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第十三章 土地整治规划
土地整治系指改变土地利用的不利生态环境条件的综合措施。土地整治规划是指为了使土地资源得以永续利用旨在创造土地生态环境所采取的途径和措施的总体安排。一般来讲, 土地整治类型有水土流失地、 盐碱地、 沼泽地、 风沙地、 红黄壤低产地和海涂的整治。
第一节 水土流失地整治规划
任何陆地, 几乎不存在绝对无侵蚀的土壤。严格的说, 当其侵蚀量超过成土速度, 或土壤的生产能力降低, 即超过了永续利用的准则所能允许的侵蚀速度, 才称为土壤侵蚀。以水为主要侵蚀动力的称水土流失。根据土壤学家的估计 在30年内形成25mm土层的成土速度, 大约相当1．8t／( hm2·ａ) , 为侵蚀极限即侵蚀标准。国际上一般认为200～1 lOOt／( hm2·ａ) 为土壤允许流失量范围。中国原水利电力部颁发《关于土壤侵蚀类型划分和强度分级标准的规定(试行)》中指出: ”由于各流域的成土自然条件的差异, 可按实际情况确定土壤允许流失量的大小, 能够从200、 500、 1 000t／( hm2·ａ) 算起, 但不得小于200或超过1 000t／( hm2·ａ) ”。就是说, 在允许侵蚀范围内能够不采取水土保持措施, 超过了允许范围一定要采取水土保持措施。
一、 水土流失地现状调查
经过调查了解和掌握该地区水土流失的程度, 分析产生的原因, 以及当地的经济状况和进行整治的能力, 为编制规划提供依据。
水土流失测定的方法较多, 如野外进行坡面、 沟道典型地区侵蚀量调查, 利用小型水库和坑塘的多年淤积量进行推算, 最好获得下游水文站的输沙量资料, 淤积量和输沙量之和为上游小流域面积的侵蚀量。一般可根据水土保持试验站实测坡沟泥径流资料进行分析和采用”通用土壤流失方程式”进行计算。
通用土壤流失方程式由魏斯曼于1961年提出, 1963年被美国土壤保持局确认。其公式如下
A＝R×K×L×S×C×P＝R K L S C P
式中: A——单位面积的土壤侵蚀量(t／hm2); R——降雨因子; K——土壤可蚀性因子: L——坡长因子;
S——坡度因子; C——林地管理因子; P——土壤保持措施因子(如梯田耕作、 等高带状耕作)。
二、 水土保持生物措施规划
水土保持生物措施是解决水土流失问题的根本措施之一。经过植被保持水土, 降低地面径流。在”通用土壤流失方程”中, C值的变化范围从0．001到1(0．001代表管理很好的茂密森林, 1代表无草的休闲地)。因此, 经过植被管理, 可把侵蚀量降低到0.001。
不同植被类型, 其保水能力不同。在100～200的坡地上, 在不同植被类型下, 径流造成雨水损失的百分数见表13-1。
表13－ 1 径流损失占降雨量的比重 单位: ﹪
项目 比重
裸露的休闲地 30～35
轮作的一年生农作物 7～12
项目 比重
  草地(永久性)   5～10
阔叶林 23～

从表13-1雨后径流量的减少顺序能够看出: 林地和草地径流量较小。因此, 解决水土流失地区的水土保持问题及水土保持生物措施, 应着重从种草种树方面去考虑。
水土流失地区植树种草主要有: 水土保持林、 水源防护林和护堤护岸林几种类型, 并结合具体情况种草。
1．水土保持林的配置 水土保持林具有减轻地表径流速度, 使水分大量渗入土层变为地下水, 以及利用树木根系固结土壤等作用。造林时应根据不同的地貌部位进行布局, 一般有分水岭防护林、 水流调节林和沟谷防护林等类别。
(1)分水岭防护林 分水岭防护林主要配置在丘陵区的”梁”和”峁”上。营造这种防护林, 可控制径流起点, 涵养水源, 防止侵蚀发展与保护农田。根据梁峁类型及土地利用特点, 分水岭防护林有以下两种情况: 顶部浑圆形梁峁防护林(图13-1)和顶部尖削分水岭防护林( 图13-2) 。
(2)水流调节林 为了防止地表径流破坏作用的扩大, 并使之转化为地下水, 在坡耕地上每隔一定距离配置具有特殊功能的水流调节林, 使地表水受到阻滞, 以减低流速, 分散水坡和增加渗透以防止冲刷, 并减少进入溪流中的泥沙量( 图13—3) 。根据斜坡地形起伏的不同, 林带配置可分为以下四种形式: 凸形坡、 凹形坡、 直线坡和阶梯形坡( 图13-4) 。
图13-2 顶部尖削分水岭防护林 水流调节林带的宽度, 在有效阻滞斜坡径流的原则下, 应尽量少占地, 一般带宽20～30m, 防护林间距为林带宽的4～6倍, 最大为10倍。林带组成为乔灌混交林。

图13-3 水流调节林 图13-4 不同坡形水流调节林
(3)沟谷防护林 在丘陵山区为防止沟头、 沟岸及沟底因受地表径流的侵蚀、 冲刷而继续塌陷下切, 并带走大量泥沙淤塞河流和水库, 在水土流失严重地区, 应沿侵蚀沟的边沿、 沟坡和沟底全部造林。沟谷防护林包括沟头、 沟岸、 沟坡及沟底造林四部分, 以减低进人沟头的水流速度, 稳定沟坡, 防止侵蚀扩张和制止沟底继续下切淤淀泥沙( 图13-5、 图13-6、 图13-7) 。

图13-5沟头防护林 图13-6沟岸防护林
作为水土保持的树种, 应具备易繁殖、 生长快、 保土能力强, 并有一定的经济价值等特点, 同时为了适应水土流失区陡坡上的立地条件, 还应有耐旱、 耐瘠薄等特点。

2．水源防护林的配置 为了防止池塘水库等水源的淤积和边坡崩塌, 应在塘库周围地区营造保护林, 以延长塘库的寿命和保护塘库的安全。水源防护林一般由库岸、 沟道和坝坡造林三部分组成( 图13-8) 。
3．护堤护岸林的配置 为了阻止河流两岸土地崩塌, 防止河水泛滥, 应结合工程治理营造护堤护岸林, 以保护附近农田和扩大耕地, 保障河流附近村镇的安全, 同时建立用材林和薪炭林基地( 图13-9、 图l3-10) 。
三、 水土保持工程措施规划
水土保持工程措施主要是经过改变局部地形、 蓄水保土和建设基本农田等一整套工程措施, 以达到制止水土流失和提高地力。这类措施的特点是实施周期短, 见效快, 但一次性投资较大和用工多。
最有效的办法是修建不同形式和不同规格的梯田。梯田的规划设计和实施是治坡工程的主要内容。
1．梯田的种类
以梯田的断面形式分类, 有水平梯田、 坡式梯田、 隔坡式梯田和波浪梯田( 图13-11) 。其中以水平梯田为主。以田坎的建筑材料分类, 有土坎梯田和石坎梯田, 其中以土坎梯田为主。以种植的作物分类, 有水稻梯田、 旱作梯田、 果园梯田、 茶园梯田、 橡胶园梯田以及其它各种经济种植园梯田等, 其中以种植水稻和旱作梯田为主。
2．梯田配置
应考虑下列条件要求:
(1)梯田一般应规划在250以下的坡耕地上, 250以上的坡耕地原则上应退耕还林还牧, 发展多种经营。
(2)配置时要统筹兼顾, 对远离水源、 村庄近的坡地, 应优先考虑修筑梯田, 这样能使梯田尽快发挥其增产效果。
(3)要注意坡地机械化和水利化。在进行梯田规划设计时, 充分利用当地一切水源发展灌溉, 合理布置灌溉渠系。一般梯田长度最好在150m以上, 有条件的可达300～400m; 山地和丘陵地形破碎也应力争达到lOOm左右。为了灌溉输水方便, 梯田的纵向应保持1／100～1／500的比降。
3．水平梯田设计
主要是确定田面宽度、 田坎高度和田坎坡度的规格。这三方面是互相联系的, 梯田的宽度和田坎的高度, 需根据原地面坡度、 土壤情况而定, 并考虑省工、 机耕和灌溉的要求。一般说来, 田面宽度要适当, 太窄了不能适应机耕和灌溉, 太宽了工程量太大, 浪费人力、 物力、 财力, 延缓建设速度( 图13-12) 。
在梯田断面要素中, 除地面坡度是客观存在的外, 其余各数值都能够经过三角函数关系求得。其断面设计从本质上看, 主要是田面宽度和田坎坡度的设计, 这两个数值确定后, 其余数据只要进行一般计算就可求得。
根据水平梯田断面图, 采用下列关系式计算:

第二节 风沙地整治规划
所谓风沙地是指气候干燥、 沙源丰富、 植被稀疏和风力大而且频繁的地区, 在风蚀下砾面残留, 细土飞扬, 沙粒在地表流动以至蔓延的土地。
一、 风沙地生物措施规划
生物措施整治风沙地是控制和固定流沙量的一项根本而又经济的措施。在风沙区栽植固沙的草、 灌木和乔木, 不但能起到长期固定流沙和防止风沙危害, 而且能生产出饲料、 燃料和材料。因此, 生物固沙能达到除害兴利相结合一举两得的效果, 应根据风沙区不同的部位选择不同的生物整治措施, 如三北防护林体系、 护村林和防风固沙林等。
1．三北”防护林体系 ”三北”防护林体系工程建设, 是作为改进相关地区农牧业生产条件, 促使生态系统良性循环和改进产业结构的关键性环节来考虑的。
”三北”防护林体系的布局是根据因地制宜和因害设防的原则, 在万里风沙线上兴建大规模的防沙林、 固沙片林; 在黄河中游黄土高原水土流失地区按山系和流域, 成片地营造沿边林、 沟头林、 护坡林、 薪炭林、 经济林和用材林; 在广大农田和基本草牧场上, 营造农田林网和基本草牧场防护林。营造新林新草时, 要尽量使其连片, 以便更好地发挥其防护效益。
2．防风固沙林 营造防风固沙林能够固定流沙, 变沙地为农牧业生产用地, 是风沙地区发展农牧业生产的重要措施。
沙漠造林不易成活或虽成活但生长不良, 必须实行乔木、 灌木和草相结合的办法, 以促进幼林正常发育。当前配合乔、 灌木的草种主要是沙蒿。具体造林方法有人工沙堆法、 拉平沙丘两次造林法( 图13-13) 和利用前挡后拉造林法( 图13-14) 。

3.护村林带 当沙漠未被固定时, 为防止流沙威胁村庄, 常在沙流边缘营造护村林带。为了防止林带被流沙埋没, 采用高杆造林或使林带距沙丘有一定距离, 待沙丘移动至林带时, 林木已长高, 不怕沙埋。林带距离L由下式求得:

式中: L——林带距沙丘的距离(m); H——沙丘高度(m); S——林木每年生长高度(m／ａ); V——沙丘每年前进速度(m／ａ)。
一般林带宽20～50m, 多为乔、 灌木混交紧密型结构, 树种与农田防护林相同, 以杨、 柳、 沙枣为主, 灌木选用各种适生品种。
二、 风沙地工程措施规划
整治沙漠的工程措施种类繁多, 中国在风沙区试验的有草方格沙障, 黏土沙障, 乳化沥青固沙, 卵石、 砾石固沙及引水拉沙等。总的来说, 工程措施都是一种临时性的措施, 需要与生物治沙措施结合。工程措施见效快, 但需要大量材料, 费工和成本较高, 一般在局部风沙严重威胁交通线和主要工矿基地的情况下可采取工程防治措施, 如草方格沙障、 乳化沥青固沙和引水拉沙。