砒砂巖區(qū)水土保持與農牧業(yè)發(fā)展研究

第一章砒砂巖區(qū)環(huán)境概況

第一節(jié)砒砂巖分布區(qū)及其地質概況

第二節(jié)砒砂巖區(qū)地貌特征

第三節(jié)砒砂巖區(qū)巖土特征

第四節(jié)砒砂巖區(qū)氣候與植被特征

第五節(jié)砒砂巖區(qū)農業(yè)經濟特征

第六節(jié)砒砂巖區(qū)侵蝕特征

第七節(jié)砒砂巖區(qū)水土保持

第二章砒砂巖區(qū)的植被

第一節(jié)砒砂巖區(qū)植被分布的本底概況及群落類型

第二節(jié) 人類不合理的土地利用方式對植被破壞的過程分析

第三節(jié)不同治理措施對天然植被恢復的加速作用

第四節(jié)流域治理與生物多樣性恢復

第五節(jié)植被建設穩(wěn)定性機制探討

第三章砒砂巖區(qū)植物水分平衡研究

第一節(jié)植物蒸騰

第二節(jié)土壤水分

第三節(jié)主要植物群落的水分平衡分析

第四節(jié) 植物水分平衡研究在本區(qū)水土保持植被建設中的應用價值

第四章砒砂巖區(qū)以林草措施為主的水土流失綜合治理技術

第一節(jié)砒砂巖區(qū)林草植被建設的主要經驗與問題

第二節(jié) 以林草措施為主治理砒砂巖區(qū)的原理、目標和原則

第三節(jié)植被建設立地條件評價

第四節(jié)治理坡面的林草措施與技術

第五節(jié)治理溝道的林草措施與技術

第五章重點治理對砒砂巖典型區(qū)皇甫川流域水沙變化的影響

第一節(jié)流域概況

第二節(jié)流域水土保持概況與重點治理進展

第三節(jié)流域水沙變化現(xiàn)狀

第四節(jié)流域水沙變化原因分析方法

第五節(jié)用水保法分析水沙變化

第六節(jié)用水文法分析水沙變化

第七節(jié)研究結論

第六章砒砂巖區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展研究

第一節(jié)砒砂巖區(qū)畜牧業(yè)概況

第二節(jié)畜牧業(yè)發(fā)展中的主要問題

第三節(jié)準格爾試驗區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展研究

第四節(jié)飼草資源開發(fā)利用

第五節(jié)科學養(yǎng)殖試驗示范

第六節(jié)技術轉化與推廣應用

第七章砒砂巖區(qū)農業(yè)發(fā)展研究

第一節(jié)砒砂巖區(qū)農業(yè)概況

第二節(jié)農業(yè)生產力和結構變化

第三節(jié)農業(yè)發(fā)展中的主要問題

第四節(jié) 準格爾試驗區(qū)以基本農田建設和節(jié)水灌溉為重點的農業(yè)發(fā)展試驗研究

第五節(jié)準格爾試驗區(qū)農業(yè)經濟的發(fā)展

第八章結論與建議

第一節(jié)關于砒砂巖區(qū)水土保持生態(tài)建設

第二節(jié)關于砒砂巖區(qū)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展

第三節(jié)關于砒砂巖區(qū)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展

第四節(jié)關于砒砂巖區(qū)水資源的保護和科學開發(fā)利用

第五節(jié)關于砒砂巖區(qū)的生態(tài)移民工作

為了恢復和重建生物多樣性，必須了解生態(tài)系統(tǒng)退化的程度，特別是其所處生境的退化特點；研究群落結構和物種組成是為了了解物種對被破壞生境的適應程度，為植被恢復重建過程中的物種選擇提供依據(jù)；而分析各類生態(tài)系統(tǒng)退化的原因及遭受不同程度干擾變化與恢復的速度及其穩(wěn)定性，有助于我們采取相應的恢復途徑和技術措施；而研究不同的演替路徑，不同演替階段的生態(tài)系統(tǒng)則可以為其推進演替或生態(tài)系統(tǒng)的維持與持續(xù)利用提供參照（陳靈芝，1999）。有鑒于此，我們于1998～1999年分別選擇了原生植被、退化植被和重建植被3個代表性樣點，采取用空間代替時間的方法，對森林砍伐、過度放牧和開墾撂荒等3種不合理土地利用方式下植被的逆行演替和坡面工程措施、溝道治理工程及各種林草生物措施配置下的植被正向演替系列，進行了全面調查。通過分析這3個樣點上植物科屬組成、區(qū)系地理成分、生活型譜和水分生態(tài)類型，從小流域尺度上對比分析了流域治理過程對生物多樣性恢復的作用；同時，通過對比分析不同植被演替系列的特點，為砒砂巖區(qū)植被的重建與恢復提供參考。

蒿屬10種，黃芩屬（Scutellaria）6種，蔥屬（AUium）6種，5種的屬有藜屬，委陵菜屬和針茅屬。重建植被樣點大科前4位排序與退化植被樣點相似，但下濕地植被的加入和溝道治理工程的實施使莎草科與藜科地位上升。坡面治理措施還使百合科物種顯著增加，并使黃芩屬成為第2大屬。3個樣點大科排序前三位均為菊科、禾本科和豆科，反映出暖溫型典型草原植被物種組成的共性；但以后幾位的排序則依不同土地利用格局、方式及強度而有所差異。經過20年的小流域綜合治理，其植被的科屬組成既帶有原來退化植被的若干特征，同時也顯現(xiàn)出向原生植被發(fā)展的良好趨勢。

《《重塑黃土地》系列叢書:砒砂巖區(qū)水土保持與農牧業(yè)發(fā)展研究》由黃河水利出版社出版。

其一、實施生態(tài)修復和植被建設。砒砂巖區(qū)地廣人稀，荒地資源豐富，加之能源重化工基地建設和城鎮(zhèn)化進程加快，廣大農村人口增長趨勢已漸和緩。盡管降雨時空分布不均，但多年平均降雨量約400mm。在該區(qū)域實施生態(tài)修復將是生態(tài)建設中速度最快、效益最好、成本最低的措施之一。

其二、以沙棘作為砒砂巖區(qū)生物措施治理的突破口。根據(jù)現(xiàn)有沙棘的生長表現(xiàn)來看，沙棘可作為砒砂巖區(qū)生物治理的突破口，尤其適宜在水土流失嚴重的裸露砒砂巖上推廣種植，以充分發(fā)揮其優(yōu)良的防護效能。從長遠來看，栽種沙棘應結合本區(qū)特點，對于平緩區(qū)應盡量采用寬帶狀種植，株行距以1～24×6～10m為宜，以利于放牧。大力提倡營造沙棘混交林，在發(fā)揮沙棘保水保土效益及改良土壤功能的同時，為其它植物的生長發(fā)育創(chuàng)造適宜的環(huán)境，促進該區(qū)植被向良性演替方向發(fā)展。另外，還要加強沙棘優(yōu)良品種的開發(fā)研究，以提高其經濟價值。

其三、在蓋沙砒砂巖上種植檸條。檸條耐干旱瘠薄，適應廣泛，在砒砂巖區(qū)的各種土地條件下生長良好，尤其適合生長在松散的沙質土上。因此，宜在蓋沙砒砂巖區(qū)應推廣種植。

為了充分利用檸條的放牧價值，應提倡輪封輪牧，適時平茬，合理利用。對低產沙地草場，可通過補植或補播檸條加以改造，提高草場的利用價值。

其四、油松、沙棘可作為砒砂巖區(qū)造林的主要樹種

從調查結果可以看出，油松能在砒砂巖坡面上正常生長，年平均高生長20-30cm，沙棘無論在坡面還是溝道，均能很好生長，年均高生長量20-50cm。因此，油松、沙棘是砒砂巖區(qū)造林的主要樹種，但油松只適宜在砒砂巖緩坡上造林。

另外，在砒砂巖區(qū)具有推廣價值的優(yōu)良飼草植物有：羊草、冰草、無芒雀麥、紫花苜蓿、沙打旺、扁蓄豆、野豌豆、駝絨藜等；優(yōu)良灌木樹種有：花棒、羊柴、烏柳、沙柳、檉柳、黃刺玫、蒙古蕕花、芨芨草等；優(yōu)良喬木樹種有：側柏、樟子松、河北楊、旱柳、刺槐等。

根據(jù)不同草樹種的生物學特性和造林立地條件，砒砂巖區(qū)宜采用混交類型進行植被建設。

砒砂巖集中分布黃土高原北部晉陜蒙接壤地區(qū)的鄂爾多斯高原，在內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的東勝區(qū)、準格爾

旗、伊金霍洛旗、達拉特旗、杭錦旗，在陜西省的神木、府谷兩縣，山西省的河曲、保德兩縣和清水河縣，在各主要直接入黃支流的分布面積以窟野河和皇甫川面積最大，其次為孤山川、清水川、渾河，還約有三分之一面積的砒砂巖分布在內蒙古十大孔兌及其它直接入黃支溝。按覆土程度可大致分為三大類型區(qū)，即裸露砒砂巖區(qū)、蓋土區(qū)、蓋沙區(qū)，總面積1.67萬km2。

砒砂巖在各主要直接入黃支流的分布面積以窟野河和皇甫川面積最大，其次為孤山川、清水川、渾河?；矢Υ?、孤山川、清水川幾乎全流域都分布在砒砂巖區(qū)，窟野河在神木以上基本全部分布在砒砂巖區(qū)。還約有三分之一面積的砒砂巖分布在內蒙古十大孔兌及其它直接入黃支溝。

裸露砒砂巖區(qū)：砒砂巖直接見于地表，上面無黃土、風沙土覆蓋或覆土（沙）極薄（0.1-1.5m）。凡是此類砒砂巖出露面積占總面積70%以上的區(qū)域，即為裸露砒砂巖區(qū)。裸露砒砂巖區(qū)地貌多呈崗狀丘陵，溝壑密度平均為5～7km/km2，植被稀少，覆蓋度極低，上覆薄層的黃土或浮沙，一般為10～150cm，基巖大面積裸露。侵蝕模數(shù)2.1萬t/km2.a左右，以水蝕為主，復合侵蝕嚴重。砒砂巖不僅在溝谷中出露，而且在坡面上出露。巖性為礫巖、砂巖及泥巖，交錯層理發(fā)育，顏色混雜，有棕紅色、紫紅色、黃綠色、白色、灰白色，風蝕與水蝕都很嚴重。其影像特征是溝谷水系發(fā)育，溝谷陰影不明顯，影像色調較淺，缺乏植被的顏色（綠色），大部分地區(qū)呈現(xiàn)肉紅色、淺紫色。

蓋土區(qū)：砒砂巖掩埋于各種黃土地貌之下。砒砂巖作為黃土沉積前的一種凸凹不平的古地形，代表了黃土沉積前的整個沉積間斷，其本身就是一種風化剝蝕面，呈波狀面分布。在溝谷中表現(xiàn)為黃土戴帽，砒砂巖穿裙的特殊的地貌景觀。黃土覆蓋一般大于1.5m，凡是此類砒砂巖分布且砒砂巖出露面積達30%以上的區(qū)域，稱為蓋土砒砂巖區(qū)。蓋土砒砂巖區(qū)地貌多呈黃土丘陵溝壑，植被覆蓋較裸露區(qū)好，上覆黃土或浮沙，黃土層從幾米到幾十米不等，梁峁頂部分布較厚，沿坡從上到下逐漸變薄。溝壑密度在3～6km/km2之間。除部分梁峁和緩坡地為耕地外，多為天然草場，植被覆蓋度為20%左右，侵蝕模數(shù)1.5萬t/km2.a，屬劇烈侵蝕區(qū)，以水蝕為主，水蝕、風蝕和重力侵蝕交替發(fā)生。砒砂巖主要在溝緣線以下的溝谷中出露，而且切割很深，呈典型的“V”字形溝道，坡度在35°以上。巖性為砂巖及泥巖，層理發(fā)育，但每一種顏色的砒砂巖分布厚度較大，顏色有紫紅色、黃綠色、灰白色。與裸露區(qū)相比，蓋土區(qū)植被較好，因此影像特征表現(xiàn)為整體綠色較多，溝谷水系發(fā)育。由于溝道切割很深，因此溝谷陰影明顯，影像色調較深。

蓋沙區(qū)：由于受庫布齊沙漠和毛烏素沙地風沙的影響，鄂爾多斯高原上的丘陵及梁地砒砂巖掩埋于風沙之下，或形成部分沙丘及薄層（10～30m）沙和砒砂巖相間分布，或形成風沙戴帽，砒砂巖穿裙的地貌景觀，凡有此類砒砂巖分布且出露面積達30%以上的區(qū)域，稱為蓋沙砒砂巖區(qū)。平均溝壑密度為1-3km/km2，地表沙化嚴重，侵蝕模數(shù)0.8萬t/km2.a，以風蝕為主，呈現(xiàn)出風、水蝕復合侵蝕的景觀。蓋沙區(qū)與裸露區(qū)及覆土區(qū)的區(qū)別就是地表黃土覆蓋薄且有浮沙覆蓋，地表水系不發(fā)育。因此，它的影像特征是紋理不明顯，水系不發(fā)育，溝道陰影較輕，有明顯沙地的影像特征。巖性為泥巖、含礫砂巖、頁巖、及長石砂巖，膠結疏散。