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摘 要 介绍重庆市渝北区退耕还林基本口粮田建设概况和工程中采取的主要水土保持措施,并从生态效益、经济效益和社会效益等方面分析了水土保持措施的综合效益。
关键词 退耕还林;基本口粮田;水土保持;效益;重庆市渝北区
中图分类号:S157 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.22.012
知网出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160904.0029.011.html 网络出版时间:2016-9-4 0:29:00
重庆市渝北区地处华蓥山主峰以南的巴渝平行岭谷地带,以条状山和宽幅丘陵为主(占70.4%),山地占29.1%,平坝占0.5%,地形起伏大,河谷深切,水资源开发利用成本高,开发利用程度低,工程性缺水突出。在渝北区现有36445 hm2耕地中,坡度大于25°的陡坡耕地面积4582 hm2,占12.6%,中低产田占比大,坡耕地极易发生水土流失,地力日益下降。2014年渝北区水土流失面积622.13 km2,占渝北区幅员面积的42.85%,平均侵蚀模数2196.79 t/km2·a,年输送泥沙量136.67万t。渝北区气候属四川盆地亚热带季风性湿润气候,常年出现早春低温寡日照、入夏“梅雨”引发洪涝、盛夏高温伏旱、冬春干旱等不利天气和自然灾害,严重影响了农业生产和生态环境建设。渝北区农村多数地方缺乏生产便道、山坪塘、蓄水池、灌溉沟渠等基础设施,或年久失修,运行较差,造成耕作不便。
可见,重庆市渝北区农业生产中长期存在自然条件复杂、耕地质量较差、水土流失严重、自然灾害多和基础设施差等问题,这也使得渝北区退耕还林基本口粮田建设工作面临着巨大挑战,同时也对基本口粮田建设中水土保持措施的综合效益提出更高要求。为此,有必要总结一下渝北区2008年实施基本口粮田建设工程项目以来所采取的水土保持措施,分析比较其产生的综合效益,以便更好促进农民增产增收,加快农业农村经济可持续发展。
1 渝北区退耕还林基本情况
渝北区从2002年开始实施退耕还林工程,涉及渝北区11个镇、5个街道办事处、3个国有林场,147个村、925个社、63416户,渝北区共完成退耕还林9800 hm2,国家累计投入资金2.35亿元。渝北区退耕还林涉及面大,涉及农户多而分散,退耕地块零星交叉,剩余耕地耕作不便,退耕效果不理想。从2008年开始实施巩固退耕还林成果专项工程,包括基本口粮田建设、生态移民、后续产业、补植补造等。到2012年底,渝北区退耕还林农户中,人均基本口粮田低于333.5 m2且收入在国家贫困线下的农户涉及2251户,占退耕户数的4.6%。加快推进基本口粮田建设项目,提高耕地质量,更好地巩固退耕还林成果显得尤为重要与迫切。
2 渝北区退耕还林基本口粮田建设概况
从2008年开始至2013年度,渝北区共实施退耕还林基本口粮田建设项目8个,涉及8个镇16个村,共计建设规模2653.2 hm2,总投资2855万元。主要完成工程建设内容包括:(1)土地平整及土壤培肥改良460 hm2;(2)蓄水池10560 m3;(3)排水沟(拦山堰、灌溉沟)37297.8 m;(4)沉沙凼410个;(5)积粪坑419个;(6)坡改梯133.3 hm2(安砌条石10995.4 m、安砌土坎19484.9 m);(7)耕作便道76634.5 m;(8)条石护坡7147.1 m;(9)囤水池4口;(10)整治山坪塘59口;(11)灌溉设施(管道)7855.4 m;(12)混凝土挡墙4882 m;(13)桥涵28.3 m;(14)沟底1309 m;(15)涵洞352.9 m;(16)鋼筋盖板500块;(17)农产品交易市场1个。
3 渝北区基本口粮田建设工程水土保持措施及其效益分析
水土保持一般包括三大措施,即工程措施、植被措施与耕作措施。渝北区退耕还林基本口粮田建设中的水土保持措施主要有坡改梯、保土耕作措施、坡面水系和道路整治工程等。根据《水土保持综合治理效益计算方法》国标(GB/T15774-1995),水土保持综合治理效益分为基础效益(保水、保土)、经济效益、社会效益和生态效益四类。四者间的关系是在保水、保土效益的基础上,产生经济效益、社会效益和生态效益。一般的水土保持效益分析常将其基础效益和生态效益进行组合,计算区域内水土保持工程措施的生态效益[1-3]。
3.1 生态效益
3.1.1 坡改梯工程
坡改梯通过增加地表径流拦蓄量,增加入渗来达到增加坡耕地土壤水分含量,是能直接起到保持土壤水分效果的水土保持工程措施[4-5]。目前尚未发现有关重庆地区坡改梯提高土壤含水量的研究文献,但从黄河流域的集流梯田保持土壤水土研究来看,实施集流梯田水土保持措施的土壤含水率比坡耕地高11.76%~23.53%。采用基于USLE模型的土壤侵蚀减少比例评价表明,在重庆市各项水土保持措施中,坡改梯减沙效益为8.4%[6-7]。经估算,渝北区退耕还林基本口粮田建设项目完成的133.3 hm2坡改梯(安砌条石10995.4 m、安砌土坎19484.9 m),加之7147.1 m条石护坡,每年将减少项目区10%左右的水土流失。
3.1.2 保土耕作措施
3.1.2.1瘠薄旱地聚土垄作
旱地聚土垄作是一项集改土、培肥、防蚀、抗旱、排渍、连续增产于一体的水土保持农艺措施。具体做法:10°以下坡耕地设置2 m开厢的宽厢聚土起垄模式,中厢对半开;10°以上设置横坡2 m开厢的聚土起垄开厢模式,1.2 m宽厢种小麦或蔬菜,0.8 m窄厢起垄栽培玉米等大春作物,玉米垄与坡面呈85°~88°的夹角。这样可增厚栽植行土层,提高土壤保水保肥能力,增强作物抗旱能力,行间刨去耕作层土壤后露出的石骨子或生土又可自然风化熟化,最终达到增厚土层,改良坡瘠地的目的。 3.1.2.2 秸秆还田
秸秆还田能充分利用秸秆资源,起到保水、保肥、保土、抑制杂草生长的作用,且对后季作物的增产和培肥地力有一定的作用。据测定,玉米秸秆含氮0.6%,磷1.4%,钾0.9%,一般玉米秸秆300 kg腐烂后,相当于在土壤中增施碳铵10.6 kg、过磷酸钙35 kg、氯化钾4.5 kg,还有大量其他矿物养分。重庆市开县连续3年玉米秸秆覆盖红薯、蔬菜栽培的试验数据表明,土壤有机质含量增加0.15%,碱解氮增加14.5 mg/kg,速效磷增加4.22 mg/kg,速效钾增加0.5 mg/kg。8月高温伏旱期,耕作层土温平均降低3℃,土壤含水量提高3%~4%,有效延长抗旱期。土壤容重由1.273 g/cm3降到1.260 g/cm3,杂草量减少70%以上,泥色明显变深,耕性好,化肥用量减少,平均提高单产10%~15%,部分地块达20%[8]。
3.1.2.3 测土配方施肥
根据不同土壤、不同作物进行配方施肥,一般情况下每年每667 m2耕地施用有机配方复合肥100 kg。根据渝北区土肥部门近年肥效试验数据,实施测土配方施肥后,水稻每667 m2平均增产27.9 kg,增幅达6%,每667 m2减少不合理施肥量(纯量)1.2 kg,每667 m2平均增收节支69.58元;玉米每667 m2平均增产26.1kg,增幅达6%,每667 m2减少不合理施肥量(纯量)1 kg,每667 m2平均增收节支60.5元。
3.1.3 坡面水系和道路整治工程
坡面水系和道路整治工程通过综合规划,布设截(排)水沟、灌溉设施(管道)、沉沙凼、蓄水池、山坪塘、桥涵、道路等工程,其中的山坪塘整治、蓄水池及沉沙凼也是小型蓄水保土工程,布设在坡改梯和保土耕作地块上。坡面水系和道路整治工程对地表径流实施调控利用,达到疏导排流、截留泥沙、保土排水、蓄水利用、便于作业的目的,合理的坡面水系和道路整治过程布设对提高紫色土坡耕地生产力,保持水土资源,提高坡耕地抗旱能力具有重要意义。
3.1.4 综合生态效益
(1)减少了水土流失面积,有利于水土保持。通过坡、水、田、路综合治理,农田基础设施的完善,使水土流失面积减少、程度降低,项目区每年减少水土流失量在1万t以上。(2)提高耕地质量和产出,通过工程措施使土层增厚,土壤保水、保肥能力增强,减少了土壤养分流失,耕地肥力得以提高。(3)可有效缓解地表径流,减轻土壤侵蚀程度,增强土壤肥力,从而达到调节大气、净化空气、固碳、提高土地生产力的作用。(4)有助于恢复和改善生态环境,促进生态系统良性循环。可形成立体的水土保持综合防治体系,水土资源得到合理利用,蓄(截)水、保土能力显著增强,提升抵御自然灾害的能力,有效减轻洪涝、泥石流、滑坡、崩塌、干旱、风灾等自然灾害影响,防止大量泥沙进入三峡水库,减轻三峡水库运营压力,维护三峡水库生态安全。
3.2 经济效益
渝北区2653.2 hm2基本田粮田项目实施后,使项目区耕地质量得到显著提高,农田基础设施建设得到极大改善,科技投入进一步增强。主要作物水稻亩增产60~80 kg,旱地复种指数增加0.8,旱地每667 m2能增产粮食120 kg以上,项目区年可增粮食3360 t,按2.5元/kg计算,年新增产值840万元。年增加有效蓄水量13.7万m3,经济效益显著。
3.3 社会效益
(1)农业生产条件得到极大改善。坡改梯工程、农田水利工程、道路工程和土壤改良培肥工程,在项目区形成了较为完善的田间道路系统、排灌系统、坡面耕作系统,使农业生产条件得到明显改善,增强了抗御自然灾害的能力,减轻了劳动强度,改善了农民的生产、生活条件。(2)增加退耕还林农户收入,实现农村经济社会和谐稳步发展。通过实施基本口粮田建设项目,保证了退耕还林农户人均有333.5 m2以上高产农田,人年均占有粮食在500 kg以上,每年项目区人均可增收260元,保证了退耕农户的生产生活。(3)巩固了退耕还林的成果,使退耕还林地区生态环境得到明显改善,促进农业可持续发展。
作为一项民心工程,基本口粮田建设围绕巩固退耕还林成果总目标,坚持稳、平、厚,将改土、治水相结合,路、沟、池相配套,实行土壤改良,集中兴建坡改梯工程和小型蓄水保土设施。项目的建设将全面推进水土保持综合治理,改善和提高退耕还林地区农业生产生活条件,促进农民增产增收,加快农业农村经济可持续发展[9]。
参考文献:
[1] 赵建民.基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价研究——以黄土高原中部丘陵区为例[D].杨凌:西北农林科技大学,2010.
[2] GB-T15774-1995,水土保持综合治理效益计算方法[S].
[3] 马琳.黄土高原几种水土保持措施的效益价值量分析[D].西安:西安理工大学,2007.
[4] 魏义长,康玲玲,王云璋,等.水土保持措施对土壤物理性状的影响——以黄土高原水土保持世界银行贷款项目区为例[J].水土保持学报,2005,17(5):114-116.
[5] 杨艳鲜,纪中华,沙毓沧,等.元谋干热河谷区旱坡地生态农业模式的水土保持效益研究[J].水土保持学报,2006,20(3):70-73.
[6] 史东梅.基于RUSLE模型的紫色丘陵区坡耕地水土保持研究[J].水土保持学报,2010,24(3):39-44,251.
[7] 才業锦.重庆市水土保持措施效应及小流域治理范式评价[D].重庆:西南大学,2010.
[8] 谭德训.旱作农业秸秆覆盖高产栽培技术探讨[J].现代农业科技,2008(22):85-86.
[9] 蒋福碧,晏卿,张翼.六枝特区退耕还林基本口粮田建设目标及效益分析[J].中国水土保持,2009(6):60-61.
(责任编辑:敬廷桃)
关键词 退耕还林;基本口粮田;水土保持;效益;重庆市渝北区
中图分类号:S157 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.22.012
知网出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160904.0029.011.html 网络出版时间:2016-9-4 0:29:00
重庆市渝北区地处华蓥山主峰以南的巴渝平行岭谷地带,以条状山和宽幅丘陵为主(占70.4%),山地占29.1%,平坝占0.5%,地形起伏大,河谷深切,水资源开发利用成本高,开发利用程度低,工程性缺水突出。在渝北区现有36445 hm2耕地中,坡度大于25°的陡坡耕地面积4582 hm2,占12.6%,中低产田占比大,坡耕地极易发生水土流失,地力日益下降。2014年渝北区水土流失面积622.13 km2,占渝北区幅员面积的42.85%,平均侵蚀模数2196.79 t/km2·a,年输送泥沙量136.67万t。渝北区气候属四川盆地亚热带季风性湿润气候,常年出现早春低温寡日照、入夏“梅雨”引发洪涝、盛夏高温伏旱、冬春干旱等不利天气和自然灾害,严重影响了农业生产和生态环境建设。渝北区农村多数地方缺乏生产便道、山坪塘、蓄水池、灌溉沟渠等基础设施,或年久失修,运行较差,造成耕作不便。
可见,重庆市渝北区农业生产中长期存在自然条件复杂、耕地质量较差、水土流失严重、自然灾害多和基础设施差等问题,这也使得渝北区退耕还林基本口粮田建设工作面临着巨大挑战,同时也对基本口粮田建设中水土保持措施的综合效益提出更高要求。为此,有必要总结一下渝北区2008年实施基本口粮田建设工程项目以来所采取的水土保持措施,分析比较其产生的综合效益,以便更好促进农民增产增收,加快农业农村经济可持续发展。
1 渝北区退耕还林基本情况
渝北区从2002年开始实施退耕还林工程,涉及渝北区11个镇、5个街道办事处、3个国有林场,147个村、925个社、63416户,渝北区共完成退耕还林9800 hm2,国家累计投入资金2.35亿元。渝北区退耕还林涉及面大,涉及农户多而分散,退耕地块零星交叉,剩余耕地耕作不便,退耕效果不理想。从2008年开始实施巩固退耕还林成果专项工程,包括基本口粮田建设、生态移民、后续产业、补植补造等。到2012年底,渝北区退耕还林农户中,人均基本口粮田低于333.5 m2且收入在国家贫困线下的农户涉及2251户,占退耕户数的4.6%。加快推进基本口粮田建设项目,提高耕地质量,更好地巩固退耕还林成果显得尤为重要与迫切。
2 渝北区退耕还林基本口粮田建设概况
从2008年开始至2013年度,渝北区共实施退耕还林基本口粮田建设项目8个,涉及8个镇16个村,共计建设规模2653.2 hm2,总投资2855万元。主要完成工程建设内容包括:(1)土地平整及土壤培肥改良460 hm2;(2)蓄水池10560 m3;(3)排水沟(拦山堰、灌溉沟)37297.8 m;(4)沉沙凼410个;(5)积粪坑419个;(6)坡改梯133.3 hm2(安砌条石10995.4 m、安砌土坎19484.9 m);(7)耕作便道76634.5 m;(8)条石护坡7147.1 m;(9)囤水池4口;(10)整治山坪塘59口;(11)灌溉设施(管道)7855.4 m;(12)混凝土挡墙4882 m;(13)桥涵28.3 m;(14)沟底1309 m;(15)涵洞352.9 m;(16)鋼筋盖板500块;(17)农产品交易市场1个。
3 渝北区基本口粮田建设工程水土保持措施及其效益分析
水土保持一般包括三大措施,即工程措施、植被措施与耕作措施。渝北区退耕还林基本口粮田建设中的水土保持措施主要有坡改梯、保土耕作措施、坡面水系和道路整治工程等。根据《水土保持综合治理效益计算方法》国标(GB/T15774-1995),水土保持综合治理效益分为基础效益(保水、保土)、经济效益、社会效益和生态效益四类。四者间的关系是在保水、保土效益的基础上,产生经济效益、社会效益和生态效益。一般的水土保持效益分析常将其基础效益和生态效益进行组合,计算区域内水土保持工程措施的生态效益[1-3]。
3.1 生态效益
3.1.1 坡改梯工程
坡改梯通过增加地表径流拦蓄量,增加入渗来达到增加坡耕地土壤水分含量,是能直接起到保持土壤水分效果的水土保持工程措施[4-5]。目前尚未发现有关重庆地区坡改梯提高土壤含水量的研究文献,但从黄河流域的集流梯田保持土壤水土研究来看,实施集流梯田水土保持措施的土壤含水率比坡耕地高11.76%~23.53%。采用基于USLE模型的土壤侵蚀减少比例评价表明,在重庆市各项水土保持措施中,坡改梯减沙效益为8.4%[6-7]。经估算,渝北区退耕还林基本口粮田建设项目完成的133.3 hm2坡改梯(安砌条石10995.4 m、安砌土坎19484.9 m),加之7147.1 m条石护坡,每年将减少项目区10%左右的水土流失。
3.1.2 保土耕作措施
3.1.2.1瘠薄旱地聚土垄作
旱地聚土垄作是一项集改土、培肥、防蚀、抗旱、排渍、连续增产于一体的水土保持农艺措施。具体做法:10°以下坡耕地设置2 m开厢的宽厢聚土起垄模式,中厢对半开;10°以上设置横坡2 m开厢的聚土起垄开厢模式,1.2 m宽厢种小麦或蔬菜,0.8 m窄厢起垄栽培玉米等大春作物,玉米垄与坡面呈85°~88°的夹角。这样可增厚栽植行土层,提高土壤保水保肥能力,增强作物抗旱能力,行间刨去耕作层土壤后露出的石骨子或生土又可自然风化熟化,最终达到增厚土层,改良坡瘠地的目的。 3.1.2.2 秸秆还田
秸秆还田能充分利用秸秆资源,起到保水、保肥、保土、抑制杂草生长的作用,且对后季作物的增产和培肥地力有一定的作用。据测定,玉米秸秆含氮0.6%,磷1.4%,钾0.9%,一般玉米秸秆300 kg腐烂后,相当于在土壤中增施碳铵10.6 kg、过磷酸钙35 kg、氯化钾4.5 kg,还有大量其他矿物养分。重庆市开县连续3年玉米秸秆覆盖红薯、蔬菜栽培的试验数据表明,土壤有机质含量增加0.15%,碱解氮增加14.5 mg/kg,速效磷增加4.22 mg/kg,速效钾增加0.5 mg/kg。8月高温伏旱期,耕作层土温平均降低3℃,土壤含水量提高3%~4%,有效延长抗旱期。土壤容重由1.273 g/cm3降到1.260 g/cm3,杂草量减少70%以上,泥色明显变深,耕性好,化肥用量减少,平均提高单产10%~15%,部分地块达20%[8]。
3.1.2.3 测土配方施肥
根据不同土壤、不同作物进行配方施肥,一般情况下每年每667 m2耕地施用有机配方复合肥100 kg。根据渝北区土肥部门近年肥效试验数据,实施测土配方施肥后,水稻每667 m2平均增产27.9 kg,增幅达6%,每667 m2减少不合理施肥量(纯量)1.2 kg,每667 m2平均增收节支69.58元;玉米每667 m2平均增产26.1kg,增幅达6%,每667 m2减少不合理施肥量(纯量)1 kg,每667 m2平均增收节支60.5元。
3.1.3 坡面水系和道路整治工程
坡面水系和道路整治工程通过综合规划,布设截(排)水沟、灌溉设施(管道)、沉沙凼、蓄水池、山坪塘、桥涵、道路等工程,其中的山坪塘整治、蓄水池及沉沙凼也是小型蓄水保土工程,布设在坡改梯和保土耕作地块上。坡面水系和道路整治工程对地表径流实施调控利用,达到疏导排流、截留泥沙、保土排水、蓄水利用、便于作业的目的,合理的坡面水系和道路整治过程布设对提高紫色土坡耕地生产力,保持水土资源,提高坡耕地抗旱能力具有重要意义。
3.1.4 综合生态效益
(1)减少了水土流失面积,有利于水土保持。通过坡、水、田、路综合治理,农田基础设施的完善,使水土流失面积减少、程度降低,项目区每年减少水土流失量在1万t以上。(2)提高耕地质量和产出,通过工程措施使土层增厚,土壤保水、保肥能力增强,减少了土壤养分流失,耕地肥力得以提高。(3)可有效缓解地表径流,减轻土壤侵蚀程度,增强土壤肥力,从而达到调节大气、净化空气、固碳、提高土地生产力的作用。(4)有助于恢复和改善生态环境,促进生态系统良性循环。可形成立体的水土保持综合防治体系,水土资源得到合理利用,蓄(截)水、保土能力显著增强,提升抵御自然灾害的能力,有效减轻洪涝、泥石流、滑坡、崩塌、干旱、风灾等自然灾害影响,防止大量泥沙进入三峡水库,减轻三峡水库运营压力,维护三峡水库生态安全。
3.2 经济效益
渝北区2653.2 hm2基本田粮田项目实施后,使项目区耕地质量得到显著提高,农田基础设施建设得到极大改善,科技投入进一步增强。主要作物水稻亩增产60~80 kg,旱地复种指数增加0.8,旱地每667 m2能增产粮食120 kg以上,项目区年可增粮食3360 t,按2.5元/kg计算,年新增产值840万元。年增加有效蓄水量13.7万m3,经济效益显著。
3.3 社会效益
(1)农业生产条件得到极大改善。坡改梯工程、农田水利工程、道路工程和土壤改良培肥工程,在项目区形成了较为完善的田间道路系统、排灌系统、坡面耕作系统,使农业生产条件得到明显改善,增强了抗御自然灾害的能力,减轻了劳动强度,改善了农民的生产、生活条件。(2)增加退耕还林农户收入,实现农村经济社会和谐稳步发展。通过实施基本口粮田建设项目,保证了退耕还林农户人均有333.5 m2以上高产农田,人年均占有粮食在500 kg以上,每年项目区人均可增收260元,保证了退耕农户的生产生活。(3)巩固了退耕还林的成果,使退耕还林地区生态环境得到明显改善,促进农业可持续发展。
作为一项民心工程,基本口粮田建设围绕巩固退耕还林成果总目标,坚持稳、平、厚,将改土、治水相结合,路、沟、池相配套,实行土壤改良,集中兴建坡改梯工程和小型蓄水保土设施。项目的建设将全面推进水土保持综合治理,改善和提高退耕还林地区农业生产生活条件,促进农民增产增收,加快农业农村经济可持续发展[9]。
参考文献:
[1] 赵建民.基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价研究——以黄土高原中部丘陵区为例[D].杨凌:西北农林科技大学,2010.
[2] GB-T15774-1995,水土保持综合治理效益计算方法[S].
[3] 马琳.黄土高原几种水土保持措施的效益价值量分析[D].西安:西安理工大学,2007.
[4] 魏义长,康玲玲,王云璋,等.水土保持措施对土壤物理性状的影响——以黄土高原水土保持世界银行贷款项目区为例[J].水土保持学报,2005,17(5):114-116.
[5] 杨艳鲜,纪中华,沙毓沧,等.元谋干热河谷区旱坡地生态农业模式的水土保持效益研究[J].水土保持学报,2006,20(3):70-73.
[6] 史东梅.基于RUSLE模型的紫色丘陵区坡耕地水土保持研究[J].水土保持学报,2010,24(3):39-44,251.
[7] 才業锦.重庆市水土保持措施效应及小流域治理范式评价[D].重庆:西南大学,2010.
[8] 谭德训.旱作农业秸秆覆盖高产栽培技术探讨[J].现代农业科技,2008(22):85-86.
[9] 蒋福碧,晏卿,张翼.六枝特区退耕还林基本口粮田建设目标及效益分析[J].中国水土保持,2009(6):60-61.
(责任编辑:敬廷桃)