内陆河流域半干旱山区小流域综合治理模式研究论文.doc

内陆河流域半干旱山区小流域水土保持综合治理模式研究1项目概况马家台流域隶属甘肃省天祝藏族自治县安远镇，地理位置东经102°50,北纬37°18，海拔28803560米之间，流域形状呈带状形，流域面积16.5km2，是甘肃省内陆河水系石羊河流域一级支流，属于典型的青藏高原冷凉干旱山区，主要的土壤侵蚀类型为水力侵蚀。1.1 研究的目的和意义土壤侵蚀(soil erosion)是世界上各国政府和人民普遍关注的问题。水土流失及其导致的土地退化和泥沙等问题是全球性的严重环境和灾害问题，并且已经对人类的生存和发展构成了威胁。中国是世界上的人口大国、农业大国和水土流失大国，也是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一，各种类型的侵蚀遍及全国，而且强度高，成因复杂，危害极大。据水利部遥感中心1990年全国范围的土壤侵蚀调查全国轻度以上侵蚀的水蚀面积达179万km2、风蚀面积达到188万km2、融冻侵蚀面积达到125万km2、总计轻度以上侵蚀面积达到了492万km2、合51%的国土面积需要治理。据统计，新中国成立的初期，全国水土流失(水力侵蚀)面积153万km2。新中国成立后，中国政府十分重视水土保持，每年投入大量的人力、物力和财力开展这项工作，截止1995年底，累计治理水土流失面积67万km2。但是由于不合理的人为活动和人口的迅速增长，人们索取自然资源的强度日益增加，乱砍滥伐林木，草原过牧，陡坡开荒、毁林毁草开荒以及开发建设中乱开乱挖乱倒废弃物等导致水土流失愈演愈烈 。水土流失总的趋势是在发展的，认为造成新的水土流失比较严重，存在“边治理，边破坏”，有些地方甚至破坏大于治理的现象。水土流失使得大量土地贫瘠、荒芜，许多江河湖塘的行洪、蓄洪能力骤降。严重的水土流失失己经成为国民经济持续、稳定和地区间协调发展的制约因素。因此，研究土壤侵蚀的成因规律，积极开展水土保持，其意义深远而重大。天祝藏族自治县地处甘肃省中部，位于青藏、黄土、内蒙古三大高原交汇处，地理位置特殊，自然环境独特，生态系统非常脆弱，一旦破坏很难恢复。该流域属内陆河水系石羊河流域的一级支流，是典型的冷凉半旱山区。天祝藏族自治县国土总面积7194km2，其中耕地面积5.569万hm2（坡耕地占总面积的65%），草原面积46.25 万hm2，森林覆盖面积17.03万hm2(乔灌)，工矿企业、居民等用地1.613万hm2，未利用地1.478万hm2。依据甘肃省水土流失类型区划分，主要有两大区域，即干旱草原区和土石山区。有119条小流域，其中：黄河流域69条，内陆河流域50条。水土流失总面积4675km2，占全县土地总面积的65%，平均侵蚀强度3800T/km2·a,，平均风速35m/s。由于受全球干旱气候的影响，多年平均年降水不足400mm，而蒸发量达1600mm以上，年均气温-1，无绝对无霜期。流域水源涵养区冰川、雪线逐年上升（均上升至海拔3000m以上），使流域水源涵养功能降低。人口密度32人/ km2，超出国际环境组织提出干旱、半干旱山区人口最大负载能力20人/ km2的标准12人；牲畜数量由60年代的17.4万头(只)发展到目前的64万头(只)，增长了2.7倍，畜占有鲜草量由7622.9kg下降到2081.04kg,超载23.85%。境内有两大水系即黄河流域和石羊河流域。以乌鞘岭为界，岭南黄河上中游生态区是黄河一级支流大通河的重要水源补给涵养地和庄浪河的发源地；岭北是甘肃河西三大内陆河之一的石羊河水源涵养区，养育着下游200多万人民，保证了数百家工矿企业用水，是河西走廊地区重要的生态屏障和农业生产命脉。长期以来，受自然和人为因素的影响，草原严重退化，森林线逐年后退，尤其是石羊河流域祁连山林区的森林带，由于全球暖式气候和人为破坏的影响，森林带海拔由1900m退缩到2300m以上，草灌林毁损严重，导致石羊河水量锐减，干旱、风沙加重，自然灾害频繁。根据天祝县农牧业目前发展的实际现状分析，制约县域农牧业经济发展的主要因素是气候冷凉干旱、水土流失严重等。因此，1998年由原武威地区水土保持工作站和天祝县水土保持工作站，结合天祝县农牧业发展的实际，分析影响天祝县农牧业经济发展（即主要冷凉干旱、水土流失严重等）因素，向省水保局申请，并由甘肃省水土保持局批复列项实施。该项目按照“预防为主，保护优先，因地制宜，因害设防，综合治理，注重效益”的原则，通过流域水土保持综合治理各项措施的落实，总结和探索冷凉干旱山区水土资源综合治理与开发的经验和建设及管理模式，对促进冷凉干旱山区农牧业经济发展、促进水资源优化配置、提高水资源利用率、改善生态环境、实现可持续发展战略具有科学的参考价值和指导意义。 1.2 国内外研究动态1.2.1土壤侵蚀模型研究的发展动态土壤水力侵蚀是一个复杂的物理过程，也是天祝县土壤侵蚀的一种主要形式，伴随的是能量和物质的转移。对土壤水力侵蚀其机理的研究有助于寻求合理、有效的土壤侵蚀预测模型，而一定时期建立的预测模型的精度基本上代表了那一时期对土壤侵蚀规律研究的深入程度。土壤侵蚀模型则是在对土壤侵蚀机理与过程理解的基础上，所构造的数学模型，模型经常被定义为一种事物或过程的微型表示。它为定量评价土壤侵蚀强度提供了手段，成为进行土地利用和土壤侵蚀防治规划，以及工程设计的基础。1877年德国土壤学家Wollny刚开始土壤侵蚀研究时，只限于表面现象的观察和定性描述。从20世纪20年代开始，有学者开始进行土壤侵蚀的定量研究，但直到60年代，此类研究基本上仍是经验性的，60年代末，才有基于侵蚀过程原理的物理模型出现。但由于土壤侵蚀问题涉及面太广，目前对侵蚀产沙的基本规律仍然还不完全清楚，即使在物理模型中，仍存在大量依靠经验手段来加以确定的变量。早期学者如ZinggA.W.(1940年)、smith DD、Musgrave G.W.(1947年)提出的定量模型大多是经验模型，重点分析影响土壤侵蚀的降水及植被、土壤、地形、土地利用等因素，并利用大量的观测资料建立土壤侵蚀与主要影响因子之间的回归分析模型，将它们应用于土壤侵蚀评价。1959年，Wischmeier WH和Smith D D第一次提出了通用土壤流失方程USLE(UniversalSoil Loss Equation)，并两次以USDA(美国农业部)农业手册252号(1965年)12和537号(1978年)【13的形式由官方颁布执行。USLE是在对美国东部30个州10000多个径流小区近30年的观测资料进行统计分析的基础上提出的，所依据的资料丰富，涉及区域广泛，具有较强的实用性，在世界范围内得到了广泛的应用。1997年美国土壤保持局(SCS)又推出了USLE的修订版RUSLEl4，对USLE进行了重大的改进。从80年代开始，国外一系列基于土壤侵蚀过程的物理模型相继出现，其中以美国的CREAMS及欧洲的EUROSEM15、荷兰的LlSEM16最具代表性。WEEP模型是目前国际上较为完整的土壤侵蚀预报模型，它几乎涉及到与土壤侵蚀相关的所有过程，包括天气变化、降雨、截留、入渗、蒸发、灌溉、地表径流、地下径流、土壤分离、泥沙输移、植物生长、根系发育、根冠生物量比、植物残茬分解、农机的影响等子过程。EUROSEM模型将侵蚀分为细沟间侵蚀和细沟侵蚀两部分，考虑了植被截流对下渗和降雨动能的影响，并考虑了土壤表层岩石碎块覆盖对下渗、流速和溅蚀的影响。LISEM模型也较详细地考虑了土壤侵蚀产沙的各个环节，能较好地模拟土壤侵蚀发生过程，且能与GIS完全集成并可直接利用遥感数据。我国在二十世纪50年代初开始土壤侵蚀评价研究，20世纪80年代以来，我国也开展了侵蚀与产沙物理过程模型的研究。黄秉维院士总结大量研究成果，根据水力侵蚀机制认为，坡面上的降雨径流侵蚀分两步进行，首先是土粒与土体分离，其次是与土体分离的土粒被搬走，并认为细沟水流侵蚀力和搬运能力均远远大于雨滴打击和坡面片状水流所具有的侵蚀力和搬运能力。汤立群等分析了物理成因产沙模型研究中巫待解决的几个问题，从流域水沙产生、运动和沉积过程及其机理出发，尝试建立了流域产沙随时间、空间分布的确定性模型。谢树楠等从泥沙运动力学的基本理论出发，通过一系列推导和假定，确定坡面产沙量为降雨强度、坡长、坡度、径流系数和地表泥沙中数粒径的函数，在此基础上，考虑植被覆盖和不同土壤的抗侵蚀能力对土壤侵蚀的影响，得出流域产沙量的计算公式；蔡强国建立的模型对流域的单元划分则进了一步，模型针对黄土丘陵沟壑区的复杂地形和侵蚀产沙的垂直分带规律，按照坡面、沟坡、沟道的划分标准，分别建立了3个子模型；邵学军提出了有细沟和集中水流的坡面上地表流动的一维动力波模型及运动波模型，并对两种模型求出了数值近似解。包为民，提出了概念性坡面产沙、沟蚀产沙、坡面汇沙和沟道汇沙模型，并结合水文学中的概念性汇流计算方法，构成了一个有一定物理意义的流域水流、泥沙耦合模型；李清河等人分别从不同角度对坡面侵蚀产沙预报模型进行了分析。孙立达、孙保平在西吉县调查分析了165个流域后，选用降雨侵蚀力指标、坡度、林草面积所占比例、水平梯田所占比例和坡耕地所占比例，通过回归分析建立了小流域土壤侵蚀模型。 我国学者广泛开展了GIS与RS技术在土壤侵蚀中的应用研究。例如，水利部已两次进行了全国遥感土壤侵蚀调查；卜兆宏等从80年代开始进行了一系列的土壤侵蚀定量遥感的研究，参考通用土壤流失方程的形式，建立了土壤年流失量监测模型、防治强度预报模型和各因子提取的算法，并在山东、福建、江西等地进行了应用，取得了良好的效果。利用遥感技术提取植被覆盖的做法目前应用极为广泛，一般通过计算NDVI或RVI，再通过回归分析建立经验公式来反演植被盖度，马超飞等更是提出了利用线性混合像元分解的方法来提取植被盖度。而GIS是在土壤侵蚀中的应用主要可归结为三个方面：应用GlS技术进行侵蚀环境的空间分析；应用GIS进行土壤侵蚀调查评价和水土保持规划；以及利用GlS平台进行土壤侵蚀评价模型的开发。1.1.2小流域治理研究的发展动态目前我国的土壤侵蚀评价研究可概括为地块或坡面、小流域、区域或国家三个层次。其中，面积为几平方公里到几十平方公里的小流域是土壤侵蚀的基本地域单元，它构成侵蚀过程的完整系统，以小流域为地域单元进行土壤侵蚀的特点分析，可以作为连接坡面和区域层次的纽带，有利于全面认识土壤侵蚀规律，并可探索侵蚀过程的内在机理。而且，对小流域的土壤侵蚀的空间分布作出正确地评价，是合理地实施小流域水土保持措施的基础。为了实施水土保持措施，许多学者对小流域综合治理进行了研究。例如，李永贵等在北京市西南山区小流域综合治理示范研究中首次提出了干旱冷凉陡峭石灰岩山区的综合治理开发战略和相应的水土保持及林牧农各业综合配套技术体系；高淑清等提出了“立体治理，综合开发”的山区小流域综合治理的模式，实践证明这种治理模式的实施使土地利用结构更趋于合理，生态效益逐年增加，经济效益明显提高；罗万勤，马国斌，应用技术对黄土高原小流域土壤侵蚀进行了定量评价研究。研究内容与方法.主要研究内容（）对小流域现状和环境恶化趋势进行调查分析；（）结合流域现状，调查分析流域水土流失和生态环境恶化的情况和原因，计算现状及治理后径流模数、输沙模数、林草覆盖、土壤侵蚀模数，以及群众经济收入、土地利用等指标，寻求总结最有效的控制技术措施；（）利用生物措施、工程措施和农业综合技术开发等水土保持综合防治措施，以“预防优先，因地制宜，合理规划，综合治理，注重效益”为原则，合理对位布设各项措施，防治并重，调高流域治理的经济效益、社会效益和生态效益，关键是要突出治理的生态效益；（）探讨小流域水土保持综合治理模式；（5）分析水土保持治理的效益效果。.研究方法1.3.2.1效益监测的方法1.3.2.1.1生态效益监测试验在春秋夏三季进行，分别选择不同防治区：在上游生态功能区，按不同坡向、坡位、坡度、以及草灌木类型和密度进行试验研究，在每个试验部位内设置24个固定标准地，每块标准地面积2hm2，并指定专人定期观察调查。中下游农牧业生产区，采用径流小区法（设置2个重复，连续观测和大田实测的方法，对梯田、人工草场改良及种草、造林等措施的植物生长情况、产量、林草覆盖、降雨形成径流和泥沙等的变化情况进行测定。村庄道路防护区和沟谷防：流域内气候、水文等观测资料，参照临近流域的水文观测资料和当地群众的经验，观测计算单位工程的拦泥、减水、输沙等数量，再结合治理面积推算输沙模数、径流模数等。1.3.2.1.2社会、经济效益监测普查：对流域内的人口、劳力、大小畜、各类面积，水土保持措施在不同建设时段的数量进行图斑量算和普查统计。抽样调查 ：随机抽样方式，对流域内20%的农业进行了调查（调查13户，人口65人），调查内容：作物种植面积、产量生产消耗（包括化肥、农药、农家肥以及其它设备消耗等），畜禽结构，畜禽、副业投入产出、提供社会量等；实测了三年各种耕地的小麦产量。.技术路线 水土保持生态建设是一个庞大复杂的系统工程。要研究这个问题必须从系统角度把握水土保持生态建设的整体以及涉及到的自然、生态、技术、社会、经济等各方面之间的相互关系。同时，要综合运用水土保持林学、水土保持工程、农业生态经济学等学科相关的理论成果进行研究。本课题在多门综合学科理论的基础上，主要经过：实地调查收集资料规划设计试验示范效益监测资料汇总分析总结验收鉴定推广八个阶段进行研究。.项目进展与主要成就课题自1998年实施以来，至2008年提交成果，期间经历了规划设计、组织实施、调查复查、收集充实资料、资料汇总分析等阶段。1998年3月至6月为课题规划设计阶段。在整理以往小流域调查资料的基础上，明确研究思路，分析确定研究的方向、目标、任务，制定具体实施方案，编制规划和作业设计。1998年7月至2008年10月为组织实施和外业调查阶段。进行外业各项措施布设施工以及各项措施的拦泥、减沙、保水和农作物、牧草等的效益观测、对比分析、数据调查与收集，将收集到的资料和数据综合分析整理，根据分工撰写工作报告和技术报告。在10年的试验示范及研究工作中，严格遵循流域治理指导思想、治理开发目标和措施配置与研究实施规划要求，针对冷凉干旱山区水土流失特点，采取植物措施与工程措施相结合，治坡与治沟相结合，水利与水保相结合，将各项治理措施合理配置。使流域内水土保持工程防护体系已初具规模，流域面貌发生了显著变化，主要特点是通过治理流域内体现出“三多两变一提高”：封山育草荒坡育草多，植树造林多，防护措施多；粗放经营向集约经营转变，恶性循环向良性循环转变；农业生产力水平和人民生活水平提高，并探索出了三种适合当地水土流失治理的模式，分别是“内陆河流域半干旱山区生态修复为主体的水土保持综合治理开发型生态农业模式”、“内陆河流域半干旱山区节水灌溉+水土保持综合治理开发型旱作农业模式”、“内陆河流域半干旱山区流域治理133双线三级双向”的建设及管理模式。最重要的是方案的各项措施任务的完成，积累了经验，汇总收集了大量的基础数据与资料，撰写科技论文6篇，在国家和省级刊物上发表或专业会议交流4篇，取得了以下主要成果：1、付之娥 水土保持综合治理是拉动冷凉干旱山区经济发展的动力（在甘肃省水土保持工作会议上交流）2、王载梁 坚持）；综合治理，服务小康建设（甘肃水利水电技术2007年第4期3、张多文 立足综合治理，提高农业可持续发展能力（甘肃水利水电技术2008年第十期）；坚持综合治理，服务农村经济（甘肃农业科技与信息2007年第十期）4、陈兴巧 提高天然植被，修复生态环境（甘肃农业2004年第九期）2水土保持生态建设的现状与存在的问题2.1 我国水土保持生态建设的现状 大量事实说明，水环境恶化是水土流失的元凶，而水土流失又是造成山穷水恶和水旱灾害交替发生的根本原因。水土流失破坏了土地资源，造成了淤积、干旱、洪涝灾害，引起了生态环境恶化。我国现在水土流失面积达492.6万km2，占国土面积的51%，其中水蚀面积达到180万km2，风蚀面积达188万km2，冻融侵蚀面积为125万km2。水土流失遍布全国各地，每个省(市区)都有发生。其中，黄河流域多年平均土壤侵蚀模数为3700万t/ km2，严重的河口镇至龙门区间15.6万km2，为多沙粗沙区，多年平均侵蚀模数在500010000t/ km2，最严重的达5000060000t/ km2，。黄河多年平均含沙量37.4kg/m3，汛期高达500600kg/m3，最高达1600kg/m3，每年有16亿t泥沙输入三峡以下。其中4亿t淤积在下游河床，12亿t入海。灌区由于煤炭开发建设，对环境的影响比较大，在开采、储存、运输、转化过程都会给环境带来一定的破坏。严重的水土流失制约了社会经济可持续发展，加剧了灾害发生，导致了群众贫穷和环境恶化。因此，查清水土流失原因，进而采取有效防治措施意义更大。全国每年有50亿t沃土付之东流，北方土地的“沙化”，南方土地的“土化”，损失耕地6.67万hm2 (100万亩)。江河上游严重的水土流失，带走大量的土壤，使山区土层变薄，质地变粗，土壤结构破坏，减少土壤的蓄水容积，甚至完全丧失蓄水能力，致使暴雨时入渗量减少，径流量增大。长江流域多数山丘区坡度陡、雨量大、土层薄，极易流失。坡地、荒山荒坡是造成水土流失的主要源地。据调查，长江流域现有坡耕地面积0.11亿hm2，荒山荒坡和疏幼林地面积达0.36亿hm2，陡坡和荒地的侵蚀模数达10000t/km2·a以上，面广量大。水土流失导致土壤肥力下降，土地生产力降低，严重地制约了农业可持续发展，成为山区群众生活贫困的主要根源。目前有200万贫困人口生活在水土流失地区。 我国政府十分重视水土保持工作。水土保持生态环境建设从20世纪5060年代组织发动广大人民群众治山治水，到80年代国家开展重点治理，己经积累了丰实的经验，取得了显著成绩，并总结出了一条具有中国特色的水土流失综合治理路子，即坚持以预防为主，防治结合，坚持以大流域为依托，以小流域为单元，山、水、田、林路统一规划，工程措施、生物措施、蓄水保土耕作措施科学配置，综合治理，坚持以经济效益为中心，山区脱贫致富与经济发展相结合，生态效益、社会效益和经济效益统筹兼顾。2.1 示范区水土保持生态建设的现状2.2.1自然条件2.2.1.1气候条件流域地处甘肃北部冷凉半干旱山区，年均降水450600mm，年均气温-1，年蒸发量2100mm左右。流域内降水时空分布不均，大多集中在7、8、9三个月，且大多以暴雨形式出现，又加缺少拦蓄水设施，稍遇干旱农业、人畜用水就非常困难。流域内干旱、洪水、冰雹、霜冻等自然灾害频繁。2.2.1.2 土壤土壤肥力不足，植被较为稀疏。流域内成土母质主要为黄土，土类属于黑钙土、栗钙土、亚高山草甸土，土层厚度110m。2.2.1.3地形地貌流域内梁峁起伏，上游海拔较高的区域石山露头；全流域沟壑纵横，地势由南向北倾斜，流域形状呈带状形分布；沟壑密度0.36km/km2，相对高差700800米，主沟道比降14%；梁峁坡占55.9%，5°25°的坡地占44.1%。严峻的立地条件，给农林牧产业的发展带来极大的难度。2.2.1.4土地资源土地资源丰富，但没有得到充分合理的利用。流域总土地面积1650 hm2，试点前人均土地50.3 hm2。其中耕地面积90.8hm2，以坡耕地为主，人均0.3 hm2，为全国人均占有耕地面积0.1 hm2的3倍。2.2.1.5植被类型植被类型介于草原向荒漠草原过渡的地带。流域内无天然林，植被基本以山地天然草原为主，林草覆盖率54.5%，且大多集中在流域上游，中下游植被覆盖不足25%。2.2.1.6当地经济作物当地农作物种植在80年代以前主要以青稞、洋芋为主；进入90年代，由于气候的逐年变暖，农作物发展演变到种植小麦、青稞、洋芋、油籽等品种，其中，洋芋、油籽等作物种植成为当地主要的经济来源，也成为当地农村经济发展的必要补充。2.2社会情况2.2.1人口状况马家台小流域隶属天祝县安远镇，一个行政村，共有61户，306人，122个劳力，人口密度19.2人/km2。2.2.2经济状况古老又粗放的传统农业经营方式、品种单一而且广种薄收的农业生产局面，严重制约流域经济发展，再加交通不便，副业生产路子窄，致使农村经济发展速度缓慢，粮食单产不足100kg，年人均产值在700元左右徘徊，群众缺钱少粮，生活非常贫困。2.3示范区水土保持生态建设面临的主要问题2.3.1水土流失严重流域水土流失面积13km2，占总面积的78.8%，土壤侵蚀形式多，以水蚀为主，也有风蚀危害，常见的有面蚀、沟蚀、冻融和滑坡。面蚀使坡耕地形成网状细沟，蚕食耕地，造成土壤肥力下降。据实测和调查资料，径流模数3.3万m3/km2.a，数沙漠数2646t/km2.a。由于自然因素和人为的短期行为，对土地资源利用不合理，由滥垦、滥伐、滥牧发展到铲草皮、挖药材、开矿等，植被破环严重，加剧水土流失，自然生态恶性循环。2.3.2灾害频繁该区域属于干旱山区，年均降水450600mm，年均气温-1，年蒸发量2100mm左右。流域内降水时空分布不均，大多集中在7、8、9三个月，占总降雨量的60%以上，且大多以暴雨形式出现；10mm的有效降水日数仅占同期雨日的18%，可以利用的有效降雨量很少，干旱频繁，据气象部门分析：春末夏初干旱每5年发生一次，伏旱4-5年发生一次，持续时间最短20天，最长达40天。洪水、冰雹、霜冻等自然灾害也常常发生。又加缺少拦蓄水设施，稍遇干旱农业、人畜用水就非常困难。2.3.3户包治理和“四荒”承包治理遇到新问题 20世纪80年代以来，在水土保持工作中，全县大力推广户包治理小流域和“四荒”承包治理的新经验，动员千家万户治理千沟万壑，取得了很大的成绩。但在实际工作中，条件好的地方户包、承包进展顺利，治理速度快，效益也显著；一些难治的远山、瘦沟和条件差、地广人稀的地方，“四荒”大部分难以承包，即承包的数量少，治理速度慢，群众积极性不高等。2.3.4计划经济体制下形成的投资办法、管理体制、组织形式与市场经济发展极不适应我国改革开放已经20多年，农村土地承包到户，农民有了自主权，农村经济基本上实现了市场运作但国家在农业、水利方面的投资办法、管理体制和组织形式还停留在计划经济时代20世纪80年代初的水平，即每年根据投资下达计划，各级财政一级一级往下拨，往往是年初下计划，年终资金到位。多数贫困县水保专项治理资金难以到位，管理体制与黄土高原水土保持世行贷款项目相比非常落后，与农村市场经济的发展需要极不适应。2.3.5群众水土保持意识和法制观念淡薄当前,在该区域治理水土流失防治任务仍然十分艰巨，水土流失严重状况未能根本改变，边治理边产生新的水土流失的现象未能得到有效控制，主要是由于落后地区群众的水土保持自觉行动不够，意识不强，人为活动造成的水土流失未能有效控制，加之他们对水保法的认识不足,使之得不到很好的贯彻执行。3水土流失的分类与成因3.1我国土壤侵蚀分类与分区3.1.1我国土壤侵蚀类型我国土壤侵蚀类型划分是按导致土壤侵蚀的外营力种类进行划分的。在我国引起土壤侵蚀的外营力种类主要有水力、风力、重力、水力及其综合作用力、温度作用力（由冻融作用而产生的作用力）、冰川作用力、化学作用力等，因此土壤侵蚀类型就由水力侵蚀类型、风力侵蚀类型、重力侵蚀类型、冻融侵蚀类型、混合侵蚀类型、冰川侵蚀类型等3.1.2 我国土壤侵蚀类型分区 我国土壤侵蚀类型基本遵循地带性分布规律。干旱区（北纬38°以北）是指以风力侵蚀为主的地区，包括新疆、青海、甘肃、内蒙古等省（区），侵蚀方式是吹蚀，其形态表现为风蚀沙化和沙漠戈壁。半干旱区（北纬38°35°）风力侵蚀、水力侵蚀并存，为风蚀水蚀类型区，包括甘肃、内蒙古、宁夏、陕西、山西等省（区），风蚀以吹蚀为主，反应在形态是局部风蚀沙化和鳞片状的沙堆；主要侵蚀类型是水蚀，侵蚀方式为面蚀和沟蚀，形态表形为沟谷纵横、地面破碎，这一区域是我国强烈的侵蚀带。湿润地区（北纬35°以南）为水蚀类型区，主要侵蚀方式是面蚀、其次是沟蚀。我国一级地形台阶和二级地形台阶区的高山一级东北寒温带地区蚀冻融侵蚀类型区主要表形形式为泥流蠕动。重力侵蚀类型散步各类型区主要分布在一、二级地形台阶区的断裂构造带和地震活跃区，表现形式是滑坡、崩塌、泄溜等。土壤侵蚀类型受降水、植被类型、盖度和活动构造带等因素控制。年降水量400mm等值线以北的地区属风蚀类型区，为非季风影响区，区内降雨少，起风日多，风速大，而且沙尘暴日数多，植被为干草原和荒漠草原；年降水量400600mm等值线的区域是风蚀水蚀区，本区虽有大陆性气候特征，冬春风沙频繁，但仍受季风的影响，夏季降雨集中，多暴雨，因而既有风蚀类型，又有水蚀类型；年降水量600mm等值线以南的地区为水蚀类型区；在高山、青藏高原以及寒温带地区以冻融侵蚀类型为主。以上侵蚀类型受地带性因素控制。重力寝室类型主要分布在我国西部地区地震活动带或断裂构造的地区，受非地带性因素控制。3.1.3 我国土壤侵蚀强度分级根据土壤侵蚀的实际情况，土壤侵蚀强度分为微、轻、中、强、极强、剧烈等。由于各国土壤侵蚀严重程度不同，土壤侵蚀分级强度也不一致，一般是按照容许土壤流失量与最大流失量值之间进行内插分级。水力侵蚀、重力侵蚀的强度分级见表3-1表3-1土壤侵蚀强度分级标准级别平均侵蚀模数t/(km2.a)平均流失厚度（mm/a）微度<200、500、1 000<0.15、0.37、0.74轻度200、500、100025000.15、0.37、0.741.9中度250050001.93.7强度500080003.75.9极强度8000150005.911.1剧烈>15000>11.13.1.4我国各类型区的土壤容许流失量 基于我国地域辽阔，自然条件复杂，各地区成土速率不同，在各侵蚀类型区采用了不同的土壤容许流失量。主要侵蚀类型区的土壤容许流失量见表3-2。表3-2 主要侵蚀类型区土壤容许流失量类型区土壤容许流失量t/(km2.a)西北黄土高原区1000东北黑土区200北方土石山区200南方红壤丘陵区500西南土石山区5003.2示范区水土流失的分类与分级根据我国土壤分布规律，该区主要侵蚀类型以水蚀为主，也有风蚀危害，常见的有面蚀、沟蚀、滑坡，形态表形为沟谷纵横、地面破碎。根据实测，该区平均侵蚀模数3800t/km2.a，根据我国土壤侵蚀强度分级(见表3-1)，该区侵蚀强度为中级。该区的平均侵蚀模数远大于我国土壤流失容许量1000 t/km2.a（见表3-2）。3.3 示范区水土流失成因3.3.1自然因素3.3.1.1地质地貌 地质因素主要是岩性和构造运动对水土流失的影响较大。流域内成土母质主要为黄土，土类属于黑钙土、栗钙土、亚高山草甸土，土层厚度110m。黄土质地较均匀，岩性松散，结构性差，抗分散力弱，空隙度大，垂直节理发育，在有一定坡度和沟壑发育的山区、丘陵区，遇有暴雨、极易出现水蚀。 3.3.1.2降雨 降雨是水土流失的主要动力之一。该区降水年内分布极不均匀，高度集中于6-9月间，降水量一般占全年降水量的60%，年降水量为450600mm，且大多以暴雨形式出现。降水分配上的高度集中，是造成严重水土流失的主要因素之一。3.3.1.3植被 正常生长的草地和林地，其地面覆盖着一层枯枝落叶层，可起到拦蓄降水，减少冲刷作用。林地枯枝落叶层具有很高的吸水能力，一般能吸收相当于自身重量24倍的水分。林地由于土壤物理性质得到改善，土壤渗透能力也大为提高。该区的植被类型介于草原向荒漠草原过渡的地带，无天然林，植被基本以山地天然草原为主，林草平均覆盖率54.5%，且大多集中在流域上游，中下游植被覆盖不足25%。总体来说，全区山地、丘陵区植被覆盖度低，是造成水土流失严重的关键因素之一。3.3.2人为因素长期以来，人类不合理的社会经济活动，构成了水土流失加剧的促发条件。随着人口增加、经济活动逐渐活跃，农田垦壁和森林采伐规模日益扩大，丘陵山区垦种陡坡，滥伐林木，严重破坏了林草植被。加之采矿、修路和乡村工业等不断发展，原有地貌地形遭受破坏。这些社会因素引发了现代水土流失的加剧。引起水土流失的社会因素主要表现在以下六个方面:第一，毁坏植被。乱砍乱伐、放火烧山、毁林开荒、使森林遭到破坏，失去蓄水保土作用，并使地面暴露出来，直接接受到雨滴的打击、破坏、加速了水土流失。第二，超载放牧。长期以来，由于放牧失控，直接影响到草地的覆盖程度，限制了草场资源的再生速度，有时对草场的破坏甚至是毁灭性的，其结果是使草地土壤抗蚀力减低。第三，乱挖药材。致使草原千疮百孔，小土坑、小土丘星罗棋布。不仅破坏了草场植被，减少其利用面积，而且也会引起风蚀和水土流失。第四，陡坡开荒。长期以来，实行广种薄收的生产方式，人们大肆在陡坡上开荒，破坏了地面植被，翻松了土壤，造成了水土大量流失。第五，土地利用不合理。农、林、牧用地比例失调，单一农业经营，开荒播种，不发展林草，形成越垦越穷的恶性循环，造成严重的水土流失。第六，工业交通及基本建设工程中的破坏。开矿、建厂、筑路、伐木、挖渠中造成大量弃土、尾沙，没有妥善处理，往往冲进河道，也会加剧水土流失。4 水土保持生态治理措施 根据示范区水土流失的特点，因害设防，在充分考虑水资源优化配置的基础上，坚持宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒的原则，以自然修复为主，人工治理与自然恢复相结合，因地制宜，综合治理。综合防治的最根本措施就是加强林业建设，坚持生态、经济、社会效益三者兼顾和生态效益优先的原则。4.1生物措施4.1.1 封山育林，围栏封禁 对现有的高山针叶林、河谷次生林等天然林建立保护区，禁止乱垦滥伐。重点为加强管理和保护，依靠生态自我修复能力，恢复植被，增加植被的覆盖度。4.1.2围栏天然草场加强对天然草场和荒漠植被的保护和管理，严禁超载过牧，加快人工草料地建设。采取围栏、圈养、轮牧、调整畜种等措施，修复受损草原生态系统。4.1.3 退耕还林还草在坡度25°以上的耕地全部实行退耕还林还草，或种植中药材，同时结合“四荒”开发利用，在大于25°的坡耕地以及“四荒”地上造林种草建果园等，恢复和增加林草植被。例如实行苜蓿间作，不但增加土壤植被，同时可提高土壤肥力，促进经济林生长，苜蓿是优质饲草，促进畜牧业发展，还具有保持水土的总用。4.2工程措施4.2.1 坡面治理（1）坡度在5°15°之间的修建梯田，梯田是基本的水保工程，对于改变地形、减沙、改良土壤、增加产量、改善生产条件和生态环境等有很大作用。在本流域内，根据农林牧全面发展、合理利用土地的要求，并参照农林牧业用地比例和具体位置，在土质较好、距村较近、水源及交通条件较好的地方，建设高产、稳产基本农田，配套水利灌溉设施，种小麦、马铃薯、油籽等，保证群众基本口粮。（2）坡度在15°20°之间种植经济林，整地主要采取两种方式：一为水平沟整地，宽1.0m，深0.8m，二为鱼鳞坑整地，鱼鳞坑约为0.3-0.4m。整地后，种植 沙棘、山杏等，取得了显著的经济效益。（3）坡度大于25°以上，土层薄，地形破碎，是水土流失严重区，以工程措施为主，生物措施为辅，整理成鱼鳞坑或条形沟，种植乔木、灌木、牧草等水保林。封山育林、育草，增大上游区土壤蓄水能力，降低山洪强度，形成良性循环。4.2.2 沟壑治理 根据沟壑地形和来水情况，因地制宜地不设蓄水型和排水型沟头防护工程，如根据沟底地质和附近的建筑材料情况；因地制宜地不设土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊，石笼谷坊等，合理安排谷坊高度与间距，减缓沟底比降，制止沟底下切；在干沟和支沟中全面、合理安排淤地坝、拦沙坝和治沟骨干工程，并在沟底、沟坡、沟沿大造固沟林、沟底插柳，沟边栽种杨树(见表4-1)，这样既可以减少沟底的冲刷，起到减缓水流的速度，防治侵蚀沟继续扩大，又能增加经济效益。表4-1 示范区人工林树种配置立地类型树种配置阴坡上部沙棘、柠条阳坡中下部山杏、沙棘、柠条、青海云杉半阳半阴中下部沙棘、刺槐、青杨、河北杨、柠条、山杏、圆柏阴坡沙棘、刺槐、青杨、河北杨、柠条、山杏、圆柏沟道金丝柳、旱柳、杨树类、柽柳4.2.3 河滩治理 作用主要是缓流挂淤、保护河滩和固定河床。造林选片状造林和雁翅林带造林两造林方式。(1)片状造林。选择宽阔的河滩。在常水位到洪水位之间的地段应配置与水流方向垂直的密植的灌木,株行距0.5m×1.0m；在洪水线以上栽植乔木树种,树行平行于水流方向,株行距1.5m×2.0m。(2)雁翅林带。当河滩地顺流方向较长时,可以栽植雁翅林带。沿导流线，使树行与水流方向呈45°的顺流锐角。间隔1020m栽植一带。每带510行，株距0.5m×l.0m，行距1.5m×2.0m。4.2.4修建小型蓄引排水工程 主要有引水渠道、蓄水塘坝及排水沟工程，在防止暴雨洪水的同时增加灌溉用水。4.2.5 兴建节水灌溉工程 以干、支、斗、农四级渠道防渗为主，加大管道输水比例，充分利用地形落差，兴建自压喷灌、滴灌工程。推广喷灌、滴灌、低压管道灌以及高标准沟畦灌等先进的灌水技术，防止田间水土流失。5内陆河流域水土保持小流域综合治理的模式研究5.1自然修复+ 人工重建综合治理模式研究5.1.1生态修复主要技术研究 5.1.1.1封育与禁牧（轮牧）相结合 治理措施的配置根据流域的地形地貌、植被条件、农林气象条件、土地利用和当地农牧民实际情况等因素来确定的。流域上游面积约9.5km2 ，占流域总面积的57.6%，此区域划分为流域生态功能区。功能区内，林草覆盖率54.5%以上，年平均降水量450mm以上，符合生态修复条件。山大沟深坡陡，是流域发展畜牧业的优质牧草地，也是流域综合治理的重点区域，采取封育保护措施，有计划的禁牧和轮牧，增加植被覆盖度，提高产草量，发展商品畜牧。5.1.1.2保障措施一是结合示范区实际，在因地制宜，对流域上游封山禁牧、退耕还林草的同时，在流域中下游开展以基本农田建设为主要内容的综合治理开发工作，调整产业结构，发展特色产业，以小面积开发利用促进大面积的禁牧封育，形成以建设基础设施、发展特色产业促进封山禁牧，以改革传统的不合理的生产、经营方式发展科学集约高效农牧业促进封山禁牧，快速增加农民收入促进封山禁牧。二是整合资金加大投入力度，解决突出问题。禁牧后牲口羊只的饲养发生了历史性的变化，为了使农牧民适应这种转变，并确保禁牧不减收，农林牧各部门整合各类项目、资金，通过政府补、银行贷、群众筹资等办法，帮助群众解决封山禁牧后遇到的圈舍、饲草料储藏及加工、饮水等问题。表4-2.示范区生态修复技术体系措施内容生态修复技术体系封禁栅栏、竖碑对水土资源和生态环境评价抚育补植、平茬、病虫害防治调整产业调整马铃薯、油籽、劳务、畜草、中药材土地调整退耕还林（草）、梯田改造管理组织机构、机制宣传媒体、传单、培训教育、文明社区监督执法机构、社会舆论、群众组织监测监测方法径流小区、样点、普查、抽样调查监测内容植被、