黃土丘陵

黃土丘陵 （loess hills）是我國黃土高原上的主要黃土地貌形態。它是由於黃 土質地疏鬆，地表植被和生態系統遭到嚴重破壞，加之黃土高原地區雨季集 中於七、八月份、降水強度較大，被地表流水沖刷形成的。黃土丘陵按其形 態可以分為兩種；長條形稱為“梁”，橢圓形或圓形的稱為“峁”。梁和峁的頂部面積都不大，但斜坡所佔的面積卻很大，坡度一般為 10—35 度。 黃土梁、峁地區地面非常破碎，溝谷密度很大。山西省的漳河、沁河上、中游流域和陝北、隴東黃土高原的北部，黃土丘陵分佈廣泛。如革命聖地延 安所在地，就是黃土梁、峁的分佈區，那裏的梁、峁海拔一般在 1000—1300 米，相對高度為 60—150 米。黃土丘陵地區，水土流失嚴重，植樹、種草， 修築梯田，進行水土保持的任務十分艱鉅。

黃土丘陵溝壑區分佈廣，涉及7省（區），面積21.18萬平方公里，主要特點是地形破碎，千溝萬壑，15°以上的坡面面積佔50～70%。依據地形地貌差異分為5個副區。1～2副區主要分佈於陝西、山西、內蒙三省（區），面積為9.16萬平方公里，該區以梁峁狀丘陵為主，溝壑密度2～7km/平方公里，溝道深度100～300m，多呈“U”型或“V”字型，溝壑面積大，溝間地與溝谷地的面積比為4：6。3～5副區主要分佈於青海、寧夏、甘肅、河南四省區，面積12.02萬平方公里，該區以梁狀丘陵為主，溝壑密度2?4km/平方公里。小流域上游一般為“澗地”和“掌地”，地形較為平坦，溝道較少；中下游有沖溝。黃土丘陵溝壑區是中國乃至全球水土流失最嚴重的地區。水土流失不僅成為困擾該區農業可持續發展和人民脱貧致富的主要問題，而且也為黃河下游地區帶來一系列的生態環境問題。

加強壩系水土資源利用配套工程建設

淤地壩建設不僅是滯洪攔泥的主要工程措施，而且是利用水沙資源服務於當地經濟建設的有效措施。以前，壩系建設十分重視前一方面，而對後一方面重視不夠，致使水資源利用工程不配套，限制了水土資源利用效益的發揮。因此，淤地壩與水資源利用保護工程的合理佈局、優化設計和已成壩系的改造配套是充分利用壩系水土資源的前提和基礎。

加強病險壩維修改造

據陝西省1990年對陝北淤地壩的普查，陝北地區31797座淤地壩中病險壩24107座，佔75.8%。綏德站對5條典型溝道的調查，628座淤地壩中479座為險壩，佔76%。病險壩長期失修?大多數壩體被拉開缺口?使壩地變成了台田，既不攔洪又不保肥?失去了攔蓄和增產效益，水土資源得不到有效合理利用。造成這一現象的主要原因是重建輕養，重用輕管。其解決途徑是增加養護投資，加強病險壩的維修改造，加大用管結合的管護制度建設，增強管護意識。

提高壩地生產力

壩地土壤田間持水量大、團粒結構性好、空隙度高、養分全面。因此，充分開發壩地資源，挖掘壩地的生產潛力是開發利用壩地的中心任務。其主要採取的農業技術途徑有：

①深翻改土。壩地土壤具有土層厚、濕度大、土壤緊密的特性，但壩地因處於溝道低窪地帶，地温低，應適時進行秋翻、深翻，疏鬆土壤?改善土壤通氣狀況?增加土壤地温。

②推廣地膜覆蓋技術。壩地地温低，農作物不易出苗，利用這項措施既可早種植易捉苗?又可保水抗旱?在洪水來臨之前農作物就可長高，提高了抵禦洪水能力。綏德韭園溝流域三角坪村，1999年全村坡地因乾旱糧食絕收，絕大部分壩地也因乾旱而收成不好。三角坪新壩則利用地膜覆蓋技術種植玉米，平均畝產達500kg，大大地提高了壩地的保收率。

③引洪漫地，改變壩地土壤特性。榆林溝馮家渠2號壩壩地引洪淤漫後與淤漫前相比，有機質含量提高21.8%?全氮含量增加13%?產量第一年提高3倍，第二年提高2倍，第三年提高1.5倍。

④充分利用洪水資源，擴大水壩地面積。對有長流水的溝道或地下水豐富的壩地?實行壩地水利化，增產效益非常顯著。綏德韭園溝三角坪大壩，1998年對壩地進行水利化配套的同時，在上游修築了一座攔洪壩，蓄水對壩地實施灌溉，使壩地單產提高近30%。乾旱年份更能顯示出其增產效益。

優化淤地壩運行方式

有計劃地對壩系洪水泥沙進行人為調節，是水沙合理利用的有效途徑。主要有以下幾種形式： ①上壩攔洪、下壩利用。自溝口向溝掌逐步建壩，上攔下用逐步形成壩系。這種運用方式的特點是：壩系攔蓄能力高，壩地形成快、收益早。

②計劃淤排、輪蓄輪種。壩系初步形成後，根據各壩的實際情況，有計劃地安排一部分壩地蓄洪攔泥，大部分壩地進行種植利用，所來洪水除種植壩計劃漫淤外，其餘排入蓄洪壩。經幾年淤積，視壩系內各壩實際情況對蓄水攔泥壩與生產利用壩進行調整，實行各壩輪蓄輪種。綏德王茂溝壩地生產就採用這種方式運行，增產效果良好。

③增設排洪設施。對控制流域面積大的大型淤地壩，淤滿後及時配套建設排洪設施，這樣既可保證壩體安全運用，又可保證壩地安全生產。

合理利用水資源，防治壩地鹽鹼化

對水資源採取科學合理的利用措施，改善地下水排泄條件，降低地下水水位，使壩地鹽鹼土壤向脱鹽方向轉變是治鹼的根本措施。

①提高前期蓄水利用率。流域壩系建成後，在壩庫未淤滿前一般既攔洪水又蓄清水，因此蓄水利用是壩庫前期利 用的主要任務。主要是利用水面進行水產養殖和發展灌溉，在有條件的地方還可發展第三產業，諸如旅遊、垂釣、水上娛樂等項目。

②搞好壩系地下水合理利用規劃。黃土丘陵溝壑區地下水資源比較貧乏，在溝道壩系建設和發展中，修建淤地壩使泉眼壓埋造成飲水困難和壩地鹽鹼化的現象較為普遍。因此，要在壩系規劃前調查地下水資源的出露點數量、流量、地下水儲量等，併合理安排修建適當的蓄水池、小水庫，把那些有利用價值的泉眼設法保留下來，有效地保護好地下水資源，發展水壩地、防止壩地鹽鹼化。

③重視鹽鹼化壩地的治理。壩地鹽鹼化是壩系水土資源開發利用率低下的主要因素之一。壩地鹽鹼化治理可採取以下有效措施：

修建排水系統。在壩地尾部鹽鹼地分佈區開挖排水溝，降低地下水位，排除壩地尾端積水。陝西橫山縣趙石畔壩採用該方法治理鹽鹼壩地，效果非常顯著。

墊土壓鹼。對不能降低排洪渠高程的壩地，可採取墊土壓鹼的方法，即在壩地尾部採用台階式墊土，其墊土厚度視排洪渠比降大小而定，一般情況下壩地高出地下水位2.2m以上為宜。

引洪漫淤。引洪漫淤可洗鹽治鹼，還可提高壩地肥力。具體做法是在壩地上建腰壩或防洪壩，利用部分洪水進行漫淤，通過漫淤壓鹽。對於地下水位較高，實在難以治理的鹽鹼壩地，可以通過改變利用方式，種植耐鹽鹼作物等途徑，提高壩地資源的利用率。在水源不足的情況下，還可栽植柳樹、青楊樹等。在技術許可條件下，可利用重鹽鹼地發展水面養殖。

黃土丘陵溝壑區的淤地壩工程具有良好的生態和經濟效益，主要表現攔截泥沙、改善耕作條件、增加糧食產量 等方面。隨着經濟社會與生態環境建設的發展，壩系建設存在的壩地利用率低、種植結構不合理、運行狀況不良、鹽鹼化嚴重等問題也越來越突出。根據多年來淤地壩建設的經驗，應通過加強配套工程建設、加強病險壩維修改造、優化運行方式等途徑加以解決。

淤地壩是黃土丘陵溝壑區治理水土流失的最後一道防線，因其強大的攔泥淤地及生產效益在黃土丘陵溝壑區得到大力發展，其蓄洪攔泥的最終產物——壩地是寶貴的土地資源。黃土高原已有壩地38萬多公頃，其中黃土丘陵溝壑區壩地面積達14.63萬公頃。20世紀90年代以來治溝骨幹壩得到大力發展，對提高本地區小流域淤地壩壩系防洪能力和壩地的增產增收、安全生產起到了極其重要的作用。現有淤地壩工程尚有40%的可淤地面積的發展潛力，同時還有14萬公頃的黃土丘陵溝壑區的壩地資源，可發展壩地70萬～140公頃。

歷史上淤地壩建設和發展的主要目的是：就地攔泥淤地，改善耕作條件和提高糧食產量。研究表明：1960～1989年河—龍區間淤地壩攔減泥沙33687.4萬t，為黃河減沙作出了巨大的貢獻。在糧食生產上，以佔糧田8.3%的壩地生產出了佔總產量23.5%的糧食。隨着當地生態經濟建設的發展和產業結構的調整，淤地壩壩系水土資源的作用愈來愈顯得重要，開發利用存在的問題和不足也表現出來。

一是壩地利用率低。對典型小流域壩地利用結構的調查表明，壩地利用率為67.7%，因鹽鹼化危害不能利用的面積佔15.5%，道路與排洪渠佔6.7%，其他原因造成的不可利用面積佔10.1%；壩地資源的利用率還有很大的潛力可挖，特別是在鹽鹼壩地的改良利用方面，還大有文章可做。

二是壩地種植結構不合理。主要是種植傳統農作物且作物品種比較單一，壩地的生產經濟效益比較低，制約着壩地效益的充分發揮。與市場的結合上還存在相當大的差距，調整的空間很大。

三是淤地壩運行狀況不良，影響水資源合理利用。85%的黃土丘陵溝壑區淤地壩是20世紀80年代以前修築的，經過長期生產運用，庫容基本已淤滿，大多數淤地壩泄水溢洪設施不配套，加之長期失修，攔泥淤地能力鋭減。綏德韭園溝流域有淤地壩235座，已失去攔蓄洪水能力的淤地壩180座，佔總數的76%。這一現象在晉西、內蒙古也普遍存在。而且相當部分壩體只設置了土質溢洪道，經多年洪水沖刷，不斷延伸擴展，威脅壩體安全和壩地利用效益的發揮。

四是壩系水資源配置不合理，壩地鹽鹼化嚴重。壩系水資源包括洪水資源和地下水資源。大部分壩系配套不全，水資源利用率不高。據對陝北、晉西、內蒙古南部典型小流域壩系調查?小流域水資源的利用率均小於10%。加之地下徑流排泄不暢，造成嚴重的壩地鹽鹼化現象。韭園溝壩系因地下水造成壩地鹽鹼化而不能利用的面積佔總壩地面積的13%。

兩年多來，中科院水保所在延安市寶塔區、安塞縣707平方公里的範圍內，與省、市、縣（區）、鄉政府及試區農民相結合，建立了“黃土高原水土保持與生態環境建設試驗示範研究”基地。科學地實施退耕還林，封山綠化，加強植被建造，研究解決中尺度區域退耕還林中的科學技術問題，取得了顯著成效。

先進的造林技術是提高造林成活率的關鍵

延安黃土丘陵區地形起伏，溝壑縱橫，水土流失嚴重，形成水分條件完全不同的小生境，加之土壤幹層存在，增加了人工植被的難度。過去延安地區造林成活率與保存率不足20%。其主要原因是造林中把關不嚴，在起苗、運輸、發放、栽植過程中，沒有嚴格按操作規程辦事，導致苗木失水嚴重，根系受損，使造林成活率低；受惡劣的氣候影響，春季造林時乾旱多風，根系供水能力弱，導致苗木失水死亡；造林成活後管護不力，使人為破壞嚴重。試區針對上述問題，推廣防風抗寒、抗旱的造林技術與之相配套的集流、平茬、深栽、覆土埋苗等管護技術，取得了明顯效果。

集流造林技術是解決造林水分不足的重要手段。試區在北宋塔栽植的286畝側柏、山杏、油松混交林，採用水平壕帶栽植，通過坡面集流工程，提高土壤含水量7%-8%，其成活率達93%，樹木當年抽條長度5cm-10cm。在縣南溝流域栽植的1000多畝刺槐採用的是水平壕田集流技術，成活率達90%以上。

深栽埋苗技術。秋季在稍塬梁栽植的13000棵油松、側柏、採用的是深栽埋苗技術。即栽後用鬆土將樹苗埋沒，防止冬春季寒風吹乾樹苗，於穀雨後刨土放苗，幼苗水分充足，返青快，成活率在95%。春季試區又在稍塬梁栽植21000棵油松、側柏，採用同樣的深栽埋苗技術，於穀雨後刨土放苗，前後雖然只有30多天，但避免了陝北春寒的襲擊，成活率在90%以上。這一技術為黃土丘陵區常綠樹種的造林提供了有效的途徑。

截杆造林技術，延安冬春連旱並伴隨着強勁的寒風，對造林影響很大。試區栽植的沙棘採用的是截杆栽植技術，苗木發芽率高，成活率高。

退耕還林的目的在於植被的恢復與重建，一個有穩定生態功能和相對高的生產力植被羣落的關鍵在於適宜的樹、草種選擇，缺乏多樣的適應性強的樹草種將導致該地區生物多樣性的單一，羣落穩定性差，不利於保持和發展持久的生態環境建設效力。退耕還林草前，延安地區一般採用單一樹種營造純林，導致許多問題。首先是樹種與立地條件不相適應，造成樹種與環境不相統一，影響樹木生長，形成小老樹；其次是外來樹種與當地條件不相適應，產生更新不良及土壤幹層的後果，導致這一代衰敗後，沒有後續物種接替，不能建立穩定的永久性植被。為此，試區根據適地適樹的原則，選擇以鄉土樹種為主，合理引進外來種。根據安塞生態站近30年樹種引進的試驗結果，試區從外來樹種和本地樹種中篩選出元寶楓、新疆楊、沙棘、遼東櫟、刺槐、檸條等適應性強的樹種，實行適地栽植，並與鄉土樹種一起營造混交人工林，改變過去樹種單一的格局。

適地適樹 植樹成林 提高植被覆蓋率

針對過去植被建造與佈局未遵循植被分佈的地帶性規律，使造林受局部地貌類型及小氣候影響的問題，依據不同的立地條件與土壤水分，進行不同樹種的混交，建立立體式的綠化帶。在稍塬梁根據不同的坡度、坡向，實行多樹種混交，效果相當好。

在緩、陽坡選擇耐寒耐旱性強的側柏、沙棘、狼牙刺進行喬灌混交，陽坡水分條件差，而沙棘、狼牙刺屬小灌木，在緩坡適應性強，易形成小環境，有利於植被的自然演替，也利於側柏生長。在陰坡、半陰坡選擇耐蔭、耐寒的油松、遼東櫟、五角楓、細裂槭等鄉土樹種混交，植被恢復快，建立了以鄉土樹種為主的植物羣落。

在緩坡進行草灌喬混交，將苜蓿、冰草、無芒雀麥草與刺槐、側柏、油松混交。一般草為淺播，利於出苗，草灌喬可同時播種、栽植，草灌已形成羣落，再過若干年，油松、側柏成林後自然演替為喬灌羣落。這種混交既可作飼料基地又可增強水土保持與水源涵養功能，同時提高林地土壤肥力，促使喬木生長。

在半緩坡上進行喬灌經濟林混交，將金銀花、山杏混交種植。金銀花是中藥材，又屬葡匐性灌木，覆蓋度好，既保水土，一年又可採摘兩次花，在短期內能給農民帶來效益，也利於山杏生長。

溝道溝谷地造林。溝道土壤含水量高，樹木生長明顯好。在溝道、溝谷地種植刺槐或速生楊，並在溝口栽植沙棘，沙棘成活後生長快，是阻止溝道水土流失的植物柔性壩，效果明顯。在縣南溝、燕溝溝道兩旁栽植93000棵楊樹，14000棵側柏，同時在退耕的荒溝荒坡上栽種刺槐4050畝，成活率在85%以上。

混交類型的優化配置 提高植被的穩定性

根據退耕地生態演替規律與植物水文生態效益及植物生物學原理，進行林分結構與混交類型的優化配置。依據植物互補性原理，進行針闊葉林的混交，如將油松、側柏與山杏混交，利於水土保持，利於今後森林防火。 依據植物耗水特性，將深根與淺根的樹種混交，利於土壤水分的利用，利於抑制土壤幹層的形成。在康家圪澇溝天然沙棘林裏栽植新疆楊，成活率高，且生長快。沙棘固氮易被楊樹吸收，楊樹耗水大，沙棘耗水相對小，沙楊混交互補性強，生產力明顯提高。

依據植物演替規律，進行喬灌混交。在柳林鄉搞了60畝植被演替規律試驗示範，在自然形成的草灌羣落中人工栽植側柏、油松、遼東櫟、丁香等鄉土樹種，不僅成活率高，而且苗木抽條長，三五年後草灌植物羣落自然向喬灌植物羣落演替。同年又在高橋鄉經封育兩年後的山坡上，自然形成的草灌羣落中栽植了50畝側柏，成活率高，利於側柏的生長。這種封育補植的辦法，加速了植被的自然演替，這對大面積退耕的荒坡地是促進植被自然演替的簡單易行且十分有效的辦法。在安塞縣縣南溝流域7000畝封禁的地域內，開展了春季、雨季造林種草試驗，營造側柏100畝、油松50畝、沙棘50畝、沙打旺與檸條混播400畝，並完善不同類型的林草植被2000畝。

依據不同樹種的生長規律與習性及黃土高原植被恢復過程中形成土壤幹層的特性，實行以鄉土樹種為主，帶狀種植，建立複合植被；坡地實行斑塊狀式多樹種混交。

兩年來，試區在高橋、柳林、沿河灣等鄉鎮的6條小流域內，營造各種類型的混交林4000多畝，成活率高，生長好，植被建設已初見成效。 　中科院水保所在延安707平方公里的大範圍內進行水土保持與生態環境建設尚屬首次 ，通過試驗示範與研究相結合，植被建設已初見成效，其關鍵的因素是提高了退耕還林中的科技含量，退耕還林中諸多科學問題的闡明，新技術的應用將保障退耕還林的科學合理的實施與健康的發展。

陝北黃土高原丘陵溝壑區是我國黃土高原的重要組成部分,它位於北緯35°20′30″～38°24′、東經107°41′～110°47′,北接長城沿線風沙灘地區,東隔黃河與山西相望,西連子午嶺與甘肅省毗鄰,南面大致以梁山、黃龍山為界與關中平原盆地區相接,包括榆林地區的清澗、綏德、子洲、米脂、吳堡、佳縣和延安市的寶塔區、子長、延長、延川、安塞、志丹、吳旗、甘泉、洛川、富縣、黃陵、宜川等19個縣區,總面積43578平方公里,佔全省總面積的22.2%。

本區地域廣闊,地貌形態和自然條件南北差異明顯,可進一步劃分為西北部白于山南側梁塬墹自然區、北部黃土梁峁丘陵溝壑自然區、中南部黃土塬梁溝壑區和南部土石低山自然區等4個亞區。

本區為華北陸台鄂爾多斯地台的一部分。鄂爾多斯地台亦稱陝北構造盆地,它東界山西台背斜(呂梁山脈),西接賀蘭台向斜,南到渭北山地,北抵內蒙古台向斜(陰山山脈),在構造上是一個台向斜,其軸部大致在鹽池與定邊之間,由鹽池牛毛井向南經蓮花池、下莊、紅柳溝至甘肅環縣、慶陽一帶。本區處於鄂爾多斯台向斜中段的東翼和東南角,所見古生代和中生代地層均向西傾斜,岩層傾角一般為2°～5°,大者也不超過10°,構成一個平緩的大的單斜構造。

地球物理探測結果表明,沿榆林、靖邊城東、王家灣、志丹東南、曹新莊、墩梁東、直羅鎮西黑水寺、子午嶺東側入咸陽地區劃一條線,可將本區分為東西兩部分。該線東側為陝北單斜翹曲構造,線西側為陝甘寧拗陷向斜構造。向斜的西翼緩,東翼陡。東翼峯線便是東部單斜翹起的西緣,即榆林—橫山—靖邊—志丹、吳旗一線。上述構造特徵控制着該地區沉積岩層的發育,使其具有東老西新、東薄西厚的特點。

鄂爾多斯台向斜以升降運動為主,振盪幅度小,構造簡單,無大型褶皺和斷層,長期以來是比較穩定的地區。陝北地區的重力、電探以及區域鑽孔、礦井剖面等方面的資料表明,古生界總的面貌是東高西低,但在榆林地區的橫山和延安地區的富縣存在兩個北東一南西向的高重力異常區的隆起帶。這兩個隆起帶實際上是山西台背斜向西延伸的分支。由此就奠

定了區域基底構造具有隆起與拗陷呈帶狀相間分佈的特點。這種構造特點在上覆岩層的構造上也得到反映。

分析研究還表明,本區在單斜構造基礎上,既表現有南北隆起與拗陷相間的帶狀構造,又表現出東西為階梯狀構造,這種構造的形成,是由於地台在周圍及本區構造運動的作用下,產生由東向西掀起,同時又承受南北阻力的反作用,因而在單斜層上產生次一級的比較普遍存在的鼻狀構造。據勘測,陝北東部斜坡(榆林—志丹—正寧以東),為一西傾陡坡,其上有17個鼻狀構造及4個局部封閉構造。在正寧—吳旗一烏審旗一帶,為一平緩西傾斜坡,其上有29個鼻狀構造及16個封閉構造。這些鼻狀構造是一種向西傾沒的淺背斜,表現為東部翹起開口,頂部平緩,兩翼較陡的箱形鼻狀構造,均為東西向展布,並逐漸向西過渡為開放性單斜而消失。鼻狀構造頂部又有鞍狀的輕微起伏,有些地區形成小的圈閉穹窿構造。這種構造形式有利於石油、天然氣的賦存。

鄂爾多斯台向斜區內,無明顯的大斷裂發育。據勘測,本區除白于山南坡有一大的東西向斷層外,僅在青陽岔、子洲南部、吳堡和府谷北部見有小範圍、短距離、斷距不大的斷層。斷層走向,在青陽岔為東北—南西向,在子洲南部和吳堡為東西向,在府谷為北西—南東向。因受區域構造體系的控制,岩層中普遍發育有北北東向和北西西向的X形共軛裂隙構造。區內除吳旗附近白堊系地層中見有厚約0.2米的咖啡色凝灰岩外,無其他火山岩出現。

第四紀,本區新構造運動以間歇性的緩慢上升為主。依據河流下切深度判斷,高原的總體抬升量約200～300米。白于山是陝北主要大河的發源地,由於上升較快,其南坡的河流深切於基岩中100米左右,向南逐漸減少到50～80米。其北坡地勢高差相對較小,僅100～200米,河谷底部出露白堊紀地層。