摘要:长江上游坡耕地多,人均耕地少,人民生活贫困,水土流失严重。“长治”工程,因地制宜,审时度势,“以坡改梯为突破口”,扭转了“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环,功在当代。四川宁南20年来的“长治”工程成效卓著,将坡耕地集中连片改造为桑埂梯地,并配套有较完善的坡面水系和田间道路,大幅度提高了土地产出率和劳动生产率,增加了农民收入,促进了县域经济发展。工程拦蓄了坡面径流,侵蚀冲沟逐渐消亡,有效地控制了水土流失。大规模的坡耕地整治是长江上游山区农业现代化的千秋基业,“长治”工程迈出的第一步必将永远发扬光大。
关键词:“长治”工程坡耕地整治利在当代,功在千秋
上世纪80 年代末,国务院决定将长江上游列为全国水土保持重点防治区,并于1989年批准实施长江上游水土保持重点防治工程(简称“长治”工程)。“长治”工程,因地制宜,审时度势,“以坡改梯为突破口”,扭转了“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环,卓有成效;“长治”工程开启的大规模坡耕地整治是长江上游山区农业现代化的千秋基业,必将永远发扬光大。
1 长江上游坡耕地多,人均耕地少,人民生活贫困,水土流失严重
由于特殊的自然环境,长江上游不但是长江流域,也是全国坡耕地的主要分布区。据统计,长江上游耕地面积2200万hm2,其中旱地面积1533万hm2,占总耕地面积的69.7%;旱地中坡耕地面积(坡度≥5°)767万hm2,占旱地面积的50%。长江上游的坡耕地面积分别占长江流域和全国坡耕地面积的88.3%和36.2%。除了大起伏的山地地形原因外,初育土广泛发布也是长江上游坡耕地多的重要原因。长江上游地处青藏高原东缘,新生代以来隆升强烈,地质侵蚀速率高,土壤发育不完全,坡地土壤主要为紫色土等非地带性初育土,质地多不粘重,矿质养分丰富,适宜耕作,坡耕地多。而长江中游的赣南等花岗岩山丘区,新生代以来地质稳定,在长期湿热气候条件下发育形成的地带性红黄壤,粘重贫瘠,不适宜耕作,坡耕地少。
长江上游垦殖历史悠久,人口繁衍迅速,至上世纪50年代,大部分地区宜垦之地皆垦之,耕地多仅能满足当地人口自给自足的需要。川中丘陵区当时人均耕地0.2 hm2左右,水田0.07hm2,旱坡地0.13hm2,正常年景,口粮无忧,还有少量剩余。贵州和云南的一些喀斯特地区,由于土地的人为加速石质化,上世纪30-40年代的耕地数量就难以满足当地人口对粮食的需求,群众生活贫困,干旱年景缺粮严重。建国后,人口数量快速增加,上世纪80年代末的人口比建国初期增加1倍左右,人均耕地急剧减少,川中丘陵区的人均耕地减少到0.1hm2左右,水田0.03hm2,旱坡地0.07hm2。虽然品种的改良,化肥的使用和栽培技术的进步,各地粮食单产均有不同程度的提高,但许多地区仍不能抵消人均耕地的减少,人地矛盾日益突出,不少地区群众的温饱问题未能解决,干旱年景缺粮严重。
长江上游陡坡耕地多,5°~15°,15°~25°和>25°的坡耕地面积分别占坡耕地总面积的38%、39%和23%,水土流失严重。据有关研究报道,坡度10°、20°和30°的紫色土坡耕地的侵蚀模数分别大致为3000t/km-2·a-1、6000t/km-2·a-1和9000t/km-2·a-1。如以紫色土的值表征长江上游坡耕地的侵蚀模数,长江上游坡耕地土壤年侵蚀量4.26亿t,占长江上游总侵蚀量16亿t的26.7%,而坡耕地面积仅占长江上游流域面积的7.7%。据137Cs和210Pb核素示踪法的研究,垦殖指数高的川中丘陵区,坡耕地产沙是河流泥沙的主要来源,占50%以上。长江上游坡耕地多为初育土,土层浅薄,土壤流失往往引起耕地面积的减少和质量的下降,喀斯特地区,由于碳酸盐岩成土速率低,这一现象尤为突出,有识之士急呼“抢救耕地资源”。
2 “以坡改梯为突破口”是因地制宜、审时度势的正确抉择
减少入黄泥沙,解决三门峡水库淤积问题,是上世纪50年代黄土高原被列为全国水土保持重点防治区的重要原因。坡改梯、造林种草和打坝淤地是黄土高原小流域水土流失综合治理卓有成效的三大措施。减少三峡水库泥沙淤积,也是上世纪80年代后期,长江上游被列为全国水土保持重点防治区的重要原因。1989年1月,国务院的《关于长江上游水土保持重点防护问题的请示》批复中明确了“长治”工程“以防为主、防治结合,因地制宜、综合治理,重点突破、积极推进”的方针。“长治”工程也实行以小流域为单元的综合治理,但在水保措施的配置上和黄土高原有一定差别,主要是特别重视坡改梯,没有修建大量的沟谷拦沙工程。
“长治”工程以坡耕地整治为重点的小流域治理措施配置,根据重点治理区自然、社会、经济条件和水土流失危害特点,从解决“人地矛盾”入手,以“坡改梯为突破口”,扭转了“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环,减轻人口对土地的压力,促进生态自然修复,治理水土流失,从根本上解决三峡水库泥沙问题,无疑是科学的。(1)长江上游坡耕地土壤流失强烈,面积占长江上游流域面积的7.7%,侵蚀量占长江上游26.7%。就土壤流失总量而言,坡耕地长江上游大部分地区的河流泥沙不是来源于坡耕地,而是来源于沟谷侵蚀和滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蚀。但长江上游支沟沟谷河床纵坡陡,洪水大,不适宜修建黄河中游地区的土质淤地坝。修建造价高昂的刚性沟谷拦蓄工程,减少入江泥沙,解决三峡水库泥沙问题,经济上行不通。只有依靠植被的恢复,流域生态环境的改善,才能根治土壤流失,减少河流泥沙,解决三峡泥沙淤积问题。(2)长江上游重点治理区人均耕地少,陡坡耕地多,群众生活贫困,一些山区粮食还很紧张,陡坡开荒,滥伐过牧等人类加速水土流失的现象比较严重。只有解决群众温饱问题,“以防为主”的方针才能得以实行,植被逐步恢复,水土流失加剧的势头得到遏制。耕地是山区群众赖以生存的基础,“长治”工程在小流域治理中,以坡改梯为突破口,配套小型水利水保工程,建设高产稳产基本农田,对解决群众渴饱问题,减轻人类对环境的压力,扭转“越穷越垦,越垦越穷”,生态环境不断恶化,水上流失日趋严重的局面,具有极其重要的作用。“以坡改梯为突破口”抓住了群众生活贫困是重点治理区水土流失日趋严重的关键,从人类生态学的角度来看,这一决策无疑是科学的。(3)长江上游山区坡度陡,土层薄,雨量大,土层抗侵蚀的年限短,土壤流失对土地生产力的影响比黄河中游地区大,上地石质化后,完全丧失农业利用价值。从农业可持续发展角度出发,与黄土高原相比,长江上游更应狠抓坡改梯,抢救耕地资源,为子孙后代造福。
3 坡改梯效益显著
窥一斑而见全豹。这里用四川凉山彝族自治州宁南县的实践来说明“长治”工程坡耕地整治产生的显著效益。
坡改梯的基本做法。宁南县地处金沙江下游干热河谷区,光热资源丰富,干旱缺水,耕地资源紧张,坡耕地面积大,陡坡耕地多,水土流失严重,十年九旱,农业生产水平低下。“长治”工程以“坡改梯为突破口”将坡耕地集中连片改造为梯地,并配套有较完善的坡面水系工程和田间作业道路。1989年以来每年坡改梯面积333hm2以上,由于将坡耕地之间的部分草灌荒坡也改造为连片的梯地,耕地面积还有所增加。据县统计局资料,全县耕地面积从1988年的11235.6hm2增加到2004年的12064.6hm2,净增829hm2。宁南“长治”工程改造的梯地均有坡面水系工程配套(工程蓄水能力,平均每hm2达150m3),大部分梯地的地埂种植地埂桑。
土地产出率和劳动生产率的提高。坡改梯前的坡耕地只能种一季大春作物,改造为配套坡面水系的灌溉梯地后可种两季。坡度20°的坡耕地坡改梯后,作物产量每hm2从 1875kg(玉米)增加到11475kg(玉米+小麦);每hm2地埂桑还可养22.5张蚕,4季蚕茧总产量4680kg,增收8.1万元,大幅度提高了土地产出率。由于土地产出的增加,耕作条件的改善,特别是田间作业道路的修建,减轻了劳动强度,提高了劳动效率,劳动生产率大大提高。坡耕地(坡度为20°)改造为配套有田间道路的灌溉梯地后,劳动生产率由6.1元/工增加到30.1元/工日;种植地埂桑养蚕,土地产出率有大幅度提高,比无地埂桑的灌溉梯地增加收入8.1万元/ hm2,劳动生产率也有所提高,从30.1元/工日提高到39.2元/工日。增加农民收入,促进了县域经济发展。“长治”工程实施以来,宁南县主要农业产品的产量和农民收入也有了大幅度的提高。与此同时,丝、烟、糖等农产品加工第二产业也得到了迅速的发展,国民经济总产值从1988年的1.0亿增加到2004年的10.3亿。一个地处金沙江江畔的凉山小县不仅财政自给有余,上世纪90年代以来,每年还上交1500万元左右。侵蚀冲沟的消亡。冲沟侵蚀是金沙江下游区河流泥沙的主要来源,宁南的坡改梯不仅治理了坡耕地的土壤流失,而且还促进了侵蚀冲沟的衰亡。宁南县山地谷坡下部小型侵蚀沟发育,部分冲沟已溯源延伸到谷坡中部。冲沟大小不一,长度数十米至数百米,深度数米至50余米不等,汇水面积数公顷至数十公顷。这些侵蚀冲沟大部分为数百年来谷坡植被破坏后逐渐形成,治理前多处于幼年期,沟床下切,沟头溯源侵蚀强烈,两岸沟坡不稳,常有滑坡、崩塌发生。谷坡下部的陡坡地(坡耕地+荒坡地)全坡改造为配套有较完善坡面水系的成片梯地后,谷坡下部的冲沟出现了明显的衰亡现象,沟头溯源侵蚀和沟床下切停止,沟坡趋稳,沟底和沟坡林灌丛生。部分死亡冲沟沟底和沟边已辟为农地或桑园。冲沟衰亡的主要原因是:①梯地上沿的拦洪沿山沟拦截了上部谷坡来水,蓄积于蓄水池、水窖内,多余洪水由排洪灌溉沟排出,上部谷坡来水不再进入冲沟;②中、下部陡坡耕地和荒坡改造为梯地后,土层增厚,土壤的入渗速率和土壤水库容量增大,降水基本全部就地入渗,日降水量<30mm一般不产流,大暴雨产生的少量径流由排洪灌溉沟进入蓄水池、水窖或排出坡地。
4 大规模坡耕地整治是长江上游山区农业现代化的千秋基业
据统计,长江上游坡耕地面积766.67万hm2,占区内耕地总面积的34.8%。区内坡地农田的土地产出率和劳动生产率低于平地农田,山区群众的生活水平也多远低于坝区,部分山区群众的温饱问题还没有解决,因此坡耕地的整治对夯实区域粮食自给基础,保障国家粮食安全,提高山区农业生产水平,推动山区农业现代化,建设社会主义山区新农村,促进长江上游生态功能恢复重建,保障流域生态安全与重大水电工程长期运行,意义重大。截止2008年,“长治”工程完成坡改梯治理面积70.16万hm2,约占长江上游坡耕地面积的10%,由于投入有限等原因,部分坡改梯工程还是低水平治理。长江上游坡耕地彻底整治的万里长征,“长治”工程仅仅迈出了第一步,为了加快坡耕地整治步伐,提高整治水平,奠定长江上游山区农业现代化的千秋基业,笔者建议:
(1)加快治理步伐。设立包括长江上游在内的“西南山区坡耕地整治”国家重大水土保持专项项目,一年治理46万hm2,争取20年左右基本完成西南山区坡耕地的整治。
(2)因地制宜,科学选择坡改梯模式。水田的土地产出率和劳动生产率高,有水源保证,适合种水稻的坡地,尽量修建水平梯田;无条件种水稻的坡地,不一定修建水平梯地,可修建坡式梯地。梯坎应尽量就地取材,土石质坡地修建石埂,土质坡地修建植物固结的土埂;梯坎尽量不要用难以风化成土的异地材料,如混凝土等修建梯埂,以免造成“石质污染”,增加今后农田改造困难。
(3)加强径流调控和田间道路配套工程。单纯的坡改梯工程增产不明显,配套坡面水系,有灌溉保证的坡改梯工程增产明显,可达50%~100%。干热河谷和喀斯特山区坡地径流深低,坡面水系特别要重视集水面建设。没有配套适合车辆运输的坡改梯工程劳动生产率提高不明显,有配套的提高明显,可达数倍以上。路沟工程要相互结合,喀斯特山区的田间道路路面要硬化,兼作为集水面。
(4)加大治理投入。由于投入有限等原因,“长治”工程的坡改梯,大部分还是低水平治理,径流调控和田间道路等配套措施不很完善。建议“西南山区坡耕地整治”专项的国家补助标准提高到4.5万元~7.5万元/hm2。
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作者简介:张信宝(1946- ),男,研究员,博士生导师,主要研究方向:土壤侵蚀与水土保持。E-mail :zxbao@imde.ac.cn
资助项目:国家科技支撑课题“长江上游坡耕地整治与高效生态农业关键技术(2008BAD98B) ”;中国科学院西部行动计划“三峡库区水土流失与面源污染控制试验示范”项目(KZCX2-XB2-07-01);国家重点基础研究发展计划973项目“西南喀斯特山地石漠化与适应性生态系统调控(2006CB40320)”.