牛 萍

(辽宁省抚顺县水利事务服务中心，辽宁 抚顺 113006)

为顺应新时代的发展要求，满足人们对美好宜居环境和清洁水源的迫切需求，生态清洁小流域越来越引起人们的关注。对此，杨进怀、祁生林、毕小刚等以北京地区为例，探讨了生态清洁小流域的内涵、特征和建设思路，有学者相继对其他地区也开展了研究[1-3]。由于不同地区的社会经济条件、地貌形态特征和水文地质环境等存在较大的差异，要相互借鉴、因地制宜的实施小流域治理。本文以大伙房水库周边及上游地区为例，以控制水土流失为中心，以水土资源的可持续利用和环境资源的可持续维护为目的，以改善生态环境为目标，合理利用土地资源，优化土地利用结构，通过实施耕作、植物、工程和管护措施，形成全方位控制水土流失的综合防治体系，以期为流域生态治理提供技术支撑[4，5]。

1 研究区概况

大伙房水库坐落于抚顺市境内，发挥着供水、灌溉、防洪、发电和养殖等功能，该水库承担着附近多个城市和2 300万人口的生活供水任务。总库容21.87亿 m3，最高水位138.8 m，最大水深37.0 m，库区水面东、西长35 km，最宽处4 km，枢纽总泄量16.295 m3/s，最大蓄水面积达114 km2。入库河流有浑河、社河、苏子河等，库区水产养殖规模大被誉为自然“大水缸”，也是全国九大重点城市供水水源地之一。根据不同的地貌形态，水库上、中、下游依次为山区、丘陵和平原区，占流域面积60%、2%、38%，属于带状河谷型水库。

研究区为大陆性季风气候，四季分明，降雨集中，日照充足，温差较大，多年平均降水量655.4 mm，降水时空分布极为不均，夏、秋季占年降水的50%，年均气温9.4℃，无霜期180 d，多年平均蒸发量1 548 mm。流域内水资源丰富，地下水平均埋深2～6 m，水量较大，库区现有植物资源丰富，生态环境较好，交通便利，具有广阔的生态旅游开发潜力。流域内农民收入主要以农业耕种为主，多年来广种薄收的耕作理念导致大面积的毁林开荒，造成了严重的水土流失。不合理的种植观念，直接影响了土地生产力的提高，土地资源不能得以因地制宜的利用，难以提高生产潜能，制约了当地经济的发展[6-8]。

因此，实施生态清洁小流域建设，进一步优化土地利用结构，可有效提高经济增长指数，这是保障国家粮食安全、防洪安全和生态安全的必然选择，保护和恢复水库周边及上游地区的生态环境非常重要。

2 综合治理体系

2.1 工程总体布置

根据区域侵蚀类型、地形地貌及水土流失特点，实施以治理保护和开发利用水土资源为基础，以恢复植被为重点，以突出最大生态效益为中心，对库区周边及上游地区实施综合治理，其总体布置如下：(1)为充分发挥森林系统的自修复功能以及减少人类的干扰，采取生态修复措施整治疏林地。(2)根据不同的侵蚀强度及距大伙房水库坝址的距离，将荒地划分为两个区域，近坝址附近的荒地采取种植园林绿化草坪措施，通过种植风景树种、水平阶整地等有效控制水土流失，并发挥相应的景观效果；距离坝址稍远区域种植适用于当地的水保先锋树种，同时实施工程整地，以实现治理水土流失、增添流域景观效果以及改善生态环境的目标。(3)对于不宜修建水平梯田的薄土层坡耕地，采取保土耕作的方式控制土壤侵蚀。此外，工程措施设计标准为10 a一遇6 h最大降雨。

2.2 水土保持林

根据立地条件、水土流失强度及区位因素不同，水土保持林整地采取鱼鳞坑和水平阶两种整地形式。

2.2.1 鱼鳞坑整地

区域内现有土层较薄，荒地面积910.5 hm2，涉及斑块为30、51，水土流失较为严重。对此，通过实施鱼鳞坑整地、栽植适宜树种等措施快速提高林草覆盖率，适宜树种有刺槐、侧柏、火炬树等。鱼鳞坑整地的蓄水保土能力较差，但其扰动地表的程度较低，原有植被与正常生长后的植被共同发挥拦蓄功能。整地规格为株距4.0 m×行距4.0 m，栽植坑深0.5×短径0.4 m×长径0.6 m，回填土深0.3 m。是水土流失比较严重的区域。通过实施鱼鳞坑整地的形式进行治理，并栽植适宜当地生长的火炬树、侧柏、刺槐，可以在较短时间内达到增加林木覆盖率的目的。鱼鳞坑整地的优点为对地表的扰动较小，缺点为工程自身蓄水保土能力较差，待植物正常生长后方能与原有植被共同发挥拦蓄功能。整地规格为行距4.0 m、株距4.0 m，栽植坑规格长径0.6 m，短径0.4 m，坑深0.5 m，回土深0.3 m。沿等高线布设坡面上的各坑，以“品”字型错开排列上下两行坑口。每株苗木栽植一个坑，苗木规格为株高0.5 m×地径1 cm，造林密度每坑栽植一株苗木，造林密度为625株/hm2，苗木选择规格为地径1 cm、株高0.5 m，参数设计如表1。鱼鳞坑整地工程造林，如图1。

表1 生态林设计参数

图1 鱼鳞坑造林示意图

2.2.2 水平阶整地

区域内毗近大伙房水库坝址附近处有荒山面积340.2 hm2，涉及斑块为42、45、47、49、50，可采取水平阶整地形式以达到控制水土流失的目的。该区域整地形式为水平阶整地，从上而下在坡面上沿等高线每隔5 m修筑阶面，上下台段高差根据地表坡度不同，介于0.5～1.5 m之间。整地前将表层土集中堆放，平整后再进行恢复，用于植物生长需要。水平阶整地面积340.2 hm2，如表2。

表2 水平阶整地设计参数

完成整地后实施栽植，栽植坑的长、宽、深均为0.6 m，回填土深0.5 m，栽植规格为株距4.0×行距4.0 m，选取银杏、馒头柳、油松、梓树、栾树、合欢；灌木树种的栽植坑直径0.5 m、穴深0.5 m，回填土深0.3 m，选择紫叶小檗、刺梅、丁香等树种类型。

整地后进行栽植，栽植规格为行距4.0 m、株距4.0 m，栽植坑规格深0.6 m，长、宽均为0.6 m，回土深0.5 m，树种选择油松、栾树、馒头柳、合欢、梓树、银杏；需要栽植灌木树种的区域栽植坑规格穴深0.5 m，栽植坑直径0.5 m，回土深0.3 m，树种选择丁香、刺梅、紫叶小檗。

2.3 封育治理措施

大伙房水库周边及上游地区的疏林地郁闭度不高，林下地被物未形成能够有效防止土壤流失、拦蓄降水的保护层，为增强地表抗蚀性、蓄水固土能力和林地覆盖率，采取生态修复治理、辅以补植措施。区域内现有的疏林地郁闭度不高，林下地被物未能形成天然拦蓄降水、防止土壤流失的保护层，可通过生态修复的方式进行治理，并辅以补植的措施提高林地覆盖率，增强保水保土和抗蚀能力。生态修复可以发挥生态系统的自修复功能，加快改善流域环境以及恢复林草植被，治理区内要求插牌定界，制定有效的政策和制度，明确专人管护。

人工辅助措施包括围栏、标志牌、人工撒播草籽等，可实施生态修复面积1 390.7 hm2，库区周边及上游地区适宜封育的有树高不超过2 m的灌丛地、矮林和郁闭度超过0.4的地类，适宜封育的地类有郁闭度大于0.4、树高在2 m以下的矮林及灌丛地，郁闭度在0.2左右的疏林地，植被覆盖度在0.05以下的裸土地。

区域内实施全封方式，将生态修复区区用围栏封闭以防止人畜随意进入。根据不同的地貌特征，在靠近牧场、道路、村屯等频繁活动的生态修复区布设围栏，采用0.12 m(长)×0.12 m(宽)×1.85 m(高)的C20混凝土桩制成围栏，桩的地上高、地下埋深1.20 m、0.65 m，桩间距4.0 m，采用砾石每个2根加固桩根部。设水平刺线5到、对角线2道，间距0.2 m，在支柱上捆扎铁丝。区域内采用全封方式，为防止人、畜随意进入，必须用围栏将生态修复区封闭。结合地形、地貌特点，在生态修复区靠近道路、村屯、牧场等活动频繁的地带布设围栏。围栏水泥桩采用C20混凝土桩，规格为长0.12 m、宽0.12 m、高1.85 m，混凝土桩间距4 m，地下埋深0.65 m，地上高1.20 m，隔2根混凝土桩用砾石加固根部。水平刺线5道，间距0.20 m，对角线共2道，将铁丝网捆扎在支柱上。

此外，考虑区域实际情况，在路旁、进山口、行政区属耕地处和交通要道醒目处设立标志牌，通过加强相关惩罚制度、政策发挥的宣传，使人们更加充分的认识生态修复治理的必要性与重要性。标志牌设置45个，标志牌为混凝土、砖砌底座结构。

加强宣传生态修复治理建设的政策法规和奖罚制度，提高人民进行生态建设的意识，使人民认识到生态修复治理的重要性和必要性。标志牌采用砖砌底座、混凝土结构，共设置标志牌45个。

研究区实施生态修复区域的郁闭度较低，只依靠自然更新的方式难以迅速恢复植被，必须进行补植。生态修复区域内可采用人工撒播紫花苜蓿草籽的方式迅速恢复灌草植被，同时起到改良土壤养分的作用。可撒播草籽的面积为417.2 hm2，需紫花苜蓿草籽417.2 kg。

2.4 保土耕作措施

保土耕作措施是结合农事耕作改变微地形增加土壤入渗，提高地表植被覆盖度和土壤抗蚀性的治理措施，如图2。根据不同的农事耕作情况、降雨条件、地形地貌和土质类型，遵循因地制宜的原则合理设计保土耕作。

保土耕作的设计一般能减少泥沙60%、减少径流50%，该措施通常适用于15°以下的坡耕地，耕作方向要基本沿等高线，有利于减轻径流冲刷、保蓄水分和增加土壤渗透性。实施该项措施时，应对地块深翻、旋耕，厚度一般为20～30 cm，以此形成新的横坡沟垄。对于大范围的坡耕地，从上到下沿坡面等高线每隔一定距离修筑若干道土埂，或形成灌木带、种草带等，以截短坡长，减轻水土流失。土埂宜在汛前、结合最后一次农耕措施修筑，即在坡面上沿等高线开犁，以此形成垄、沟，将牧草或作物种植于垄沟内，以发挥拦泥蓄水、保水保土、增产功能，共实施保土耕作措施1 531.9 hm2(见图2)。

图2 保土耕作措施示意图

2.5 面源污染防治

大伙房水库周边及上游地区农业种植面积较大，土壤中的农药、化肥为面源污染的主要来源，这些污染物在降水径流作用下随土壤颗粒进入河流，从而使得水质污染及水质富营养化问题更加突出。流域生态环境与湖泊、水库的富营养化问题密切有关，对水土资源利用和水环境保护造成威胁。对此，以控制农药、化肥施用量和种类为重点，以保护水环境为目标，考虑具体情况提出有效防治面源污染的对策。

(1)提倡有机农业的发展、鼓励施用有机肥和农家肥，有机肥、农家肥有利于减轻农业面源污染、改善作物根际微生物群、提高土方肥力及改良土壤。农业部门要推广高新技术的应用，加强宣传引导农民充分利用植物绿肥、秸秆、禽畜粪便等资源，推动科学施肥和增施有机肥的发展。

(2)各类农药、化肥的施用量及种类要符合土壤污染防治工作和农药管理条件等相关规定，并且农药使用过程中要注意人畜安全，严格执行农药使用方法和范围的规定。

(3)积极推广生物防治病虫害。生物防治是充分利用不同物种之间的关系，有效抑制不利生物的方法，其中不污染环境为生物防治的最大优点。目前，比较常用的生物防治方法如下：采取不育昆虫防治措施使害虫失去繁殖能力、实行耕作措施改变农业环境以减少有害生物的发生、选择天敌或具有抗性的物种防治病害等。

3 结语

大伙房水库发挥着供水、灌溉、防洪、发电和养殖等功能，承担着附近多个城市和2 300万人口的生活供水任务。为减少库区周边及上游地区水质污染、改善调节小气候、净化空气、美化环境、保护野生植物，本文提出了全方位控制水土流失的综合防治体系。该综合防治体系中的水土保持林、封育治理、保土耕作等措施具有较强可行性，而对面源污染防治未开展具体措施的设计。面源污染防治需要周边居民、当地政府和社会等多方的女里，如何建立健全流域环保政策、推挤现代生态农业发展等为下阶段污染防治实践和研究的重点。