巖溶石漠化區(qū)吉科小流域治理效果評(píng)價(jià)

陳小強(qiáng)，張壽鵬，張連根，彭 云，楊繼宇，王 靜

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省水利廳 水土保持處，云南 昆明 650021； 3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，云南 昆明 650201)

巖溶石漠化區(qū)吉科小流域治理效果評(píng)價(jià)

陳小強(qiáng)1，張壽鵬2，張連根3，彭 云3，楊繼宇1，王 靜3

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省水利廳 水土保持處，云南 昆明 650021； 3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，云南 昆明 650201)

吉科小流域；坡改梯；石漠化治理；效果；評(píng)價(jià)；宣威

為研究西南巖溶山區(qū)典型石漠化小流域治理效果，進(jìn)一步探索和完善云南省石漠化小流域綜合治理工作，在云南省水文水資源局與云南省水土保持監(jiān)測(cè)總站開展工作的基礎(chǔ)上，以宣威市吉科石漠化小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其治理效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。調(diào)查監(jiān)測(cè)表明：梯地的徑流系數(shù)、土壤侵蝕模數(shù)分別為坡地的14.5%和 0.98%；坡改梯后并經(jīng)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，單位面積農(nóng)業(yè)凈產(chǎn)值是治理前的4.23倍；坡改梯的間接經(jīng)濟(jì)效益也非常顯著，僅勞工投入就可節(jié)省2 787.2元/hm2；當(dāng)?shù)孛癖姷乃帘３忠庾R(shí)明顯增強(qiáng)，參與管理的積極性顯著提高。

云南省總面積39.4萬km2，全省129個(gè)縣(市、區(qū))中有118個(gè)縣(市、區(qū))有巖溶和石漠化分布，巖溶面積達(dá)11.1萬km2，僅次于貴州省居全國第二位，占全省土地面積的28.1%[1-2]。巖溶地區(qū)石漠化已成為云南最為嚴(yán)重的生態(tài)問題，威脅著長江、珠江、瀾滄江等國內(nèi)國際重要河流的生態(tài)安全，制約著全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

石漠化小流域具有地形地貌復(fù)雜、巖石裸露率高、施工條件復(fù)雜的特點(diǎn)，治理起來難度較大。近年來，國家在西南地區(qū)開展的巖溶區(qū)石漠化綜合治理，探索出了一系列符合西南石漠化地區(qū)的治理模式與方法。如蘇維詞等[3]提出了以水土資源的高效持續(xù)利用、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型林(果、藥)草為主的石漠化地區(qū)植被恢復(fù)、替代產(chǎn)業(yè)培植及其產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營三個(gè)層面構(gòu)成的巖溶石漠化治理生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式。此外，全國各地也研究總結(jié)出了“豬-沼-果”、發(fā)展生態(tài)型畜牧業(yè)、生態(tài)移民、農(nóng)藝節(jié)水、坡改梯、水土保持林-桃樹-糧經(jīng)作物、廣西來賓小平陽、草畜工程技術(shù)等治理模式[4-9]。為研究西南山區(qū)典型石漠化小流域治理效果，進(jìn)一步探索和完善云南省石漠化小流域綜合治理工作，我們?cè)谠颇鲜∷乃Y源局與云南省水土保持監(jiān)測(cè)總站開展工作的基礎(chǔ)上，以宣威市吉科石漠化小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其治理效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)概況

吉科小流域位于宣威市熱水鎮(zhèn)東南部，屬于熱水鎮(zhèn)吉科和色卡村委會(huì)范圍，包括吉科、二道河、長地、小溝溝等16個(gè)村民小組。流域內(nèi)土地總面積499.22 hm2，其中水土流失面積為419.56 hm2，坡耕地面積為416.81 hm2。最高海拔2 391.30 m，最低海拔2 033.46 m，年平均氣溫15 ℃，年均降水量1 100 mm。吉科小流域?qū)贉貛夂騾^(qū)，土壤為石灰?guī)r發(fā)育成的山地紅壤，在石漠化等級(jí)劃分中屬于中度石漠化區(qū)域，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入以傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖業(yè)為主。吉科小流域在云南宣威甚至曲靖市具有典型代表性。

2 綜合治理情況

該項(xiàng)目依據(jù)石漠化小流域的特點(diǎn)，結(jié)合西南地區(qū)小流域治理經(jīng)驗(yàn)，將林草措施、農(nóng)業(yè)措施和工程措施有機(jī)結(jié)合，合理布設(shè)小型農(nóng)田水利水保工程，主要采用了坡改梯、水保林、經(jīng)果林、坡面水系工程配套和小型水利水保工程等治理措施。在石漠化小流域蓄水難、水土流失嚴(yán)重的自然條件下，通過綜合治理徹底改變了石漠化小流域的生態(tài)環(huán)境， 既達(dá)到了石漠化治理的要求，又通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)果林建設(shè)增加了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。

該小流域治理工程于2011年12月初由曲靖市水務(wù)局組織完成招投標(biāo)并正式動(dòng)工建設(shè)，于2013年3月8日通過竣工驗(yàn)收。工程共完成坡改梯412.17 hm2，營造水保林123.91 hm2、經(jīng)果林65.31 hm2，修建蓄水池12個(gè)、灌溉管道59.09 km、田間道路22.03 km、排水溝2.03 km、沉沙池2個(gè)，安裝取水樁777個(gè)，完成塘堰整治1座。

3 治理效果分析與評(píng)價(jià)

3.1 徑流系數(shù)分析與評(píng)價(jià)

試驗(yàn)小組于2012年12月—2014年6月在吉科小流域開展了降雨特征及土壤流失等相關(guān)數(shù)據(jù)觀測(cè)，分別于項(xiàng)目實(shí)施區(qū)內(nèi)外各布設(shè)5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)分析表明，石漠化小流域經(jīng)過坡改梯后減流減蝕效果顯著：坡改梯小區(qū)徑流系數(shù)為0.02，是坡地小區(qū)徑流系數(shù)0.138的14.5%；坡改梯小區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)為0.23 t/km2，是坡地小區(qū)23.5 t/km2的0.98%。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析與評(píng)價(jià)

3.2.1 典型農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查與評(píng)價(jià)

為掌握吉科小流域綜合治理前后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化情況，我們選取45戶典型農(nóng)戶(占小流域戶數(shù)的9.7%)分別于2012年2月、2012年12月、2013年11月和2014年7月進(jìn)行了調(diào)查(表1)。因選取的典型農(nóng)戶具有較好的代表性，故其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能反映項(xiàng)目區(qū)的整體情況，即第1次、第2次、第3次和第4次調(diào)查數(shù)據(jù)也可分別視為2011—2014年本小流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的反映。

表1 吉科小流域典型農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)情況

表1數(shù)據(jù)表明：人均年產(chǎn)值從2011年的9 970元增加到2014年的28 724元，增加了188.1%；人均年收入從2011年的6 631元增加到2014年的25 621元，增加了286.4%；人均年產(chǎn)值和人均年收入年年有較大提升。調(diào)查得知，坡改梯工程實(shí)施前，吉科小流域的吉科和色卡村均以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，坡改梯工程實(shí)施后，改善了原有的交通、灌溉條件，調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大量增加了烤煙種植面積，經(jīng)濟(jì)效益顯著，群眾生活水平顯著提高。

3.2.2 直接經(jīng)濟(jì)效益分析與評(píng)價(jià)

吉科小流域涉及的吉科村和色卡村治理前均以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，以傳統(tǒng)旱作玉米、烤煙、畜牧為支柱產(chǎn)業(yè)，坡改梯后耕作條件改善，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到調(diào)整，農(nóng)戶大量種植烤煙、馬鈴薯等收入更高的經(jīng)濟(jì)作物。因此，我們把恢復(fù)期定為1年，預(yù)見期定為第2年?；謴?fù)期單位面積凈產(chǎn)值為第2次典型農(nóng)戶調(diào)查值1.95萬元/hm2，預(yù)見期單位面積凈產(chǎn)值為第3次調(diào)查值4.83萬元/hm2。

吉科小流域水土流失綜合治理工程總計(jì)完成投資1 157萬元，經(jīng)計(jì)算，若不考慮折現(xiàn)率，坡耕地綜合治理工程投資2年可完全回收，直接效益相當(dāng)可觀(表2)。

表2 吉科小流域綜合治理直接經(jīng)濟(jì)效益

3.2.3 間接經(jīng)濟(jì)效益分析與評(píng)價(jià)

治理前受地形地貌條件限制，耕作整地以人力和畜力為主，1 hm2坡耕地的翻耕需投入60個(gè)工日；坡改梯完成后農(nóng)民可使用小農(nóng)機(jī)翻耕，1 hm2土地只需投入8個(gè)工日，省時(shí)省力，勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高。按平均1 hm2節(jié)約52個(gè)工日計(jì)算，吉科小流域412.17 hm2耕地每年可節(jié)省21 711個(gè)工日，按務(wù)工工資53.6元/工日計(jì)，價(jià)值116.37萬元，間接經(jīng)濟(jì)效益較為可觀(表3)。

表3 吉科小流域綜合治理間接經(jīng)濟(jì)效益

3.3 社會(huì)效益分析與評(píng)價(jià)

3.3.1 對(duì)土地生產(chǎn)率和農(nóng)村生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的影響與評(píng)價(jià)

項(xiàng)目的實(shí)施在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也取得了良好的社會(huì)效益(表4)。治理后雖然耕地面積減少，但耕作條件大為改善，加之產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，土地生產(chǎn)率明顯提高。首先，糧食產(chǎn)量經(jīng)2012年短暫調(diào)整后，2013年就迅速恢復(fù)并有所增加，糧食單產(chǎn)由2011年的8 993 kg/hm2增加到2012年的9 362 kg/hm2和2013年的11 912 kg/hm2，增幅較為明顯。其次，農(nóng)林牧漁副和其他各業(yè)比例由第1次調(diào)查的40.0 ∶0 ∶13.2 ∶0 ∶25.3 ∶21.5調(diào)整到第4次調(diào)查的57.2 ∶0.1 ∶ 15.2 ∶0 ∶19.3 ∶8.2；各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值雖有不同程度的增減，但總產(chǎn)值大幅增加；再次，由于經(jīng)果林和水土保持林工程的實(shí)施，該小流域在治理后植被覆蓋率和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入也有很大提高。根據(jù)本工程竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，工程實(shí)施后，吉科小流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)收入、交通條件、灌溉條件、耕作便利情況等都得到了較大改善，形成了較好的景觀效果，提高了環(huán)境容量，緩解了人地矛盾，促進(jìn)了社會(huì)和諧。

表4 吉科小流域各業(yè)土地利用情況

3.3.2 群眾參與度調(diào)查分析與研究

公眾參與調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明：吉科小流域坡耕地治理工程的實(shí)施，使66.7%的村民對(duì)水土保持有了一定的認(rèn)識(shí)，使88.2%的村民對(duì)坡改梯與生存和生活環(huán)境的關(guān)系更加了解，越來越多的村民對(duì)水土保持綜合治理表示理解和支持；60%的村民明白坡改梯可減少水土流失，方便農(nóng)用機(jī)械耕作，改善生產(chǎn)條件和生存環(huán)境，增加經(jīng)濟(jì)收入。大多數(shù)村民希望加強(qiáng)管理、提高田埂質(zhì)量、增設(shè)人行便道，原因是項(xiàng)目區(qū)土質(zhì)疏松，如果施工時(shí)處理不到位，下雨時(shí)易塌方；再就是田埂過高，上下梯田不方便，村民希望在這方面進(jìn)行改善。

4 結(jié) 語

巖溶區(qū)石漠化小流域坡耕地治理大有可為，該石漠化小流域的綜合治理達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

石漠化小流域坡耕地治理項(xiàng)目實(shí)施后，土地類型發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，項(xiàng)目的實(shí)施減緩了地塊坡度、延緩了徑流形成時(shí)間、增加了入滲水量，基本解決了水土流失問題，農(nóng)民對(duì)治理效果持肯定和歡迎態(tài)度。

項(xiàng)目的實(shí)施提高了農(nóng)戶的土地產(chǎn)出，并減少了對(duì)土地的勞動(dòng)投入，使外出務(wù)工和創(chuàng)業(yè)人數(shù)增多，提高了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生活水平，從長遠(yuǎn)來看，將不斷提高流域內(nèi)人口素質(zhì)，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展進(jìn)步。

項(xiàng)目的實(shí)施改善了原有地貌特征，提高了經(jīng)濟(jì)作物種植面積占總耕地面積的比例，使農(nóng)民對(duì)耕地的管理更加精細(xì)，減少了政府對(duì)工程的后期維護(hù)和監(jiān)管成本。

石漠化小流域治理區(qū)別于傳統(tǒng)小流域治理，本項(xiàng)目實(shí)施過程中，將地塊原有石塊作為田坎原材料，既節(jié)約了工程成本，又保證了田坎穩(wěn)定和工程質(zhì)量。修建的攔排蓄小型水利水保工程，在解決石漠化山區(qū)季節(jié)性、工程性缺水困難的同時(shí)，還有效地遏制了水土流失。

[1] 云南省林業(yè)廳. 云南省石漠化狀況公報(bào)[R].昆明：2012.

[2] 云南省水文水資源局. 云南省坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程水土保持監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)報(bào)告[R].昆明：2013.

[3] 蘇維詞，朱文孝，熊康寧. 貴州喀斯特山區(qū)的石漠化及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)治理模式[J].中國巖溶，2002，21(1)：22-24.

[4] 覃玲玲，宋書巧. 恭城縣基于桃樹生態(tài)種植的石漠化治理模式探討[J].中國水土保持，2014(1)：8-10，36.

[5] 黃保健. 來賓縣小平陽巖溶生態(tài)試驗(yàn)工作取得進(jìn)展[J].中國巖溶，2000，19(4)：314.

[6] 張浩，熊康寧，蘇蒙蒙，等. 巖溶山區(qū)石漠化草畜治理工程區(qū)域?qū)Σ叻治觥曰ń攭×饔驗(yàn)槔齕J].中國草地學(xué)報(bào)，2013，35(6)：4-7.

[7] 宋同清，彭晚霞，杜虎，等. 中國西南喀斯特石漠化時(shí)空演變特征、發(fā)生機(jī)制與調(diào)控對(duì)策[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34(18)：5328-5337.

[8] 蘇維詞. 中國西南巖溶山區(qū)石漠化的現(xiàn)狀成因及治理的優(yōu)化模式[J].水土保持學(xué)報(bào)，2002，16(2)：29-32，79.

(責(zé)任編輯 張培虎)

水利部科技推廣計(jì)劃項(xiàng)目(2014TG1411)；國家科技支撐計(jì)劃子課題( 2012BAD40B02)

S157.2

A

1000-0941(2015)06-0021-03

陳小強(qiáng)(1989—)，男，甘肅天水市人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗帘３?通信作者王靜(1973—)，女，云南曲靖市人，講師,碩士，從事水土保持及環(huán)境工程的教學(xué)與研究工作。

2015-01-20