緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇黃土高原水土流失范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
黃土高原地區,西起日月山,東至太行山,南靠秦嶺,北抵陰山,包括黃河中游七省(區)的50個地(市),317個縣(旗、市),總人口8742.2萬,其中農業人口6907.7萬。全區總面積64.2萬平方公里,其中水土流失面積45.4 平方公里(水蝕面積33.7萬平方公里、風蝕面積11.7萬平方公里),多年平均輸入黃河的泥沙量達16億噸,是我國乃至世界上水土流失最嚴重、生態環境最脆弱的地區。強度水蝕面積占全國同類面積的38.8%,極強度水蝕面積占全國同類面積的64.1%,劇烈水蝕面積占全國同類面積的89%。黃土高原目前每年流失的土層達1厘米,流失速度比形成速度快100倍到400倍。
三、水土流失的危害
1、生存環境惡化。水土流失把地形切割得支離破碎、千溝萬壑。全區長度大于0.5 km的大小溝道達27萬多條,溝系垂直落差達150-200米。當地溝豁縱橫,農業生產機械化作業非常危險,勞動強度很大,被聯合國糧農組織稱為不適合人類居住的地方。如果按照城市生活標準,群眾生產、生活下溝一次額外增加費用10元,每天20元計,黃土高原總人口8742.2萬,其中農業人口6907.7萬,按從事農業生產的勞力690萬個計算,每年需額外費用496.8億元。
2、生態環境惡化。水土流失形成溝豁縱橫的地貌特征,增加了土壤水分蒸發面積;由于區域內坡降很大,水在該區域無法保存,加劇了氣候干旱,水生態環境惡化。
3、制約社會經濟可持續發展。年復一年的水土流失,使地形支離破碎,耕地面積減少,以至棄耕荒廢,嚴重制約了社會經濟可持續發展;地表“沙化”、“石化”,田間持水力下降,土壤肥力衰減,糧食產量低而不穩,坡耕地正常年景的畝產量一般只有25-50公斤。
4、淤積下游河床,威脅黃河防洪安全。由于上游水土流失,匯入河道的泥沙在下游淤積,使得水庫庫容減少,河道阻塞,河床抬高,洪水泛濫成災。在年輸入黃河的16億噸泥沙中,約有4億噸淤積在下游河床內,如果按照清理每噸淤泥25元計,總計每年需要資金100億元。
5、水資源的利用受到了限制。水土流失使水庫等水利設施淤積嚴重,縮短了使用年限;大量泥沙輸送入海需耗用大量的水資源。
6、破壞土壤肥力。黃土高原每年流失的沃土折合氮、磷、鉀2800多萬噸,如果每噸價值按照4000元計,每年損失1120億元。所以水土流失被形容為中華民族的“結腸炎”。
7、黃河滯洪區經濟發展受到限制。黃河下游的北金堤滯洪區總面積2316平方公里, 169.2萬人,固定資產278.84億元,工農業生產區域大,固定資產投資價值高。滯洪區每年都面臨洪水的威脅,群眾無法安居樂業,區域內的經濟發展受到限制。
四、黃土高原水土流失的原因
1、黃土的特性。黃土是一種疏松細碎的沉積土壤,其主要成分有氧化鐵、石英、氧化鈣、氧化鉀,其中石英占百分之六十至七十,這些都是可溶性的物質,遇水后溶解,形成膠體流失,所以黃土受流水的侵蝕過程十分迅速。
2、黃土高原特殊的地質地貌特征。黃土高原地處我國第二級階梯和由第二級階梯向第三級階梯的過渡地帶,河口鎮至禹門口區間長725公里,水面高程由984米降至377米,降低607米。同時,黃河干流兩岸的高程由1200-1300米降至600米,地表坡降普遍很大,大于15度的坡面約占黃土分布面積的60~70%,小于10度的不超過10%。
總之,黃土高原水土流失的原因主要是由黃土的特性決定的。加之地表坡降大,坡陡溝深,造成幾千年水土流失不止。
五、水土流失治理的基本思路
1、僅僅依靠生物措施無法從根本上消除水土流失。依靠生物措施的思路是增加植被,依靠樹冠減小雨水對地面的直接沖擊,依靠枯枝落葉吸收雨水,阻止水土流失。森林可以阻止水土流失,但是作用非常有限。一是原始森林中,樹冠郁閉,枯枝落葉厚達幾十厘米,其有作用。如果林木生長不良,嚴重退化,其作用就很小。二是降雨形成的徑流很小其有作用,如果形成很大的徑流,甚至洪水其作用就很小。三是人工造林,需要挖坑,鏟除現有的灌木、草等植被,從開始造林到樹冠郁閉形成很厚的枯枝落葉以前,水土流失的量是增加了,而不是減少了。而由于黃土高原地處干旱、半干旱區,樹冠郁閉的過程最少需要10多年,能夠最終郁閉成林的面積一般不超過1/3;如果是經濟林,為了提高產量,還要人為控制郁閉度,而且地表沒有枯枝落葉,如果不注意水土保持措施,水土流失更嚴重。四是降雨量400mm以下,自然植被一般很差,它是水環境很差的必然結果,是客觀規律,不可能出現沒有水的茂密的森林。人工造林往往成活率很低,即使成活了,也生長不良,樹勢衰弱,枯枝落葉很少,幾乎沒有水土保持的功能。所以,在黃土高原,植被稀少,氣候干旱是水土流失的結果,而且進一步加劇水土流失,單純靠增加植被保持水土的思路是被動的,不符合科學發展觀的。
2、新的水土保持思路。在禹門口上游修建千年攔泥大壩,徹底消除泥沙向下游流失。按照同樣的思路,在洛河、渭河、涇河等幾大支流,修建相應的高壩,攔泥造田,解決黃河泥沙問題。
該思路的好處是:
1、該工程能迅速、持續、穩定地發揮作用,一次性解決黃河洪水、泥沙等問題,徹底治理黃河,實現“黃河清,圣人出”的民族夙愿。工程建成后,能長期發揮作用。黃土丘陵溝壑區溝谷面積占總面積的45~55%,以延安、榆林二市計,其總面積80607平方公里,則其溝谷面積40303.5平方公里,該區域每年流失水土9億噸,則填滿其垂直落差100米的溝壑需要7165年。
2、可以改善黃土高原地貌。該區域修建千年攔泥大壩,淹沒區域處于黃土高原溝谷區,這里地形多成“V”形,溝谷的特點是窄、深,群眾生產生活多位于塬面,和下游的滯洪區相比,在這里淹沒溝谷滯洪,成本最低。同時,淤泥填埋溝谷,能逐漸改變地形,有利于群眾生產生活。和小型淤積壩比較,能集中資金,減少重復建設,提高工程質量,建成千年工程。
3、經濟效益顯著。依靠現有的水土保持辦法,不可能從根本上解決水土流失的問題,目前,我國在黃土高原用于生態環境建設的費用每年數百億元(含群眾投資投勞),而且不可能根本上解決問題,但是,依靠大壩,一次性投資數千億元,可以解決最急切需要解決的泥沙問題,改善當地水環境,相比較其經濟效益最劃算。
中圖分類號: S157 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2015.13.057
為加快黃土高原水土流失治理,宜君縣積極實施黃土高原治理林業示范建設項目,以生態文明建設為指針,以實施西部大開發,改善生態環境,建設秀美宜君為中心,以控制水土流失為重點,因地制宜,以抗旱造林為主,輔以營造針闊混交和喬灌混交林,擴大和恢復林草植被。
1宜君縣的水土流失現狀
宜君縣位于陜北黃土高原南緣,由于地質構造運動及水流的切割,形成了千溝萬壑、山嶺起伏的地貌,加之區域小氣候的差異,自然侵蝕和加速侵蝕比較明顯。長期嚴重的水土流失給工農業生產及人民生活帶來極大的危害。近年通過修建小型水庫、小型壩塘,改河造田等措施,有效防治了水土流失。通過建設基本農田從地形上改變了原有的坡度,小范圍改變了地形,從根本上攔蓄了地表徑流,增加了攔泥蓄水能力。實踐證明,開展小流域治理,把工程治理與生物措施結合起來,是加快治理水土流失步伐的有效途徑。
2生物措施治理情況
宜君縣黃土高原綜合治理是以小流域水土流失治理為中心,以提高生態經濟效益和社會經濟持續發展為目標,以高效利用及植被建設為重點,建立具有水土保持兼高效生態經濟功能的半山區小流域綜合治理模式。逐步實現水不亂流、泥不出溝,在較短的時期內,使河流泥沙含量明顯降低,造福本地群眾,惠及下游人民。宜君縣2013年、2014年連續兩年實施黃土高原綜合治理林業示范建設項目,選擇宜君縣水土流失嚴重、具有代表性的青河流域、五里鎮河流域和洛河流域作為項目區,由點到面,推動整個水土流失地區水土保持工作,改善當地農村生產生活條件和流域生態環境,促進地方經濟社會可持續發展。
總治理面積4.6萬畝,其中人工造林設計面積2.9萬畝(青河流域7235畝,五里鎮河流域16865畝,洛河流域4900畝),重點示范區面積3470畝;涉及10個鄉(鎮、林場)26個行政村;營造油松純林16330畝,側柏純林9340畝,核桃純林400畝,油松刺槐混交林1835畝,油松杜梨混交林685畝,側柏杜梨混交林170畝,油松連翹黃薔薇喬灌混交林240畝。封山育林設計面積1.7萬畝,均在青河流域,分為善家河、劉家河和石樓三個封育區,其中人促更新3081畝,補植補播1142畝,重點示范區684畝,建封育碑2座,宣傳牌4塊。
3治理成果及效益分析
宜君縣生物措施治理黃土高原水土流失,完成人工造林面積2.9萬畝,管護到位,長勢良好,成活率在85%以上,封山育林面積1.7萬畝,經過一定時期的生長,按照宜君縣目前林地的平均生產情況,每公頃蓄積量39.4立方米,可增加森林蓄積量12.09萬立方米,按每立方米蓄積200元折算,合2418萬元;項目區耕地18多萬畝,按治理面積的30%計算,6萬畝耕地可得到林地的保護,每畝增產10%~15%,可增產(平均畝產500公斤)糧食300萬公斤,年產值300萬元以上。4.6萬畝林灌年可攔蓄降水979.8萬立方米,核算價值5589萬元;可增加地表有效水147萬立方米,核算價值147萬元;凈化水質核算價值966萬元,涵養水源總價值6702萬元。減少土壤肥力損失核算價值16.56萬元,減少泥沙淤積數量為2208噸,核算價值9936萬元,森林保育土壤的總價值約為17.48萬元。
4存在的問題及不足
宜君縣圍繞“兩線”(210國道、銅黃高速公路)、水土流失重點區、25°以上坡耕地,全力抓好生態工程及種苗基地建設項目,嚴格標準,確保質量,提高效益,以大工程帶動大發展,加快生態恢復重建,擴大林地面積,不斷提高森林覆蓋率。同時也存在如下問題:
4.1造林和植被恢復難度越來越大,森林面積提高難度大
宜君縣近幾年造林綠化成效顯著,但是,仍有21.34萬畝的宜林荒山荒地需要綠化,而且隨著立地條件好的地塊已經造林綠化,剩余的宜林地多為立地條件差的陡坡地,土壤貧瘠,造林難度越來越大,成本也越來越高。
4.2森林面積大,森林覆蓋率高,森林分布不均
從全縣植被現狀來看,森林面積達到112.1萬畝,森林覆蓋率達到49.6%,但70%以上的森林植被集中于縣境西部的土石中山丘陵,范圍為:西與建莊林區相連,西南接印臺區北山,東到宜君梁,屬橋山次生林區東南緣,東南部殘塬溝壑區天然植被基本為草灌植被;中部梁峁丘陵區主要為灌木林地,有片狀或稀疏的喬木植被,是全縣林業生產的主要地方,宜林地占全縣林地面積的14.0%,人工造林和封山育林任務艱巨。
水土流失根據研究尺度的不同可分為3個層次:坡面、小流域和區域研究[1]。區域水土流失以大面積水土流失的宏觀規律為研究目的,可以為水土流失的規劃、區劃、區域環境治理決策、水土流失災情快速調查等工作提供技術支持和服務。實現區域水土流失評價的途徑有兩種:一種是區域大面積定位監測研究,然后通過信息匯總(Aggregation)和尺度轉換(主要是Upscaling)的方式獲取區域的整體信息,這種方法如通用土壤流失方程USLE方法的區域應用,其實際上仍是基于對坡面的定位觀測,不是區域尺度意義上的模型;另一種方法是地學綜合統計法(Geostatistic),主要是通過地理綜合的辦法對區域進行分區或網格化,然后分析全部單元區或單元格的專題信息的區域統計規律,建立起區域宏觀統計模型,作為評價和獲取區域宏觀信息的依據。本研究采用的是第二種方法。所以,這里所提的區域水土流失研究的概念,不同于傳統坡面、小流域研究依賴于定位觀測的特點,它主要強調區域尺度的層次性、系統性、整體性、宏觀性和綜合性,是一種從宏觀尺度出發并獲取宏觀尺度結論的地學綜合統計方法,而不是一般意義上的區域定位觀測研究。其目的在于建立區域宏觀水土流失模型和獲取大面積水土流失的區域宏觀規律,具有數據需求量大、數據更新快、比尺不一和數據多源、多型的特點和要求。而一個高效、全面的數據庫系統則是實現區域水土流失評價的基礎和關鍵。所以,必須從區域水土流失評價的現實需要出發,科學解決區域評價中數據庫建設的問題。
黃土高原地處我國從半濕潤半干旱向干旱荒漠過渡的地帶,由于受歷史上戰亂和人為不合理利用的影響,導致生態環境十分惡劣、脆弱,水土流失嚴重。全區62.38萬km2的面積,存在水土流失的面積就高達50萬km2,其中,年侵蝕模數超過5000t/km2·年的面積達14.5萬km2[2]。如此大范圍的水土流失,必然要求在治理的決策、規劃上有一個合理的統籌安排,同時也為區域水土流失宏觀規律的研究提供了條件(目前這一領域的工作還較薄弱),而這一切則主要依賴于區域水土流失評價數據庫的完備性、系統性和科學性。
目前關于黃土高原水土流失的數據庫建設,主要集中在小流域或試區、縣級等層次,且多屬信息系統性質[3,4],與本文所談的評價數據庫有所不同。信息系統主要提供專業信息的系統查詢和檢索,而區域水土流失評價數據庫則是立足于區域尺度評價的現實需要,主要強調信息的全面性和科學性、數據源的合理性和實用性、數據處理與更新的高效性、庫結構的可擴充性以及與“3S”和土壤流失模型集成的可能性。
本文根據黃土高原區域水土流失系統和宏觀評價的需要,首先分析了所涉及的數據需求,探討了區域水土流失評價數據庫的設計原則、結構等問題,利用GIS,將多種來源、多種類型和多種比尺的數據集成到一個GIS系統中,并通過GIS的二次開發和數據庫系統開發的聯系,實現了各類別數據的有機結合和集成一體化。
1 區域水土流失評價的思想及方法
1.1 區域水土流失的評價思想 區域水土流失研究的是大面積水土流失發生的宏觀規律,它強調這種規律的區域尺度層次是有別于坡面和小流域尺度的。而研究黃土高原這樣大范圍的水土流失宏觀規律,靠建立定位觀測網絡所需要的人力、資金和時間均是相當驚人的;而采用地統計法則可以克服這些缺點。
一、黃土高原的概況
黃土高原位于我國中部偏北部,是我國四大高原之一,是中華民族古代文明的發祥地之一,也是地球上分布最集中且面積最大的黃土區,總面積64萬平方千米。黃土高原擁有極為豐富的煤炭資源,其儲量和產量均居全國第一,屬于典型的溫帶季風氣候,全年降水稀少,且降水量在季節分布上極其不均衡,多年平均降水量介于400~600mm之間,年徑流深度只有16mm,水質差,多為咸苦水。與此同時,黃土高原氣候較為干旱、水資源短缺、植被稀疏、水力侵蝕和風力侵蝕嚴重并且存在疊加效應以及本身固有的自然環境脆弱,再加之人為地對土地的不合理利用、破壞植被和過度開采礦產資源,使得黃土高原地區的水土流失更加集中和嚴重,生態壓力逐漸加大,從而也大大制約了黃土高原地區人民群眾生產生活條件的改善和經濟社會的發展。
二、黃土高原水土流失的表現及其原因
黃土高原處于各種地理要素相互交錯、生態環境比較脆弱的地帶,其水土流失較為嚴重,具體而言表現為:溝多坡陡、地形起伏破碎,黃土質地疏松,多空隙,極易被流水侵蝕;氣候差異較大,夏季暴雨集中,降水強度大;水資源嚴重缺乏,供需矛盾較為凸顯;山地丘陵面積大,植被覆蓋率低,且遭到濫墾亂伐破壞較為嚴重。這些危害不僅會降低土壤肥力、加重土地退化、破壞農田、導致泥沙淤積河道和引發旱澇災害頻繁,還會使原本惡劣的氣候條件更加嚴重和生態系統遭到嚴重破壞。因此,我們必須重視這些問題,并深入研究分析出現這些問題的原因,只有這樣,我們才能對癥下藥,從多個角度探尋黃土高原水土保持治理的相關措施,進一步推進水土保持生態治理工作順利開展,實現水土資源的可持續利用和生態環境的可持續維護,這對于加快生態文明建設和經濟社會的又好又快發展具有深刻的現實意義。
原因分析:導致黃土高原水土流失嚴重的原因主要有兩個方面,一是自然因素方面。從土壤而言,黃土高原的黃土具有疏松性、顆粒性、粉砂性的特點,且垂直節理發育,抗蝕能力較低,這是導致水土流失的內因;在地形上,黃土高原長期受到水土侵蝕切割,塑造了殘塬、梁、峁和溝谷等多種地貌形態。加之在強降雨情況下,一般侵蝕量與坡度成正相關。地面坡度越陡,地表徑流越快,對土壤的侵蝕力就越強。一定范圍內地面坡度愈大,導致的水土流失就更加嚴重;從降雨而言,黃土高原地區具有降水強度大、降雨集中、暴雨多的特點,暴雨導致的對地表徑流的沖刷侵蝕是該地區水土流失頻繁發生的主要動因;植被稀疏,覆蓋率低,涵養水源的能力嚴重不足,導致水土流失嚴重;二是人為因素方面。黃土高原地區人口增長過快,且多為貧困、素質不高,為了多種糧食,不惜毀壞植被,在陡坡耕種;過度放牧,減少了草地的覆蓋率和限制了草場資源的再生速度;隨著當前經濟的迅速發展,修路、建廠、開礦以及其他基本建設的大力建設,使得大量廢棄土石和工業廢渣進入河道,每當遇到暴雨,就會造成嚴重的水土流失,這不僅會制約農民的收入水平的提高和生活質量的改善,還會增加河流的輸沙量,侵占或束窄河道,進而影響江河防洪、水利資源的開發利用以及生態環境的改善。
三、黃土高原水土保持治理措施
水土保持是生態文明建設的重要組成部分和基礎工程。回顧建國60年以來,黨和國家高度重視黃土高原水土保持治理,并于1950-1963年進行探索治理階段,1964-1978年進行重點治理與緩慢發展階段,1979-1990年試點小流域綜合治理階段,1991-1999年法制建設、預防為主與重點治理時段,到后來的啟動黃土高原重點支流水土保持項目區建設、黃土高原淤地壩工程以及實施坡耕地水土流失綜合治理試點工程,治理的同時,相關的法律和配套法規制定也相繼頒布實施,這些治理措施為改善黃土高原地區生態環境、促進經濟社會持續協調發展、建設生態文明作出了重要貢獻,并且也發揮了保障和基礎工程作用。然而,我們不容忽視當前黃土高原地區的水土流失治理還面臨諸多需要認真研究分析和解決的問題。針對問題,要緊跟時代步伐,結合當前水土流失的實際狀況,積極探尋水土保持治理的有效措施,從而在源頭上扼制水土流失,實現黃土高原生態環境的根本好轉。
1、提高人民水土保持的思想意識
當前,國家雖然已經將黃土高原地區水土保持工作納入到國家重點工程項目中,但是該地區的水土流失仍然嚴峻,且治理速度相對流失速度還是跟不上。因此,要解決這樣的問題,就首先要提高人民水土保持的思想意識,通過各種輿論宣傳教育,使得人民真正認識到水土流失的危害,主動提高思想意識,并從行動上給予水土保持工作大力支持。
2、建立健全相關管理機制
隨著我國投資體制的改革、新水土保持法的頒布實施以及經濟社會發展的不斷變革,流域機構要適應新的形勢發展變化,創新工作機制,就要轉變以往的靠“計劃”、“投資”的水土保持行業管理思維,實現“依法、依規、按制度”的管理模式,在深入把握黃土高原水土流失和經濟社會發展規律的基礎上,展開對影響黃土高原水土流失有效治理的相關管理制度的研究分析,從而為依法履行職責打下良好的基礎。
3、明確水土保持治理目標
黃土高原水土流失主要是由于自然侵蝕與人為加速侵蝕共同作用所導致的,因此,在水土保持治理上我們要明確目標,因地制宜,綜合治理。只有這樣,才能使水土保持防治體系真正成為人與自然和諧共處的紐帶、經濟社會與生態環境協調發展的保障。
4、提高小流域綜合治理措施
以小流域為單元治理水土流失的措施,即把支離破碎的土地,分解成不同層次的小流域,對每個小流域進行將其改變成從塬面、坡面到溝道的水土流失完整防護的體系。具體而言,在工程措施上要通過打壩建庫、平整土地、修建基本農田、抽引水灌溉、修筑梯田(針對陡坡地實行退耕還林、還草,而對于坡度在25°以下的坡地,修筑梯田,保持土壤,減少侵蝕)等實現水土保持治理;在生物措施和農業技術措施方面要通過深耕改土、科學施肥、選育良種、地膜覆蓋、輪作復種等措施進行水土保持治理。同時,我們還要注意在小流域規劃中要按照大流域治理的要求,實現連片和同步治理。
5、調整農業結構,實現高標準基本農田
合理安排農業生產活動,逐步實現退耕還林、還草,杜絕過度放牧。壓縮農業用地,擴大林草種植面積;抓好川地、塬地、壩地、緩坡梯田的工程建設,充分挖掘水資源;結合現代農業科學技術,不斷提高土地的生產率,實現旱澇保收、耕地布局的穩定、嚴格和精細化管理的高標準基本農田;改善天然草場的植被,超載過牧的地方應適當壓縮牲畜數量,提高牲畜質量,實行輪封輪牧。
四、結語
總之,黃土高原地區的水土流失嚴重,而要做好水土保持治理工作仍然是一項長期艱巨的任務,這就需要我們高度重視黃土高原地區水土流失的嚴重性和水土保持治理工作中存在的問題,并有效結合當前的客觀情況,積極分析和探尋解決問題的措施,只有這樣,才能不斷改善黃土高原地區人民群眾的生產生活,促進生態環境和經濟社會的可持續協調發展。
【參考文獻】
[1] 楊波.水土保持農業綜合開發項目調研報告[J].價值工程,2013.09.
二、影響實現區域問題分析遷移的原因
1.區域自然地理因素和經驗等對遷移的影響
“共同因素說”是由桑代克提出的一種理論,該理論認為兩種學習內容上有共同的因素時才發生遷移。應用到地理教學實踐中,則需引導學生正確認識地理學習內容之間的共同因素,適當地將同類或類似內容安排在一起,通過比較,認識它們之間的區別和聯系,促進學習的遷移。在對黃土高原水土流失問題的分析過程中,學生已知的組成區域自然地理環境因素的知識結構不完整,同時對這些自然因素的認識比較膚淺,缺乏內涵,只是機械記憶形成水土流失的自然因素,生搬硬套到新的區域問題分析中;另外,對知識的掌握缺乏地理實驗現象的支撐,即學生的地理經驗不足。按照教育心理學原理,這些知識不具有遷移價值。
2.學習內容材料概括水平對遷移的影響
兩種學習內容材料之間的共同因素固然是產生遷移的必要條件,但不是充分條件。如果不對材料進行必要概括,就難以把握普遍性的原理原則,不掌握事物的本質和規律,便不利于遷移的產生。所以在教學過程中,不要使學生的認識僅僅停留在具體的知識上,而要引導學生概括出支配事實的原理、原則和其中本質、規律性的內容(上位性知識),并用概括的經驗去迅速解決需要按實際情況作分析和調整的新問題,這需特別強調對基本概念和原理的教學。“去偽存真,去粗取精”是認識發生飛躍的關鍵環節,也是遷移產生的重要基礎。在對黃土高原水土流失問題的分析中,從教師課堂操作層面看即:進行區域問題分析的新授課缺少形成地理概念、概括區域特征、理解地理原理、認識地理規律的“過程和方法”,壓縮了地理思維過程,學生把這些概括性的知識當成事實性知識去記憶,當然難以實現遷移。
3.定勢對遷移的影響
定勢又叫心向,是指先于一種活動的心理準備狀態,它使人以一種特定的方式對外界事物作出反應:定勢在解決同類問題時可能產生積極的遷移,而在解答不同類問題時,可能產生不利影響。因為人的認識策略和解決問題的方法都有一個適用范圍,超過一定的適用范圍,任何一種策略和方法都是無效或低效的。在對黃土高原水土流失問題的分析過程中,從教育心理學角度看即是:已知和未知之間有邏輯的聯系沒有建立起來,即沒有建立“定勢”,導致對新知的認知障礙,從而不能實現遷移。
4.學習方法對遷移的影響
在教學中教給學生學習方法或由學生自主發現有效的學習方法,掌握必要的思維活動方式,是提高遷移效果的重要條件。學習方法即在頭腦中形成的一種認識或解決問題的策略,是達到學習目的之手段,是制約學習效果的重要因素。引導學生學習從某種意義上講,就是幫助學生學會如何學習。學生會學習、會解決問題,從“懂”知識到“用”知識實際也是一種能力,有了這種能力就會明顯地促進遷移。在對黃土高原水土流失問題的分析過程中,從地理學科能力角度看,即邏輯思維不夠,因果關系沒有建立起來,地理因素之間的關系不能進行推理和遷移。
5.學生認知結構對遷移的影響
地理能力形成的核心是學生的地理認知結構,它使教學的知識結構趨于合理,有利于形成地理能力。要建立地理知識技能體系,使學生了解地理知識、技能之間的關系,促進學生掌握地理知識達到融會貫通,這種聯系的作用,主要表現在使學生學習的知識系統化,形成良好的知識結構,利于知識遷移。因此,合理安排學習流程,需堅持由淺入深、由易到難、由已知到未知的教學策略,可保證學生順利掌握知識,利于知識遷移。
三、“黃土高原水土流失的治理”教學建議
1.抓住區域共同因素
區域問題分析過程中,區域地理位置是共同因素,利用地圖進行定位是共同的方法;地形、氣候、河流水文、土壤和植被是不同區域共同的自然地理因素。將同類或相似地理事物進行比較,可使學生對新知識的概念清晰,使遷移促進作用得到體現。在對黃土高原水土流失問題分析的教學過程中,教師引導學生依次探討上述共同因素,促使學生基本學會不同區域問題分析的一般流程。
2.高度概括知識材料
對不同類知識材料進行比較、概括,提煉基本內容,可以促使遷移的產生;同時注意分析、綜合、歸納地理知識中規律性內容,舉一反三,加深對地理現象的理解和記憶,可以收到事半功倍的效果。地理教學和現實生活中,有許多具有共同本質及呈現一定規律性的內容。通過必要且充分的分析概括,并在教學過程中加以運用,對于學生記憶、理解、運用新知識,促進遷移的順利進行及良好功效的發揮大有裨益。
從地理學科思維能力的培養看:通過分析知識間的內在邏輯關系,力圖建立一個有關區域水土流失問題的知識體系,幫助學生復習、回憶和建立思維邏輯,從而實現學習遷移。從對地理原理的認識看:自然地理環境各組成因素相互影響、相互制約,形成了一種自然平衡。而人類活動因素的介入,即人類活動的加劇,對區域發展過程中問題的產生乃至加劇實際是打破了自然平衡。在對黃土高原水土流失問題分析的教學過程中,啟發學生用地理環境整體性特征分析黃土高原水土流失自然因素之間的關系、人類活動對水土流失形成或加劇的影響,并引導學生用板書形式呈現其間的邏輯關系(圖1)。通過這一環節的教學,學生印象深刻,后續區域問題的分析思路變得清晰。從地理學科視角的滲透看:人地關系和可持續發展思想貫穿教學始終,也利于學生形成一定的區域問題分析思路。
3.鼓勵建立遷移定勢
在地理教學中,需要注意引導學生分辨表面相似而實質不同的知識,克服定勢對遷移的不利影響。因此,應鼓勵學生建立遷移定勢,培養尋找同一性、相似性的習慣。對黃土高原水土流失問題進行分析,可通過讓學生辨別水平梯田、打壩淤地、魚鱗坑和地膜覆蓋、深耕改土等水土保持措施的示意圖和照片等,正確區分工程措施和技術措施的不同,避免混淆表面相似而實質不同的知識,養成透過現象看本質的良好思維習慣,進而實現學習遷移。
4.充分利用直觀方法
關鍵詞:水土流失;耕作措施;應用研究
Key words: soil and water erosion;cultivation measures;application research
中圖分類號:S157.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)04-0174-04
0 引言
隴東黃土高原位于甘肅省東部,慶陽和平涼地區是這一地區的主體組成部分,大面積地表被各類黃土覆蓋,特別是馬蘭黃土,極易受到水的沖刷和潛蝕。隨著人們對林木的濫砍濫伐、對耕地的過渡開墾的日益加劇,在集中降雨時期,導致大量的水土流失,也是導致黃河泥沙量增加的主要因素之一。目前,隴東黃土高原水土流失呈現如下特征:一是水土流失的范圍逐步擴大,總面積不斷增加,目前已有近百分之三十的土地水土流失嚴重;二是多種因素導致水土流失現象日益嚴重,其中百分之六十以上的水土流失是水力侵蝕造成的;三是坡耕地水土流失尤為嚴重,導致作物減產,甚至是無法再進行耕作。
不可避免的自然因素是導致水土流失的重要原因,而人類的無意之為更加劇了水土流失現象。導致隴東黃土高原水土流失的自然因素:首先是每年7-9月的集中降水,特別是暴雨,極易對土壤造成侵蝕。其次是地形多屬于丘陵溝壑區,坡度越陡,地表徑流越快,沖刷侵蝕力越強;坡面越長,地表徑流量越大,沖刷力越強。再次,受地形地勢以及農民耕作習慣的影響,直接導致耕地積水嚴重和雨水沖刷力強,從而造成嚴重的水土流失現象。最后是,黃土本身抗腐蝕性差,土壤疏松,透水性差,另外缺少植被覆蓋保護,也是造成水土流失的重要原因之一。
造成水土流失嚴重的人為因素主要表現在,人們對土地資源的不合理開發利用,如過度開荒農耕造成植被銳減,失去了水源涵養和土壤保護的天然屏障,加重了雨水和地表水對土壤的侵蝕。二是耕作制度不科學,造成土地的使用和養護嚴重失調,土壤的有機物質流失嚴重,土壤生產力難以恢復,產能嚴重下降;另外由于大型機械使用受限,土壤翻耕次數越來越少,導致土壤透水性和蓄水能力明顯降低。三是土地資源利用率有所提高,未利用土地面積減少,但是產能仍未充分發揮,目前耕地面積減少較快,林地面積有所減少,牧草地呈下降趨勢。
本文通過對隴東黃土高原坡耕地水土流失現狀及其成因的分析,詳細介紹了多種不同的水土保持耕作措施,最后通過實驗數據分析,對不同耕作措施在不同降雨強度影響下對水土的保持作用以及不同耕作方式的有效運用進行研究,希望能夠為隴東黃土高原持續性的水土保持工作提供依據,為農業的可持續發展和生態環境建設提供決策支持。
1 水土保持耕作措施的主要類型
為了應對日益嚴重的隴東黃土高原水土流失問題,除了采取修筑梯田等工程措施和增加植被等措施,還廣泛采取水土保持耕作措施來防止水土流失,具體措施主要有以下幾種:
一是橫坡耕作,即等高耕作,在平行于等高線的方向上形成眾多蓄水溝,有效涵養水源,增加透水性,既可以增加農作物產量也可有效減少水土流失。坡耕地如果采用傳統的順坡耕作,勢必會造成嚴重的水土流失,而采取橫坡耕作更利于水土保持的。
二是秸稈覆蓋,目前已被廣泛推廣的一種集節水、生態、有機、環保于一體耕作方式,可以起到增肥、改善土質的作用,并有效改善微生物循環,在冬季還可以起到保溫的效果,有效改善農作物的生長環境,起到保持水土的作用。
三是等高種植,即按照一定的間距種植灌木等作物,既有一定的經濟價值,又有很好的生態效益。灌木等作物可以有效防止水土流失,提高土壤生產力,有效保護土地資源。目前,該種耕作方式已被廣泛運用于多個國家,與工程措施相比,等高種植投入少,對生態的破壞小,還可以作為天然的隔離屏障,有效減少病蟲害的傳播。
四是水平梯田,是一種較為傳統的保持水土的有效措施,起作用原理主要是通過延長地表徑流的滯留時間,使其充分滲透至土壤下層;另外長緩坡改成水平梯田后,其坡度減緩,可以使地表徑流的流速降低,減弱水的沖刷力,有效保持水土。
2 不同耕作措施在水土保持中的有效應用
2.1 不同耕作方式的水土保持效果
本文通過選擇一定坡度的天然降雨和人工降雨小區,通過觀察、實驗和數據統計分析等方法,分別對等高種植、秸稈覆蓋、橫坡耕作裸地、順坡耕作裸地、裸地、壟向區田、深松地等不同耕作方式下產流產沙過程進行分析,并結合對降雨強度和侵蝕性的研究,綜合評價不同水土保持耕作方式的效果。
一是第1次天然降雨情況下的實驗結果分析。通過對不同水土保持耕作方式的產流產沙實驗數據(如圖1、圖2和圖3所示),可知裸地的產流量最大,其次是順壟,然后是橫坡耕作,最后是等高種植和秸稈覆蓋。因為裸地土壤疏松,在降雨過程中,土壤結構容易遭到破壞;植被和秸稈可以緩和降雨對土壤的直接沖擊力,起到防護作用,同時也能夠延長雨水滲入地表的時間,另外植被的根系可以使土壤空隙增大,更利于雨水的滲透。
二是第2次天然降雨情況下的實驗數據分析。據統計數據(如圖4、圖5和圖6所示),可知裸地的徑流量依然是最大,其余的依次為順坡裸地、橫坡裸地、等高種植、秸稈覆蓋、和深松地及壟向區田。地表越粗糙,其徑流量越少,滯留時間越長。
三是人工降雨下實驗結果分析。如表1所示,順坡裸地的產流量最大,其次是橫坡裸地、等高種植、深松地和秸稈覆蓋及壟向區田;順坡裸地的產沙量也是最大的,然后依次是橫坡裸地、等高種植、深松地、秸稈覆蓋和壟向區田。降雨強度是影響土壤侵蝕程度的最直接動力,從表1中可以看出,等高種植耕作方式在大雨時,所產生的流量和泥沙量大于中雨時,遠大于小雨時,即降雨強度與土壤侵蝕程度成正比,值得注意的是,產流量和產沙量并不是成正比關系。
不同的耕作方式造成的水土流失差異很大,與此同時還需注意不同強度降雨下不同耕作方式的水土流失情況,研究結果標明,隨著降雨強度的增大,不同耕作方式造成的水土流失均呈現增長趨勢。但是不同的耕作方式產流產沙的過程各不相同,順壟和橫壟的受侵蝕程度均較強烈,而等高種植和秸稈覆蓋變化相對較小。其主要原因在于,不同的耕作措施對于不同程度的降水的蓄水作用有所不同,而產流量和產沙量又具有一定的滯后性,在降雨初期,各種耕作方式下的土壤都具有一定的滲透性,如果下降量沒有超出滲透力,則不會產生流量和沙量。只有在持續降雨過程中,降雨量超出滲透能力時,才開始產沙產流;當然降雨強度越大,產流的時間越早,在降雨停止后,產流產沙仍會持續一段時間。
如圖7、圖8、圖9、圖10所示,秸稈覆蓋相比于等高種植,植被覆蓋較好,不管是在何種強度的降雨情況下,造成的水土流失均較少,不到裸地的五分之一;秸稈覆蓋耕作方式在整個降雨過程中,由于秸稈覆蓋,是地表的粗糙程度增加,緩和了降雨的直接沖擊力,因而其產流和產沙的趨勢均較緩慢,這對于土壤的蓄水、保水都有一定的促進作用。
2.2 不同耕作方式的有效應用
最新的研究結果顯示,5°以下的坡耕地應采取橫坡耕作的方式,5°至8°的坡耕地應采取等高種植的方式,8°至15°的坡耕地應采取修筑水平梯田的方式,15°以上的坡耕地應采取退耕還林的方式。為了更好的防治隴東黃土高原的水土流失問題,應因地制宜,結合不同坡度的實際情況,選擇不同的耕作組合方式,以起到最佳的水土保持效果。
首先,5°以下的坡耕地宜采用橫坡耕作方式,因為在不同的坡度上,地表徑流量隨著坡度的增加逐漸接近順坡耕作的值,橫坡耕作方式的保水功能會有所下降,只有在較緩的坡度下,橫坡耕作的水土保持效果才能達到最優,其臨界坡度值為5°,長度應控制在100米以內,進行改壟措施的效果最顯著。
其次,5°至8°的坡耕地,實驗數據顯示,3°坡耕地的灌木籬10年可以淤積14cm的土層,5°坡耕地的灌木籬10年可以淤積16cm的土層,從而逐漸形成坡式梯田。據統計資料顯示,梯田的水土保持率與灌木籬的相近,且灌木籬在生產過程中產生的枯葉等可以分解成改善土壤的有機物質,促進作物成長,形成有機良性循環;與此同時,灌木籬相比梯田工程,操作簡便,易于推廣。因而5°以上的坡耕地采用等高種植灌木籬的方式,既可以起到良好的保持水土的作用,又可以節約大量的成本,而且還具有重大的生態效益,便于進行廣泛推廣。
再次,8°至15°坡耕地,此類坡耕地較少,但是受侵蝕最為嚴重,急需有效、快速的措施進行水土流失防治。研究數據顯示,水平梯田在坡度較陡的情況下,其水土保持效果也較好,能夠達到百分之九十五以上;而橫壟耕作僅適用于5°以下的緩坡,等高種植耕作方式的適用范圍較廣,但是具有一定的滯后性,因此盡管修筑水平梯田存在諸多不足之處,但是綜合考慮各項因素,對于防治較陡坡耕地水土流失,其不失為最佳選擇。
最后,15°以上坡耕地,黃土丘陵區地面坡度大部分在15°以上,目前各地方已出臺相應的政策文件督促25°以上的坡耕地退耕還林工作的落實,而對于15°至25°的坡耕地退耕還林工作還有待加強。
3 小結
隴東黃土高原受水力風力重力等自然因素以及過度耕作和濫砍濫伐等人為因素影響,水土流失范圍廣、面積大,特別是坡耕地尤為突出,橫壟耕作、水平梯田、等高種植等水土保持耕作措施可以有效防止水土流失,但是各種耕作方式各有利弊,應因地制宜,結合地形地勢的實際情況,采取有效的耕作措施,以實現最佳的效果。通過因地制宜的治理水土流失問題,結合不同坡度的實際情況,選擇不同的耕作組合方式,起到了最佳的水土保持效果,通過實驗分析,采用各種方式水土保護措施都能夠達到百分之九十五以上的水土保持效果。
參考文獻:
[1]成六三.隴東黃土高原水土流失現狀以及防治策略[J].甘肅林業科技,2008(05).
因此,教師們很有必要在這一點上積極做出改善。在學習“地理環境的整體性”這一節內容時,為了改變傳統的教學模式與教學觀念,促進學生們對于教學內容的理解與認知,我會有意識的調整課堂教學模式。在給學生們闡述地理環境的整體性時,我會加入許多實例來幫助學生們理解。地理環境的整體性可以從兩個方面來解釋:一方面,地理環境各要素并不是彼此孤立的,而是作為一個整體存在的;各要素在特征上保持協調一致,并與總體特征相統一。例如,我國西北內陸地區因深居大陸內部、距海遙遠,形成干旱的環境特征,其地貌、水文、植被、土壤等要素都體現出干旱環境的特征。
另一方面,地理環境的整體性還表現為某一要素的變化會導致其他要素以至整體環境狀態的變化,即具有“牽一發而動全身”的效應。例如,濫伐森林和植樹造林都會對地理環境帶來一系列的不同影響。為了提升學生的自主學習能力,我還會和學生們就談到的這些實例展開分析探究,并且鼓勵學生們表達自己的想法與見解。這個教學過程不僅能夠很好地活躍課堂氣氛,這也是培養學生的自主學習能力的一種很有效的途徑。
二、優化教學設計
學生自主學習能力的具備還取決于教師的教學方案的設計。教學方案設計不僅決定著整節課的教學內容、教學模式,也是對于課堂教學的一種有效指引。教師應當優化教學設計,在課堂中加入更多學生間的交流互動以及學生們自主學習的環節。這不僅是對于課堂教學的一種豐富與拓寬,這個過程也能夠留給學生們更多思考與體驗的空間,可以深化學生們對于知識點的理解與認知。
這對于培養學生的自主學習能力,提升課堂教學效率都很有幫助。在學習“區域水土流失及其治理———以黃土高原為例”這一節內容時,我設計了一個話題研討課程,我組織學生們就“中國黃土高原水土流失的治理”展開了相關探究。在展開具體教學前,首先我做了較為詳細的教學設計:本節內容會分兩節課完成,第一課時讓學生探索黃土高原水土流失的原因,第二課時討論分析黃土高原水土流失的治理。
本節課完成第1課時,主要是探索黃土高原水土流失原因,內容涉及黃土高原區的氣候、地貌、內外力作用、經濟發展狀況等知識。本節課知識跨度大,通過對黃土高原水土流失原因的探索,使學生對黃土高原脆弱的生態環境有明確的認識,從而認識到治理黃土高原區水土流失的緊迫性,正確樹立區域可持續發展的觀念,為第2課時討論分析“黃土高原水土流失的危害及治理措施”打下基礎,同時為分析其他區域的存在問題及治理找出分析方法和解決問題的思路。整個教學設計中十分凸顯學生的主體性,設計了很多學生間交流探討與自主探究的學習過程。只有在教學設計中充分凸顯培養自主學習能力的教學理念,才能夠真正在教學實踐中讓這個教學目標得以實現。
三、提高學習動機
想要有效加強學生的自主學習能力,提高學生的學習動機同樣非常重要。學生只有具備正確的學習動機與學習目標才會有針對性地展開學習實踐,才會在地理課程的學習中投入更多的時間與精力,才會借助更多的自主學習與獨立探究來進行有效思考與知識體驗。學習動機不僅是學生學習一門課程的原動力,這也能夠讓學生們樹立正確的學習目標。只有具備這些正確的指引,學生們才能夠找到合適的學習方法,并且在過程中有更多收獲。以“區域發展階段與人類活動”的教學過程為例。
定邊縣位于陜西省西北角,地處黃土高原與內蒙古鄂爾多斯草原過渡地帶,總土地面積6920km。,居住人口31.2萬人,其中農業人口26.8萬人。境內土地遼闊,地貌復雜,分兩大類型,北部為風沙灘區,面積為2734km;南部為白于山區,面積4186km,占全縣總面積61%。南部白于山區溝壑縱橫,生態環境惡劣,水土流失嚴重,主要是水力侵蝕,重力侵蝕次之。區內年平均降水量316.9mm,主要集中在7、8、9三個月份,占全年降水量的60%,且多以暴雨形式出現。根據我縣白于山區水土流失的特點,必須有針對性地采取工程、生物、家業耕作以及封山禁牧為主態修復和預防保護等多種綜合治理措施進行治理。
一、堅持以小流域為單元推進綜合治理
我縣白于山區主要是無定河、涇河、洛河的源頭。按照流域劃分,進行統一規劃,綜合治理,充分合理的利用注流域土地資源,促進小流域、農、林、牧各業協調發展,做到植物措施、工程措施與保土耕作措施相結合,發揮整體效益。近年來隨著國家治理投入加大,確立以小流域為單元,集中規模治理,建立示范區域,推動整體治理。
二、依靠大自然自我修復
我縣白于山區生態環境脆弱,水土流失嚴重。在以小流域為單元綜合治理的同時要尊重自然規律,通過封山禁牧、退耕還林還草等生枋修復措施進行生態自我修復,依靠大自然自我修復是治理水土流失的一種新理念、新舉措,其核心是以人與自然和諧相處的現代概念為指導,充分發揮生態自然修復的力量,建立良好的生態防護體系。
三、堅持以效益為中心推動綜合治理
實行封山禁牧、退耕還林等措施,關鍵在于能否解決好當地群眾的生活問題、收入部問題和經濟發展問題。要以農民增收、土地增綠、農業增效等綜合效益為中心進行水土保持治理,實現人與自然和諧相處。要加大國家投入力度,合理開發水土資源,將小流域的資源優勢轉化為經濟優勢,讓當地群眾持久地參與水土防治,得到利益。
四、合理配置水土保持措施
合理配置各項水土保持措施是提高治理效果的關鍵環節。在治理方略上,堅持“防治結合,保護優先,強化治理”的思路,不僅要加大工程、林草、耕作、自然修復四大治理措施的力度,還要注重預防監督、監測預報等管理措施的深化和提高,不斷強化管理水土保持生態建設中的作用。近年來,黃土高原中的水土保持調整了治理方略,堅持以預防為主,充分發揮大自然的生態自我修復功能,采取封山禁牧育林、禁牧輪牧和舍飼養畜等措施,實施綜合治理和重點防護工程,不斷強化預防監督、監測預報管理,為大面積植被的自我修復提供了有效途徑,加快了治理進度,提高了治理效果。在措施布局上,要因地制宜,突出重點,分區施治;堅持坡溝兼治、綜合治理;工程、生物、耕作、自然修復緊密結合、協調發展、互相促進。一方面既突出了淤地壩為主的溝道壩系建設,另一方面又全面兼顧治溝與治坡的結合,實現了由單一治理向綜合、規模、集中治理的轉變,有力地促進了黃土高原水土保持生態建設向標準高、質量好、規模大、效益佳的方向發展,加快了治理步伐。在措施安排上,要以小流域為單元,按照規劃,突出重點,因地、因時制宜,科學、合理地確定各項措施的建設時序和內容,形成有機聯系、互為補充、相互促進的水土保持綜合防治體系,使各措施發揮最大的效益。特別要突出抓好小流域溝道壩系建設的實施安排,全面、系統、合理地確定壩系建設中各項治溝骨干工程和中、小型淤地壩的建設時序。
黃土高原是世界上水土流失最嚴重的地區,水土流失總面積45.4萬km2,多年平均輸入黃河泥沙約16億t。嚴重的水土流失威脅著黃河下游防洪安全,造成生態環境惡化,制約的可持續發展。
新成立以后,黃土高原地區作為我國水土保持的重點地區進行了大規模的治理,水土保持初步治理面積累計達到16.6萬km2,其中建成治溝骨干工程984座,淤地壩10萬余座,修建各類溝道防護和小型水利水保蓄水工程400余萬處(座),興修梯田1000萬hm2,營造水保林800萬hm2,人工種草233萬hm2,治沙30萬hm2。現有的治理措施平均每年增產糧食40多億kg,解決了1000多萬人口的溫飽,在一定程度上遏制了荒漠化的發展。自20世紀70年代以來,水利水保措施年均減少入黃泥沙3億t,其中,淤地壩等工程措施的減沙量占總減沙量的80%左右。
長期的水土保持實踐經驗表明,淤地壩是黃土高原水土流失治理的關鍵措施,大規模開展淤地壩建設,充分發揮攔沙、保水和淤地等綜合功能,對促進當地農業增產、農民增收、經濟發展,鞏固退耕還林成果,改善生態環境,有效減少入黃泥沙,確保黃河安瀾,全面建設小康社會具有非常重要的現實意義。
為配合國家西部大開發戰略的實施,大力推進西部地區水土保持與生態環境建設,黃土高原在未來的20年內將建設16.3萬座淤地壩,是一項非常浩大的工程。因此,如何科學合理地規劃、設計和建設淤地壩,保證其安全運行和工程效益的發揮,避免和解決過去淤地壩建設中存在的諸如部分壩系工程布局不合理、部分淤地壩設計標準偏低和設施不配套、重建輕管和綜合效益偏低等問題,針對社會各界關心的淤地壩建設與流域水資源綜合利用關系等問題,我們通過調查提出了在黃土高原建設生態型、節水型和可持續發展型淤地壩的技術思想。
一、生態型、節水型和可持續發展型淤地壩的內涵
1.生態型——生態良好
淤地壩建設不僅著眼于攔沙造地形成穩產高產田,而且要與黃土高原生態建設密切結合,促進坡地退耕還林還草。根據當地氣候、地形、土壤和水資源等條件,因地制宜地進行林草建設。充分發揮生態自我修復能力,生態形態達到同類氣候地形土壤條件下的良好水平。在壩地的利用方面,合理使用化肥和農藥,盡可能多使用天然肥料和生物治蟲,化肥、農藥的土壤殘留和隨水排除的部分應達到國家標準。對生態系統恢復過程中出現的一些不利變化,如一些地方出現野兔大量繁殖造成樹苗大量損壞問題,應在科學論證的基礎上采取適當的人工干預措施。在淤地壩建設過程中嚴格遵守水土保持等相關的規范標準。
2.節水型——節約和高效利用水資源
針對黃土高原的實際情況和全流域水土資源合理高效利用的需求,淤地壩建設必須考慮完備的排水設施,做到攔沙排水,除有解決農村飲水任務的淤地壩外,每年汛后必須排盡積水,減少無效蒸發。新淤成的壩地,必須形成有效的排水系統,防止鹽堿化和沼澤化。在壩地上進行農牧業生產,盡可能采用旱作方式,若進行灌溉應大力推廣節水灌溉措施。以壩系控制的流域為單元,當地水資源利用系數應控制在合適的范圍內。
3.可持續發展型——管理良好、滾動發展、農民增收
編制經過科學論證、完善和布局合理的淤地壩建設規劃,促進退耕還林還草規劃和當地社會經濟發展規劃的有效實施。淤地壩設計科學合理、成本有效控制、施工質量好、速度快。淤地壩的壩地使用效益較高,為一般坡地的6~10倍。建立合理的資金籌集和投入機制,國家、地方、農戶的投入比例適當。用戶參與管理機制明確,淤地壩(包括配套設施)和壩地產權、使用權明晰,管理體制健全。從淤地壩的收益中有部分用于管護。完全由國家投入的骨干壩形成的壩地,其收益的一部分于維修和滾動建設新的淤地壩。淤地壩的完好率大于95%,壩地利用率大于95%。農戶通過高效使用壩地,調整與優化種植結構和養殖結構,發展農副產品加工,收入逐年增長。解決建設區內農村飲水問題。
二、淤地壩建設的指導思想和規劃原則
1.指導思想
以生態型流域建設為目標,實現生態良好、生產發展、生活富裕,為建設小康社會奠定經濟和環境基礎;以有效控制入黃泥沙為國家需求,確保黃河安瀾;以流域為單元,行政區域和流域分區相結合;以綜合整治為中心,山、水、田、林、路統一規劃,多種措施并舉;以水沙平衡為基礎,建立相對穩定的壩系;以為支撐,科學規劃和建設淤地壩,正確評價淤地壩的綜合效益;在小流域綜合治理模式的基礎上,開展大示范區成片治理。
2.規劃原則
建議淤地壩規劃遵循“系統、高效、兼顧、并重、參與和可持續”的原則。
(1)系統原則
老師先播放一段視頻,視頻中黃土地上一群打腰鼓的漢子正在歡快地舞動著,氣氛熱烈。接著老師開始提問。
老師:這段視頻上說的是什么?
生1:安塞腰鼓。
老師:他們在哪里打腰鼓?安塞是哪里的?
生2:他們在黃土地上打腰鼓,安塞是陜西省,位于陜北的黃土高原上。
老師:我們今天來學習黃土高原。
學生先看書,然后回答以下問題:
1.黃土高原的位置在哪兒?
2.黃土高原的范圍是什么?
3.說說黃土高原上有哪些文明?
……
課例2:《世界最大的黃土堆積區――黃土高原》
老師在投影屏幕上打出一組關于黃土高原自然景觀的圖片,主要有黃土高原中典型的黃土塬、黃土梁、黃土峁等地貌景觀,還有幾張黃土高原上特有的窯洞及革命圣地延安的地標性建筑――延安寶塔。然后開始了下面的提問。
老師:看到這組圖片,你印象最深的是什么?
生1:這些圖片總體的顏色大多呈現土黃色。
生2:這是黃土高原的景觀。
生3:植被比較稀少,地表好破碎呀!
老師:這個你也看出來了,厲害!剛才大家說了,這是黃土高原地區的景觀圖片,不錯,這些圖片展示的主要是黃土高原的自然景觀,當然我們也看到了黃土高原的一些人文景觀,比如看到了窯洞,還看到了革命圣地――延安的圖片。這些景觀圖片都反映了黃土高原地區的情況。
老師:大家說圖片上的顏色大多呈現土黃色,這主要是地表土的顏色,這是什么土?
生4:黃土。
老師:嗯,黃土高原嘛。有誰知道,這些黃土原來就是這里的嗎?
生5:不是。
老師:那是哪來的?
生6:風吹來的。
老師:能具體說說嗎?
生7:是風從內陸干旱地區吹到這里堆積而成的。
老師:那就是說這些黃土的老家不是這里?
生8:黃土的老家在中亞、蒙古高原和我國西北部內陸地區的戈壁和沙漠地區。
老師:非常好。
老師指著開始時用的黃土高原的塬、梁、峁的景觀圖,又開始下面的提問。
老師:我們看這些圖片,它們的地表形態有什么共同的特點?
生9:地表都比較破碎,能看到很多大大小小的溝,從書上的材料中可以知道,第一張圖是黃土塬,第二張是黃土梁,第三張是黃土峁,第四張是川,黃土高原上的塬、梁、峁、川,一個比一個地表破碎,最破碎的是黃土峁,四周全是溝,相對好的是塬和梁,最好的是川。
老師:你觀察得很仔細,非常好!
老師:哪位同學能說說從塬到梁再到峁,地表形態變化的原因是什么?
生10:黃土土質疏松,非常容易受到流水的侵蝕,經過流水長時間的侵蝕,黃土高原最早的塬逐漸變成梁、再變成峁。黃土高原地區水土流失非常嚴重,是世界上水土流失最嚴重的地區之一。
老師:我們在圖上看一下黃土高原及黃河的位置,再看看黃土高原與黃河的位置關系。大家根據剛才看的圖,再回憶之前學習過的《黃河》一課,說一說黃土高原水土流失主要發生在黃河的哪一段?
生11:主要在黃河的中游河段。
老師:哪位同學上來在圖上指一下黃土高原的位置?指出黃河,并指出黃河的上、中、下游河段。
生12上黑板指圖。
老師:黃土高原流失的水土最終到哪兒去了?
生13:八年級上學期我們學^《黃河》了,我們知道,黃土高原流失的水土最終大多被帶到到黃河里去了,有的被黃河帶到下游的河道里了,更多的被帶到渤海里了。
老師:對下游會造成哪些后果?
生14:泥沙進入黃河后,造成黃河下游河床提高,形成“地上河”,遇到降水多的年份,洪水來臨,可能還會造成黃河下游決堤改道,泛濫成災。
老師:所以我們學習《黃河》一課時講過,治理黃河的關鍵在于什么?
生15:治沙。
老師:嗯,所以說有“治黃百難,唯沙為首”一說。
后面老師又繼續運用導入時用的圖片,進行后續的教學活動。
……
人類所居住的地球從形成到現在已經歷了大約46億年的漫長歲月。在各種自然力的作用下,地球環境一直不斷地發生著相對緩慢的變化,無論是氣候變化還是造山運動,都曾強烈地改變地球面貌。然而自人類出現以來,人為因素和自然因素的交互作用和疊加影響已使地球環境以前所未有速度與規模發生著巨大的變化,人類活動也相應成為全球與區域生態環境變化最活躍的營力。其中,土地利用作為這一營力的最主要的作用方式,反映了人與自然相互影響與交叉作用最直接與最親密的關系,日益成為事關生態環境和諧的最重要因素。
隨著經濟社會的發展,土地利用的深入,空氣和水資源的污染以及其他污染的侵入,使土地不僅在數量上有所下降而且質量也有不同程度的下降,主要表現為土地浪費、土地閑置、耕地銳減、生態環境質量下降、用地結構不合理、忽視人居生態環境建設、土地資產流失、違規、違法現象嚴重等,這些問題導致了日益嚴重的后果。
在我國,“人多地少”的嚴峻現實與調控手段的缺乏卻使這一問題變得尤為突出。從“一要吃飯,二要建設,三要保護環境”的土地利用總體規劃目標來看,“吃飯”與“建設”的目標分別由“耕地保有量”、“基本農田保護率”、“新增建設用地量”等具體指標加以落實與調控,而“保護環境”的任務雖然也有生態建設項目等措施支撐,但事關任務實施成敗的調控媒介殘缺與監控手段定位的模糊,卻使該目標僅流于華而不實的措辭。這在很大程度上影響“土地利用”這一事關生態環境和諧的關鍵因素的良性作用發揮,也惡化了二者相互依賴、協同演化的宏觀環境。
水土流失作為一種嚴重的生態問題,涉及到人類生存的最為基本的生產要素土地,需要得到多方面的關注與重視。
水土流失是不利的自然條件與人類不合理的經濟活動互相交織作用產生的,導致水土流失的原因有自然原因和人為原因。
(1)自然因素。主要有地形、降雨、土壤(地面物質組成)、植被四個方面。①地形。地面坡度越陡,地表徑流的流速越快,對土壤的沖刷侵蝕力就越強。坡面越長,匯集地表徑流量越多,沖刷力也越強。②降雨。產生水土流失的降雨,一般是強度較大的暴雨,降雨強度超過土壤入滲強度才會產生地表(超滲)徑流,造成對地表的沖刷侵蝕。③地面物質組成。④植被。達到一定郁閉度的林草植被有保護土壤不被侵蝕的作用。郁閉度越高,保持水土的越強。
(2)人為因素。人類對土地不合理的利用、破壞了地面植被和穩定的地形,以致造成嚴重的水土流失。
①植被的破壞;②不合理的耕作制度;③開礦。
近年來隨著產業結構調整步伐的加快和農業集約化水平的提高,化肥、農藥等的大量投入以及設施農業的快速發展,對土壤環境產生了嚴重影響,嚴重威脅當地土壤水、肥環境和設施農業生產的可持續發展。
黃土高原丘陵溝壑區由于嚴重的水土流失和長期的不合理開發利用,土地資源嚴重退化,地形支離破碎,植被嚴重破壞、植物退化、生態系統生產力及功能急劇衰退,屬于生態脆弱區。
黃土高原是我國水土流失最為嚴重的地區,也是生態環境建設重點實施的區域之一。近年來該區開展了大量的水土流失治理和植被建設工作,特別是1999年國家在西部10省363縣開展的“退耕還林還草”工程以來,對黃土高原土地利用格局及生態環境產生了強烈影響。
黃土高原水土流失的危害主要表現在:
第一,泥沙淤積下游河床,威脅黃河防洪安全。該區多年平均年輸入黃河的16億噸泥沙中,約有4億噸沉積在下游河床,致使河床每年抬高8-10厘米。目前,黃河河床平均高出地面4-6米,其中河南開封市黃河河床則高出市區13米,形成著名的“地上懸河”,直接威脅著下游兩岸人民生命安全。
第二,影響水資源的有效利用。該區水資源相對匱乏,水資源總量僅占全國的1/8。年降雨量只有200-700毫米,而蒸發量則高達300-1800毫米。同時,為了減輕泥沙淤積造成的庫容損失,每年需200-300億立方米的水用于沖沙入海,降低河床,使有限的水資源更趨緊張。
第三,制約了經濟社會發展。嚴重的水土流失,減少了耕地,導致土壤肥力下降,糧食產量低而不穩。為了生存人們不得不開荒種地,陷入“越窮越墾,越墾越窮”的惡性循環,嚴重制約了社會經濟的發展。
第四,惡化了生態環境。水土流失破壞了原有植被,惡化了生態環境,加劇了土地和小氣候的干旱程度以及其它自然災害的發生。嚴重的水土流失,造成大范圍的地表,形成沙漠,一遇大風,沙塵四起,形成沙塵暴。
針對黃土高原的具體情況,需要秉持調整土地利用結構,治理與開發相結合的原則,可以采取以下具體措施:
1.壓縮農業用地,重點抓好川地、塬地、壩地、緩坡梯田的建設,充分挖掘水資源,采用現代農業技術措施,提高土地生產率,逐步建成旱澇保收,高產穩產的基本農田。(基本前提)
2.擴大林草種植面積。