湖南省水土流失及其危害湖南省水土流失及其危害

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土壤与环境2000,94266269HTTP//WWWENVIRONMENTSOILGDCNSOILANDENVIRONMENTALSCIENCESEMAILSESSOILGDCN基金项目国家社会科学基金项目(99BZS021)和湖南省教委重点科研项目(99A09)作者简介贺建林(1964),男,硕士,副教授。收稿日期20000525文章编号1008181X(2000)03026604湖南省水土流失及其危害贺建林(湘潭师范学院地理系,湖南湘潭411201)摘要目前湖南省水土流失面积已由50A前的187万KM2增加为440万KM2,占全省土地总面积的208。水土流失为中等以上的县市占全省的比例达到了60。湖南省水土流失以面蚀为主,水土流失日趋严重。水土流失主要有以下危害降低土壤肥力,加剧旱洪灾害尤其是湖区的洪涝灾害,降低水利工程效益和阻碍水上交通。由此可见,水土保持工作不仅关系到湖南山区的经济发展和广大山区人民的脱贫致富,还关系到保护环境、资源和洞庭湖区的长治久安问题。关键词水土流失;危害;水土保持;措施;湖南省中图分类号S1511文献标识码ASOILANDWATERLOSSANDITSDANGERSINHUNANPROVINCEHEJIANLINDEPARTMENTOFGEOGRAPHY,XIANGTANNORMALUNIVERSITY,XIANGTAN,HUNAN411201,CHINAABSTRACTSOILANDWATERLOSSAREAINHUNANPROVINCEHASINCREASEDTO44104KM2ATTHEMOMENTFROM187104KM250YEARSAGOTHATIS208OFALLAREAINHUNANPROVINCETHATSOILANDWATERLOSSISBECOMINGSTRONGERDAYBYDAYANDHASTHEMAINFOLLOWINGDANGERSTOREDUCESOILFERTILITY,TOAGGRAVATEFLOODANDDROUGHTDISASTERSESPECIALLYFLOODINDONGTINGLAKEAREA,TOREDUCEBENEFITOFWATERCONSERVANCYPROJECTSANDTOBLOCKTHEWATERTRAFFICTHUS,SOILANDWATERCONSERVATIONWORKSARERELATEDTONOTONLYECONOMICDEVELOPMENTOFMOUNTAINAREAINHUNANPROVINCE,BUTALSOENVIRONMENTALANDRESOURCESPROTECTION,ANDTHESAFEANDRICHINDONGTINGLAKEAREAKEYWORDSSOILANDWATERLOSS;DANGERS;SOILANDWATERCONSERVATION;COUNTERMEASURE;HUNANPROVINCE湖南省地处云贵高原向江南丘陵、南岭山地向江汉平原的过渡地带。全省总面积2118万KM2,境内地形起伏,山地丘岗面积占全省土地面积的80,地质构造复杂,易蚀土壤广为分布。全省雨量充沛,暴雨强度大,水土流失潜在因素十分活跃。再加上农业生产活动以及政策偏颇对水土资源保护的忽视,造成湖南省水土流失日趋严重。水土流失日趋严重,大大加重了湖南特别是洞庭湖区的洪涝灾情。20世纪90年代以来,湖南连年洪涝,严重影响了全省经济的发展13,究其原因,纵然有气象、雨量、“四水”顶托、人为设障等多方面因素,但湖南和长江中上游严重的水土流失所带来的后遗症生态恶化和大量泥沙下淤,致使塘库、湖泊、河流、洪道淤塞等不能不为其中的重要原因。因此,分析研究湖南省水土流失及其危害甚为必要。1湖南水土流失概况20世纪50年代湖南全省水土流失面积为187万KM2,仅占全省土地总面积的9左右。之后,湖南省水土流失面积呈剧增之势,至20世纪80年代初水土流失面积已扩展到440万KM2(据1989年全国卫片解译,湖南省水土流失面积为471万KM24),占全省总面积的20856,其中轻度流失面积占474,中度流失面积占324,其余为强度、极强度与剧烈流失面积。湖南省水土流失,从形态上区分以面蚀为主,占流失总面积的95,沟蚀、崩塌等重力侵蚀次之,约占5;从地类区分以林地为主,草荒地次之,其余为坡耕地,其比例分别为林地占6214,草荒地占2113,坡耕地占1673。湖南省水土流失除安乡、南县2个纯湖区县份外,其余县(市)均有不同程度的水土流失。水土流失面积在1000KM2以上的有9个,分别是宁乡县、衡南县、安化县、慈利县、新化县、溆浦县、VOL9NO3贺建林湖南省水土流失及其危害267永顺县、龙山县和桑植县;流失面积在6001000KM2的县(市)有16个,主要分布在湘中低山丘陵和湘西北与湘西山地;流失面积在600KM2以下的有65个。按照各县水土流失面积比率和所占山坡面积的比率,结合各地发生水土流失的潜在因素及危害程度,可将全省水土流失县(市)分为严重、中度、轻度三种类型。严重县(市)25个,占278,中度县(市)29个,占322,轻度县(市)36个,占40。进一步分析得到,湘西北、湘西武陵山区和湘中红壤丘陵区是湖南省水土流失最为严重和集中的区域,也是湖南省水土流失治理的重点区域。湖南省水土流失在“四水”水系中的分布以湘水流域为最大,而以澧水流域分布比率为最高。各流域多年平均输沙量约为3300万T,其中湘水占356,资水占87,澧水占194,沅水占275,其他水系占88。河流挟沙率以澧水最高,平均含沙量约为044KG/M3。2湖南省水土流失的发展趋势湖南省地处亚热带季风湿润气候区,暴雨多,强度大,易蚀土壤广为分布,森林资源分布不均,林种结构单一,在人为因素的诱发下,极易产生水土流失,随着人口的急剧增长,经济的高速发展,供需矛盾突出,导致森林砍伐过度,毁林开垦,加上开矿、采石、筑路等基本建设忽视水土保持,损毁地面植被,使湖南省水土流失呈急剧发展之势。据资料分析,1949年以来,湖南省年均水土流失发展速度为159,治理速度为054,每年生产建设造成新的流失面积约为600KM2,据此推算,现在湖南省水土流失面积应为54万KM2。3水土流失的危害美国康乃尔大学皮门特尔教授指出“土壤侵蚀是世界上第一号环境问题”。在湖南,水土流失同样是恶化生态环境的头号问题,给当地农业生产、群众生活和湖南省国民经济持续发展造成严重影响,其危害主要表现在以下几个方面。31破坏土地资源,降低土壤肥力湖南省是一个以山地丘陵为主、兼有岗地、平原和水面的地貌类型区,其中山地丘陵面积占全省土地面积的7022。山地丘陵极易产生径流冲刷,特别是毁林开荒的坡面,由于破坏了植被,刨松了土层,水土流失甚为剧烈,往往垦种35年后,因地力下降不得不丢荒。陡坡地冲刷,数十倍甚至数百倍于自然成土的速度,致使土壤日益变瘦,土层越种越薄,乃至基岩裸露。丘陵区则因表土长期经受剥蚀,土壤也变得非常瘦薄,尤以紫色砂页岩地区为突出,如湘中的衡阳盆地、湘西的麻阳盆地等许多山头表土已冲刷殆尽。由于大量的表土流失,土壤中的有机质减少,无机养分被淋溶,导致地力衰竭,土地日益退化。以湘中红壤水土流失区为例,强度流失区的有机质、全氮、全磷分别为原来土壤的126、167、662。据湖南省水利水电厅统计,全省每年土壤侵蚀总量约17亿T,相当于损失533万HM2耕地的耕作层。折算为每年损失有机质达248万T,损失全氮10万T,全磷90万T,全钾173万T,相当于全省化肥施用量的24倍。因此,土层逐年变薄,肥力下降,产量降低(尤其是旱土作物)78。据调查,全省因土壤侵蚀沦为石山的面积为3733万HM2,年减产粮食14亿KG。32破坏水资源平衡,加剧旱洪灾害森林和表土均为地面的巨大蓄水库,由于林草植被的减少和土层不断减薄,导致其水源涵养能力显著下降,从而破坏水资源平衡。据水保专家介绍,根据不同土层厚度的持水量和产沙量计算,在蓄满产流条件下(土壤饱和持水量以50计),当降雨量为100300MM时,无明显侵蚀土壤(土层1M)、轻度侵蚀土壤(土层075M)和中度侵蚀土壤(土层05M)可全部蓄水于土中,而不产生地表径流;在超渗产流情况下,当降雨量为300MM时,从轻度侵蚀土壤即开始产流,并随着侵蚀程度增加(即土层减薄),地表径流量也相应增加;在裸岩情况下,几乎全部降雨以径流方式流走。湖南省因暴雨强度大,超渗产流普遍发生,特别是在土层浅薄的侵蚀劣地和裸岩面积较大的红壤地区,径流系数大。暴雨季节,不仅产流强度增加,而且产流速度加快,导致河川径流暴涨暴落,加剧洪涝灾害发生。同时由于侵蚀河沙淤塞河道和湖泊水库,抬高洪水水位,大大减少河湖水库行洪蓄洪能力,致使洪枯流量比加大。由于泥沙大量淤积,使得洞庭湖盆日益萎缩,河床每年抬高35CM。洞庭湖50A来,泥沙淤积总量已达50亿M3。湖底平均淤高1M多,天然湖泊面积已缩小一半,蓄水容积减少近40,调蓄能力已不及1949年的50,洪峰水位居高不下,洪水泛滥成灾,生态环境恶化911。随着水土流失的扩大和加剧,水资源的流失和枯竭日趋严重,水源问题已成为农业生产的巨大威胁。集中表现在旱灾日益突出。20世纪80年代每年旱灾面积持续在53万133万HM2,占各年水旱灾害总面积的60以上。1990年夏秋干旱,仅邵阳市(市管县的地级市)就有2500多条溪河断流,95的水库无水可抽,86的山塘干枯。1991年土壤与环境VOL9NO3268夏,永州市(市管县的地级市)有约40的塘库因蓄水不足,无水或缺水抗旱1。据统计,在19491998年的50A中,湖南全省仅1996年基本无旱2。由此可见,土壤侵蚀的剥蚀过程,加大了坡面年径流分配的不均匀性,而侵蚀产沙的沉积作用,又加剧了河流湖库年径流分配的不平衡性。这样既使土地抗旱能力减弱,加重旱情,同时又使洪涝灾情加剧。33淤塞湖泊、水库、池塘与渠道,缩减工程寿命,降低工程效益随着水土流失的加剧,湖泊、水库、池塘与渠道的淤塞越来越严重,缩短了工程寿命,降低了工程效益。1949年以来,全省因淤积减少库容557亿M3,相当于5座大型水库(全省1999年底有大型水库19座)的库容,等于年减少灌溉效益733万HM2。如耒水白鱼潭水电站,1960年建成运行29A,坝前淤沙达4000万M3,损失库容143,曾一度堵死发电管道。全省小型塘坝的淤积则更为严重。致使洞庭湖每年约有0984亿M3泥沙沉积于湖底,湖底平均淤高37CM/A,河湖洲滩以平均4000HM2/A的速度扩大12。洞庭湖1949年天然水域面积为4350KM2,容积为293亿M3,到1997年面积萎缩为2145KM2,容积减少到174亿M34、11。即48A间湖泊的天然水域和容积分别减少5069、4061,平均每年以459KM2和248亿M3的速度萎缩。近50年来洞庭湖共淤积泥沙50亿M3,水位抬高2M以上,把新中国成立以来百万劳力奋战加高大堤2M多的业绩全部抵消。现有大堤只能抗御十年一遇的洪水。西洞庭湖还只能抗御三到四年一遇的洪水1。34淤塞溪河,抬高河床,阻碍水上交通水土流失使大量粗颗粒泥沙淤积于山溪河道,使河床抬高,影响水上交通。1967年前后10A比较,湘江入湖泥沙增加397,资江增加560,沅江增加15,澧水增加100。湘江支流蒸水的上游河床已出现了“河上河,桥上桥,路上路”的奇异景象7。据交通部门统计,湖南省水运通航里程由1965年的16000KM减少到80年代初的10000KM,年货运量由29108T减少到80年代初的26108T。如涓水、捞刀河、新墙河、汩罗江、蒸水、沩水上游以及隆回辰水、新邵石马江、安化沂溪等溪河,解放初期均能通行船只,现在完全停航了。据1999年湖南省统计年鉴统计,1998年水运旅客仅占全年所有旅客运量的158,而水上货运仅占全年所有货运总量的611,假设用这个比例与1995年的相比,则分别下降了17和14;如与解放初期相比,差距更大。35入湖泥沙剧增,湖底抬高,湖容缩小,导致湖区洪涝灾害频繁由于长江上游和湖南四水中上游严重的水土流失,洞庭湖以3倍于鄱阳湖、7倍于太湖的速度淤积,湘江在洞庭湖的出口已由望城县靖港推进到洞庭湖的荷叶湖,沅江的出口则由汉寿县围堤湖延伸至目平湖的坡头一带,大大降低了行洪能力,抬高了四水尾闾的洪峰水位。近10年来(19901999年),洞庭湖区除1990、1992、1997年外,共发生7次较大与大型洪涝灾害,年出现几率为70,大大高于此前洪涝灾害发生的几率。这10A,湖区降水量和洪峰流量并没有1954年的大,但其不少江段洪水位要比1954年的高,灾情大都较1954年惨重16。1996年与1954年作比较,1996年的平均降水量,各时段的总降水量均未超出1954年;致洪暴雨的时间跨度,1996年暴雨天气过程仅持续20D,也不及1954年,且雨季推迟20D;以洪水规模而论,七里山从起涨至峰顶入湖水量、存湖水量均不及1954年,但其上涨的幅度(743M)却比1954年增大271M,峰顶水位超1954年076M;最大1D、3D、7D、15D的总入湖水量不及1954年,其中3D、7D的出湖水量各1079108M3,2407108M3,分别比1954年偏少37108M3及158108M3,而七里山同期平均水位(3520M,3496M),却依次壅高084M和050M。由于呈上通下阻,内外夹击之势,导致洞庭湖7月2日21日存湖水量2567108M3,超过其1780108M3容积的40水量,在迫使湖区堤垸多处溃决的情况下,各站洪水位仍超历史,且成灾时间长、洪灾面积大。在这次高洪水位期,一线大堤有2691KM的洪水位超历史最高水位050200M。在这次洪涝灾害中,沅江共双茶垸、南县华阁垸和华容县团洲垸水淹7583D,这年因洪水袭击而死亡651人,同时给溃堤前抢救粮食和财产带来巨大困难。1996年洪涝灾害直接经济损失达30364108元,比1954年大45倍,占湖南灾害损失的602。而且此次洪涝灾害具有明显的放大性,因次生灾害所造成的损失占全区洪涝灾害直接经济损失总额的2684。“小流量、高水位”和“小洪水,大防汛”几乎成为近10A来湖区洪涝灾害和防汛抗洪的普遍规律。4水土流失防治策略与措施湖南省水土流失严重,危害深远,水土保持工VOL9NO3贺建林湖南省水土流失及其危害269作不仅关系到湖南山区的经济发展和广大山区人民的脱贫致富,还关系到保护环境与资源和洞庭湖区的长治久安。湖南省水土保持的策略与措施主要有三点。一是广泛开展植树造林,通过封禁、退耕、种树植草等措施,初步恢复流域内乔灌草相结合的多层立体植被,增加土壤入渗率和拦蓄地表径流的能力,减轻地表侵蚀。在丘岗山地进行山水田林路综合治理与开发,平坦荒地引水造田,缓坡开梯带种果茶,陡坡丘顶植树种草,丘陵草山放牧牛羊,做到山顶戴帽子,山腰系带子,山脚穿靴子,使千千万万个“绿色水库”遍布三湘大地。二是控制水土流失,通过修建拦沙坝、挡土墙、围山圳、水平梯田等工程,堵住主要沙源,使下游的河床增大行洪断面,减轻河道淤积。三是阻止水土流失,在深入开展“山江湖库工程”、“碧水蓝天工程”和“长江中上游防护林体系工程”的过程中,在河流两岸5001000M范围内和水库周围、环湖山岗建立茂密的多层植被,在水域周边裸露的地表修建硬质护岸,有效地阻止水土流失5。在长沙(靖港)至湘潭、株洲湘江河岸约100KM的地带,建立高标准的风光带,把防洪大堤、公路、防护林带融为一体,把航运、陆地、发电、灌溉、防洪、生态、旅游、娱乐消闲、房地产业进行综合开发,使之成为连接长株潭三市经济文化发展的纽带。参考文献1贺建林湖南省水旱灾害及其时空分布J长江流域资源与环境,1997,621871922贺建林近50年来湖南省旱洪灾害及其时空分布J灾害学,2000,15162663庞道沐关于洞庭湖治理的八个问题特大洪灾后的思考N湖南日报,1996090844郑泽厚对长江上中游流域生态重建问题的思考J农村生态环境,1999,15311135杨正午,储波植树种草,保护环境,减灾防灾N中国减灾报,1999060816湖南省农业区划委员会湖南省农业区划3M长沙湖南科学技术出版社,19863103537肖自心湖南省生态环境灾害与发展趋势J生态学杂志,1996,15151608谢炳庚,李晓青湖南省土地退化初步研究J热带地理,1997173809贺建林洞庭湖湿地生态现状与农业开发J地理学与国土研究,1999,152566010贺建林,张光贵,卜跃先洞庭湖区农业生产条件演变趋势分析J长江流域资源与环境,1996,5216617111王克林洞庭湖区湿地综合资源管理与复合生态系统建设J农村生态环境,1999,1521712贺建林,杨友孝,曹明德,等洞庭湖区湖洲生态建设初探以沅江市湖洲为例J湖泊科学,1998,1047782
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