王浩;王琳
【摘 要】山区是大多数江河的源头和发源地,江河源头区的生态保护对于整个流域的水安全具有重要战略意义.根据DEM数字高程图,参照我国主要山脉分布,叠加我国水资源分区图和水土保持分区图,综合得到八大类江河源头区.分析各类江河源头区气候、降水量、主要植被类型、主要土壤类型等特点,提出我国江河源头区上蓄、限牧、调农和补偿的水生态保护战略,具体包括源头区水库拦蓄工程建设和源头区林草植被建设,加强海绵调蓄功能,在西北风沙区和青藏高原江河源头区的牧区草地实施封育、轮牧、严限载畜量、适当控制源头区牧业人口等措施,在我国农牧交错带区域实施产业结构调整、减粮增饲、生态种养等措施,在源头区推进水生态补偿政策实施.
【期刊名称】《中国水利》
【年(卷),期】2017(000)017
【总页数】4页(P15-18)
【关键词】源头区;水生态保护;林草覆盖;牧区草地;农牧交错带;生态补偿
【作 者】王浩;王琳
长江流域水资源保护局【作者单位】中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,100038,北京;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,100038,北京
【正文语种】中 文
【中图分类】X171.4
我国陆地国土面积960万km2，疆域广阔，地形起伏，山区面积（含丘陵和高原）约占70%。我国降水相对集中于山丘区，其降水量占全国降水量的85.2%，山区也是大多数江河的源头和发源地。长期以来，自然气候变化与人类活动作为最重要的双重驱动因子，不断改变着河流源头区的生态环境状况，对流域中下游的水生态安全产生影响。江河源头区的生态保护对于整个流域的水安全具有重要战略意义。
根据我国DEM数字高程图，参照我国主要山脉分布，叠加我国水资源分区图和水土保持分区图，综合得到我国江河源头区类型。共计八大类：
①东北黑土区江河源头区。该区主要分布有大小兴安岭、长白山、呼伦贝尔高原，主要河流涉及黑龙江、松花江、嫩江等。该区属温带季风区，年降水量480～800 mm，主要植被类型为落叶针叶林、落叶针阔混交林和草原等。大小兴安岭山地区嫩江、松花江等江河源头区具有重要的水源涵养功能。
②西北风沙区江河源头区。该区主要分布有内蒙古高原、阿尔泰山、天山、昆仑山、阿尔金山。主要涉及塔里木河、黑河、石羊河、疏勒河等内陆河，以及额尔齐斯河、伊犁河等河流。该区属温带干旱半干旱气候区，年降水量100～350 mm，主要植被类型为荒漠草原、典型草原以及疏林灌木草原等。天山、祁连山、昆仑山、阿尔泰山是区内主要河流的发源地，生态环境脆弱，在我国生态安全战略格局中具有十分重要的地位。
③华北土石山区江河源头区。该区主要分布有燕山、太行山、胶东低山丘陵、沂蒙山、泰山，主要河流涉及滦河、北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫河以及大汶河、沂河、沭河、泗河等，属温带半干旱、暖温带半干旱及半湿润气候区，年降水量400～800 mm，主要植被类型有温带落叶阔叶林。太行山、燕山等山地是华北重要饮用水水源地，在西部和西北部山区、丘陵区有森林分布。
④黄土高原区江河源头区。该区主要分布有鄂尔多斯高原、陕北高原、陇中高原，主要河流涉及无定河、渭河、泾河等，属暖温带半湿润、半干旱气候区，年降水量300～700 mm，植被类型主要为暖温带落叶阔叶林和森林草原。西北黄土高原区是世界上面积最大的黄土覆盖地区和黄河泥沙的主要策源地，是阻止内蒙古高原风沙南移的生态屏障。
⑤南方红壤区江河源头区。该区主要是南方山地丘陵区，主要分布有大别山、桐柏山、江南丘陵、淮阳丘陵、浙闽山地丘陵、南岭山地丘陵，主要河流涉及淮河部分支流、长江中下游湘江、赣江等重要支流，珠江中下游桂江、东江、北江等重要支流，钱塘江、韩江、闽江等东南沿海诸河，属亚热带、热带湿润气候区，年降水量1350～2000 mm，主要植被类型为常绿针叶林、阔叶林、针阔混交林以及热带季雨林。大别山山地丘陵、南岭山地、海南岛中部山区等是重要的生态功能区。
⑥西南紫土区江河源头区。该区分布有秦岭、武当山、大巴山、巫山、武陵山、岷山，主要河流涉及长江上游干流以及岷江、沱江、嘉陵江、汉江、清江等河流，属亚热带湿润气候区，年降水量800～1400 mm，主要植被类型为亚热带常绿阔叶林、针叶林。该区是长江上游重要的水源涵养区，秦巴山地是嘉陵江与汉江等河流的发源地。
⑦西南岩溶区江河源头区。该区为云贵高原区，主要分布有横断山山地、云贵高原、桂西山地丘陵等，主要河流涉及元江、乌江、赤水河、南北盘江、红水河、左江、右江等，属亚热带和热带湿润气候区，年降水量800～1600 mm，主要植被类型为亚热带和热带常绿阔叶林、针叶林、针阔混交林。
⑧青藏高原区江河源头区。该区主要分布有唐古拉山、巴颜喀拉山、横断山脉、喜马拉雅山、羌塘高原、青海高原，主要河流涉及黄河、怒江、澜沧江、金沙江、雅鲁藏布江，气候从东往西由温带湿润区过渡到寒带干旱区，年降水量170~900 mm，主要植被类型为温带高寒草原、草甸和疏林灌木草原。青藏高原区是长江、黄河和西南诸河的源头区域，是长江、黄河、澜沧江三江源区，是我国西部重要的生态屏障。
江河源头区应实施“上蓄、限牧、调农、补偿”的水生态保护战略。“上蓄”指在源头区水库拦蓄工程等灰基础设施建设基础上，充分发挥源头区林草植被的海绵调蓄功能，增加林草植被覆盖度；“限牧”指在西北风沙区和青藏高原江河源头区对草地植被实施封育、轮牧、严限载畜量及适当控制源头区牧业人口等措施，保护源头区草地植被；“调农”指农牧交错带区域功能定位以涵养水源、保护生态为主，实施产业结构调整，通过减粮增饲、生态种养等
措施，保护农牧交错带生态；“补偿”指在源头区推进水生态补偿政策实施，合理确定源头区水生态补偿标准。
林草的水源涵养功能包括拦蓄洪水、调节径流和净化水质等。拦蓄洪水是通过林草植被截留降雨减少洪水和强降雨降水直接落在地表，从而减少洪灾、泥石流和滑坡等发生概率；调节径流是植被通过存储降雨而在旱季补给河道，使河道旱季流量稳定；林草的水质净化功能是指通过林下含水层系统的过滤而改善和净化水质。以森林生态系统为例，我国各类森林生态系统林冠截留率平均值为11.4%～36.5%，平均为22%，存在较大波动，小雨时截留率较大，大雨时截留率较小；枯枝落叶层平均现存量为12.85 t/hm2，最大持水量平均为4.18 mm，最大持水率为309.54%，吸持的水量可达其自身干重的2～3倍；林地土壤的有效蓄水量为36.42～142.17 mm，平均为89.57 mm，主要由非毛管孔隙构成土壤重力水移动通道而蓄水和缓释；森林综合降水截留能力在40～170 mm之间，主要靠非毛管孔隙水的调节 （其能力占综合调节能力的90%），其次是枯枝落叶层的调节，冠层调节能力相对较弱，冠层的调节能力主要表现在截留强降雨后减少雨水对地面的直接冲刷和溅蚀。
受气候变化和人为活动等影响，目前我国江河源头区生态持续恶化，林草等植被的退化和破坏使源头区水源涵养功能减弱，亟须采取措施对源头区生态系统进行保护。
（1）源头区天然林保护、封山育林（草）等植被生态恢复措施
江河源头区实施天然林保护、林（草）植被建设、退耕还林（草）、封山育林（草）、禁牧轮牧等措施，对源头区森林植被进行抚育更新，人工种草恢复草地植被，采取网围栏、草库伦建设对草地加以保护，增加源头区林草覆盖率。林草植被对降水的截留和再分配，是源头区生态系统进行涵养水源、调节河川径流的主要生态功能之一，但冠层截留量越大，进入地面的水量就越少，尤其是在降水稀少区域，冠层截留损失对植被生长和水资源产生不利影响，同时植被建设消耗水资源，只有当土壤入渗量超过林草植被蒸散量时，才能有更多地下水补给河道径流，所以在源头区植被建设与恢复过程中，在不至于引起地面冲刷和洪水危害的条件下，适当控制和调节林草密度和郁闭度，以减少水分消耗，增加进入地下的水量，起到调节河川径流的作用。
（2）增加枯落物与土壤蓄积量
研究表明，冠层植被具有防止雨水直接溅击侵蚀地面的功能，但冠层降低降雨动能的作用有限，因此，在只有林冠层，而无灌草层和枯枝落叶层的林地，表土侵蚀依然严重。枯枝落叶层是林地土壤特有的发生层次，具有明显的抗冲击能力和减轻土壤冲蚀能力。当有0.5
cm枯落物时，其中的径流速度仅为无枯落物时的10%～20%。植被下层的土壤是最主要的水分储藏所和调节器，其蓄水功能的强弱，取决于土壤结构和孔隙，而其发育又受到其上枯落物和植被的强烈影响。在源头区植被建设中，需充分考虑植被生态系统整体结构，林、灌、草相结合，并增加土壤蓄积量。
我国河流众多，受东南亚季风气候的影响，历来是一个洪涝灾害频发的国家。20世纪初以来，全国共发生较大洪水灾害60余次，平均不到2年发生1次。除江河洪水灾害外，我国山地丘陵洪水灾害也十分频繁。据不完全统计，全国有易发山洪灾害的溪河18901条，易发泥石流灾害沟11109条，易发滑坡灾害16556处。江河洪水和山洪造成的损失巨大，根据统计分析，1990年以来全国平均每年的洪涝灾害损失在1100亿元左右，2000—2010年洪涝灾害年均直接损失为989.15亿元。针对洪涝灾害，可在源头区采取工程拦蓄的办法，减轻灾害损失。具体措施是在大江大河源头区出山口建设水库进行调蓄，在山地丘陵区的小流域发挥塘坝、沟渠系统作用，建设小型微型调蓄工程，通过调蓄工程错峰和调节径流，减少中下游洪灾损失。
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