水土保持措施后续设计及变更管理制度;
三是强化开发建设项目水土保持监督检查制度;
四是落实开发建设项目水土保持工作报告制度;
五是强化技术服务管理制度,推动并强化水土保持监理、监测工作;
六是明确水土保持设施竣工验收制度;
七是明确生产运行期的管理制度。
进一步加大执法力度:
一是提高执法队伍素质和执法水平,二是建立和完善水土保持监督执法体系,三是建立公众参与、公众监督机制,四是宣传与处罚相结合。
适时曝光一些典型的水土保持违法案件,并积极探索部委管理、流域管理和区域管理相结合的管理体制,进一步强化水土保持监督检查制度。
3.5.3注重管理机制创新
进一步完善水土保持方案编报制度,落实“三同时”制度,建立绿色GDP制度,完善开发建设项目水土保持补偿机制,同时建立部门之间的配合协调机制、政绩考核目标责任制、向同级人大报告制等管理机制。
参考文献
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