ArcGIS专题应用:GIS在宁夏水土保持生态中的实践
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第三章 宁夏水土保持生态环境发展及现状

1地理位置

图3-1宁夏回族自治区行政区划图

宁夏位于中国中部偏北,处在黄河中上游地区及沙漠与黄土高原的交接地带,与内蒙古、甘肃、陕西等省区为邻。宁夏疆域轮廓南北长、东西短。北起石嘴山市头道坎北2 km的黄河江心,南迄泾源县六盘山的中嘴梁,南北相距约456 km;西起中卫县营盘水车站西南10 km的田涝坝,东到盐池县柳树梁北东2 km处,东西相距约250 km。根据边界四端点的经纬度,自治区疆域的地理坐标是:东经104°17'~109°39',北纬35°14'~39°14'。

2地形地貌

2.1地形

宁夏位于中国地势第一阶梯向第二阶梯转折过渡地带,全境海拔在1 000 m以上,地势南高北低,高差近1 000 m,呈阶梯状下降。其中北部平原海拔为1 100~1 200 m,中部海拔为1 300~1 500 m,南部平均海拔为2 000 m。其余地区为山前丘陵、沙漠和山地,山地与平原多交错分布,高差较大,银川平原与贺兰山的高差达到了2 300 m。

2.2地貌

宁夏全区地貌以北西走向的牛首山—青龙山断裂为界,呈现出明显的南北差异。断裂以北,分别为贺兰山山地、银川平原、灵盐台地自西而东平行展布。断裂以南,在北部和东部广大地区,展布着两列断陷平原和三列弧形断块山地。一、二列弧形山地之间为中卫平原和清水河平原,二、三列弧形山地之间为西安州平原和兴仁平原。由此,宁夏全区可分为:贺兰山山地、银川平原、灵盐台地、宁中山地与山间盆地、宁南黄土丘陵、六盘山山地6个构造地貌区。南部黄土丘陵区的水蚀强烈,沟壑地貌十分发育;中、北部地区分布沙丘、沙地,并且山前洪积扇较发育。全区重要的矿产资源,多分布于贺兰山中北段、宁卫北山、灵盐台地和牛首山、青龙山一带。

3气候

宁夏地处中国内陆,属温带大陆性干旱、半干旱气候。由于位于中国季风区的西缘,夏季受东南季风影响,时间短,降水少,7月最热,平均气温24°C;冬季受西北季风影响大,时间长,气温变化起伏大,1月最冷,平均气温-9°C。全区年降水量在150 mm至600 mm之间。南部六盘山区阴湿多雨,气温低,无霜期短。北部日照充足,蒸发强烈,昼夜温差大,全年日照达3 000 h,无霜期150天左右,是中国日照和太阳辐射最充足的地区之一。宁夏四季分明,春天暖得快,秋天凉得早。5—9月间,宁夏山川气候宜人,风景如画,是旅游观光的黄金季节。

4水文与水资源

4.1河流水系

境内主要河流有清水河、苦水河、泾河、葫芦河、祖厉河及黄河两岸诸沟。清水河、苦水河、祖厉河为黄河一级支流,葫芦河、泾河为二级支流。黄河干流自中卫市南长滩入境,蜿蜒于卫宁平原和银川平原,至石嘴山市头道坎北麻黄沟出境,流程397 km,占黄河全长的7%。

4.2地表径流特征

宁夏地表径流有总量少、地区变化大、年内分配不均、年际变化大的特点。黄河在宁夏的最大支流清水河长320 km,年径流量仅为2.53×108m3。8月径流量最大,占年径流总量的20%~40%,一月径流量最小,只有年径流量的1%~3%。年径流量最大值一般为最小值的4倍,中部的红柳沟高达21倍。南部六盘山东南侧的地表年径流深为300 mm,而到北部最少处不足3 mm,相差近百倍。另外宁南固原地区占全区总面积的32%,而径流量却占68%,地区分布极不均匀。

4.3水资源

宁夏属典型的资源性缺水地区,当地水资源总量11.63亿m3,其中地表水资源9.49 m3,地下水资源2.14亿m3。可利用水资源主要靠黄河来水,按照国务院“八七”黄河分水方案,正常年份宁夏可利用黄河水40亿m3,加上不重复计算的1.5亿m3地下水资源可利用量,人均可利用水资源为706 m3,约为全国平均水平的1/3。

5土壤与植被

5.1土壤

宁夏土壤共有17个土壤类型,其中主要以灰钙土、黄绵土、风沙土、新积土、黑垆土和灌淤土为主,占土壤总面积的79.1%。黑垆土及黄绵土主要分布在中部干旱带的盐池县、同心县和海原县以及南部山区的原州区、彭阳县、西吉县和隆德县。黄绵土是南部山区和中部干旱带的主要农业土壤,土层深厚、结构疏松,有机质含量在1%以上。灰钙土和新积土主要分布在中部干旱带北部的同心县、盐池县和海原县及引黄灌区两侧高地。引黄灌区主要为灌淤土。

5.2植被

宁夏全区的自然植被主要有森林、草甸、草原等,以草原植被为主,占自然植被面积的79.5%。植被自南而北分为四个带,依次为:森林草原、干草原、荒漠草原和荒漠。其中荒漠草原和干草原为宁夏草原植被的主体,共占草原面积的97.8%。森林草原分布于半阴湿六盘山区,植被覆盖率达80%以上,森林集中分布于贺兰山、六盘山、罗山等地;干草原分布于黄土丘陵区,植被覆盖率为40%~80%;荒漠草原分布于中、北部干旱地区,植被覆盖率为10%~40%;荒漠散布于宁夏中、北部山前地带。

6水土保持生态环境建设现状

6.1生态环境状况

宁夏是我国生态环境最脆弱的省区之一,86%的地域年降水量在300 mm以下,北部西、北、东三面被腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙地包围,生态环境敏感复杂,水资源短缺,水土流失严重。“十二五”期间,我区不断加大投入力度,生态保护和建设成效显著,城乡环境面貌有了较大改善。但是随着全区经济社会持续较快发展,环境承载压力加大,经济发展与人口资源环境之间的矛盾日益凸显,经济基础薄弱、生态环境脆弱仍将是长期制约自治区加快发展的“瓶颈”,生态文明建设任务十分紧迫而艰巨。

6.2水土流失现状

宁夏是全国水土流失最严重的省区之一,2000年遥感调查显示,全区水土流失面积36 849 km2,其中水力侵蚀面积22 897 km2,主要分布在宁南山区八县;风力侵蚀面积13 952 km2,主要分布在黄土丘陵区以北、300 mm降水等值线以下区域。根据第一次全国水利普查数据,目前我区水土流失面积为19 619 km(2水力侵蚀13 891 km2,风力侵蚀5 728 km2),水蚀面积占水土流失总面积的71%,风蚀面积占水土流失总面积的29%。其中轻度侵蚀面积占48%,中度侵蚀面积占24%,强度侵蚀面积占13%,极强度侵蚀面积占13%,剧烈侵蚀面积占2%。

6.3水土流失治理情况

宁夏回族自治区党委、政府对水土保持生态建设都十分重视。在银川北部坚持预防为主的方针,重点抓好宁夏工业产业带及经济热点地区预防监督;在中部干旱带,坚持封山禁牧,生态修复为主,合理开发当地水资源发展高效灌溉农业,以局部的开发性治理保障大面积的生态自然恢复;在南部黄土丘陵区,坚持以大支流为骨干,以小流域治理为单元,山水田林草路统一规划,综合治理。

6.3.1小流域综合治理

1981年,宁夏水利局首先在海原县园河流域开展了以小流域为单元的综合治理试点;1983—1993年,黄河水利委员会先后在海原关庄沟、固原毛家沟、中卫党家水、盐池八岔梁等流域开展了3批黄河流域小流域综合治理试点;宁夏水科所、北京林业大学、西北水土保持研究所也先后在彭阳县赵木湾、西吉县黄家二岔、固原县上黄等流域开展水土流失综合治理试点,有关市县结合小流域治理项目,广泛开展了小流域综合治理的探索。2000年以来,宁夏先后有7个县区的40条小流域被水利部和财政部联合命名为示范工程,彭阳、隆德和盐池3县被水利部和财政部联合命名为“全国水土保持生态环境建设示范县”,彭阳被水利部命名为“国家水土保持生态文明县”。截至2014年年底,宁夏共开展小流域综合治理460多条,经过治理的小流域,人均基本农田达到0.2 hm2以上,人均粮食由治理前的不到300 kg增加到500 kg以上,人均收入比未治理的平均高30%左右;植被覆盖率大幅度提高,水土流失治理程度达到60%以上,减沙率达到40%以上,有效地改善了广大水土流失地区生态环境和农业生产基础条件,提高了农业生产抗御自然灾害的能力,稳定地解决了治理区群众的温饱,为山区可持续发展奠定了坚实的基础。

6.3.2旱作基本农田

长期以来,我区坚持以坡改梯为重点的基本农田建设不动摇,从20世纪80年代开始,先后深入实施了“三西”农业建设、退耕还林口粮田、陕甘宁坡改梯、坡耕地水土流失治理等一大批坡改梯项目,累计建成水平梯田361万亩,其中“十二五”期间建设水平梯田112万亩,有效改善了农业产生条件和生态环境,为促进当地粮食增产、农民增收和农村经济发展奠定了坚实基础。如彭阳县1983年建县初有耕地为210万亩,粮食总产为4.38万吨,2013年仅有耕地125.8万亩,粮食总产量却达到了22万吨,在退耕、建设使耕地减少的情况下,梯田建设保证了粮食产量大幅增加。截至2014年年底,宁夏共建设高标准“旱作三田”34万hm2,保障了粮食生产,促进了经济发展,维护了地区稳定。多年的实践也充分证明,坡改梯是控制水土流失、保障河道安全的关键举措,是促进山区粮食生产、保障粮食安全的必然要求,是推进山区现代农业建设、实现全面小康的基础工程,是促进退耕还林还草、建设生态文明的重要举措,更是一项功在当代、利在千秋的德政工程和惠民工程。

6.3.3淤地坝建设

为有效防治水土流失、改善生态环境,促进经济发展,自20世纪80年代特别是2003年以来,我区把淤地坝作为治理水土流失的一项重要措施,开展了大规模的淤地坝工程建设。截至2014年,全区共建成淤地坝1112座,其中骨干坝325座,中型淤地坝368座、小型淤地坝419座。骨干坝总控制面积3824 km2,总库容4.24亿m3,其中防洪库容2.53亿m3,拦泥库容1.71亿m3。淤地坝分布在以固原市为主的全区四市10个县(市、区)。

多年来这些淤地坝在拦泥保土、防洪减沙、淤地造田、保护农田,有效地减轻泥沙淤积下游水库及河道,利用蓄水解决当地小片农作物灌溉,改善生态环境及区域人畜饮水、方便交通等方面发挥了重要作用。据统计目前已拦截泥沙0.67亿m3,淤地面积近2.8万亩,发展小片水浇地3万亩,解决了10.2万人、5.2万头大家畜、18.2万只羊的饮水困难。

6.3.4生态修复

20世纪90年代末期,宁夏在中部干旱带实施了盐池县刘窑头、方山等一批以生态修复为主要建设内容的小流域综合治理项目,初步探索了由单纯依靠人工治理到人工治理与自然修复相结合的转变。2003年,我区在全国率先实行全境封山禁牧、草原承包,依靠生态的自然修复能力改善生态环境。多年来,经过全区各级政府和广大群众艰苦努力,全区封山禁牧取得了良好效果,占全区土地总面积58%的草原得到了休养生息,380万只放牧羊只全部“下山入圈”。由于羊畜入圈,现有的天然林、人工林草和水土保持生态建设成果也得到了有效地保护。

6.4市县水土保持典型经验

6.4.1彭阳县依托水土保持发展生态旅游产业

彭阳县建县三十多年来,一直秉承“一代接着一代干,一张蓝图绘到底”的生态建设理念,水土流失综合治理取得了显著成效,水土流失治理程度由建县初的11%提高到现在的67%,2013年被水利部命名为“国家水土保持生态文明县”。近年来,彭阳县依靠多年水土流失综合治理打造的良好生态环境,发掘山杏山桃资源,举办山花节,大力发展生态旅游,2016年山花节期间吸引区内外16万名游客旅游参观。彭阳县也将“把县城打造为大花园大公园,逐步改善小气候”作为水土保持的发展目标。

6.4.2隆德县以产业调整和农业新技术推广支撑精准扶贫

走出了一条以兴修基本农田,造林种草、生态修复、沟道坝系和农田水利配套建设相结合的改善生产生活条件,拓宽生存环境的脱贫致富之路。经过多年的梯田建设,基本农田面积累计达到55万亩,占总耕地64万亩的86%,为产业结构调整,特别是种植业内部结构调整提供了较大空间,实现了由种粮型向粮经饲结合型、由数量型向质量效益型、由传统自给自足型向现代商品型的转变,加快了农业产业化进程,通过退耕还林,实施林药及林草间作,为中药材、草畜等后续产业培养开发提供了广阔的空间。

6.4.3盐池县立足生态修复建设生态经济小流域

该县始终把防治水土流失、建设生态经济小流域、改善生态环境作为“求生存、求发展”的首要目标,按照“南治土、中治水、北治沙”的治理思路,不断加强治理和生态经济小流域建设力度。以小面积开发治理促进大面积封育保护,建设了刘窑头、方山等多个以生态修复为主要建设内容的生态经济小流域,实现了由单一人工治理向人工治理与自然修复相结合的转变,使荒漠草原再现昔日秀美,被水利部和财政部联合命名为“全国水土保持生态环境建设示范县”。

6.4.4西吉县总结创新多种治理模式

西吉县在小流域综合治理过程中,根据不同地区水土流失特点,形象的总结出了多种治理模式与治理经验,如聂家河流域水资源高效利用型、车路沟坝系发挥淤地坝灌溉退耕还林后期种植提高效益型、黄家川淤地增产型、三河坝系方便交通解决人畜饮水型、月亮山水源涵养林涵养水源补给地下水型、葫芦河县城过境段南北山绿化河道整治宜居舒适型,对相同地区开展小流域综合治理起到了借鉴示范作用。

6.4.5泾源县以水资源保护为目的开展水土流失防治

泾源县是固原市110万人的重要水源地,泾源县结合水源地保护、农村环境整治、河道治理、清洁型小流域建设开展水土流失防治,以天然次生林为依托,坚持以封为主,封造结合,充分发挥大自然的自我修复功能,构建生态旅游经济圈,大力发展水源涵养林和庭院经济,种植苗木20多万亩,水土流失治理项目区呈现出山变绿、水变清、村容村貌整洁、自然灾害减少的景象,农村基础设施和生产条件得到改善,有效提高了水源地的供水保障能力。

6.4.6灵武市创新防沙治沙模式

成功创建了“五位一体”(两大防护体系、一个核心产业、两项循环产业)的防沙治沙模式,被国务院确定为加快宁夏经济发展的重点推广模式。近年来,灵武市项目区规模化治理逐步展开,采取工程措施打草方格初步固定流沙,再跟进植物措施,通过种植沙拐枣、柠条、花棒等先锋灌木树种,提高沙地植被覆盖率固定流沙,最后在有水源条件的地段,配套节水设施,进一步实施平田整地、种植针阔灌生态林和经果林、花卉等措施,提升治理成效。

6.4.7同心县引导民间资本参与水土保持工程建设

同心县吸引民间资本治理水土流失,水保站与天台山文化公司合作开展杨新庄小流域综合治理,水保站完成整地后,将造林、抚育管护一并移交天台山文化公司,项目工程质量与后期管护均得到了较好的保障。

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