黄土高原郊区侵蚀环境及其防治_黄土高原论文

黄土高原地区城郊型侵蚀环境及其调控,本文主要内容关键词为:黄土高原论文,城郊论文,环境论文,地区论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

中图分类号 X32文献标识码 A

黄土高原地区包括黄土高原及其北部毗邻地区,即太行山以西,日月山~贺兰山以东,秦岭以北,阴山以南的广大地区,面积62.4 × 10[4]km[2]。改革开放以来,随着该区经济的发展,城市化步伐明显加快,城市数量与范围不断扩大。与此同时,又带来不少新的环境问题,其中之一,使城市郊区侵蚀环境恶化,这对本来土壤侵蚀就很严重的黄土高原地区来说,无疑是起到了雪上加霜的作用。本文试图通过分析黄土高原地区城郊型侵蚀环境的现状、特点,提出了调控建议,以期为改善城市环境,促进城市化健康发展及减少入黄泥沙服务。

1 城市发展现状

该区城市发展较快,1985年有城市36座,城市人口1705.43万, 占全区人口的20.8%,城市非农人口1152.26万,占城市总人的67.6%,占全区总人口的14.15%;至1997年该区有城市57座(表1),10余年建制市数增加了58%,城市人口达3369.05万,占全区人口的37.3%, 城市非农人口达1731.7万人,占城市总人口的51.4%, 占全区人口的 19.2%。现有城市市区(含城区与郊区,不含郊县)84519km[2],占全地区面积的13.6%,其中建城区1819km[2],占市区面积的2.2%。上述情况,一方面说明该区城市人口及面积所占比例较大,另一方面说明城市核心区(城区)范围相对较小,而城郊区范围较大。

表1 黄土高原地区建制市

Tab.1 The organic cities the in Loess Plateau area

省区名 总数

副省级、地级市总数县级市 总数

山西22

太原、大同、阳泉、长治、 6忻州、榆次、 16

晋城、朔州临汾、候马、

运城、占交*、

霍州*、孝义*、

介休*、高平*、

原平*、永济*、

河津*、潞城*、

汾阳*、离石*

内蒙古 5

呼和浩特、包头、乌海、3东胜、临河2

河南8

洛阳、三门峡 2义马、济源、

巩义*、偃师*、

灵宝*、荥阳*、6

陕西10 西安(副省级)、铜川、 6榆林*、华阴*、4

宝鸡、咸阳、渭南、延安 兴平*、韩城、

甘肃6

兰州、白银、天水 3平凉*、临夏、 3

西峰

青海1

西宁 1

宁夏5

银川、石咀山 2吴忠、青铜峡、3

灵武*

共计572334

(据中国城市统计年鉴,1997,*1995年后增设的建制市)

2 城郊型侵蚀环境的概念与组成

2.1 概念

所谓城郊型侵蚀环境,是指处于县级及其以上城镇(包括工矿区)郊区,对土壤侵蚀发生发展有一定影响的环境条件。从范围来看,它包括黄土高原地区所有的地、县级建制市的郊区(含近郊区、远郊区),是处于城区外围与城区紧密关联,并向周围广大乡村过渡的地带,是城市的重要组成部分。郊区范围的大小与城市的辐射影响大小有关,一般大中城市都拥有一定的近郊区和远郊区。

由于行政区划方面的因素,在黄土高原地区的某些城市,其部分真正的郊区在行政区划上并未划入该城市范畴。本文所指的郊区是指受城区(核心区)影响,具有一定城市功能的整体上的郊区,而不是仅指某个具体城市行政区划内的郊区。

2.2 城郊型侵蚀环境的组成

城郊型侵蚀环境的组成要素可分为三个方面(图1 ):其一为侵蚀营力系统,包括水力、风力、重力、人力的侵蚀作用;其二为侵蚀物源系统,包括原地面物质、外来物质,“三废”堆积,临时堆土,被洗涤物等;其三为侵蚀界面系统,包括地貌、植被、地面入渗与抗蚀情况等。

图1 城市郊区侵蚀环境组成图

Fig.1 The composition of eroded environment factors in asuburban area

3 城郊型侵蚀环境的特点

3.1 侵蚀环境具有脆弱性

从总体上看,黄土高原地区目前的自然环境非常脆弱,抗御灾变的能力很小,有利于侵蚀的发生发展。处于这个大环境中的城市郊区环境,必然受到大环境的深刻影响与制约。

据调查分析,在黄土高原地区现有的57个城市郊区中,周边自然环境较好的只占21%(表2)。

表2 黄土高原地区城市所处自然环境类型

Tab.2

The types of natural environment of the cities /towns on the Loess Plateau

自然环境类型城市名 个数 所占比

例(%)

干旱、半干旱风沙区 呼和浩特、包头、临河、东胜、 13

23

风水交错过度带 乌海、银川、青铜峡、吴忠、

灵武、榆林、白银、大同、

石嘴山

半干旱、半湿润黄土 太原、朔州、榆次、介休、汾阳、

丘陵沟壑、高原沟壑 霍州、古交、离石、阳泉、孝义、

、高原沟壑、土石山 高平、长治、潞城、荧阳、巩义、

地区偃师、济源、三门峡、灵宝、洛阳、 32

56

宝鸡、韩城、天水、西峰、平凉、

兰州、西宁、延安、铜川、临夏、

义马、河津

半湿润平原区西安、咸阳、兴平、渭南、华阴、

永济、运城、临汾、晋城、候马、12

21

原平、忻州

3.2 侵蚀环境组成要素复杂

在广大的乡村,尤其是距城市较远、人口稀少的丘陵山区,形成土壤侵蚀的环境要素,虽然在一些地方程度不等的受到人为活动的影响,但总的来看,现代侵蚀环境组成仍以自然因素为主。但在城市郊区由于受到城市化发展而引起的多种人为经济活动的强烈影响,使侵蚀环境在侵蚀营力、侵蚀物源、侵蚀界面方面均较广大乡村复杂得多(表3)。

表3 乡村与城郊侵蚀环境对比

Tab.3 Comparison of the eroded environment between the rural and suburban areas

地区 乡村 城郊

环境组成 1.水力-降水形成的地表径

1.水力-降水形成的地表 流及雨滴侵蚀;居民及工

径流及雨滴侵蚀;

厂各种水力冲洗;

侵蚀营力2.风力-吹蚀、扬蚀、磨蚀; 2.风力-吹蚀、扬蚀、磨蚀;

3.重力-受重力影响形成的 3.重力-受重力影响形成的

斜坡物质下移及地面塌陷. 斜坡物质下移及地面塌陷;

4.人力-大量城市基建形成

的人为开挖地面、倾倒废

弃固体物等直接产生的侵

蚀与流失.

1.原地面物质-各种土石岩

体;

2.外来物质-①降尘、风沙

堆积;②覆于道路、广场

等坚实地面上的泥沙、尘

土等固体物质;

1.原地面物质-各种上石岩体; 3."三废"堆积-各种乱堆

侵蚀物源 、乱放的弃上、弃石、

2.外来物质-降尘、风沙堆积; 弃渣;

4.临时堆土-各种基建松

动地面形成的临时松散

堆土;

5.生活垃圾、 粪便及各

种被洗涤物.

1.地貌-坡度、沟壑密度等;

侵蚀界面2.植被-植被覆盖度等; 1,2,3,同左;

3.地表物质的透水性. 4.各种人为地面的形态

与透水性.

3.3 人为影响强烈

在城市郊区,由于强烈的多种人为活动,许多地方原来的“自然面貌”已不复存在,代之而来的是一个“人为的下垫面”、“人为的环境”。例如较多的房屋、道路、混凝土及砖石地面;某些正在施工的道路、房屋、管线工程;大量“三废”固体物的任意堆放与排放;较高的垦殖指数与集约化发展的郊区农副业生产;较多的人口及其城市生活方式等。不仅使侵蚀环境复杂化,而且在侵蚀营力,侵蚀物源、侵蚀界面方面深深地打下了人为作用的烙印。例如,西安市在城区周围(不含郊县)的近郊区,由于人为活动的强烈影响,除高起的台塬形态外,原来的阶地、洼地、古河道、河滩等地貌形态已难分辩,其土地利用中为城市服务的蔬菜及工矿企业、居民点、交通用地比例较大,而林草用地很少(表4),充分显示了人为因素强烈影响下的城市郊区景观特色。 处在黄土高原地区一些山地丘陵区的城市,人口密度、耕垦指数由近郊区→远郊区→周围乡村,逐渐变小,而植被覆盖度呈逐渐增加的趋势,从另一个方面也反映出人为经济活动对城郊区侵蚀环境的深刻影响(表5 )。

表4 西安市近郊土地利用情况

Tab.4 Land use situation in the Suburbs of Xi'an

利用形式 粮油经济作物 蔬菜 工矿企业 居民点 交通林地

面积(公顷) 46014.16610.4 3923.2

3671.4 2164.1 2009.2

所占百分比(%) 61.8

8.9 5.3 5

2.92.7

利用形式旅游景点等

垃圾

水域

未利用地 合计

面积(公顷)1951.0 486.5 4159.6 3660.9 75650.4

所占百分比(%)2.2

0.7 5.64.9 100

表5 铜川、延安郊区人口密度、耕垦指数、植被盖度

Tab.5 The population density,cultivation index and vegetation coverage in the suburban areas of Tongchuan and Yan'an

城市及项目 近郊区远郊区外围乡村

铜川人口密度(人/km[2]) 971

293 98

耕垦指数

0.45 0.31

0.23

植被覆盖度(%)1030 40

延安人口密度(人/km[2]) 26460

<30

耕垦指数0.5 0.280.2

植被覆盖度(%) 27.550 60

3.4 侵蚀环境变化具有节律性和阶段性

所谓节律性,是指该地区城郊区侵蚀环境在一年内随着气候的变化,植被景观、侵蚀营力、侵蚀方式、 侵蚀强度等在有规律地变化(表6)。这种变化显示了侵蚀环境各要素之间、人类活动与环境之间的相互影响、相互制约的辩证关系,也反映了气候因素在大环境变化中的重要影响。

表6 侵蚀环境的节律性表现

Tab.6 The action factors to the eroded environment in the different periods

时段 11~4月5~6月

侵蚀方式风力、人力、重力水力、人力、重力

榆林 侵蚀强度强、弱、弱 次强、强、次强

植被景观枯萎期生长期

时段

12-2月3-5月

侵蚀方式风力、人力、重力

水力、人力、重力

铜川 侵蚀强度次强、弱、弱

次强、强、次强

植被景观枯萎期生长期

7~9月 10月

水力、人力、重力

水力、人力、重力

榆林 强、强、强 弱、次强、弱

最盛期 逐渐枯萎期

6-9月10-11月

水力、人力、重力 水力、人力、重力

铜川

强、强、强 弱、强、次强

最盛期 逐渐枯萎期

城市的发展与国民经济发展密切相关,建国以来随着国家宏观经济建设的几次大发展,城市(含郊区)也呈现出阶段性的大发展。例如延安市经历了50年代中后期的初步发展、70年代后期至80年代中期的较大发展以及90年代以来的大发展三个时期。 西安市则经历了50 年代末至60年代初的发展、70年代末至80年代中期的较大发展、90年代以来的新发展三个阶段。随着每一阶段城市的发展,城市影响范围也在不断扩大,原来处于城市周边一定范围内的具有一定城市功能的乡村,变能了新的城郊区。延安市1989年建成区面积7km[2],郊区面积约100km[2],至1995年建成区扩大至12km[2],其郊区范围也扩大到约270km[2]。

3.5 具有速变性

由于城镇有较多的人力、物力、资金及较强的技术力量,其经济建设的速度必然比一般乡村要快,自然环境受到人为作用的影响大,在短时间内可以使组成环境的某些因子迅速变化,或增加某些新的影响因素。例如榆林市由于周围煤田、气田的开发,10年来建成区由8km[2]扩大到15km[2],并使原来100km[2]的以风力侵蚀为主的乡村侵蚀环境, 变为风力及多种人为因素侵蚀相结合的城市郊区侵蚀环境。西安市是属于控制发展的特大城市,虽然近几年建成区范围增加不多,但由于经济的发展对周围的辐射影响强度及范围明显增大, 已远远超出了目前1066km[2]的城市范围。一方面城市需求的增加使长安县、户县、 周至县、高陵县、临潼区的部分地区已成为城市居民蛋、奶、禽、肉、水果、蔬菜等副食品的重要供应地;另一方面这些县区又成为西安市工商业的重要辐射点以及节假日城市居民游憩的重要去处,在这些县区城市设施也得到了一定的发展。因此它们不仅仅是西安市的市辖县区,而且已成为名符其实的郊区(县),从景观到侵蚀环境均发生了较大变化。

应当指出,郊区侵蚀环境的速变性是相对于广大农村而言的,而且这种变化不会是直线形,它随着城市的发展而发展。

4 城郊型侵蚀环境的调控

4.1 调控的指导思想

对城郊型侵蚀环境的调控与对一般侵蚀环境的调控不同。其目的要求应该是在防治土壤侵蚀的同时,必须把满足城市居民对生活、工作环境和一定的物质、文化、精神需求放在重要地位。这就是说除了防治水土流失及某些自然灾害外,其调控措施的规划布设必须能够就近因地制宜地生产部分瓜果、蔬菜、肉、蛋、奶、禽等副食品,同时与美化、优化、绿化环境相结合,并能给城镇居民提供在节假日、工余饭后进行娱乐、休息、观光游览、开展体育活动的场所。在满足城市居民生活消费方面做出贡献。

4.2 调控的依据

4.2.1 城市地域结构是城郊环境调控、 措施宏观布局的重要基础作为一个城市,地域结构的不同,体现了城市景观、土地利用、侵蚀环境的地域差异。因此在对城郊区侵蚀环境调控过程中,其措施的宏观规划与布局,必须考虑到已经形成或规划中的近郊区、远郊区及其内部功能的宏观差异,使环境调控既达到治理的目的,又达到为城市发展与建设服务的目的。

4.2.2 以小流域为单元进行有关调控措施的布设

黄土高原大部分地区地形破碎,千沟万壑,在丘陵区沟壑密度高达3~8km/km[2],一般的城市郊区都包括有较多的小流域, 大中城市的郊区更是如此。每个小流域从分水岭到沟谷底形成一个完整的地面侵蚀、输沙系统,而且小地貌从谷底到分水岭的分布与组合有一定规律。因此依小流域为单元进行具体措施的布设,有利于做到因地制宜,综合治理,提高治理效益。

4.3 防治城市土壤侵蚀的措施

4.3.1 农牧型措施 是指在向城市居民提供一定的瓜果、蔬菜、肉、蛋、奶、禽副食品及田园风光旅游场地的过程中,结合建立林果基地、蔬菜基地、养殖基地、粮食基地等所采取的保持水土的措施。例如平整土地,修梯田、池塘,建设草场、果园、菜园等。

4.3.2 防灾型措施 是指为防治洪水、大风、滑坡、崩塌、 塌陷、泥石流等水土流失所形成的灾害而采取的工程、植物等措施。例如修建堤坝、水库、排水渠、挡土墙、抗滑桩(墙),疏通河道,削坡卸载,营造防护林网等。

4.3.3 观光游览型措施 结合水土保持建立森林公园、园林、 自然风景区、花卉园、植物园、苗圃等。既可防治土壤侵蚀,保持水土,又可为城市居民提供观光游览,休闲的场所。

4.3.4 美化净化型措施 栽培行道树,广泛建立绿篱、绿墙, 修建草坪、花坛,平整地面,合理堆放与保护弃土、弃石、弃渣,建立污水处理厂与汽车清洗场等,既可以美化优化环境,也有减少弃土堆土、道路泥土、污水污泥、垃圾的流失,还可滞留大气中的部分飘尘。

4.3.5 娱乐参与型措施 结合水土保持修建水库、池塘、 种树种草、建立游泳、划船、垂钓活动的场所,或者水上游乐园、高尔夫球场、滑草场等,供人们娱乐参与。

4.4 调控模式

根据黄土高原地区城市所处环境与城市地域结构,城郊区侵蚀环境的调控模式大体分为以下4类:

4.4.1 平原型 处于平原地区的城市, 城市化向外发展在空间上比较“自由”,城市地域结构在平面上往往表现出由中心向外围呈圈带状分布,例如西安、呼和浩特等城市,大体如此。其调控措施的宏观布局,应按市区、近郊区、远郊区的地域结构特点,由市区向外围大体呈圈带状布设。城区以美化净化型措施为主;近郊区以农牧型措施、美化净化型措施相结合;远郊区以农林牧措施为主。对一些水力、风力或人力侵蚀严重的地段,应因地制宜、因害设防,布设相关防灾措施。

4.4.2 丘陵山区河谷型 这类城市一般处于较大的河谷中, 城市发展受到一定限制,城市建设的平面布局一般顺河谷延伸,呈条带状或枝叉状。市区、郊区范围在河谷地带延伸得很长,两侧受山坡阻碍,城市化影响范围较小。黄土高原地区多数城市属于此类,例如延安、铜川、西宁、兰州、天水等。其调控措施的布局,由市中心顺河谷向外至近郊区、远郊区,依次布设美化净化型措施、农林牧型措施;临近城市的山坡以林、草、果等农林牧措施及建立公园、园林等观光游览型措施为主;其它更远的丘陵山地可按一般型土壤侵蚀进行综合治理。防灾型措施、娱乐参与型措施,可因地制宜,灵活布设。

4.4.3 矿区型 矿区城镇是一些特殊地区, 其自然环境因地而异,城市地域结构大体可分为生活及管理区、矿区、外围区等。山西省的古交、宁武、霍州,宁夏的石咀山,陕西的大柳塔等属于此类。其调控措施布局,在矿区以防灾、净化美化等工程、林草措施为主,辅以农林牧复垦措施;生活及管理区应以美化、绿化、净化措施为主;外围区以农林牧措施为主,因地制宜建立防护林网以及肉、蛋、奶、禽、果、蔬菜等副食品供应地。

4.4.4 混合型 兼备上述两种或两种以上侵蚀环境类型, 其调控措施布局可参照相关类型调控模式,因地制宜布设。

收稿日期:99—03—16 修回日期:99—11—10

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