科普:为什么说“水土保持是江河保护治理的根本措施”?

近日,中办国办印发《关于加强新时代水土保持工作的意见》,指出“水土保持是江河保护治理的根本措施,是生态文明建设的必然要求。”习近平总书记早在2003年就指出,“搞好水土保持、防治水土流失,是治水事业的一项根本性措施,也是改善和保护生态环境的一项紧迫而长期的战略任务。”俗话说“一方水土一方人,水土保持为人民”,水土保持工作,就是依据《中华人民共和国水土保持法》《山东省水土保持条例》,预防和治理齐鲁大地的水土流失,保护和合理利用水土资源,减轻水、旱、风沙灾害,改善生态环境,保障经济社会可持续发展。

一、水土流失是加剧江河生态环境恶化的主要根源之一

1.水土流失导致“三生”环境恶化,威胁生态安全

水土流失破坏土地资源,导致土地退化、耕地减少、生产力降低,生态、生产和生活条件恶化,制约山丘区经济社会发展。1959~2009年间,我国因水土流失而损失的耕地达5000多万亩,平均每年约100万亩,水土流失造成的经济损失相当于国民生产总值的3%左右,黄土高原水土流失严重区每年流失表土1cm以上。

中国科学院发布的《东北黑土地白皮书(2020)》指出,东北黑土地黑土层的厚度已经减少了30%~50%,一些地区土壤黑土层不足20cm,而且目前黑土层仍以每年1~2mm的速度减少。北方土石山区、西南岩溶区和长江上游等地有相当比例的农田耕作层土壤已经流失殆尽,母质基岩裸露,彻底丧失了农业生产能力。同时,水土流失造成植被破坏,土地水源涵养能力减弱,土壤大量“石化”“沙化”,沙尘天气加剧,造成空气污染。水土流失区与贫困人口空间分布具有地理耦合性,二者相互影响,互为因果。而贫困加剧往往引发更大范围的开垦、过度放牧,形成“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环,直接影响流域生态环境保护,严重威胁河湖生态安全。

2.水土流失导致江河湖库泥沙淤积,威胁防洪安全

20世纪80~90年代,全球年均水土流失量约260亿t,其中我国年均水土流失量在50亿t以上,水土流失使大量泥沙淤塞下游河道和江河湖库。研究统计表明,每年由于泥沙淤积造成的全球水库总库容损失达0.5%~1%。同时,由于水土流失使上游地区土层变薄,土壤蓄水能力降低,增加了山洪发生频率和洪峰流量,加大了部分地区滑坡泥石流等灾害的发生机率。

黄土高原作为世界上水土流失最严重区域之一,1919~1959年间,严重的水土流失导致入黄河泥沙每年高达16亿t,黄河下游河床普遍抬高2~4m,极大削弱了河道泄洪能力,降低了湖库调蓄洪水能力,导致历史上黄河“三年两决口、百年一改道”,洪涝灾害频发。1960年9月三门峡水库建成后,由于黄土高原下泄泥沙不断在库区淤积,黄河潼关高程由建库前的323.4m大幅抬升了约5m,使渭河口形成拦门沙,严重威胁着关中平原防洪安全。

3.水土流失面源污染加剧江河水环境恶化,威胁水环境安全

面源污染是我国江河湖库污染物的主要来源,水土流失是面源污染发生的重要形式和运输载体,流域污染源通过水土流失向水体中不断排放的污染物,将水体迅速推高到富营养状态,许多湖泊从“草型湖泊”快速演变为“藻型湖泊”,加速了沼泽化过程。一方面,大量化肥农药和生活垃圾等污染物伴随水土流失过程进入河湖,加剧河湖水源污染;另一方面,泥沙淤积导致河湖水域自净能力大幅度减弱,底泥中重金属和持久性有机污染物残留富集严重,导致鱼类等水生动植物生存环境恶化,生物多样性降低。

我国许多湖泊处于严重富营养化状态,其中,长江中下游地区绝大部分湖泊已经富营养化或者正在富营养化。2020年,开展营养状态监测的110个重要湖泊(水库)中,富营养状态湖泊(水库)占比29%,比2016年增加5.9个百分点。根据2020年全国七大流域507个断面(点位)水生态状况调查监测结果,全国重点流域水生态状况以中等~良好状态为主,优良状态断面(点位)数量占比36%,中等状态占比50%,较差及很差状态占比14%。水土流失导致的农业面源污染已成为当前水环境污染尤为突出的问题之一,严重威胁我国江河湖库水环境安全。

二、水土保持是提升江河生态环境的关键

水土保持是江河治理的根本,是河湖生态环境治理和保护的源头,是与水环境管理互为促进、紧密结合的有机整体。按照山水林田湖草沙系统治理理念,以小流域为单元,集合区域实际,对农田、水利、牧业、林业及生产建设活动进行综合规划和治理,科学推进水土流失综合治理,打造生态清洁小流域,充分发挥水土保持在复苏河湖生态环境中的“拦沙减淤、净化过滤、调节反补、开源引流、减排增汇”作用,这是我国开展水土保持工作的主要成功经验,也是复苏河湖生态环境关键和基础。

1.拦沙减淤

流域坡面和沟道是江河湖库淤积泥沙的“源”。实践证明,梯田、水平沟等治坡工程,淤地坝、拦砂坝等治沟工程以及水窖、涝池等小型水利工程措施,通过塑造微地形,改变地表径流运动形态,有效控制土壤侵蚀,防止水土流失,减少进入水体泥沙和泥沙所吸附的营养性污染物,进而有效改善河湖淤积、保护水体质量。

研究表明,近年来,三峡库区水土流失治理成效显著,平均每年减少泥沙流失约7880万t。黄河流域经过70余年水土流失综合防治,黄土高原林草覆被率由20世纪80年代总体不到20%增加到63%,梯田面积由1.4万km²提升至5.5万km²,建设淤地坝5.9万座。由于黄土高原坡面措施直接蓄水拦沙,2010年以来侵蚀模数相比1980年减幅超过65%。2011~2017年间黄土高原沟道淤地坝共拦沙10.5亿t。黄河潼关输沙量2010~2020年相比1919~1959年分别减少89%,下游河道由1960~1999年累积淤积泥沙48.2亿t变为2000年以来累积冲刷泥沙29.4亿t,黄河中游“一碗水半碗沙”成为历史,保障了黄河长久安澜。

2.净化过滤

水土流失是引发水库、湖泊、河流等地表水体发生富营养化的重要根源,而水土保持措施具有吸收、过滤、迁移和转化土壤与水体中某些有害物质,防治非点源污染,改善地表水和地下水水质的作用。

研究表明,水土保持生物措施具有改善土壤质地、增加土壤团粒结构、增加土壤微生物种类和数量等功能,进而减少污染源系统的污染物通量;以林地为主流域较无林流域可多滞留径流氨化合物22%~78%、磷化物58%~80%。山东水土保持学会理事高鹏等研究发现,林草植被较荒草地多拦蓄泥沙48%~96%,土壤全氮增加12%~72%,有机质提高10%~77%。

3.调节反补

水土保持措施具有调节洪峰流量和枯水季河川流量等作用。北京“7·21”特大暴雨灾害中,山区坡面水土保持措施削减洪峰和减少水土流失作用显著,水土保持措施削减洪峰流量35%。无定河2017年发生“7·26”特大暴雨,淤地坝系使洪峰消减46%,同时将第一个洪峰完全滞蓄消纳,并降低了沟道沿程径流挟沙力,最大径流挟沙力减小76%;由于全流域水土流失系统治理,与1977年特大暴雨相比,在面降雨量一致、降雨强度增加1倍条件下,“7·26”特大暴雨洪水量减少34%,产沙量减少53%。

济南市长期开展南部山区生态清洁小流域建设,大力实施锦绣川、锦阳川、锦云川三川及其12条重要支流流域综合治理,提高林草植被水源涵养能力,实现对兴济河、玉符河、锦绣川和卧虎山水库等河湖枯水期径流补给,形成完善的“拦、截、涵、蓄、渗”的径流调控模式,持续改善泉水补给区整体生态环境。享有“天下第一泉”美誉的趵突泉自2003年9月6日复涌以来已持续喷涌了19年,创下自20世纪70年代以来持续喷涌时间最长的纪录。

4.开源引流

山区是我国的主要水源区,据全国第二次水资源调查评价成果,全国85%的降水量分布在山区。林地作为山区主要土地利用类型,诸多研究表明,大规模水土保持林草建设具有改变局部小气候,调节降雨量的作用。黄土高原大规模水土保持坡面措施及库坝等沟道措施实施,使得内源水汽增多,区域水分循环加快,从而改变了当地小气候特性,对局地降水产生一定影响。有研究认为,森林流域较无林流域年降水量一般可增加1%~30%。有防护林地区比无林地区能增加露水60%,防护林内的土壤含水量比空旷地多5.8%。

5.减排增汇

实现碳达峰、碳中和,是党中央作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展。水土保持生态建设对于提升河湖生态系统固碳能力具有重要意义。水土保持工程、生物和耕作措施以及生产建设项目水土保持措施,通过促进林草植被发育、保护培育土壤、减少面源污染、消减“先污后治”能耗及CO₂排放等形式起到碳减排与碳汇作用。我国过去20年由于水土流失造成的年均横向土壤碳输移量为1.8亿±0.8亿t,由此引发垂直CO通量为净碳汇0.45亿±0.25亿t,相当于我国陆地碳汇的8%~37%;同时,由于全国性大规模水土保持实践,土壤有机碳的横向输移量减少41%,水土保持减排增汇效益显著。

摘自:山东省水土保持学会网站  2023-01-05

发布者:水保学会   点击数:801   发布时间:2023-01-05 15:27:41   更新时间:2023-01-05 15:27:41