迁西县地处燕山南麓、长城脚下,地理坐标为东经 118°06′49″~118°37′19″,北纬 39°57′15″-40°27′48″。属滦河水系和蓟运河水系,境内有大小河流 9 条。迁西县内辖 17 个乡镇,417 个行政村,总人口 37 万人,其中农业人口 32 万人。全县总面积 1439km2,其中有山场 1053km2,耕地 1.88万 hm2,是个典型的“七山一水分半田,半分道路和庄园”的纯山区县。2000 年原有水土流失面积839.11km2,占总面积的 58.3%,平均土壤侵蚀模数高达 2500t/km2·a,严重的水土流失制约着迁西县社会与经济的发展,群众生活贫困。
2000 年以来,全面贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的水土保持工作方针,以科学发展观,加大执法力度,坚持治理与保护相结合,全面开展了以林草措施为重点的小流域综合治理工作,并取得了显着的成效。2000~2012 年全县累计投入治理 资 金 10393.2 万 元 , 治 理 水 土 流 失 面 积332.2km2,减少土壤侵蚀 53.48 万 t,年增加降水有效利用量 4650 万 m3.主要措施如下。
1 以点带面,全面开展水土流失治理
十几年来,以河北省重点治理小流域开发治理成果为典型,广泛宣传,辐射带动全县水土保持工作的开展,先后实施了《围城峪小流域》、《麻达峪小流域》、《余丰岭小流域》、《临河小流域》、《花院小流域》、《长岭峰小流域》等 14 条小流域水土保持综合治理工程,其中有 10 条小流域通过了省级验收,通过小流域治理取得显着的经济效益、生态效益和社会效益,推动了全县的水土流失综合治理工作的开展,群众造林种草,治理水土流失的积极性空前高涨。截止 2012 年底,全县累计治理水土流失面积 332.2km2,主要措施是:完成造林 20618.4hm2,其中水保林 9716.4hm2,经 济 林 10902hm2, 种 草 840hm2, 封 育 治 理6380.6hm2.
2 以科技为依托,搞好规划、设计、施工,提高工程的效益
根据造林地的立地条件、作用及营林目的进行造林配置。在南部角砾岩区陡坡薄层土上规划设计以火炬、侧柏、刺槐、紫穗槐为主的水保林,缓坡厚层土上规划设计以板栗、核桃为主的经济林树种;在北部石灰岩区陡坡薄层土上规划设计以火炬、侧柏、刺槐、紫穗槐为主的水保林,缓坡厚层土上规划设计以核桃、柿树为主的经济林树种;在北部片麻岩区陡坡薄层土上规划设计以火炬、侧柏、刺槐、紫穗槐为主的水保林,缓坡厚层土上规划设计以板栗、核桃为主的经济林;在河岸两侧滩涂阶地及公路两侧的平地、台阶地上规划设计以速生杨为主的生态防护林。
2.1 造林设计
2.1.1 设计原则 (1)因地制宜,适地适树,以改善生态条件获得稳定持续的生态环境为目标。
(2)选择适宜的乡土树种或经多年栽培适应性较强的引进树种,以提高造林成活率。(3)充分发挥各种立地条件的土地生产力,以获得最大的经济效益、生态效益和社会效益。
2.1.2 整地设计 坡面整地工程是在坡面上沿等高线开挖、筑埂,修成不同程度的台阶,改变微地形,缩短坡面径流线,减少坡面径流对土壤的冲刷,达到蓄水保土的目的。结合地形情况,坡面整地工程包括反坡梯田、小鱼鳞坑、大鱼鳞坑等。整地时间:一般春、夏、秋季均可,以当年雨季前较好。
2.1.2.1 反坡梯田 (1)依据《水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术》(GB/T16453.1-2008)有关规定,按 10a 一遇 6h 最大暴雨量标准设计,查《唐山市水文手册》,10a 一遇最大暴雨量为131mm.
(2)根据流域的地形、土层厚度、土壤类型、地面坡度及果树行间距,设计反坡梯田的反坡田面宽为 3m,长 3m,反坡坡度为 2°,田边蓄水埂高0.3m,顶宽 0.3m;根据反坡田面的宽度、田面土壤的渗透性,考虑暴雨中田面直接受雨后再能接受斜坡暴雨径流的能力,确定斜坡宽度为 3m;根据设计的果树行距,确定梯田田坎高 1.5m,埂坎坡度 65°。根据坡面产流量,每公顷可修建 555 个反坡梯田,每个反坡梯田栽植 2 株经济林苗木。
2.1.2.2 小鱼鳞坑设计 (1)依据《水土保持综合治理技术规范荒地治理技术》(GB/T16453.2―2008)中的治理标准,小鱼鳞坑采用 10a 一遇 6h最大暴雨量进行设计。根据《唐山市水文手册》计算,流域 10a 一遇 6h 最大暴雨量为 131mm,径流系数为 0.322.
坡面 10a 一遇 6h 产流量计算公式为:W=P×α×F,式中:W-单位面积产流,P-10a 一遇 6h 最大暴雨量。每公顷坡面 10a 一遇 6h 产流量为:0.131×0.322×10000=422(m3)。
(2)小鱼鳞坑断面和密度的确定。小鱼鳞坑主要用于栽植水土保持灌木树种,其断面采用半圆形,长径 0.7m、短径 0.5m,坑深 0.5m,每坑有效容积约为 0.1266m3.根据坡面产流量,每公顷修建的小鱼鳞坑数为 3333 穴,株行距为 1.5m×2m,每个坑应占面积为 3m3(包括坑间空隙),每公顷小鱼鳞坑的有效容积为 422m3.
(3)小鱼鳞坑布设。一般是沿着等高线围绕着山坡与山坡流水方向垂直布置,自上而下成“品”字型排列。在流域内有裸岩的地方,应采取见缝插针的方法施工,以保证设计密度。
2.1.2.3 大鱼鳞坑设计 (1)依据《水土保持综合治理技术规范荒地治理技术》(GB/T16453.2―2008)中的治理标准,大鱼鳞坑采用 10a 一遇 6h最大暴雨量进行设计。根据《唐山市水文手册》计算,流域 10a 一遇 6h 最大暴雨量为 131mm,径流系数为 0.322.
坡面 10a 一遇 6h 产流量计算公式为:W=P ×a×F,式中:W-单位面积产流量,m3/hm2;P-10a一遇 6h 最大降雨量(mm),a-径流系数;F-单位产流面积(m2/hm2)。
每公顷坡面 10a 一遇 6h 产流量为:0.131×0.322×10000=422m3
(2)大鱼鳞坑断面和密度的确定。大鱼鳞坑主要用于栽植水土保持乔木林种,其断面采用半圆形,长径 1.0m、短径 0.6m,坑深 0.6m,每坑有效容积约为 0.2531m3.根据坡面产流量,每公顷修建的大鱼鳞坑数为 1667 穴,株行距为 2m×3m,每公顷大鱼鳞坑的有效容积为 422m3.
(3)大鱼鳞坑布设。一般是沿着等高线围绕着山坡与山坡流水方向垂直布置,自上而下成“品”字型排列。在坡面破碎有裸岩的地方,应采取见缝插针的方法施工,以保证设计密度。
2.1.3 造林典型设计 在总结多年来水土保持造林经验的基础上,结合迁西县的不同立地条件,按照因地制宜、适地适树、不同林种相结合的原则规划水保乔木林、水保灌木林、经济林,达到蓄水保土、涵养水源、增加植被、提高水土保持效益、生态效益、社会效益的目的。
2.1.3.1 水土保持乔灌木混交林 (1)立地条件:陡坡薄层土。(2)品种:紫穗槐、刺槐。(3)造林设计:整地方式采用小鱼鳞坑整地,栽植密度及苗木规格见表 1.(4)造林方法及季节。①整地方法。小鱼鳞坑整地,雨季前或雨季进行整地,规格为长径 0.7m、短径 0.5m,坑深 0.5m,每公顷 3333穴,呈品字形排列。②造林方法及季节。紫穗槐、刺槐采用植苗造林,以“惊蛰”到“清明”芽苞刚开放时造林成活率高,每坑栽植单株,栽在外沿内侧,苗木埋深使切口与地面相平踏实。春季造林最佳时间在 3 月末到 4 月中旬,秋季造林时间为10 月下旬到 11 月中旬,这有利于蓄存雨、雪,促进生土熟化。③抚育。造林后,雨季要进行必要的松土除草,适当的时候要补植。【表1】
2.1.3.2 经济林 (1)立地条件。缓坡地、平地、台阶地。(2)品种。核桃、板栗。(3)造林设计。整地方式采用反坡梯田,栽植密度及苗木规格见表 2.(4)造林方法及季节。①整地方法。提前整地,在造林前一年雨季进行较好,有利于蓄水保墒,采用反坡梯田整地。②造林方法及季节。春季、秋季栽植均可植苗造林,春季造林要早,土壤解冻即可开始,秋季自苗木开始落叶起,至土壤结冻前止均可造林。按株距开挖定植穴,并混合土填入农家肥 3~5kg,或化肥 0.4kg,边填边踩,填到 1/3 时,将苗木放在栽植穴的中心,边填土边踩实,填土到 2/3 时向上轻轻提苗,使根系舒展,最后踩实浇足水,水渗后培土,栽植深度以苗木原土印与地面相平即可。③抚育。一年四季要常年进行,秋季栽植的栗苗,栽后要埋土防寒,翌年春季扒开,遇干旱要适时浇水除草,栽植后发芽前在距地面 80cm 处定干,并进行修枝管理;生长季节要随水追肥。【表2】
2.1.3.3 水土保持乔木林 (1)立地条件:陡坡薄层土。(2)品种:火炬、侧柏。(3)造林设计:整地方式采用大鱼鳞坑整地,栽植密度及苗木规格见表 3.【表3】
(4)造林方法及季节。①整地方法。提前整地,雨季前或雨季,采用大鱼鳞坑整地,规格为长1.0m、短 0.6m,坑深 0.6m,每公顷 1667 穴,呈品字形排列。②造林方法及季节。火炬、侧柏造林采用植苗造林。火炬植苗造林春秋季均可,春季栽植以“惊蛰”到“清明”时造林成活率高,苗木栽植不宜过深,一般比苗木根颈高出 3~5cm,用表土埋根,提苗踩实,使根系舒展,并浇水、埋严、踩实;秋季栽植以立冬到小雪栽植成活率高,秋季栽植火炬一般采用干高 10~15cm 的截干苗,要深埋少露,最好做到干与地面齐平,并埋严、踩实;侧柏一般采用营养钵育苗,在夏季或雨季栽植,栽植方法:按株行距要求,先挖好定植穴,埋土与地表相平,然后浇水,水渗后覆一层土。③抚育。栽植后及时浇水、保墒,松土除草,并加强病虫害防治。
2.2 封育治理措施
2.2.1 封育治理的条件 对流域内立地条件极差、有残存的林草植被但造林相对较困难的疏林地,当地的水热条件能满足自然恢复植被的需要,因此采取封育治理措施。造林方法选用植苗造林,然后实行半封,即按季节和树种进行封育,造林树种选择耐干旱贫瘠、生长迅速、容易繁殖的紫穗槐,进行成林抚育,林木覆盖率达 80%以上即可。
2.2.2 封育治理技术措施 根据流域的立地条件,补植油松、紫穗槐。补植完成后浇水 2~3 次,确保苗木的成活。
(1)补植及抚育管理。在残林、疏林中进行补植,补植树种为紫穗槐,补植时间为春季、秋季,雨季最合适,补植后的林地树木密度可达到 3000株/hm2.在封禁区对紫穗槐进行平茬复壮,对油松进行修枝疏伐,择优选育,促进林木生长,加快植被恢复。
(2)病虫害防治。在封育区定期检查树木生长情况,设专职病虫害预报人员,进行病虫害预测预报,建立群防群治制度。
(3)建立封育治理技术档案,记载封育区基本情况、封育效果及林木生长等情况。
2.2.3 封育治理管理措施。在封育区成立护林队,设专职管护员,专人管护,并制定严格的封育管理制度,奖励分明。封育区内严禁一切不利于植被恢复的人为活动,更不能放牧。
根据国家和地方政府的有关规定,制定乡规民约,包括封育时间、护林护草人员和村民的责、权、利,奖励及处罚办法等,严禁毁林、毁草及陡坡垦荒等违法行为的发生。
3 治理效果
经过十几年的治理,取得了较大的经济效益、生态效益和社会效益,使全县生态环境有了较大改善,年可产生直接经济效益 4983 万元。
3.1 经济效益
通过水土流失综合治理,使迁西县区域内林、粮、牧结构得到最优配置,加之先进农业技术、优良作物品种、果树品种的推广应用,年可获直接经济效益 4983 万元,年人均生活水平由2000 年的 2530 元,提高到现在的 4275 元,全县有 187 个村通过治理实现了脱贫致富,有 96 个村建设成了生态文明村。
3.2 生态效益
通过十几年的治理,共治理水土流失面积332.2km2,治理度达减少土壤侵蚀 53.48 万 t,年增加降水有效利用量 4650 万 m3,蓄水保土能力分别达到 75%、90%,减少洪水流量,增加常水流量,改善土壤物理化学性质,提高土壤肥力;植被覆盖率由原来的 47.3%增加到现在的 66%,增加了 18.7 个百分点,有效地改善全县生态环境,提高了区域环境容量,保护动植物物种的多样性,改善农业基本生产条件,从而迁西县区域经济的可持续发展。
3.3 社会效益
迁西县以林草措施为主的水土流失综合治理工程,在产生巨大的经济、生态效益的同时,也产生了巨大的社会效益,随着工程的实施、产业结构的调整,宜林则林、宜牧则牧,提高了土地生产率,并适应了市场经济,集约经营和高效农业的发展,提高了农民的科技意识,促进了当地群众脱贫致富奔小康和农村两个文明的建设;太阳能、沼气等新能源的大力推广应用,有效减轻了农村的能源压力,改善了农村卫生状况,促进了生态文明村镇的建设,推动了社会进步;水土保持法律、法规的大力宣传,使群众的法制意识普遍增强,有效地促进了水土保持工作的开展;同时由于生态环境的改善,或减轻长期制约迁西县农业发展的水、旱、风、雹等自然灾害,年可减少各种自然灾害造成的直接经济损失 3000 万元。
4 结论
通过几十年来实施的以林草措施为主的水土流失综合治理工程产生的效果,使我们深刻体会到,以林草措施为主的水土流失综合治理可使山区乔、灌、草得到优化配置,促进植物群落的正常演替,恢复生态系统的良性循环;带动农业产业结构调整与优化,农业抵御自然灾害的能力得到加强,拓宽了农民收入渠道;改善了群众的传统观念和生产方式,优化了农村能源结构,使群众的生态意识显着增强;粮食生产方式由广种薄收转为少种多产,集约化经营使大量剩余劳力投入到其他产业开发,扩大了就业领域及农民增收渠道。