黄土丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理技术模式研究

黄土高原因其自然环境的脆弱性，加上人为活动的强烈影响，是我国水土流失最为严重的区域之一。其严重的水土流失，对黄土高原区域经济发展和生态安全造成了不可估量的损失。我国十分重视黄土高原的水土流失治理工作，经过几十年的水土流失治理，黄土高原的生态环境得到了有效的恢复，社会经济亦得到了长足的发展。现今我国已将建设生态文明放到了国家战略高度，有必要对黄土高原水土流失治理模式现状和形成机制进行系统总结，指导黄土高原新时代水土流失治理工作。本研究在对国内外小流域水土流失综合治理模式实践和理论研究等进行全面的梳理总结的基础上，以我国水土流失重点治理区域黄土高原中的黄土丘陵沟壑区为主要调查对象，对其水土流失治理模式进行了系统的研究分析。从而为未来黄土高原水土流失治理、黄河流域生态保护与高质量发展提供实践经验和理论依据。(1)阐述了小流域综合治理及其模式的理论基础和内涵，利用径流调控理论、可持续发展理论和系统论理论等理论，解释了小流域、及其综合治理和模式的相关概念和内涵，认为小流域综合治理不仅是解决一个独立单元的生态问题，更是由生态问题、社会经济和发展现状、资源利用等多层次、多要素组成的大复合系统。(2)选择土地利用现状、植物措施、工程措施和耕作措施作为小流域水土流失治理措施体系构成的调查对象。结果表明人类活动显著影响了区域的土地利用，6个典型小流域的主要土地利用类型为林地、草地和农地，分别占调查流域总面积的46.7%、25.9%、17.7%，植被建设是黄土高原最常见的水土流失治理手段之一;常见工程措施包括梯田、鱼鳞坑、水平阶和水平沟和淤地坝等，其中梯田是最为常见的工程措施，6个流域梯田面积占总流域面积的20.7%。根据不同的自然状况和经济条件，水土保持措施有各不相同的布设和配套方式。(3)以土壤有机碳为指标评价，以人工干预恢复措施为重点研究对象，在六个流域内总共设置了40个样地研究生态恢复措施的土壤改良效益。结果表明黄土高原退耕还林还草工程带来了显著的碳汇效益，草地(39.42±22.21 t·hm~(-2))，撂荒梯田(34.11±7.66 t·hm~(-2))，梯田(32.48±11.27 t·hm~(-2))，灌木(32.16±23.33 t·hm~(-2))和经济林(31.39±20.93 t·hm~(-2))土壤有机碳储量显著高于坡耕地(18.08±5.44 t·hm~(-2))(P<0.05)。人为管理会显著影响土壤有机碳的分布结构，能够将土壤有机碳的表聚性削弱13.6%(P<0.05)，同时土壤的固碳能力受到气候和土壤的深刻影响，工程措施与植被措施的结合，通过人为的促进和自然的恢复，可以表现出更好的碳汇效益。(4)利用不同小流域的土地利用情况和主导水土流失治理措施分布及搭配情况，结合小流域的经济发展政策，提出了6条小流域的水土流失治理模式。通过实地调查和理论基础，阐述了其形成机理和影响要素。立体对比各个流域，提出了黄土高原水土流失治理模式的异质性与广泛性，即小流域综合治理模式应科学借鉴，注重细节与差别进行因地制宜的精准改良。在新时代背景下新模式的构建应当积极践行新理念，注重水土流失治理模式与政策、产业和环境的结合，不仅可以有效的改善当地生态环境，更是创造“金山银山”的可行之道。