【轉】科普:為什么說“水土保持是江河保護治理的根本措施”?
【轉自山東水土保持學會網站,原文見:科普:為什么說“水土保持是江河保護治理的根本措施”?_山東水土保持學會 (sdsbxh.cn)】
近日,中辦國辦印發《關于加強新時代水土保持工作的意見》,指出“水土保持是江河保護治理的根本措施,是生態文明建設的必然要求。”習近平總書記早在2003年就指出,“搞好水土保持、防治水土流失,是治水事業的一項根本性措施,也是改善和保護生態環境的一項緊迫而長期的戰略任務。”俗話說“一方水土一方人,水土保持為人民”,水土保持工作,就是依據《中華人民共和國水土保持法》《山東省水土保持條例》,預防和治理齊魯大地的水土流失,保護和合理利用水土資源,減輕水、旱、風沙災害,改善生態環境,保障經濟社會可持續發展。
一、水土流失是加劇江河生態環境惡化的主要根源之一
1.水土流失導致“三生”環境惡化,威脅生態安全
水土流失破壞土地資源,導致土地退化、耕地減少、生產力降低,生態、生產和生活條件惡化,制約山丘區經濟社會發展。1959~2009年間,我國因水土流失而損失的耕地達5000多萬畝,平均每年約100萬畝,水土流失造成的經濟損失相當于國民生產總值的3%左右,黃土高原水土流失嚴重區每年流失表土1cm以上。
中國科學院發布的《東北黑土地白皮書(2020)》指出,東北黑土地黑土層的厚度已經減少了30%~50%,一些地區土壤黑土層不足20cm,而且目前黑土層仍以每年1~2mm的速度減少。北方土石山區、西南巖溶區和長江上游等地有相當比例的農田耕作層土壤已經流失殆盡,母質基巖裸露,徹底喪失了農業生產能力。同時,水土流失造成植被破壞,土地水源涵養能力減弱,土壤大量“石化”“沙化”,沙塵天氣加劇,造成空氣污染。水土流失區與貧困人口空間分布具有地理耦合性,二者相互影響,互為因果。而貧困加劇往往引發更大范圍的開墾、過度放牧,形成“越墾越窮,越窮越墾”的惡性循環,直接影響流域生態環境保護,嚴重威脅河湖生態安全。
2.水土流失導致江河湖庫泥沙淤積,威脅防洪安全
20世紀80~90年代,全球年均水土流失量約260億t,其中我國年均水土流失量在50億t以上,水土流失使大量泥沙淤塞下游河道和江河湖庫。研究統計表明,每年由于泥沙淤積造成的全球水庫總庫容損失達0.5%~1%。同時,由于水土流失使上游地區土層變薄,土壤蓄水能力降低,增加了山洪發生頻率和洪峰流量,加大了部分地區滑坡泥石流等災害的發生機率。
黃土高原作為世界上水土流失最嚴重區域之一,1919~1959年間,嚴重的水土流失導致入黃河泥沙每年高達16億t,黃河下游河床普遍抬高2~4m,極大削弱了河道泄洪能力,降低了湖庫調蓄洪水能力,導致歷史上黃河“三年兩決口、百年一改道”,洪澇災害頻發。1960年9月三門峽水庫建成后,由于黃土高原下泄泥沙不斷在庫區淤積,黃河潼關高程由建庫前的323.4m大幅抬升了約5m,使渭河口形成攔門沙,嚴重威脅著關中平原防洪安全。
3.水土流失面源污染加劇江河水環境惡化,威脅水環境安全
面源污染是我國江河湖庫污染物的主要來源,水土流失是面源污染發生的重要形式和運輸載體,流域污染源通過水土流失向水體中不斷排放的污染物,將水體迅速推高到富營養狀態,許多湖泊從“草型湖泊”快速演變為“藻型湖泊”,加速了沼澤化過程。一方面,大量化肥農藥和生活垃圾等污染物伴隨水土流失過程進入河湖,加劇河湖水源污染;另一方面,泥沙淤積導致河湖水域自凈能力大幅度減弱,底泥中重金屬和持久性有機污染物殘留富集嚴重,導致魚類等水生動植物生存環境惡化,生物多樣性降低。
我國許多湖泊處于嚴重富營養化狀態,其中,長江中下游地區絕大部分湖泊已經富營養化或者正在富營養化。2020年,開展營養狀態監測的110個重要湖泊(水庫)中,富營養狀態湖泊(水庫)占比29%,比2016年增加5.9個百分點。根據2020年全國七大流域507個斷面(點位)水生態狀況調查監測結果,全國重點流域水生態狀況以中等~良好狀態為主,優良狀態斷面(點位)數量占比36%,中等狀態占比50%,較差及很差狀態占比14%。水土流失導致的農業面源污染已成為當前水環境污染尤為突出的問題之一,嚴重威脅我國江河湖庫水環境安全。
二、水土保持是提升江河生態環境的關鍵
水土保持是江河治理的根本,是河湖生態環境治理和保護的源頭,是與水環境管理互為促進、緊密結合的有機整體。按照山水林田湖草沙系統治理理念,以小流域為單元,集合區域實際,對農田、水利、牧業、林業及生產建設活動進行綜合規劃和治理,科學推進水土流失綜合治理,打造生態清潔小流域,充分發揮水土保持在復蘇河湖生態環境中的“攔沙減淤、凈化過濾、調節反補、開源引流、減排增匯”作用,這是我國開展水土保持工作的主要成功經驗,也是復蘇河湖生態環境關鍵和基礎。
1.攔沙減淤
流域坡面和溝道是江河湖庫淤積泥沙的“源”。實踐證明,梯田、水平溝等治坡工程,淤地壩、攔砂壩等治溝工程以及水窖、澇池等小型水利工程措施,通過塑造微地形,改變地表徑流運動形態,有效控制土壤侵蝕,防止水土流失,減少進入水體泥沙和泥沙所吸附的營養性污染物,進而有效改善河湖淤積、保護水體質量。
研究表明,近年來,三峽庫區水土流失治理成效顯著,平均每年減少泥沙流失約7880萬t。黃河流域經過70余年水土流失綜合防治,黃土高原林草覆被率由20世紀80年代總體不到20%增加到63%,梯田面積由1.4萬km2提升至5.5萬km2,建設淤地壩5.9萬座。由于黃土高原坡面措施直接蓄水攔沙,2010年以來侵蝕模數相比1980年減幅超過65%。2011~2017年間黃土高原溝道淤地壩共攔沙10.5億t。黃河潼關輸沙量2010~2020年相比1919~1959年分別減少89%,下游河道由1960~1999年累積淤積泥沙48.2億t變為2000年以來累積沖刷泥沙29.4億t,黃河中游“一碗水半碗沙”成為歷史,保障了黃河長久安瀾。
2.凈化過濾
水土流失是引發水庫、湖泊、河流等地表水體發生富營養化的重要根源,而水土保持措施具有吸收、過濾、遷移和轉化土壤與水體中某些有害物質,防治非點源污染,改善地表水和地下水水質的作用。
研究表明,水土保持生物措施具有改善土壤質地、增加土壤團粒結構、增加土壤微生物種類和數量等功能,進而減少污染源系統的污染物通量;以林地為主流域較無林流域可多滯留徑流氨化合物22%~78%、磷化物58%~80%。山東水土保持學會理事高鵬等研究發現,林草植被較荒草地多攔蓄泥沙48%~96%,土壤全氮增加12%~72%,有機質提高10%~77%。
3.調節反補
水土保持措施具有調節洪峰流量和枯水季河川流量等作用。北京“7·21”特大暴雨災害中,山區坡面水土保持措施削減洪峰和減少水土流失作用顯著,水土保持措施削減洪峰流量35%。無定河2017年發生“7·26”特大暴雨,淤地壩系使洪峰消減46%,同時將第一個洪峰完全滯蓄消納,并降低了溝道沿程徑流挾沙力,最大徑流挾沙力減小76%;由于全流域水土流失系統治理,與1977年特大暴雨相比,在面降雨量一致、降雨強度增加1倍條件下,“7·26”特大暴雨洪水量減少34%,產沙量減少53%。
濟南市長期開展南部山區生態清潔小流域建設,大力實施錦繡川、錦陽川、錦云川三川及其12條重要支流流域綜合治理,提高林草植被水源涵養能力,實現對興濟河、玉符河、錦繡川和臥虎山水庫等河湖枯水期徑流補給,形成完善的“攔、截、涵、蓄、滲”的徑流調控模式,持續改善泉水補給區整體生態環境。享有“天下第一泉”美譽的趵突泉自2003年9月6日復涌以來已持續噴涌了19年,創下自20世紀70年代以來持續噴涌時間最長的紀錄。
4.開源引流
山區是我國的主要水源區,據全國第二次水資源調查評價成果,全國85%的降水量分布在山區。林地作為山區主要土地利用類型,諸多研究表明,大規模水土保持林草建設具有改變局部小氣候,調節降雨量的作用。黃土高原大規模水土保持坡面措施及庫壩等溝道措施實施,使得內源水汽增多,區域水分循環加快,從而改變了當地小氣候特性,對局地降水產生一定影響。有研究認為,森林流域較無林流域年降水量一般可增加1%~30%。有防護林地區比無林地區能增加露水60%,防護林內的土壤含水量比空曠地多5.8%。
5.減排增匯
實現碳達峰、碳中和,是黨中央作出的重大戰略決策,事關中華民族永續發展。水土保持生態建設對于提升河湖生態系統固碳能力具有重要意義。水土保持工程、生物和耕作措施以及生產建設項目水土保持措施,通過促進林草植被發育、保護培育土壤、減少面源污染、消減“先污后治”能耗及CO2排放等形式起到碳減排與碳匯作用。我國過去20年由于水土流失造成的年均橫向土壤碳輸移量為1.8億±0.8億t,由此引發垂直CO2通量為凈碳匯0.45億±0.25億t,相當于我國陸地碳匯的8%~37%;同時,由于全國性大規模水土保持實踐,土壤有機碳的橫向輸移量減少41%,水土保持減排增匯效益顯著。
(山東水土保持學會 編輯整理)