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岷江上游土壤侵蚀及其防治对策 张建平,樊 宏,叶延琼 (中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041) 摘要:岷江上游山高、谷深、坡陡,降水集中,土壤侵蚀严重。土壤侵蚀面积为12081.06km2,占幅员面积的48.17%;年土壤侵蚀量3874.86万t。土壤侵蚀是由脆弱生态环境及人类社会经济活动(砍伐森林、陡坡开垦、过度放牧及工程建设)共同作用的结果,使土壤层变薄、肥力下降、水利工程淤积及寿命缩短、洪水灾害加剧。针对区域土壤侵蚀特点,提出了防治对策——制定科学的水土保持规划;搞好退耕还林还草工程;加强天然林保护工程及植树造林;控制牲畜数量,改良天然草地,治理退化草地;加强小流域综合治理;巩固和加强农田水利基本建设。 关键词:岷江上游; 土壤侵蚀; 形成原因; 防治对策 中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2002)05-0019-04 StudiesonSoilErosionandCountermeasuresinUpperReachesofMinjiangRiverZHANGJian-ping,FANHong, 1 岷江上游自然环境概况 岷江上游位于青藏高原的东南缘、四川盆地的西北部,介于102°59′～104°14′E,31°26′～33°16′N,包括松潘县、茂汶县、汶川县、黑水县、理县等5县,国土面积24740.51km2。 研究区在地质构造上,分别属于龙门山褶皱带、平武金汤复背斜、南坪复向斜及若尔盖金川复向斜。岷江上游以高山峡谷地貌为主,可分为高原区、山原区和深切高山峡谷区。区内海拔最高6253m,最低870m,,相对最大高差达5383m。由于地域广阔、气候垂直分异明显。从河谷到山顶可分为:河谷暖温带半干旱气候(2000m以下),温带半干旱河谷气候(2000～2500m),山地寒温带气候(2500～3000m),山地亚寒带气候(3000～4000m)及高山高原高寒带气候带(4000m以上)。区内年均温5.7～13.5℃,1月均温-7.4～3.1℃,7月均温14.5～22.7℃。年降水量490.7～835.8mm,年蒸发量1100～1600mm,年相对湿度62%～72%。植被垂直地带性明显:海拔1300～2200m的河谷底部至谷坡300m范围,为干旱河谷灌草丛;1600～2000(2200)m的阴坡及沟谷,为常绿阔叶与落叶阔叶混交林;2000(2200)～3600m为亚高山针叶林;海拔3600～3800m以上为高山灌丛草甸。人工栽培植被多集中于河谷地带。作物以一年二熟或两年三熟类型为主,高山地区为1年一熟类型。主要土壤类型有褐土、棕壤、暗棕壤、灌丛草甸土、草甸土、亚高山草甸土、高山草甸土和高山寒漠土。 2 土壤侵蚀特点 2.1 土壤侵蚀面积大、分布广 岷江上游地处高山峡谷区,河谷深切,地形具有山高、谷深、坡陡的特点。由于深切河谷焚风效应显著,气候干湿季分明,降水集中。加之长期以来人类不合理的社会、经济活动影响,地表植被破坏严重,故该区土壤侵蚀比较严重。根据研究区各县90年代后期水土流失第2次普查及水土保持规划资料,研究区土壤侵蚀面积12081.06km2,占幅员总面积的48.17%。其中轻度侵蚀5912.34km2,占幅员总面积的23.58%;中度侵蚀5335.57km2,占21.28%;强度侵蚀638.30km2,占2.55%;极强度侵蚀145.25km2,占0.58%;剧烈侵蚀49.60km2,占0.20%。区内各县土壤侵蚀总面积、各侵蚀等级面积及所占比例见表1。轻度侵蚀多分布在平缓坡地,中度侵蚀主要分布在坡耕地、荒山荒坡及新造林地,强度侵蚀主要分布在陡坡耕地、新砍伐迹地及严重退化草地,极强度及剧烈侵蚀主要分布新建公路沿线、工程建设区、崩塌滑坡区、泥石流发生区、陡坡陡坎等坡度陡和地表植被严重破坏的地区。 2.2 土壤侵蚀量大 研究区地域广阔、土壤侵蚀面积大,相应地其土壤侵蚀量也大。该区土壤侵蚀总量3874.86万t。其中微度侵蚀323.96万t,占侵蚀总量的8.36%,侵蚀模数250t/(km2·a),年侵蚀土壤厚度0.2mm;轻度侵蚀892.84万t,占23.04%,侵蚀模数1500t/(km2·a),年侵蚀土壤厚度1.2～1.5mm;中度侵蚀1995.26万t,占51.49%,侵蚀模数3750t/km2·a,年侵蚀土壤厚度3.0mm;强度侵蚀428.74万t,占11.06%,侵蚀模数6500t/(km2·a),年侵蚀土壤厚度5.2～6.5mm;强度侵蚀159.46万t,占4.12%,侵蚀模数11500t/(km2·a),年侵蚀土壤厚度9.0～11.5mm;剧烈侵蚀74.6万t,占1.93%,侵蚀模数15000t/(km2·a),年侵蚀土壤厚度12.0～15.0mm。区内各县不同侵蚀等级的土壤侵蚀量见表1。
2.3 土壤侵蚀呈增长趋势 由于砍伐森林、陡坡开垦、过度放牧及工程建设活动,研究区土壤侵蚀面积呈增长趋势。据统计,岷江上游1997年比1985年土壤侵蚀面积增加1856.36km2,增长19.18%。其中,轻度侵蚀增加461.16km2、中度侵蚀增加563.07km2、强度侵蚀增加638.30km2、极强度侵蚀增加144.24km2、剧烈侵蚀增加49.60km2。区内各县土壤侵蚀变化见表2。
3 土壤侵蚀形成原因及危害 3.1 土壤侵蚀形成原因 3.1.1 自然原因 研究区地处龙门山地震带,构造破碎,地质基础不稳定,地震活动频繁。据资料统计,该区有记载的地震1097次,该地震带大致可分为1630～1713年及1933至今2个主要活动期,目前仍处于十分活跃的阶段。地震破坏地表物质结构,导致土壤侵蚀增加。 岷江上游以高山峡谷地貌为主,是四川盆地向青藏高原的过渡区域。本区可分为高原区、山原区和深切高山峡谷区。区内最高海拔6253m(汶川县境内的四姑娘山),最低海拔870m(汶川县岷江出境处河床)。高原区海拔3800～4200m,绝大部分地层为第四系,结构松散,颗粒较细。山原区海拔多在3800～4500m之间,地形切割深度500～1000m,寒冻风化强烈。深切高山峡谷区,由于河流深切,地形破碎,山高坡陡,区域相对高差5383m。 由于区内山高、谷深、坡陡,地表物质疏松,易产生水土流失。由于该区河谷深切,焚风效应显著,降水分配不均匀,干湿季节分明,降水集中。降水主要集中于6～10月,雨季降水量占年降水量的80%以上,且多大雨和暴雨。本区山高坡陡,降水快速汇积产生径流,导致洪水灾害发生,产生大面积土壤侵蚀。该区地质基础不稳定、山高谷深、地形破碎、地表物质疏松,加之降水集中,其生态环境具有先天脆弱性。 3.1.2 人类活动干扰 在脆弱生态环境条件,随着人类活动强度的不断加大,生态系统失调、生态环境退化,水土流失日益严重。人类活动主要表现在砍伐森林、过度放牧、陡坡开垦。 历史时期岷江上游原始森林茂密,据有关资料推算,600年前,该区森林面积约120万hm2,森林覆盖率达50%。至20世纪初,二级支流两侧及主要交通沿线的森林已被大量砍伐。至建国初期,森林面积降至74万hm2,覆盖率降至32%。至1980年,森林覆盖率降至18.8%。森林大量被砍伐,森林覆盖率下降,森林对生态系统的调节功能和保护作用降低,导致土壤侵蚀大量增加。 研究区陡坡开垦现象普遍存在。据土地利用调查,区内耕地1993年比1984年增加6107hm2,增加13%;耕地中坡度>25°的陡坡耕地11047.87hm2,占耕地总面积的21.43%。陡坡开垦及耕作,导致水土流失加剧。 区内牧草地1993年与1984年相比,增加304311hm2,增加幅度达43%。耕地及草地面积增加,除了调查误差外,主要与砍伐森林有关。有的是毁林开荒所致,有的是林毁后退化为荒草地,作为放牧地。同时,超载放牧现象严重,超载率为27%。超载放牧导致草地退化,加剧草地土壤水蚀和风蚀。 另外,开矿、修路、水利建设及其它工程建设,均会破坏地表植被、地表物质结构及坡脚稳定,导致土壤侵蚀的发生和加剧。 综上所述,砍伐森林、陡坡开垦、过度放牧及工程建设,导致生态环境退化及土壤侵蚀面积和侵蚀量增加。 3.2 土壤侵蚀的危害 3.2.1 土壤层变薄、肥力下降 岷江上游土壤侵蚀比较严重,年土壤侵蚀总量为3874.86万t。年均侵蚀土壤厚度在2.1～3.8mm之间。土壤侵蚀使土层变薄,土壤养分随土壤流失,导致肥力下降。以研究区的理县及黑水县为例分析其土壤养分流失状况。理县年土壤侵蚀厚度2.09mm,有机质流失5.70万t,全氮流失0.54万t,折合标准氮2.35万t,全磷流失1.46万t,折合过磷酸钙8.59万t,流失的氮、磷肥价值2048万元,为全年农业总产值的46.0%;黑水县年流失有机质4.53万t,全氮流失0.43万t,折合标准氮1.87万t,全磷流失1.16万t,折合过磷酸钙6.82万t,流失的氮、磷肥价值1628万元,为全年农业总产值的45.7%。 3.2.2 水利工程淤积及寿命缩短 生态环境破坏,加重土壤侵蚀,对水利工程破坏严重。每年雨季,崩塌、滑坡、泥石流频繁发生,大量泥沙下泄,抬高河床,冲毁淤积水利工程,蓄水能力下降,降低灌溉、发电、防洪效益,缩短水利工程使用寿命,重者可导致工程报废。 3.2.3 生态环境恶化,洪水灾害频繁 由于森林大量砍伐后,森林对降水的调控功能降低,加之研究区山高坡陡,降水快速汇积产生径流,易于洪水灾害发生。如黑水县1957～1988年间共发生洪水89次。有记载的洪灾冲毁及淹没农作物24848hm2、经济林果187hm2;死亡158人、死亡牲畜455头;冲毁道路(含公路)6457km、大小桥梁455座、民房72座、电站(厂)96座、提灌站36座、磨房51座、酒厂1座、小学校2座、仓库1座、水渠5331m、防洪堤16267m;冲走树木28万株、木料5137m3,经济损失惨重。 4 土壤侵蚀防治对策 4.1 制定科学的水土保持规划,指导土壤侵蚀治理工作 土壤侵蚀的发生,主要是由于生态系统失调、生态环境退化所致。要从根本上防治土壤侵蚀,首先进行生态环境综合整治,使生态系统恢复良性循环。而要进行生态环境综合整治,必须有科学的规划予以指导。因此,要尽快制定区域水土保持整体规划,为土壤侵蚀防治提供科学依据。 4.2 搞好退耕还林还草 研究区耕地总面积52887.49hm2,>25°的坡耕地面积11047.87hm2,占该区耕地总面积的21.43%。目前区内各县正在响应国家的号召进行退耕还林还草工作。但由于该区地处少数民族聚居、经济及自然条件均较差的偏远山区,而国家给予其单位面积的补贴过低,不能保证退耕还林还草的工程质量。建议国家应针对各个地区的差异,提高岷江上游退耕还林的补贴标准,以提高其工程质量,达到治理效果。 4.3 加强天然林保护工程及植树造林 森林是生态系统的主要构成部分,同时也是生态环境的主要保护者和调节者,因此,要加强天然林保护工程。目前,研究区已在进行天然林保护工程,但砍伐森林现象仍时有发生,因此要加大保护力度。在保护好天然林的同时,应大力植树造林,增加森林覆盖率,减少土壤侵蚀。要建立多层次防护林体系,如水土保持林、薪炭林、经济林[1]。 4.4 控制牲畜数量,改良天然草地,治理退化草地 岷江上游天然草地面积77.71万hm2,据80年代中期测算,其理论载畜量148.39万羊单位。经过10多年的超载放牧,其合理载畜量应在140万羊单位。而1999年该区牲畜实际存栏数为177.89万羊单位,超载率27%。经过长期超载放牧,草地退化比较严重。因此,目前应调整畜群结构,控制牲畜数量,减轻草地压力。同时进行天然草地改良和人工草地建设,增加牧草覆盖度,减少土壤侵蚀。 4.5 开展小流域综合治理 小流域是山区最小的完整地理单元,小流域综合治理是土壤侵蚀治理最有效的措施之一。可采用生物措施、耕作措施及工程措施相结合的方法,充分利用农村劳动力进行治理。小流域综合治理既可做到泥沙不出沟,同时又可冲淤出肥沃的耕地,发展粮食及经济林果,增加农民收入。 4.6 巩固和加强农田水利工程基本建设 加强农田水利基本建设是防治土壤侵蚀的重要措施之一。据调查,梯田(地)保水保土保肥能力均很强,且粮食产量也比坡耕地高得多。水利设施建设对农业生产和土壤侵蚀防治的作用亦很大,因为干旱河谷降水稀少,远远不能满足植物生长的需要,加强水利设施建设不仅可以拦蓄洪水、减少泥沙下泄,而且可解决农业用水不足的问题,促进农业生产稳步发展及环境恢复,减少土壤侵蚀[2]。 参考文献: [1] 张建平,王道杰,等.元谋干热河谷区生态环境变迁探讨[J].地理科 学,2000,20(2):148-152. [2] 张建平.元谋干热河谷区土地荒漠化研究[J].云南地理环境研究,2000,12(1):1-8. (来源：第16卷第5期2002年10月水土保持学报JournalofSoilandWaterConservation)
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