额济纳绿洲的水土保持生态修复策略

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简介： 生态修复是一项快速恢复植被且简单易行的水土流失治理技术措施。结合水利工程开展水土保持生态修复工作，通过封育治理、加强管护等措施，使人类活动从水土流失区退出来，依靠生态的自我修复能力和光热水等自然资源恢复植被，不仅能使水土流失治理速度加快，满足社会经济发展对生态环境改善的急切需要，而且省钱省工、效益明显。
关键字：水土保持 生态修复 演替

额济纳旗位于内蒙古最西部、黑河流域下游，地理位置东经97o10′～103o7′，北纬39o52′～42o47′，土地总面积11.46万km2，南连甘肃省酒泉市，北与蒙古人民共和国接壤，有507.14公里的边境线，是西部边防重镇。

　　额济纳旗历史悠久，汉朝中央政府就开始在这里驻军戍边，文明于世的居延汉简就是额济纳旗古老文化的象征。300年前东归的土尔扈特蒙古族一部就定居在这里。新中国成立以后，为了支持国家航天事业，额济纳人民让出了最好的草场给酒泉卫星发射中心，旗政府驻地历经三次搬迁才定于达来库布镇。2003年10月15日，神舟5号就是从这里发射的。

　　气候干旱且多大风，多年平均降水37mm，生产生活用水主要依靠黑河来水，由于近年来黑河中游过量拦蓄引用河水（见表1、2），导致额济纳旗生态环境出现危机，土地退化沙化严重，成为我国主要的沙尘源地。

　　表120世纪不同年代狼心山水文站年径流量对照表单位：亿m3

年代5060708090径流量8.667.46.536.643.47

　　表2黑河中游水资源开发利用状况单位：万m3

年代194919541958196319681973197819851995水库21033435478939598蓄水量179825496519189502018627885335243604445670

　　2000年5月12日，中央电视台播出专题栏目“新闻调查”——《沙起额济纳》，披露了额济纳旗生态环境恶化的现状及其严重危害，从此额济纳成了全国关注的焦点。党中央对黑河水资源的分配问题高度重视，先后多次召开会议，研究黑河分水问题，最终于2000年8月21日实现了黑河历史上第一次跨省区调水。

　　2002年，水土保持生态修复试点项目开始实施。我们逐年对项目区植被生长状况进行了详细的监测，结果表明：植被盖度和生长量有大幅度提高，生态修复取得了良好的效果。尤其植物群落的演替与水土保持生态修复关系十分密切，本文就植物群落演替规律、机理、恢复策略进行深入研究，为水土保持生态修复积累了经验。

　　1、植物群落演替规律

　　1.1土壤与植被现状分布

　　灰棕漠土广泛分布于东西戈壁、沿河两岸的波状平原上，土壤养分低，其植被类型属于旱生、超旱生荒漠植被，优势种群有膜果麻黄、红砂、梭梭、霸王等，盖度在3%以下。

　　林灌草甸土分布于沿河两岸阶地、湖盆洼地，并且和河岸固定、半固定风沙土插花分布，有机质积累较多、养分含量较高，是粮食生产、放牧、打草基地。植被有胡杨、红柳、沙枣、苦豆子、芦苇、芨芨草和少量冰草、针茅、蒿类，植被盖度在40%左右。绿洲内分布有大小十几个湖泊，原有水域、湿地面积300多万亩，随着生态环境恶化现在已基本消失。

　　盐碱土分布于沿河阶地及湖盆洼地，土壤表层含有较多的可溶性盐类，对大多数植物生长产生不同程度的危害。植被以耐盐植物梭梭、盐爪爪、红柳为主，是养驼业的重要基地。

　　潮土为非地带性土壤，是本旗较肥沃的土壤，面积较小，植被为中旱生和旱生耐盐植被，优势种群有苦豆子、红柳等，覆盖度高，是重要的畜牧业生产用地。

　　风沙土分布在巴丹吉林沙漠边缘及额济纳河两岸，属难利用土地。

　　1.2植被演替规律

　　1.2.1正常演替

　　我们在生态修复项目监测工作中发现，退耕地1~3年植被优势种群为骆驼蓬、花花柴等1~2年生农业杂草。接下来苦豆子、骆驼刺等多年生草本和小灌木逐渐占据优势，因水土条件不同可逐渐演替为胡杨、红柳群落，整个演替过程10年左右即可完成。

　　　　1.2.2退化演替

　　植被的退化演替多是由于气候变化、人为活动影响而引起，气候变化及其影响是一个漫长的过程，然而人类的活动会对植被造成剧烈影响，短期内就可见明显的变化。我旗境内植被均有不同程度的退化演替，由于水资源缺乏造成优势种群胡杨、沙枣等逐渐苦死，其优势地位被红砂、白刺、骆驼刺等取代；过度放牧和不合理利用造成红柳灌丛植株矮化失去优势，苦豆子、白刺等逐渐成为优势种群，草场的饲用价值降低。

　　1.2.3恢复演替

　　恢复演替是退化演替的逆过程，其表现是当特定地段受到保护或者环境条件有所改善之后，植被由旱生、超旱生植被向中旱生、草甸植被演替，植株个体逐渐增大，覆盖度和生物量增加。在退化土地上采取灌溉和保护措施后，胡杨、红柳等物种逐渐生长起来并成为优势种群，植株密度增大、高度增加，总体生物量增加、饲用价值提高。

　　1.2.4演替规律

　　草原植被退化是不合理的管理与超限度利用在脆弱的生态地理条件下所造成的，导致植被生产力衰退、生物组成更替、土壤退化、水文循环系统改变、近地表小气候环境恶化的演替过程。因此，草原植被退化是多因素叠加作用于草原生态系统的复杂过程。

　　过大的牧压和超负荷的收割，超越了草原一些植物的再生能力，使植被的生物量减少，群落稀疏矮化，利用价值优良的草种衰减，劣质草种增生。牧区群众还采伐乔、灌木作为薪柴或筑坝材料，挖苁蓉、甘草等药材，直接或间接加速植被的退化。

　　水资源是本地草原生物群落自我维持的前提条件，缺水必然降低植被的再生能力，导致草原退化。我旗大风天气出现的频率很高，以稀疏矮化为特征的植被衰退会增强风力侵蚀作用，引起土壤流失和土壤结构恶化，这种土壤退化又会加剧植被与生态系统的退化。

　　不合理的利用草原，必将使草原生态系统自我调节功能和机制受损。过度放牧利用使家畜不可食、不喜食的植物比例增加，割草导致低矮的植物种群增长等，都是草原生态系统对过度放牧与割草等干扰作用的反馈。草原退化演替的一定阶段，尚处于生态系统自我调节限度之内，随着退化程度的加剧，超出生态系统的自我调节能力则可能导致生态系统的崩溃。

　　2、植被恢复机理

　　2.1植被恢复机理

　　植物的生长能力取决于水土光热等自然条件，在植物生长能力的范围内，合理放牧、定期平茬、割草，这样既可有效利用植被，也可促进植物繁殖和部分营养物质的循环，以达到持续利用的目的。当利用强度超过了植物生长能力，会造成生物量减少，群落稀疏矮化，利用价值优良的草种衰减，劣质草种增生。

　　从草原植物演替趋势来分析，草原利用方式、利用强度、生境变化等使退化演替的方向、退化群落的性质和特征各有所不同。植被轻度退化，优势种群尚未完全转变，当利用方式、利用强度和自然条件发生好转时，植被演替可以向良性方向发展。

　　2.2植被恢复措施

　　2.2.1生物措施

　　造林措施的植被恢复作用因树而异，灌木林对天然植被恢复作用普遍好于乔木林。乔木多属于“清道夫”型树种，林下草类物种极少，而灌木普遍属于“喜草型”树种，灌丛周围草本植物生长繁茂。

　　种草措施可以较快恢复植被，并减缓风力侵蚀。但是随着环境条件改善和人类的开发利用，适应性更强的天然物种会侵入人工草地，最终可能占据优势地位。

　　2.2.2工程措施

　　水利工程可以提高水资源利用效率，加快植被恢复。有些植物的种子有水浇灌才能萌发成长。天然草地经过灌溉后，生物量和植被盖度都有不同程度提高，群落组成也有所变化。我旗正在实施的黑河治理工程完成后，控制灌溉面积可达150万亩，占绿洲总面积的20%左右，但是水资源仍然是限制我旗植被恢复的关键因素。

　　2.2.3生态修复

　　生态修复以封育保护为主，局部地区采取灌溉、补播等辅助措施，主要依靠植被自然恢复能力，具有见效快、投入少等优点，是适合于我旗缺少资金和劳动力现状的综合措施。

　　3、生态修复成效和经验

　　3.1生态修复工作主要成效

　　七道桥胡杨林封育区从60年代开始建设，围封胡杨林20万亩，目前保护区内植被得到了恢复，大片幼林正在退化的林地上成长。黑河治理工程近期围封胡杨林30万亩，生态移民1500人，胡杨林中的牧民全部搬迁。

　　我旗正在实施的水土保持生态修复项目已取得一定成效，根据监测结果，2002年项目区内植被盖度为33.2%，产草量为25.1kg/亩，2003年分别增加到43.0% 和68.8kg/亩，增长率分别为33.5%和174.1%。2003年共完成退牧还草工程110万亩，在荒漠植被保护与生态修复方面开拓了新的治理思路和技术措施。

　　生态建设效益明显，2000~2003年连续圆满完成黑河调水任务，干涸了42年的西居延海也于2003年9月24日进水；生态环境有所改善，水土流失和荒漠化得到缓解，沙尘暴发生频率减少；农牧民人均收入不断增加，2003年达到3348元，比2002年增加30%以上。

　　3.2主要做法和经验

　　3.2.1科学管理和利用水资源

　　水是生命之源，在干旱的绿洲内水更是珍贵无比。然而，多年来黑河中游地区大量开发利用水资源，挤占了下游的生态用水，导致我旗大面积天然植被枯死。据统计，20世纪50年代，居延绿洲分布有胡杨、沙枣林80多万亩，红柳灌木林225万亩。2002年普查资料显示，现存天然胡杨残林46万亩，沙枣残林6万亩，红柳林124万亩，40多年来乔灌林年均减少4万亩左右。根据我局多年观测资料，20世纪80年代以来地下水位年均下降6cm，东河各支流末端地区已经降至5m以下，个别地段超过6m，植被完全枯死。

　　20世纪90年代狼心山下泄水量年均只有3.47亿m3，我旗灌溉面积只能维持30万亩左右，为了有效利用水资源、最大程度保护绿洲，采用了年际轮灌的措施。具体做法是将绿洲划分为若干轮灌区，根据上游来水状况对绿洲进行有计划的轮灌。

　　根据《黑河近期治理规划》，正常水文年份正义峡下泄水量9.5亿m3时，狼心山断面入境水量为5.34亿m3，每年可人工滋润灌溉天然草场143万亩，占现有绿洲面积499.2万亩的28.6%。通过轮灌等措施，可以使绿洲大部分得到有效灌溉，植被得以恢复。

　　科学管理和利用水资源就是要推广节水灌溉，执行灌溉定额标准。过去额济纳旗一直采用打坝串灌的方式，有利于补充地下水，维持沿河植被的正常生长，但是耗水量比较大，达到500m3/亩。改进的打埂串灌方式，缩小了埂间距，提高了灌水效率。胡杨林区采取沟灌的方式，既能够提高水资源的利用率，又能促进胡杨林的更新、复壮。地形起伏不大的灌草植被，采取一定的工程措施发展畦灌。根据1990年《额济纳旗流域水资源优化利用暨荒漠草原灌溉实验研究报告》的研究成果，确定打埂串灌灌溉定额为330 m3/亩，畦灌灌溉定额为100 m3/亩，沟灌灌溉定额为50 m3/亩，灌溉水利用系数为0.5~0.6。饲草料基地、基本农田可推广喷灌、滴灌、渗灌等节水灌溉方式，具体做法和定额标准有待于进一步研究。

　　3.2.2加强管护

　　科学管理是保护绿洲切实可行而且行之有效的办法，管理包括对人、畜、草管理，最终目的是实现草畜平衡。牲畜受牧民支配，因此重点在于对人的管理，即要对广大农牧民进行科学的指导和必要的行政管理，通过管人来达到管畜的目的。我旗将胡杨林中的牧民1500人和他们的牲畜全部搬迁出来，指导、鼓励他们发展舍饲并调整产业结构，改变过去那种靠天养畜的单一粗放型生产经营结构，尽快走上致富之路。

　　对现有植被的管护是必不可少的，通过围栏封育加强对天然植被的保护，实行划区轮牧来减轻草场利用强度，禁止乱伐滥采、毁林开荒等破坏植被的行为，通过退耕还林、退牧还草等措施促进植被恢复。生态修复示范区内聘用专职管护人员，加强区内巡逻管护，其他保护区按土地权属将责任落实到具体牧户，政府给予科学指导和政策支持。

　　加强管护还要注意病虫害防治与火灾的预防。我旗病虫害少，对天牛等害虫几乎没有天敌，一旦引进这些害虫，损失将十分严重，旗政府制定政策，禁止工程施工单位使用杨、柳等木材，以阻断天牛入侵途径。我旗天气干燥，发生雷火的可能性极小，只要加强农牧民群众的防火意识，火灾是完全可以避免的。

　　3.3.3政策支持

　　阿拉善盟盟委、行署制定了一系列优惠政策支持生态移民，包括贫困户搬迁当年免征各种农业税；牧区少数民族搬迁户安置费高于其他搬迁户30%；移民所分土地属集体所有，农户承包经营，承包期为30年，从迁入当年起，十年内免征农业税、特产税；从住房、教育、经济上帮助移民户，并保证移民专项资金和配套资金的投入。

　　3.3.4制度建设和组织管理

　　旗委、政府组织有关部门制定了《额济纳旗生态修复保护条例》、《乡村水土保持封育保护乡规民约》、《乡村封育保护人员职责管护办法》、《封育保护奖罚制度》等各种规章制度，并加大宣传力度。聘用责任心强的农牧民担任管护人员，负责封育区的保护和相关制度的落实，林业监察、水政监察等部门监督检查制度的实施情况。

　　为保证水土保持生态修复的顺利实施，成立由主管旗长任组长，农牧、林业、水务、土地等局领导任副组长的项目建设领导小组；在旗水务局设立生态修复保护办公室，工作成员为水务局技术人员，具体负责协调各部门的关系。

　　开展行风评议、自查和民主测评等活动，接受人民群众和人民代表的监督，广泛征求社会各界的意见和建议，不断改进工作中存在的问题，尤其对群众反映强烈的水资源和草场利用方面的问题，加大工作力度，认真予以解决。

　　3.3.5投资管理

　　我旗近年来生态环境恶化严重，草场生产能力降低，牧民生产生活比较困难，无力投入资金；地方财力有限，也难以筹措项目资金，大部分投资都依赖于中央财政和国债资金。项目资金管理实行“三专一封闭”制度，在项目办设立财务专户，建立专帐，配备专门财务人员，开支由项目办主任审定并审签，资金实行封闭运行。为保障建设项目的质量和进度，推行项目法人制、招投标责任制和建设项目监理制；项目建设完成后，严格组织验收。

　　4、存在的问题与建议

　　4.1工作中存在的不足

　　4.1.1水资源可用量少、管理难度大

　　我旗境内河道宽浅，河床基质疏松，输水过程中蒸发渗漏损失严重，从狼心山到达镇输水损失在2亿m3左右，实际可用水资源量很少。

　　我旗闸多渠少，无控制性蓄水工程，来水与需水在时空上存在突出的矛盾，来水规律性差加上用水季节农牧民抢水争水，水闸及坝堰被水冲毁或漫顶的事件常有发生。而且打坝维修年均动用土方30万m3左右，对100多名水利职工和1500灌区劳力来说是沉重的负担。

　　4.1.2人口稀少、经济基础薄弱

　　我旗地域辽阔但人口极为稀少，经济基础薄弱。每年的生态建设需要投入大量的资金和劳力，超出了我旗政府和人民的承担能力，所以每年都需要中央投资。本地的工程建设项目主要依靠外来民工，2004年民工使用量将超过2万人，多于我旗常住居民。

　　4.1.3基础资料和技术力量不足

　　我旗基础地理资料十分缺乏，现有资料分散保存在农牧、林业、水务、气象各局和草原站等单位，不能集中使用，其综合利用价值也难以实现。各单位独立作业，技术人员知识结构单一而且交流与合作不足，工作效率和效果不佳。

　　4.2 建议

　　4.2.1加快黑河工程和内蒙输水总干渠建设

　　黑河工程和内蒙输水总干渠建成后，将大大提高输水效率，提高向额济纳旗输水总量和实际可利用水量。在建设过程中应确保质量，工程量浩大，需要投入巨额资金，地方政府难以维持其正常运行和维修费用，还需要中央财政的不断支持。

　　4.2.2加强各部门间的协作和资源共享

　　水土保持生态修复涉及很多学科，需要进行大量的监测工作和各种因子变化的综合分析，更需要各部门技术人员和行政职能的通力配合，才能收到最佳效果。各部门的基础资料集中使用，有利于工作的开展和发挥这些资源的综合价值。

　　无论国内外各科研机构来旗考察、科研，均应给地方留下相关资料、成果，为地方社会经济发展服务。地方科技管理部门应在尊重知识产权的前提下，协同相关业务部门，充分、合理利用这些成果。

　　4.2.3确保黑河分水方案的约束力和权威性

　　黑河是一条省际河流，长期以来水资源管理存在着严重的问题。为了进一步加强流域综合治理和水资源统一管理，确保居延绿洲生态用水，特别是确保黑河水资源管理的一些规章、制度和授权的约束力、权威性，应将黑河水资源管理的规章、制度和有关授权以法律法规的形式予以明确。只有解决好黑河水资源管理问题，才能解决居延绿洲生态危机，保障边疆地区长治久安和民族团结、社会稳定。

　　参考文献

　　1、刘钟龄等，内蒙古草原退化与恢复演替机理的探讨，干旱区资源与环境，2002.16（1）[84-91]。

　　2、刘钟龄等，内蒙古草原植被在持续牧压下退化演替的模式与诊断，草地学报，1998.6（4）[244-251]。

　　3、申元村、陆永华，盐池半荒漠风沙区草场演替及定向改造，干旱区资源与环境，1995.9（2）[62-69]。

　　4、孙海群等，草地退化演替研究进展，中国草地，1999.1[51-56]。

　　作者简介：

　　乔茂云，1961年生，水利高级工程师。

　　王庆，1981年生，北京林业大学水土保持与荒漠化防治专业硕士研究生，“大学生志愿服务西部计划”2003年志愿者。