聶芳容

(湖南省水利廳，湖南 長沙410007)

(責(zé)任編輯 李楊楊)

紫鵲界梯田位于湖南省新化縣水車鎮(zhèn)，屬雪峰山脈，在海拔500—1 200 m 的山坡上分布有500 多級、10余萬塊、約5 300 hm2梯田，茫茫山坡梯田層層疊疊，整體布局恢宏，無塘無壩，水源充足，密密水田，波光粼粼，無渠無泵，灌溉順暢。紫鵲界梯田屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降雨時空分布不均，夏末秋初常出現(xiàn)旱災(zāi)。遇旱年，山下稻田歉收，山上梯田水稻卻能獲得豐收。湖南省水保站和新化縣水保站考察分析認為，紫鵲界梯田蓄水之庫是森林、土壤和田塊，輸水渠是山坡細溝和田間毛渠，除擁有特殊氣候、地質(zhì)、土壤條件外，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民科學(xué)的開發(fā)方式也是梯田能夠有效蓄水保土的重要原因。紫鵲界梯田起源于秦漢，盛創(chuàng)于宋明，是當(dāng)?shù)孛?、瑤、漢等多民族先民共同創(chuàng)造的偉大成就。通過封山育林、種草植樹、林草截雨、土壤儲水，以山坡上眾多的滲水為灌溉源頭，以土壤孔隙、巖石裂隙和田邊微型毛溝輸水，構(gòu)成了紫鵲界梯田漫山遍坡的灌溉系統(tǒng)。

1 紫鵲界梯田納雨儲水原理

1．1 特有的山峰氣候與地形雨為梯田補充水源

紫鵲界梯田位于雪峰山中段。雪峰山位于湖南省中部，當(dāng)?shù)亟涤陼r空分布不均，常發(fā)夏伏之旱，大旱年份夏季干旱少雨，塘干井枯溪斷流，嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而紫鵲界的氣候與當(dāng)?shù)仄渌胤讲煌?，平原丘陵大旱時，它卻每隔15 ～20 d 就會有一場地形雨及時補充水源。雪峰山發(fā)脈于云貴高原，海拔800—1 900 m，夏季湘中盆地蒸發(fā)水汽順雪峰山南坡而上，在800 m以上山坡形成地形雨，從而為紫鵲界梯田帶來了豐富的降雨。根據(jù)雨量觀測站記錄，雪峰山山腳下平原地區(qū)的新化縣城年降水量為1 400 mm，而紫鵲界梯田區(qū)卻達到1 643．3 mm。

1．2 植被接納雨水和土壤儲水形成天然蓄水庫

紫鵲界梯田區(qū)總面積為115．5 km2，其中山頂1 200—1 500 m 為林區(qū)、山腰500—1 200 m 為梯田，林田比例約為3∶1，實現(xiàn)了山頂戴帽子、山腰圍帶子、山腳穿裙子。查勘發(fā)現(xiàn)，紫鵲界梯田水分儲藏于植被和土壤，徑流存于巖石裂隙和土壤孔隙。紫鵲界大小山頭一般有4 層植被:一層為松、柏、楓等喬木，枝繁葉茂;二層為山茶、紫荊等灌木，織密如麻;三層為蕨草和落葉，鋪厚如被;四層為樹、草之根，盤根錯節(jié)。降雨經(jīng)4 層植被被充分攔截接納，小雨只沾濕枝干，無雨滴擊打地面;中雨經(jīng)樹枝和樹葉攔截后成水滴下落，但無坡面漫流;暴雨經(jīng)林草落葉攔截后，均勻滲入土壤。植被納水條件好，據(jù)觀察在日降雨50 ～60 mm 情況下，雨滴落地即入土，全部被梯田土壤所吸收。紫鵲界梯田區(qū)保留2/3 的高坡和山頭為森林水源地，擁有優(yōu)越的植被納水條件，為其成功保持水土的秘訣。

中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所實驗室土壤檢驗結(jié)果顯示，紫鵲界土壤為花崗巖風(fēng)化形成的沙壤土，這種沙土母質(zhì)發(fā)育的水稻土透水透氣性好，孔隙度為39% ～57%，平均44．3%，容重為1．76 g/cm3，1 m3土壤可以貯存水0．1 ～0．2 m3。紫鵲界山體為花崗巖，表層土壤以下為完整無縫的巖底，似不透水之盆底，土壤中的水分只能沿土壤孔隙和表層巖體裂隙從上至下滲流。據(jù)測驗，土壤滲透系數(shù)為1 ×10-5m/s，每天流程約為10 m，從山頂至半山坡流程約150 ～400 m，滲流需15 ～30 d。紫鵲界土壤似吸飽水的海綿不斷向梯田供水，加之梯田蓄水，都為農(nóng)田提供了充足的水源。紫鵲界的植物、土壤、田塊綜合儲水保水，無疑是特殊而優(yōu)良的蓄水工程。

1．3 土壤中的輸水網(wǎng)絡(luò)

紫鵲界梯田表層土壤為花崗巖風(fēng)化而成的沙壤土，其中粒徑0．025 ～0．5 mm 的顆粒占40% ～50%，滲水性能較好。雨水滲入土壤后，順土壤結(jié)構(gòu)孔隙、沿土坡慢慢滲透，廣闊的土體似一張輸水網(wǎng)絡(luò)。細心觀察，每一條石縫里都有細細泉水流出，每一個土坎下都有無數(shù)水滴滲出，這些吐水口像塘堰的放水涵，像河壩的引水口。整個紫鵲界山坡滲水口有如米篩之孔均布在坡面上，日日夜夜不停地吐著甘泉玉珠，滋潤著梯田之禾苗。

1．4 山坡細溝與田間毛渠結(jié)合形成田間灌溉系統(tǒng)

我國長江以南水田灌區(qū)一般都有人工修建的干、支、斗、農(nóng)、毛渠系，而從外表看紫鵲界幾千公頃梯田卻沒有人工開鑿的渠道。實際情況是紫鵲界梯田的水源千頭萬緒、分布均勻，每個灌區(qū)很小，沒有深溝大渠，田間輸水任務(wù)主要由毛細溝和水田來完成。輸水路徑多數(shù)采用借田而過，有的為了不串田在田塊內(nèi)外側(cè)用矮埂將過水渠和田面分開，也有的用竹筒輸水到孤立的山頭臺田。紫鵲界梯田灌溉工程雖然溝渠短小，但設(shè)計科學(xué)、構(gòu)造精巧。如奉家村梯田從上到下只有一條主槽，就地利用山間溝槽，底為山坡花崗巖，底寬2 ～3 m，兩邊砌筑1．5 ～2．0 m 高的邊墻，能起到引水、輸水、排水泄洪等多種功能。溝中每降3 ～6 m 設(shè)一道壩坎，壩坎雖小但功能齊全，有進水口、分沙堰、泄洪口等。尤其是進田口門設(shè)計非?？茖W(xué)，進、排水兩用，田水淺而進，田水多而排，灌排自動，洪沙不入田，清水涓涓流。

1．5 精耕細作與利用田間蓄水

紫鵲界梯田不僅景色迷人，而且梯田修筑技術(shù)十分科學(xué)。10 萬余塊梯田，沒有用水準儀測量過，但每塊水田水平精度極高，有些塊長100 余m，卻首尾水平，整個梯田儼如一層層水鏡鑲于山坡、一條條玻璃腰帶系于山腰。這些全部都是人工做成的，田塊蓄水面就是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民用的水準測量儀。田塊形狀與大小依地勢地形而定，層層梯田塊塊形狀各異，其砌筑工藝之精巧，高于畫家之筆，精于匠工之斧。據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民介紹，他們的主要勞動工具是鋤鏟與鐮刀，由于梯田區(qū)山坡坡度一般為30° ～40°，因此每級梯田田面很窄，寬約2．0 ～2．5 m，坎高1．0 ～1．5 m，有的田塊放不下耕牛和犁耙，多數(shù)只能人工耕種。梯田蓄水深5 ～10 cm，并根據(jù)天氣變化及時調(diào)整。梯田區(qū)農(nóng)民愛水如命，時時關(guān)注田間蓄水情況，因梯田水源來自土壤滲水，土壤滲水量穩(wěn)定而有限，若田間水滲漏則不能快速補充，所以必須十分注意保護田間蓄水。他們特別注意保護田埂，田埂雖然很窄，但砌筑緊密，并嚴格做好截滲和黏土抹面。為了不讓鱔魚、泥鰍打洞鉆孔破壞田埂造成滲漏，夜晚農(nóng)民點著燈火細心觀察田間是否有泥鰍、鱔魚等破壞田埂，他們還十分注意保持表土層的均勻細密，以減少滲漏量。有些梯田冬天也水滿田疇，起到蓄水保水的作用。

1．6 合理調(diào)度取水用水

紫鵲界梯田由無數(shù)細長輸水渠溝組成。為保證渠尾不缺水和翻耕整田、及時灌溉，當(dāng)?shù)卮迮c村、組與組、戶與戶都制定有用水規(guī)則，因地制宜，合理調(diào)度。

2 紫鵲界梯田水土保持原理

依據(jù)許多地方的經(jīng)驗，在坡度25°以上的山坡翻耕種地容易發(fā)生水土流失，為什么紫鵲界梯田分布在坡度30° ～40°的陡坡上，從秦代至今從事水稻生產(chǎn)，卻沒有產(chǎn)生人為崩塌和水土流失?湖南省水保站和新化縣水保站對紫鵲界梯田的水土保持設(shè)施進行了調(diào)查和研究，認為其成功的秘密在于:一是植被好，無坡面漫流;二是田埂高而堅實，無漫埂;三是因地制宜地構(gòu)筑泄洪槽，有效控制了山洪。

2．1 封山育林，樹葉草根納水固土

紫鵲界梯田區(qū)保留2/3 的高坡和山頭為森林水源地，個個山頂森林茂盛，處處山腰水田密集。林區(qū)植被豐富，暴雨經(jīng)林草落葉攔截，順樹草根系均勻滲入土壤，地面草叢中有緩慢細流但無集中急流，因而沒有水土流失。

2．2 精筑田埂，防止洪水漫溢沖毀梯田

紫鵲界梯田的修筑技術(shù)十分科學(xué)。每年春耕時，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民修筑田埂、牢固埂腳防止崩滑，高筑埂身防止暴雨洪水漫過田埂產(chǎn)生崩塌、滑坡災(zāi)害等。

2．3 依山順勢，選擇山峪巖板筑泄洪槽

紫鵲界梯田位于亞熱帶雪峰山暴雨中心區(qū)，夏季暴雨時有發(fā)生，據(jù)觀測，最大降水量達67 mm/h，暴雨發(fā)生后常順陡坡形成山洪，有的陡坎段流速達5 ～10 m/s。紫鵲界梯田基本無人為水土流失和山體滑坡，原因除封山育林和精筑田埂以外，科學(xué)設(shè)置泄洪溝也是一項重要措施。例如，秦家村的泄洪溝就是利用自然形成的山溝，以山溝自然巖板為底，兩岸砌成寬2 ～3 m、高1 ～3 m 的石墻，使用約2 000年沒有發(fā)生山洪滑坡和泥石流災(zāi)害。