寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式與示范關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)途徑

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寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式與示范關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)途徑*
 
鄭新民
 
           黃河上中游管理局，陜西西安，710000
 
    文摘：針對(duì)寬谷丘陵區(qū)自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，在研究與需求分析的基礎(chǔ)上，提出寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式與示范的研究目標(biāo)及主要研究內(nèi)容，關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)途徑。
    關(guān)鍵詞：關(guān)鍵技術(shù);技術(shù)途徑;農(nóng)牧綜合開發(fā)模式;寬谷丘陵區(qū)
 
1 引言
     本研究區(qū)域位于黃土高原中西部，以黃土丘陵五副區(qū)為主體，涉及與其接壤的黃土丘陵二副區(qū)、三副區(qū)及四副區(qū)的部分區(qū)域，面積近7萬km2，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為農(nóng)牧復(fù)合類型區(qū)。本區(qū)的主要特征是平梁大峁，有山間盆地，溝壑密度為1～3 km/km2，年降雨量為300～500 mm，年侵蝕模數(shù)為3000～9000 t/km2，屬于水土流失嚴(yán)重區(qū)域。水土流失、干旱、低產(chǎn)、貧困是該區(qū)突出的生態(tài)社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題，部分地區(qū)至今人畜飲水困難。探索加快寬谷丘陵區(qū)水土流失防治和水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)的途徑，研究優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、高效利用水土資源、開發(fā)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)，進(jìn)一步開發(fā)農(nóng)牧生產(chǎn)潛力，形成農(nóng)牧結(jié)合的協(xié)調(diào)發(fā)展模式，是本區(qū)亟待研究解決的重大科技問題。
結(jié)合黃河水土保持生態(tài)工程建設(shè)，建立寬谷丘陵區(qū)水土保持與農(nóng)牧綜合開發(fā)模式和支撐技術(shù)體系的示范推廣基地，并通過技術(shù)推廣和模式應(yīng)用，較大幅度提高脆弱生態(tài)環(huán)境的抗逆性和區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)的自我發(fā)展能力，對(duì)該區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)及同生態(tài)類型地區(qū)的綜合治理，發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)具有重要的意義。
2 研究與開發(fā)需求
2.1區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境整治的科技需求
    隨著國家“退耕還林草”等西部生態(tài)建設(shè)工程的實(shí)施，寬谷丘陵區(qū)相關(guān)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)調(diào)整及牧業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障生態(tài)建設(shè)成果、促進(jìn)當(dāng)?shù)孛褡鍒F(tuán)結(jié)、區(qū)域穩(wěn)定和發(fā)展成為亟待解決的重要問題。因此，研究該區(qū)域的生態(tài)綜合治理技術(shù)與模式，探索推廣的機(jī)制和途徑，經(jīng)科學(xué)篩選，系統(tǒng)集成后，提出適合于寬谷丘陵區(qū)綜合治理的集成技術(shù)與治理模式、相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范與規(guī)程；研究探討生態(tài)治理綜合技術(shù)推廣的保障體系和運(yùn)行創(chuàng)新機(jī)制；發(fā)揮科技在生態(tài)環(huán)境綜合治理中的作用，構(gòu)筑西部生態(tài)環(huán)境治理與整治的技術(shù)行動(dòng)方案，引領(lǐng)科技發(fā)展趨勢(shì)，成為該區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理與整治的重大需求。
2.2當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和建設(shè)新農(nóng)村的迫切需求
    寬谷丘陵區(qū)受惡劣的氣候條件、脆弱的生態(tài)環(huán)境和嚴(yán)重的水土流失限制，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)單一。一是墾殖指數(shù)高，耕地面積比例大，占到總土地面積的25%—35%，人均耕地達(dá)到0.5—0.8 hm2；二是耕地組成結(jié)構(gòu)不合理，基本農(nóng)田少，坡耕地面積廣大，基本農(nóng)田只占耕地面積的15%，坡耕地占85%，人均基本農(nóng)田一般只有0.7 hm2左右；三是農(nóng)林牧用地比例不合理，農(nóng)地比例過高，林草地面積少，農(nóng)林牧業(yè)用地比例林草地多者為1：0.5：0.1，低者甚至為1：0.14：0.04；四是土地利用率低，荒山荒坡面積大，一般占到土地總面積的50%。由于土地利用結(jié)構(gòu)不合理，寬谷丘陵區(qū)廣種薄收，超載放牧，草場退化等現(xiàn)象嚴(yán)重。導(dǎo)致生產(chǎn)發(fā)展后勁不足，經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民不僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低，收入少，經(jīng)濟(jì)困難，而且大部分人畜飲水非常困難，交通、電力等設(shè)施建設(shè)滯后。該區(qū)域是我國貧困人口的一個(gè)集中分布區(qū)，區(qū)域內(nèi)35個(gè)縣（區(qū)）中，有19個(gè)縣是國家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣，新農(nóng)村建設(shè)的任務(wù)十分艱巨。本課題的實(shí)施將有助于增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件，提高土地的承載力，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)的形成和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為本地區(qū)建設(shè)新農(nóng)村提供科技支撐和保障。
2.3為黃河水土保持生態(tài)建設(shè)工程提供技術(shù)支持需求
    研究實(shí)施的區(qū)域內(nèi)，正在實(shí)施藉河示范區(qū)和茹河流域水土保持綜合治理項(xiàng)目。藉河示范區(qū)工程地處甘肅天水市渭河中上游，是水利部黃河水利委員會(huì)于 1998 年立項(xiàng)實(shí)施的一項(xiàng)大型水土保持生態(tài)示范工程。在一期項(xiàng)目的基礎(chǔ)上二期項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，項(xiàng)目區(qū)總面積近2000 km2。茹河流域水土保持綜合治理固原項(xiàng)目（一期）治理面積655.12 km2，二期175 Km2的治理項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)。項(xiàng)目技術(shù)支持服務(wù)系統(tǒng)是工程建設(shè)順利實(shí)施的保證。從流域?qū)嶋H出發(fā),目前尚有一些關(guān)鍵技術(shù)問題，需要進(jìn)行科技攻關(guān)，例如降雨匯集與徑流高效開發(fā)利用技術(shù)、大面積生態(tài)修復(fù)技術(shù)、農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式等。因此，本課題實(shí)施，用科技成果指導(dǎo)項(xiàng)目區(qū)建設(shè)，非常及時(shí)和必要。另外項(xiàng)目本身需要建立一批科技含量高、技術(shù)水平先進(jìn)、措施配套齊全、管理運(yùn)行規(guī)范、治理效益顯著的示范樣板工程，帶動(dòng)和促進(jìn)其它生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目。因此本課題的介入有利于整體提升治理水平，提高科技含量，擴(kuò)大示范效應(yīng)。
3  研究目標(biāo)
    以寬谷丘陵區(qū)水土保持與生態(tài)修復(fù)為中心，以優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和改善生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，以水土資源高效利用為目標(biāo)，以發(fā)展高效庭園經(jīng)濟(jì)為突破口，主攻水保型雨水集蓄利用技術(shù)，節(jié)水抗旱植物及生物質(zhì)能開發(fā)技術(shù)，灌草植被配置與輪牧技術(shù)，集成水土保持型生態(tài)修復(fù)和庭園高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，建立該區(qū)生態(tài)－經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展、農(nóng)牧有機(jī)結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展模式和先進(jìn)的科技示范基地。探索試驗(yàn)區(qū)—示范區(qū)—輻射區(qū)推廣技術(shù)體系與機(jī)制，并在同類地區(qū)大面積推廣應(yīng)用。
4 研究內(nèi)容
4.1 半干旱區(qū)灌草優(yōu)化配置與畜牧業(yè)發(fā)展研究
    本項(xiàng)研究內(nèi)容包括半干旱區(qū)灌草優(yōu)化配置、天然封禁草地植被演替規(guī)律及生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)特征、人工草地新品種篩選及培育、天然草地輪牧條件及科學(xué)實(shí)施途徑、人工草地合理利用技術(shù)等。
4.2 雨水集流工程與高效利用技術(shù)
    包括半干旱區(qū)生態(tài)恢復(fù)條件下流域降雨徑流空間分異特征、流域水保型雨水集流工程布局、降雨匯集與徑流高效開發(fā)利用技術(shù)、新型低成本強(qiáng)化入滲及抑蒸型新材料篩選等。
4.3 庭院經(jīng)濟(jì)與主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)開發(fā)
    包括庭院經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要類型與生產(chǎn)方式、節(jié)水早熟豐產(chǎn)經(jīng)濟(jì)林果園藝化栽培技術(shù)、庭院經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的培育、適合寬谷丘陵區(qū)發(fā)展的庭院經(jīng)濟(jì)類型等。
4.4 寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式建設(shè)與示范推廣
以半干旱區(qū)灌草優(yōu)化配置與合理利用及庭院經(jīng)濟(jì)為主要手段，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，以植被恢復(fù)及降雨徑流調(diào)控減少水土流失為主導(dǎo)措施，實(shí)現(xiàn)該區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)整體改善，建立寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式并示范推廣到同類區(qū)域。
5 技術(shù)途徑
5.1 總體思路
    以半干旱區(qū)灌草優(yōu)化配置與合理利用、集約化經(jīng)濟(jì)型庭院經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)經(jīng)營為改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的主要手段，尋求土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化與畜牧業(yè)發(fā)展、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)培植的途徑；以植被恢復(fù)及降雨徑流調(diào)控減少水土流失為主導(dǎo)措施，尋求本區(qū)水土保持與水土資源高效利用相結(jié)合的最佳技術(shù)途徑；以單項(xiàng)研究成果為主導(dǎo)技術(shù)，結(jié)合分析以往黃土高原區(qū)研究技術(shù)精華，通過篩選、引進(jìn)、消化、吸收和組裝配套，構(gòu)建寬谷丘陵區(qū)防治水土流失的綜合配套技術(shù)體系和農(nóng)牧綜合開發(fā)模式，結(jié)合黃河水土保持生態(tài)工程，建立示范基地并示范推廣到同類區(qū)域。
5.2 關(guān)鍵技術(shù)
    本課題需要解決的關(guān)鍵技術(shù)包括：
   （1）半干旱區(qū)灌草優(yōu)化配置技術(shù)
    本項(xiàng)研究應(yīng)在植被資源類型與分布特點(diǎn)、群落結(jié)構(gòu)與演替規(guī)律、水保效應(yīng)與水分生態(tài)特征及其開發(fā)利用等基礎(chǔ)研究下，重點(diǎn)抓住半干旱區(qū)造林(灌木)種草成活率和保存率低的主要問題、農(nóng)牧交錯(cuò)地帶過度放牧引起嚴(yán)重水土流失的問題，以及對(duì)退化植被快速恢復(fù)建造問題。
   （2）降雨匯集與徑流高效開發(fā)利用技術(shù)
    作為寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)技術(shù)體系之一，篩選出生態(tài)治理新條件下流域降雨匯集與徑流高效開發(fā)利用方式與技術(shù)，建立雨水集流工程與高效利用技術(shù)體系，并在示范點(diǎn)上進(jìn)行實(shí)施，為示范點(diǎn)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式建設(shè)提供支撐。突破方向是建立基于雨洪資源調(diào)控的水土保持措施綜合治理模式，在人工工程（坡面雨水集流、溝道聚流工程等）增加有效徑流，彌補(bǔ)資源性缺水的前提下，統(tǒng)籌開發(fā)利用雨水資源、地表、地下水資源。
   （3）適合寬谷丘陵區(qū)特點(diǎn)的庭院經(jīng)濟(jì)模式建立
    現(xiàn)階段庭園經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)出區(qū)域性、產(chǎn)業(yè)化、生產(chǎn)清潔化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活、農(nóng)村生態(tài)結(jié)合的態(tài)勢(shì)。適合寬谷丘陵區(qū)特點(diǎn)的庭院經(jīng)濟(jì)模式建立構(gòu)成要素側(cè)重點(diǎn)是：庭園經(jīng)濟(jì)資源化利用體系＋生態(tài)庭園經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系，前者構(gòu)成生態(tài)庭園經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，后者構(gòu)成生態(tài)庭園經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)。
    （4）建立寬谷丘陵區(qū)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式。
     技術(shù)關(guān)鍵是圍繞水土資源合理利用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、庭園經(jīng)濟(jì)生態(tài)能源利用等，進(jìn)行具有區(qū)域特色的示范點(diǎn)農(nóng)牧綜合開發(fā)模式建設(shè)，因地制宜，科學(xué)集成灌草優(yōu)化配置與合理利用＋雨水資源高效利用促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展＋生態(tài)型庭園經(jīng)濟(jì)模式。
5.3 技術(shù)路線
    (1) 在現(xiàn)有的寬谷丘陵區(qū)重點(diǎn)治理項(xiàng)目區(qū)，在深入調(diào)查研究、實(shí)地考察的基礎(chǔ)上，選擇設(shè)立天水中山示范點(diǎn)、固原上黃示范點(diǎn)等2個(gè)代表性強(qiáng)的典型試驗(yàn)示范點(diǎn)，并遵循有限目標(biāo)、重點(diǎn)突破、整體跟進(jìn)的原則對(duì)課題研究內(nèi)容進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。
    (2) 采用實(shí)地研究和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，以水土保持與生態(tài)修復(fù)為中心，以優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和改善生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，以水土資源高效利用為目標(biāo)，以發(fā)展高效庭園經(jīng)濟(jì)為突破口，開展水保型雨水集蓄利用技術(shù)，節(jié)水抗旱植物及生物質(zhì)能開發(fā)技術(shù)，灌草植被配置與輪牧技術(shù)等試驗(yàn)研究，力爭在關(guān)鍵技術(shù)上有所突破。
    (3) 進(jìn)行技術(shù)整合與集成，構(gòu)建水土保持型生態(tài)修復(fù)和庭園高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，建造生態(tài)－經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展、農(nóng)牧有機(jī)結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展模式和先進(jìn)的科技輻射擴(kuò)散基地，展示試驗(yàn)研究成果與效益。
    (4) 加強(qiáng)與政府職能部門、地方政府、科研單位、農(nóng)技推廣部門聯(lián)合，探索試驗(yàn)區(qū)—示范區(qū)—輻射區(qū)推廣技術(shù)體系與機(jī)制，并進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，在同類地區(qū)大面積，規(guī)范化推廣應(yīng)用，發(fā)揮區(qū)域示范與引領(lǐng)作用。