浅议荒坡地治理与发展高效生态农业
摘 要 在荒坡地水土保持工程建设过程中，依据流域的地形、土壤和土地利用结构方面的不同，因地制宜采取不同的治理措施。
关键词 荒坡地；水土流失；水土保持；生态农业
针对唐山市迁西县山地丘陵区荒坡地的水土流失特点，在荒坡地中上部根据经济林、水保林的不同林分配置选择相适应的整地模式，在荒坡地中下部修建水平梯田及配套截排水措施进行坡耕地治理，在坡底沟道中设置谷坊坝、护地堤等阻沙泄洪措施，并配备水窖、蓄水池、塘坝等蓄水工程进行综合治理，建立具有水土保持空间立体配置的多林分、果农结合高效生态经济功能的山区流域综合治理模式[1-3]，并进行推广应用。
1 多点控制试验示范过程
1.1 龙辛庄小流域荒坡地水土保持综合治理项目
龙辛庄小流域荒坡地位于迁西县太平寨镇，涉及龙辛庄、大岭寨、北刘古庄、好悖椤峪、水峪5 个村，属滦河流域，总面积达到27.5 km2，其中水土流失面积15.13km2。项目区土壤为褐土类的褐土性土、淋溶褐土，山地土壤以薄层砂壤质褐土性土、中层多砾质砂壤质淋溶褐土为主，适宜发展核桃、板栗、苹果、梨、樱桃等经济林树种，在深入分析土壤成分的基础上确定治理方案：缓坡地段的坡耕地、荒地和疏林地，在确保流域粮食需求的前提下实行退耕还林还草，结合经济林水利配套工程，合理布设120 座水窖并配套截排水措施，提高抵御自然灾害的能力；对沟道，根据侵蚀情况合理布设90 道谷坊坝、250 m护地坝，防止沟底下切，抬高河床，制止沟岸扩张，沟槽地带栽植杨树、紫穗槐等。在荒坡地坡顶坡腰处栽植280 hm2紫穗槐、刺槐、侧柏、火炬、杨树为主要树种的水土保持林以固坡减灾，坡底处栽植300 hm2板栗、核桃为主要树种的经济林以增加农业产出。
1.2 城子岭小流域荒坡地水土保持综合治理项目
城子岭小流域荒坡地位于迁西县太平寨镇，涉及城子岭、东赵庄、东牌楼沟、王家峪等8 个村，属滦河流域，总面积达26.5 km2，其中水土流失面积15.9 km2。项目区土壤为褐土类的褐土性土、淋溶褐土，山地土壤以薄层砂壤质褐土性土、中层多砾质砂壤质淋溶褐土为主，适宜发展核桃、板栗、苹果、梨、樱桃等经济林树种。布设164 座水窖并配套截排水措施，提高抵御自然灾害的能力；对沟道，根据侵蚀情况合理布设70 道谷坊坝、300 m护地坝，防止沟底下切，抬高河床，制止沟岸扩张，沟槽地带栽植杨树、紫穗槐等；在荒坡地坡顶坡腰处栽植103 hm2紫穗槐、刺槐、侧柏、火炬、杨树为主要树种的水土保持林以固坡减灾，坡底处栽植352 hm2板栗、核桃为主要树种的经济林以增加农业产出。
1.3 林家峪小流域荒坡地水土保持综合治理项目
林家峪小流域荒坡地位于迁西县新集镇，涉及林家峪、南台、潘仗子3个村，属还乡河流域，小流域土地面积11.54 km2，其中荒坡地276.53 hm2，占土地面积的23.96%。工程建设的总体布置为：在流域的荒山荒坡，坡度较缓的坡脚、坡腰处栽植核桃、板栗为主的经济林，部分经济林采取反坡梯田整地，并散状分布修建水窖为农业生产提供用水；在坡度较陡的坡顶、坡腰处栽植刺槐、紫穗槐为主的水保灌木林与火炬、侧柏为主的水保乔木林，并对灌木林采用小鱼鳞坑整地，对乔木林采用大鱼鳞坑整地。对河道岸坡修筑护地堤稳定河道，减少河道淤积，形成水土保持立体防护体系。
林家峪小流域荒坡地共完成造林251 hm2，其中以侧柏、火炬为主的水保乔木林110 hm2，以核桃、板栗为主的经济林80 hm2，以紫穗槐、刺槐、为主的水保灌木林61 hm2，修建集雨水窖40 个，垒护坝400 m。
1.4 长山沟小流域荒坡地水土保持综合治理项目
位于迁西县新集镇，涉及长山沟、言前峪2 个村，属还乡河流域，地处燕山南麓和太行山东麓，地貌类型为低山丘陵山区，总面积达6.7 km2，其中水土流失面积5 km2。该流域受地理条件影响，山石风化较为严重，植被覆盖率偏低，地势较陡，坡面冲刷较为严重，径流携带大量泥沙进入长山沟水库。
长山沟小流域荒坡地造林235.2 hm2，其中栽植以核桃、板栗、枣树为主的经济林149.5 hm2，以侧柏、杨树为主的水保乔木林44.6 hm2，以紫穗槐、鼠李为主的水保灌木林41.1 hm2；修建集雨水窖40 个，蓄水池1座；沟道内修建谷坊坝5道，作业路2 km。
长山沟小流域荒坡地水土保持综合治理项目的治理面积达22 km2，林草覆盖率达到80 %以上，增加蓄水量295.924 万立方米，减少水土流失7.798 万吨，平均侵蚀模数下降了1 182t/km2?a，粮食产量平均由240 公斤/亩增加到310 公斤/亩，具体结果见表1。
2 小流域荒坡地水土保持技术措施
蓄水池布设在有足够的表径流来源的沟旁上，即汇水面积不小于1 000 m2，地形有利，岩性良好、工程量小且避开行洪沟道。蓄水池设计为方形，底板采用铺防渗膜，池壁采用砖砌、水泥砂浆抹面。设计蓄水池深为4 m，蓄水池上口宽为7 m，池底宽5 m，蓄水池设计容量为85 m3。沉沙池位于来水方向，距蓄水池池口5 m处，池体呈矩形，规格为长2 m，宽1.5 m，深1.5 m，侧墙采用机砖砌筑，砂浆抹面，砌筑厚0.24 m，有效蓄水容量4.5 m3。在沉沙池从地表向下以1：1坡度埋设直径100 mm白塑料管7 m与蓄水池相接。
塘坝依据大堡城子流域特性与水利库容设计计算，在荒坡中上部地势平坦地段修建小容量的土石塘坝。具体施工要求如下。
（1）土石坝心墙顶部厚度不小于0.8 m，底部厚度不小于2.0 m；斜墙顶部厚度不小于0.5 m，底部不小于2.0 m。心墙和斜墙防渗土料渗透系数不大于1×10 -5 cm/s。防渗体与坝基、岸坡或其他建筑物形成封闭的防渗系统，其顶部一般高出正常蓄水位0.3 m以上。
（2）反滤层的渗透性要大于被保护层，这样才能通畅地排出渗透水流。迎水坡护坡，护坡形式采用浆砌石，背水坡采用碎石护坡。
（3）岸坡处理时，坝断面范围内岸应尽量平顺，与防渗体接触的岩石岸坡不宜陡于1：0.5，土质岸坡不宜陡于1:1.5。
鱼鳞坑适用于地块破碎、坡陡、土层薄的荒坡地，是植树造林的整地工程。采用5年一遇6 h最大暴雨量进行设计。根据《唐山市水文手册》计算，流域5年一遇6 h最大暴雨量为125 mm，径流系数为0.322 。
鱼鳞坑主要用于栽植水土保持林种，其中小鱼鳞坑栽植灌木林，大鱼鳞坑栽植乔木林，其断面均采用半圆形，长径0.8～1 m，短径0.5～0.6 m，坑深0.5～0.6 m[4]。根据坡面产流量，每公顷修建的小鱼鳞坑数为3 333 穴，大鱼鳞坑数为1 110 穴，树苗栽植在坑内距下沿0.2 m的位置，鱼鳞坑设计如图1所示。
谷坊坝谷坊是治理小流域沟道的重要工程措施之一，是在小溪和支毛沟中修筑的低坝，一般坝高不超过5m[5]。目前，主要为干砌石谷坊坝。主要作用是固定沟床，抬高侵蚀基准面，防止沟底下切，拦蓄泥沙。淤积的地块可用做发展农业生产。修建干砌块石谷坊时，根据地形确定谷坊位置和规模后，首先要清基。然后在谷坊基线中央挖一条宽、深各50 cm的集合槽，从沟低一直挖到两边沟岸处。修筑时，根据设计尺寸从下向上分层垒砌，逐层向内收坡，块石应首尾相接，错缝砌筑，大石压顶；要求石料厚度不小于30 cm，接缝宽度不大于2.5 cm；同时应做到“平、稳、紧、满”。如果是土质沟底，谷坊下游要做护底，护底长度一般为谷坊高度的2～3倍，厚50～70 cm以上。当谷坊砌到溢水口底部的高度时，要按溢水口的设计断面留出溢水口。干砌石谷坊设计如图2所示。
3 结语
山地丘陵区的荒坡地，土壤一般干旱、瘠薄，林木生长较慢，甚至不易成活。为提高造林成活率，促进幼林生长，应根据土壤地形条件，合理布置与设计各项小型水土保持措施，在山顶土层薄、立地条件差的地方，栽植以松树、侧柏为主的先锋树种；在山腰根据土壤种类不同，种植板栗、核桃等经济林果；山脚地势平坦，建设高标准农田，同时坡面和沟道兼治、工程和生物措施结合，形成小流域荒坡治理的立体综合防治网络。
参考文献
[1]徐杰.衡东砂页岩红壤区不同林分水土保持效应研究[D].长沙：中南林业科技大学,2016.
[2]孟凡超.北方土石山区小型水土保持工程治理模式及在高效生态农业方面的应用调查[J].河北林业科技,2016(5):40-43.
[3]马定渭.湖南紫色土荒坡地植被恢复林草复合种植模式研究[D].长沙：湖南农业大学,2008.
[4]刘艳改,姚娜,程艳辉,卫杰.几种水土保持坡面工程措施效益研究[J].绿色科技,2018(20):36-38.
[5]曾建青,徐尚辉,蒲焕森,刘祖文.纳隆沟水土保持研究[J].青海农林科技,2008(3):8-10.
作者张素娟1 马 好2 杜立武3 张海生3 郭爱红1
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