陜西省丹漢江流域水土保持環(huán)境效應(yīng)與生態(tài)安全評(píng)價(jià).pdf

1、陜西省丹漢江流域是南水北調(diào)中線工程的主要水源區(qū),水土流失情況十分嚴(yán)重。近年來,國家加大了南水北調(diào)中線工程水源區(qū)的水土流失治理力度,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生了顯著的影響。本研究以陜西省丹漢江流域重點(diǎn)水土流失治理區(qū)為對(duì)象,采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、野外調(diào)查、樣品采集、室內(nèi)分析、小區(qū)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)資料收集和數(shù)學(xué)分析等多種方法,開展水土保持情況下的環(huán)境效應(yīng)研究和生態(tài)安全評(píng)價(jià),以期提出可行、有效的治理對(duì)策,為在陜西省丹漢江流域?qū)嵤┧亮魇е卫硖峁┘夹g(shù)支持和決

2、策依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)分析了陜西省丹漢江流域重點(diǎn)水土保持工程實(shí)施情況,并進(jìn)行了水土保持適宜性評(píng)價(jià)。1980年代以來,陜西省丹漢江流域水土保持工程的實(shí)施范圍逐步擴(kuò)大、治理任務(wù)和投資量增加、單位面積投資和中央投資比例提高;工程的治理措施逐漸配套,效益越來越顯著。從“長治”1期到7期工程,水土保持工程綜合評(píng)價(jià)分值EI一直處于波動(dòng)變化,到“丹治”1期工程時(shí)EI值急劇提高,顯示出“丹治”工程較強(qiáng)的適宜性。
　　(2)揭

3、示了土壤侵蝕和土地利用的地貌分布特征和響應(yīng)關(guān)系。寧強(qiáng)、石泉、商南縣的水土流失程度較高,土壤侵蝕以輕度和中度為主。不同坡度、高程、起伏度的水土流失面積比例和土壤侵蝕綜合指數(shù)、土壤侵蝕強(qiáng)度呈單峰分布。平地的水土流失面積接近0,不同坡向的水土流失面積比例和土壤侵蝕綜合指數(shù)差異不顯著。
　　商南縣的土地利用類型以林地和牧草地為主,其次為耕地,其它土地利用類型所占比例較小。土地利用類型多樣化指數(shù)隨坡度的增大、高程的上升和起伏度的增大而顯著下

4、降。
　　商南縣微度、輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈侵蝕的土壤主要分布在林地和牧草地,劇烈侵蝕的土壤侵蝕主要分布在耕地和林地。土壤侵蝕的分布范圍主要在林地、牧草地和耕地。侵蝕程度最大的土地利用類型為牧草地、園地和林地。
　　(3)分析了典型水土保持措施的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。陜西省丹漢江流域坡耕地退耕后植被演替的階段依次為:一年生草本群落→多年生草本群落→灌草群落→喬灌草群落。形成多年生草本群落約需2~5a,形成灌草群落約需7~10a,形

5、成喬灌草群落約需30a以上。南坡和北坡不同類型退耕地的植被演替階段相同,但物種多樣性指數(shù)略有差異。隨著退耕年限的增加,南坡物種多樣性指數(shù)總體上是先下降后上升;而北坡物種多樣性指數(shù)先呈波動(dòng)上升,但在退耕30a時(shí)略有下降。
　　商南縣不同土地利用類型土壤的物理性質(zhì)變異較小,而化學(xué)性質(zhì)變異較大。坡耕地土質(zhì)疏松,養(yǎng)分含量較高,是非點(diǎn)源污染主要策源地。隨著坡改梯治理年限的延長,土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)逐漸穩(wěn)定,顯示出保土保肥的作用。商南縣土壤可蝕

6、性K值平均為0.347。
　　沿土壤剖面向下,梯田和坡耕地的土壤可蝕性K值變化不明顯,而棄耕地、林地、草地、園地的土壤可蝕性K值呈波動(dòng)上升。隨著治理時(shí)間的延長,梯田土壤的可蝕性K值呈現(xiàn)出先略有升高,然后逐漸降低的趨勢(shì)。
　　“丹治”工程治理后,項(xiàng)目區(qū)坡耕地比例明顯降低,梯田和林地比例明顯提高,園地、荒草地、居民地、水域和其它用地的比例基本未變。土地利用結(jié)構(gòu)得以合理調(diào)整。土壤養(yǎng)分總量由容易流失的坡耕地和荒草地轉(zhuǎn)入不易流失的梯田

7、、林地和園地。梯田、林地和園地中的土壤養(yǎng)分總量增加明顯,小流域的養(yǎng)分總量變化不大。
　　(4)分析了坡耕地水土流失與養(yǎng)分流失的關(guān)系,估算了陜西省丹漢江流域水土保持前后水土流失和非點(diǎn)源污染的總量,并進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值評(píng)價(jià)及水土保持效益預(yù)測(cè)。石泉縣監(jiān)測(cè)小區(qū)中泥沙含量和雨強(qiáng)、徑流中全氮含量和硝態(tài)氮+銨態(tài)氮含量、泥沙中全氮含量和硝態(tài)氮+銨態(tài)氮含量均呈一元多項(xiàng)式相關(guān)。坡耕地的泥沙含量、泥沙中的全氮含量明顯高于荒草地,而坡耕地徑流中的全氮、泥

8、沙中的全磷含量小于荒草地。徑流中全氮含量遠(yuǎn)超地表水Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),銨態(tài)氮含量符合地表水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),全磷符合地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),硝態(tài)氮含量小于集中式生活飲用水地表水源地準(zhǔn)限值。泥沙中養(yǎng)分含量遠(yuǎn)高于徑流中養(yǎng)分含量。在坡耕地表面,非點(diǎn)源污染物主要是隨泥沙流失。
　　2006年和2010年水土流失經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值分別為185.674億元和154.109億元。土壤養(yǎng)分流失的經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值占總量的97.59％。2010年與2006年相比,由于經(jīng)過水

9、土保持治理,土壤侵蝕總量和年均徑流量的減少,水土流失經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值降低了15.8%。
　　CODcr的主要來源是農(nóng)村生活污水及人糞尿,氨氮的主要來源是農(nóng)用化肥和分散式畜禽養(yǎng)殖,總氮和總磷的主要來源是泥沙流失和農(nóng)用化肥。2010年與2006年相比,CODcr和氨氮入河量增加,總氮和總磷入河量減少。非點(diǎn)源污染經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值的主要構(gòu)成為CODcr和總氮,主要來源為泥沙流失和農(nóng)村生活污水及人糞尿。2006年和2010年非點(diǎn)源污染經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值分

10、別為47739萬元和51520萬元,增加了7.9%。除泥沙流失產(chǎn)生的非點(diǎn)源污染經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值明顯減少外,其他來源非點(diǎn)源污染經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值均不同程度增加。
　　如果陜西省丹漢江流域的水土流失全部得到治理,則年蓄水量為24523.52萬m3/年、保土量為4521.60萬t/年,減少氨氮、總氮、總磷等非點(diǎn)源污染量分別為431t/年、21101t/年、13318t/年,增加直接經(jīng)濟(jì)效益18.56億元/年、減少水土流失經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值112.849