孫天妙，曹建生，陽(yáng)輝，胡維銀

(1.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)研究室，河北 石家莊 050022；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3. 河北省水土保持工作總站，河北 石家莊 050011 )

水土流失是導(dǎo)致土地退化的主要方式之一，對(duì)環(huán)境和社會(huì)產(chǎn)生了直接和間接的重要影響，是全球普遍關(guān)注的重要問(wèn)題。全球土壤侵蝕量在2001—2012年間增加3.5%,聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)明確提出到2030年實(shí)現(xiàn)土地零退化并促進(jìn)土壤資源保護(hù)。我國(guó)水土流失嚴(yán)重，水土流失分布范圍廣、面積大，主要侵蝕類(lèi)型是水蝕和風(fēng)蝕。水土流失會(huì)降低土壤肥力，破壞水利工程，引發(fā)崩塌滑坡等自然災(zāi)害，若不及時(shí)采取合理措施，必然會(huì)使水土流失進(jìn)一步加重，不利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

一般來(lái)說(shuō)，在半干旱區(qū)，水土流失嚴(yán)重且規(guī)模巨大、不可逆轉(zhuǎn)。北方土石山區(qū)是我國(guó)主要水土流失類(lèi)型區(qū)之一，范圍廣闊，地表土石混雜、石多土少、地面極易沙礫化或石化，土層較薄，在原始地面遭到破壞后，極易產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。水土流失治理不僅能夠改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，使土石山區(qū)發(fā)揮其水源涵養(yǎng)功能和生態(tài)環(huán)境支撐功能，建立良性生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，而且有利于因地制宜地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加農(nóng)民收入，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。過(guò)去學(xué)者們對(duì)水土流失影響因素、土壤侵蝕過(guò)程等做了大量研究，但是隨著我國(guó)水土流失治理工作的不斷推進(jìn)，土地利用格局和植被覆蓋度等變化巨大，未來(lái)仍需根據(jù)新任務(wù)和新需求，對(duì)水土流失變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，以及治理方式等進(jìn)行更深層次的研究。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)北方土石山區(qū)水土流失現(xiàn)狀、影響因素、治理措施等進(jìn)行了分析和總結(jié)，并就新時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)大背景下如何進(jìn)一步加強(qiáng)水土流失綜合治理與系統(tǒng)修復(fù)提出了對(duì)策建議。

1 北方土石山區(qū)水土流失現(xiàn)狀及格局

根據(jù)水利部發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2020年北方土石山區(qū)水土流失總面積約16.25×10km，占全區(qū)總土地面積的20.15%，侵蝕方式主要是水力侵蝕，這一點(diǎn)跟該區(qū)域的自然地理?xiàng)l件密不可分：一方面，北方土石山區(qū)土壤以褐土為主，土質(zhì)疏松，土層薄，土壤含水量低，巖石以片麻巖、碎屑巖為主，易受到風(fēng)化破碎，石多土少，大部分地區(qū)多為坡地，不利于水土保持；另一方面，在氣候上多為干旱半干旱氣候，受季風(fēng)氣候影響，降水集中在夏季且常為暴雨，易造成水土流失。北方土石山區(qū)可以劃分為4個(gè)區(qū)域，包括淮北、華北、黃土高原和遼寧土石山區(qū)，主要分布在北京、河北、山東、遼寧、山西、河南、安徽等省市。盡管4個(gè)土石山區(qū)在氣候、地形等生態(tài)環(huán)境上存在差異，但它們大多都面臨著水土流失嚴(yán)重、人口壓力大、干旱缺水等環(huán)境問(wèn)題，屬于生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)區(qū)域。近年來(lái)，北方土石山區(qū)生態(tài)惡化，已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)了生態(tài)閾值，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力，制約山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水土流失治理成為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分，若不及時(shí)解決該區(qū)域的水土流失問(wèn)題，將會(huì)影響到該區(qū)鄉(xiāng)村振興等國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施的進(jìn)程。

20世紀(jì)90年代后國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)水土流失研究逐漸增多。其中，在中國(guó)知網(wǎng)CNKI全部數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)“全文=水土流失”檢索中文論文發(fā)現(xiàn)，“生態(tài)文明建設(shè)”為主題的文獻(xiàn)僅占2.81%，“生態(tài)修復(fù)”僅占2.55%，“生態(tài)安全”占比1.11%，而通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)，自21世紀(jì)以來(lái)，有關(guān)生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)修復(fù)、生態(tài)安全的研究進(jìn)入快速發(fā)展階段且研究數(shù)量持續(xù)快速增加，成為研究熱點(diǎn)；水土流失研究區(qū)域主要分布在黃土高原、三峽水庫(kù)、山西省、福建省。

在CNKI中以“全文=北方土石山區(qū)水土流失”檢索1979—2021年發(fā)表的相關(guān)中文論文，結(jié)果表明，1999年起國(guó)內(nèi)關(guān)于北方土石山區(qū)水土流失的研究進(jìn)入快速發(fā)展階段，2008年起進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段(圖1)，主題主要包括土壤侵蝕、黃土高原、GIS、小流域、生態(tài)環(huán)境等方面(圖2)；研究區(qū)域主要在山西、內(nèi)蒙古、陜西，而對(duì)北方土石山區(qū)其他區(qū)域研究較少；利用GIS、地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代科技進(jìn)行的科學(xué)研究逐漸增多；而對(duì)生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)修復(fù)、生態(tài)安全、水資源、鄉(xiāng)村振興等新興熱點(diǎn)問(wèn)題的研究所占比例相對(duì)較少。在Web of Science(WOS)中通過(guò)所有字段檢索“Northern rocky mountains ”并限定區(qū)域?yàn)椤癈hina”或“PRC”，結(jié)果表明，對(duì)北方土石山區(qū)的研究主題分布在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、林學(xué)等方面(圖3)。

圖1 1979-2021年CNKI檢索的北方土石山區(qū)水土流失論文發(fā)表數(shù)量變化趨勢(shì)

圖2 CNKI檢索的北方土石山區(qū)水土流失主要主題分布

圖3 WOS檢索的北方土石山區(qū)主要主題分布

2 北方土石山區(qū)水土流失影響因素

影響北方土石山區(qū)水土流失主要因素包括降水、土壤、巖石、地形地貌、植被及人為因素6個(gè)方面，且各要素之間相互聯(lián)系、互相影響。在北方土石山區(qū)，降水是引起水土流失的直接動(dòng)力，土壤、巖石、地形地貌、植被是影響水土流失的重要因素，人為因素是引起現(xiàn)代水土流失的主要原因。

2.1 降水對(duì)水土流失的影響

降水是引起土壤侵蝕和水土流失的主要?jiǎng)恿Α＝邓畬?duì)水土流失的影響主要包括降雨強(qiáng)度、雨滴大小、前期降雨?duì)顩r和降雪。降雨雖然是引起水土流失的關(guān)鍵因素，但并非所有降雨都會(huì)引起水土流失，王占禮等人認(rèn)為在黃土高原，當(dāng)降雨強(qiáng)度低于引起土壤侵蝕的臨界雨強(qiáng)時(shí)，無(wú)論降雨量多大，降雨歷時(shí)多長(zhǎng)，都不會(huì)發(fā)生水土流失。王萬(wàn)忠、晏清洪、張澤銘等人認(rèn)為大雨量大雨強(qiáng)的降雨最易引起水土流失，暴雨是造成水土流失的主導(dǎo)動(dòng)力。吳博認(rèn)為，在相同降雨強(qiáng)度下，雨滴越大越容易引起水土流失。穆天亮等人認(rèn)為，前期降雨越充分，暴雨時(shí)引起的土壤侵蝕量越大。劉寶森等人認(rèn)為，降雪融化是形成地表徑流和下滲水的基礎(chǔ)，對(duì)水土流失有一定影響。而在北方土石山區(qū)降雨對(duì)水土流失的影響主要體現(xiàn)在降雨強(qiáng)度和前期降雨?duì)顩r。例如樊登星等人分別在北京山區(qū)和太行山山區(qū)研究降水對(duì)水土流失的影響，均得出30 min降雨強(qiáng)度是影響侵蝕量的主要指標(biāo)。北方土石山區(qū)年內(nèi)降雨量分配很不均勻，夏季降雨集中且多形成暴雨，雨季土壤含水量維持在較高水平，北部海河流域汛期降水量占全年降水量的75%～85%，南部淮河流域汛期降水量占全年降水量的50%～75%，且在燕山、太行山、大別山、沂蒙山等地存在多個(gè)暴雨中心，暴雨時(shí)容易形成徑流，引起水土流失。

2.2 土壤對(duì)水土流失的影響

土壤是侵蝕的主要作用對(duì)象。土壤對(duì)水土流失的影響與自身性質(zhì)有關(guān)，主要包括土壤透水性、抗蝕性和抗沖性。土壤透水性受土壤前期含水量和土壤顆粒間孔隙的影響?？刮g性主要受土壤物理化學(xué)性質(zhì)影響，在不同區(qū)域主要影響因子不同。土壤抗沖性主要與土壤根系、容重相關(guān)。仲亞婷認(rèn)為，土壤前期含水量越多，顆粒間孔隙越大，土壤透水性越好，越不易發(fā)生水土流失。彭華認(rèn)為，在三峽水庫(kù)水穩(wěn)性團(tuán)聚體是抗蝕性的主要影響因素。郭培才等人認(rèn)為，黃土區(qū)土壤抗蝕性大小的決定因素是土壤有機(jī)質(zhì)含量。佟帆等人認(rèn)為土壤根系與抗沖性成正相關(guān)，但容重對(duì)土壤抗沖性的影響在不同地方結(jié)論不同。而北方土石山區(qū)土壤主要為褐土，土壤干旱，土層較薄且有巖層裸露，土石混雜且角礫石含量大，地表沙礫化和石化現(xiàn)象嚴(yán)重，地質(zhì)條件較差，水土流失嚴(yán)重。目前已經(jīng)有學(xué)者通過(guò)培育土壤細(xì)菌和真菌來(lái)改良土壤，取得了顯著效果，例如張哲超等人發(fā)現(xiàn)AM真菌和生物炭聯(lián)合使用，可以影響土壤細(xì)菌真菌群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變土壤性質(zhì)，減少水土流失，在北方土石山區(qū)應(yīng)繼續(xù)增加關(guān)于不同水保措施對(duì)土壤細(xì)菌真菌群落結(jié)構(gòu)以及土壤養(yǎng)分影響的研究，加強(qiáng)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤蓄水能力、土壤養(yǎng)分、土壤動(dòng)力學(xué)的研究，綜合考慮微生物活動(dòng)、土地利用方式、氣候條件等因素對(duì)土壤特征的影響。

2.3 巖石對(duì)水土流失的影響

巖石對(duì)水土流失的影響主要包括巖性和巖石裸露率。巖性對(duì)水土流失的影響主要包括巖石的風(fēng)化性、堅(jiān)硬性和透水性。花崗巖、花崗片麻巖等易風(fēng)化的巖石抗侵蝕能力弱。塊狀堅(jiān)硬的巖石可以抵抗很大的沖刷作用。卵石、砂及裂隙發(fā)育的巖石具有較高的透水性，在暴雨中能大大降低徑流量。黏土、黏土質(zhì)巖石及裂隙不發(fā)育的巖石，降雨時(shí)徑流系數(shù)高，造成水土流失。巖石裸露率對(duì)水土流失的影響機(jī)制尚不明確，得出結(jié)論不盡一致，且目前巖石對(duì)水土流失的影響研究多采用的人工模擬方法，缺少定量觀測(cè)。Jean認(rèn)為在一定坡度下巖石裸露率越高，越易造成水土流失。而王濟(jì)認(rèn)為，巖石裸露率增加，水土流失呈衰減趨勢(shì)。北方土石山區(qū)土層薄，荒山面積大，巖石裸露率較高，出露地表的巖石多為花崗片麻巖和石灰?guī)r，這類(lèi)巖石易被風(fēng)化，易形成水土流失。北方土石山區(qū)巖石特性、巖土分布格局等因素對(duì)水土流失產(chǎn)生較大影響，然而關(guān)于如何發(fā)揮巖石圈的蓄水能力，將降水轉(zhuǎn)化成巖體水，減緩產(chǎn)匯流過(guò)程，減少水土流失的研究相對(duì)較少，目前還未受到足夠重視。

2.4 地形地貌對(duì)水土流失的影響

地形地貌中主要的影響因子是坡度和坡長(zhǎng)。坡度和坡長(zhǎng)對(duì)水土流失的影響是極其復(fù)雜的，不僅坡度和坡長(zhǎng)兩者之間相互影響，而且受到降雨特征、下墊面侵蝕特征、土壤特征等的影響。平紅衛(wèi)認(rèn)為，在北方土石山區(qū)，降雨強(qiáng)度較大時(shí)，土壤侵蝕量及徑流量隨著坡長(zhǎng)增大而增大；降雨強(qiáng)度較小時(shí)則隨著坡長(zhǎng)增大而減小。李子君研究發(fā)現(xiàn)，在冀北土石山區(qū)，2.18～33.19 m坡段徑流量與坡長(zhǎng)呈正相關(guān)。楊吉華等人在山東土石山區(qū)研究不同下墊面情況下土壤侵蝕量與坡長(zhǎng)的關(guān)系，認(rèn)為徑流量和侵蝕量受到下墊面性質(zhì)的影響。坡度的增加會(huì)加大坡面徑流向下的侵蝕力，同時(shí)又會(huì)降低坡面土壤的抗侵蝕能力。在不同區(qū)域關(guān)于坡度對(duì)水土流失影響的結(jié)論不同，許海超等人認(rèn)為，在燕山土石山區(qū)，坡度與水土流失成正相關(guān)關(guān)系，而有學(xué)者認(rèn)為，在冀北土石山區(qū)，坡面徑流量隨坡度增加先增后減，存在一個(gè)臨界坡度。北方土石山區(qū)丘陵與山地交錯(cuò)，坡度較大，多在20°以上，地勢(shì)起伏明顯，這種地形地貌條件極易受到侵蝕，易在暴雨條件下發(fā)生嚴(yán)重的水土流失。

2.5 植被對(duì)水土流失的影響

植被對(duì)水土流失的影響具有復(fù)雜性。目前，對(duì)植物調(diào)控水土流失的認(rèn)識(shí)還相對(duì)有限，功能評(píng)價(jià)的定量方法和深入的機(jī)理分析還不完善。受植被類(lèi)型和群落結(jié)構(gòu)的影響，林冠層和枯落物層對(duì)水土流失的影響具有不確定性。劉洋等人認(rèn)為，植被林冠層可以有效緩解雨水對(duì)土壤的沖擊力，削減部分降雨動(dòng)能，減少水土流失。C. Gei?ler認(rèn)為林冠層匯集雨滴使其直徑增加，到達(dá)地表動(dòng)能增大，增加土壤侵蝕。植被枯落物具有蓄水固土、抑制蒸發(fā)、增加入滲等作用，有效抑制水土流失，而歐陽(yáng)帥等人研究發(fā)現(xiàn)，一定條件下枯落物層會(huì)堵塞土壤孔隙，侵蝕增加。之前的研究大多集中在植被地上部分，對(duì)植物根系研究較少，但是植物根系對(duì)土壤侵蝕有重要的抑制作用。北方土石山區(qū)忽視本土樹(shù)種，大量引進(jìn)外來(lái)植物，雖然森林覆蓋面積顯著增加，但缺少不同植被類(lèi)型和群落結(jié)構(gòu)對(duì)水土流失影響的研究，缺少對(duì)植物根系空間分布特征及其對(duì)水土流失影響的研究，需要綜合考慮環(huán)境條件、土壤特征及樹(shù)種的生長(zhǎng)特性，因地制宜，研究不同植被類(lèi)型需水量，加強(qiáng)對(duì)植被類(lèi)型及植被覆蓋度與降水資源適應(yīng)性的研究，進(jìn)一步優(yōu)化配置結(jié)構(gòu)。

2.6 人為因素對(duì)水土流失的影響

人為因素往往是造成水土流失的直接因素。破壞植被、不合理的土地利用、工程建設(shè)等都會(huì)引起水土流失。北方土石山區(qū)水土流失和貧困互為因果，形成惡性循環(huán)。北方土石山區(qū)人口密度大，人口增長(zhǎng)速度快，土地開(kāi)發(fā)速度也逐漸加快，使人地矛盾加劇。隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，原來(lái)的地形地貌遭到破壞，水土流失問(wèn)題趨向嚴(yán)峻。開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)是造成水土流失加劇的重要因素。北方土石山區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，開(kāi)采礦石，破壞原有穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，造成土地污染和退化，加速水土流失。應(yīng)堅(jiān)持礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工程，加速太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等清潔能源的發(fā)展，逐步走向低碳綠色發(fā)展道路。公路、鐵路建設(shè)、水利工程建設(shè)及城市建設(shè)等工程建設(shè)時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)厮亮魇?shí)際問(wèn)題沒(méi)有給予足夠的重視，致使水土流失加劇。應(yīng)完善水土保持工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)法律制度，在工程建設(shè)設(shè)計(jì)評(píng)估階段要求其明確提出水土流失預(yù)防措施，用法律規(guī)范和約束生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)。

3 北方土石山區(qū)水土流失治理措施及生態(tài)效應(yīng)

3.1 農(nóng)業(yè)耕作措施及生態(tài)效應(yīng)

農(nóng)業(yè)耕作措施是通過(guò)改變微地形、提高地面覆蓋和增強(qiáng)土壤抗蝕能力來(lái)治理水土流失,主要包括等高耕作、水平梯田種植、免耕少耕等手段。等高耕作有利于水分在土壤中的保留，減少土壤含水量的無(wú)效蒸發(fā)。提高地面覆蓋度時(shí)常用的是農(nóng)作物秸稈覆蓋法，可以增加土壤養(yǎng)分和土壤有機(jī)質(zhì)，蓄水保土，改善土壤結(jié)構(gòu)。水平梯田種植可以使山地坡度減緩，使地表徑流流速減慢，減少水土流失。在坡度較比較陡的地方實(shí)施農(nóng)林復(fù)合技術(shù)，在坡度緩的地方進(jìn)行間種、套種，免耕少耕，減少地表裸露和土壤擾動(dòng)，控制或減緩水土流失。農(nóng)業(yè)耕作措施可以改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高耕地肥力，增加土壤多樣性。

應(yīng)根據(jù)北方土石山區(qū)坡耕地特征，對(duì)農(nóng)業(yè)耕作措施進(jìn)行優(yōu)化配置。在種植作物類(lèi)型選擇上須綜合考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)效應(yīng)?？稍诒狈酵潦絽^(qū)實(shí)施“四位一體”的生態(tài)模式，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)生態(tài)模式，實(shí)施農(nóng)林復(fù)合模式，開(kāi)展水土保持觀光示范基地建設(shè)，將生態(tài)治理和區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)聯(lián)系起來(lái)，不僅可以改善水土流失狀況，還可以帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.2 生物措施及生態(tài)效應(yīng)

生物措施是通過(guò)改變植被覆蓋度來(lái)治理水土流失，主要包括植樹(shù)種草、封山育林等手段。通過(guò)營(yíng)造河堤河岸防護(hù)林、營(yíng)建水流調(diào)節(jié)林、營(yíng)建溝邊溝底溝坡防蝕林、營(yíng)建分水嶺防護(hù)林等生物措施降低風(fēng)速，提高地表抗蝕能力，減少水土流失。生物措施在實(shí)際應(yīng)用中要注意3個(gè)方面：水土保持區(qū)生物種的合理選育；水土保持植被措施的合理選擇；充分與其他水土保持措施相結(jié)合。生態(tài)保護(hù)措施對(duì)防治水土流失的問(wèn)題運(yùn)用廣泛。生物措施具有保持水土、涵養(yǎng)水源、優(yōu)化土地利用格局、減少水土流失等生態(tài)效應(yīng)。

陸地生態(tài)系統(tǒng)并不是單純的越“綠”越優(yōu)，在北方土石山區(qū)，應(yīng)堅(jiān)持以水定生態(tài)恢復(fù)方案，加強(qiáng)對(duì)不同植被類(lèi)型需水量和涵養(yǎng)水量的研究。根據(jù)氣候條件、土壤條件等確定不同的類(lèi)型區(qū)，選擇不同的植被種植類(lèi)型和植被覆蓋度，綜合評(píng)價(jià)植被種植適應(yīng)性。北方土石山區(qū)應(yīng)以根系發(fā)達(dá)、耐干旱貧瘠的鄉(xiāng)土植被為主。百喜草固持土壤效果突出，灌木根系深，具有良好的水源涵養(yǎng)能力，荊條、落葉松也是土石山區(qū)植被恢復(fù)初期的良好選擇。在物種選擇和種植過(guò)程中綜合考慮各物種之間的關(guān)系及種植區(qū)域的立地條件，立地條件較差的地方優(yōu)先選擇灌木；立地條件較好的地方優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種和水保樹(shù)種，對(duì)樹(shù)種進(jìn)行合理布局，堅(jiān)持“宜草則草，宜灌則灌，宜喬則喬，宜封則封，宜荒則荒”的原則。研究發(fā)現(xiàn)，混交林比人工純林生物量大，水源涵養(yǎng)能力強(qiáng)。因此，在北方土石山區(qū)生物措施治理水土流失過(guò)程中，應(yīng)以喬灌混交林為主，注重發(fā)揮增強(qiáng)生物多樣性、促進(jìn)水文循環(huán)、提升植被覆蓋度等生態(tài)效應(yīng)。在北方土石山區(qū)治理水土流失進(jìn)程中，生物措施治理效果顯著且經(jīng)濟(jì)成本較低，應(yīng)以生物措施為主要治理手段。

3.3 工程措施及生態(tài)效應(yīng)

工程建設(shè)措施主要涉及山坡保護(hù)工程、山溝整治工程、山洪排導(dǎo)工程及小型蓄水用水工程的建設(shè)。山坡防護(hù)工程可以防止形成徑流，增加土壤水的可利用率，同時(shí)將未能截留的降水引流到蓄水池。山溝整治工程主要是進(jìn)行斜坡固定，防止沿岸居民區(qū)、道路受到洪水沖刷。山洪暴發(fā)排導(dǎo)工程是對(duì)堵塞河道進(jìn)行疏浚。小型蓄水用水工程可以攔截儲(chǔ)存降水。工程措施保持水土的生態(tài)效應(yīng)顯著，同時(shí)也具有涵養(yǎng)水源、改良土壤等生態(tài)效應(yīng)。

在北方土石山區(qū)，受地形及經(jīng)濟(jì)條件的限制，已建立的排水渠直徑小，且徑流中含有泥沙，流速大時(shí)含量大，粒徑也大；流速小時(shí)含量小，粒徑小，暴雨后易發(fā)生堵塞。在工程正式施工前期，應(yīng)全面檢測(cè)本地區(qū)的地質(zhì)地貌條件，整體分析本區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，加強(qiáng)監(jiān)督管理。在北方土石山區(qū)，需要“蓄、排、攔、擋、封”相互配合，形成綜合的治理措施。工程措施需耗費(fèi)巨大的人力物力，不宜大范圍使用，為保障工程的壽命，工程措施應(yīng)與其他措施相結(jié)合。

3.4 巖體層調(diào)蓄措施及生態(tài)效應(yīng)

在地質(zhì)作用下，天然的地下巖體存在著裂隙、孔隙、節(jié)理和微裂紋等，使得水以降雨、地下水、河流等形式在孔隙和裂隙之間進(jìn)行著流動(dòng)，裂隙提供優(yōu)先流動(dòng)路徑，使得這些不連續(xù)結(jié)構(gòu)面成為地下水運(yùn)移的主要通道，由于干濕交替，冷熱凍融，植被根系活動(dòng)等，使得巖石表層被風(fēng)化，增加巖石表層的吸水能力。巖體層調(diào)蓄措施具有促進(jìn)山區(qū)水文循環(huán)、減少坡面徑流等生態(tài)效應(yīng)。

在北方土石山區(qū)，植被層的截留作用是有限的，特別是在暴雨中，由于北方土石山區(qū)土壤層較薄，對(duì)降雨的調(diào)蓄能力有限。北方土石山區(qū)表體風(fēng)化巖層是治理水土流失的重點(diǎn)，然而風(fēng)化巖體層的調(diào)蓄作用尚未受到人們的足夠重視，需要增加降雨入滲補(bǔ)給裂隙巖體滲流路徑，變暴雨洪水為細(xì)水長(zhǎng)流，增加巖體層調(diào)蓄山區(qū)水循環(huán)作用。

4 北方土石山區(qū)水土流失治理展望

北方土石山區(qū)水土流失治理是國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分，同時(shí)也是國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施的重要保障。國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施會(huì)大力推進(jìn)北方土石山區(qū)水土流失治理進(jìn)程，同時(shí)北方土石山區(qū)水土流失治理又是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興、推進(jìn)新時(shí)代區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、加快鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)等戰(zhàn)略需求的重要手段。

近年來(lái)，特別是黨的十八大以來(lái)，隨著生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興的大力推進(jìn)，水土流失的綜合治理與系統(tǒng)修復(fù)成為研究重點(diǎn)。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，土地利用格局發(fā)生了顯著變化，原有的水土流失監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)施手段已不能滿(mǎn)足新時(shí)代水土保持和生態(tài)文明建設(shè)需求；同時(shí)，由于物質(zhì)文化水平的不斷提高，人民群眾對(duì)美好生活的向往與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀間的矛盾日益凸顯；另外，鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)之間也出現(xiàn)了一些不和諧的地方。因此，急需堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，開(kāi)展監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)、研究、評(píng)估、核算等全鏈條創(chuàng)新與應(yīng)用，不斷深入探索水土流失變化規(guī)律、特點(diǎn)和變化趨勢(shì)，加強(qiáng)水土流失治理和生態(tài)修復(fù)技術(shù)探究，提升生態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，滿(mǎn)足人民群眾對(duì)優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的需要。北方土石山區(qū)水土流失治理需要進(jìn)一步提高人民群眾對(duì)水土流失危害及治理意義的認(rèn)識(shí)；全力加強(qiáng)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析水平；深入揭示水土流失變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制；綜合運(yùn)用多種措施全面提升水土保持與水源涵養(yǎng)功能；構(gòu)建水土流失綜合治理模式示范基地；進(jìn)一步健全和完善水土流失防治管理制度體系。