砒砂岩区水土保持与农牧业发展研究

第一章砒砂岩区环境概况

第一节砒砂岩分布区及其地质概况

第二节砒砂岩区地貌特征

第三节砒砂岩区岩土特征

第四节砒砂岩区气候与植被特征

第五节砒砂岩区农业经济特征

第六节砒砂岩区侵蚀特征

第七节砒砂岩区水土保持

第二章砒砂岩区的植被

第一节砒砂岩区植被分布的本底概况及群落类型

第二节 人类不合理的土地利用方式对植被破坏的过程分析

第三节不同治理措施对天然植被恢复的加速作用

第四节流域治理与生物多样性恢复

第五节植被建设稳定性机制探讨

第三章砒砂岩区植物水分平衡研究

第一节植物蒸腾

第二节土壤水分

第三节主要植物群落的水分平衡分析

第四节 植物水分平衡研究在本区水土保持植被建设中的应用价值

第四章砒砂岩区以林草措施为主的水土流失综合治理技术

第一节砒砂岩区林草植被建设的主要经验与问题

第二节 以林草措施为主治理砒砂岩区的原理、目标和原则

第三节植被建设立地条件评价

第四节治理坡面的林草措施与技术

第五节治理沟道的林草措施与技术

第五章重点治理对砒砂岩典型区皇甫川流域水沙变化的影响

第一节流域概况

第二节流域水土保持概况与重点治理进展

第三节流域水沙变化现状

第四节流域水沙变化原因分析方法

第五节用水保法分析水沙变化

第六节用水文法分析水沙变化

第七节研究结论

第六章砒砂岩区畜牧业发展研究

第一节砒砂岩区畜牧业概况

第二节畜牧业发展中的主要问题

第三节准格尔试验区畜牧业发展研究

第四节饲草资源开发利用

第五节科学养殖试验示范

第六节技术转化与推广应用

第七章砒砂岩区农业发展研究

第一节砒砂岩区农业概况

第二节农业生产力和结构变化

第三节农业发展中的主要问题

第四节 准格尔试验区以基本农田建设和节水灌溉为重点的农业发展试验研究

第五节准格尔试验区农业经济的发展

第八章结论与建议

第一节关于砒砂岩区水土保持生态建设

第二节关于砒砂岩区畜牧业可持续发展

第三节关于砒砂岩区农业可持续发展

第四节关于砒砂岩区水资源的保护和科学开发利用

第五节关于砒砂岩区的生态移民工作

为了恢复和重建生物多样性，必须了解生态系统退化的程度，特别是其所处生境的退化特点；研究群落结构和物种组成是为了了解物种对被破坏生境的适应程度，为植被恢复重建过程中的物种选择提供依据；而分析各类生态系统退化的原因及遭受不同程度干扰变化与恢复的速度及其稳定性，有助于我们采取相应的恢复途径和技术措施；而研究不同的演替路径，不同演替阶段的生态系统则可以为其推进演替或生态系统的维持与持续利用提供参照（陈灵芝，1999）。有鉴于此，我们于1998～1999年分别选择了原生植被、退化植被和重建植被3个代表性样点，采取用空间代替时间的方法，对森林砍伐、过度放牧和开垦撂荒等3种不合理土地利用方式下植被的逆行演替和坡面工程措施、沟道治理工程及各种林草生物措施配置下的植被正向演替系列，进行了全面调查。通过分析这3个样点上植物科属组成、区系地理成分、生活型谱和水分生态类型，从小流域尺度上对比分析了流域治理过程对生物多样性恢复的作用；同时，通过对比分析不同植被演替系列的特点，为砒砂岩区植被的重建与恢复提供参考。

蒿属10种，黄芩属（Scutellaria）6种，葱属（AUium）6种，5种的属有藜属，委陵菜属和针茅属。重建植被样点大科前4位排序与退化植被样点相似，但下湿地植被的加入和沟道治理工程的实施使莎草科与藜科地位上升。坡面治理措施还使百合科物种显著增加，并使黄芩属成为第2大属。3个样点大科排序前三位均为菊科、禾本科和豆科，反映出暖温型典型草原植被物种组成的共性；但以后几位的排序则依不同土地利用格局、方式及强度而有所差异。经过20年的小流域综合治理，其植被的科属组成既带有原来退化植被的若干特征，同时也显现出向原生植被发展的良好趋势。

《《重塑黄土地》系列丛书:砒砂岩区水土保持与农牧业发展研究》由黄河水利出版社出版。

其一、实施生态修复和植被建设。砒砂岩区地广人稀，荒地资源丰富，加之能源重化工基地建设和城镇化进程加快，广大农村人口增长趋势已渐和缓。尽管降雨时空分布不均，但多年平均降雨量约400mm。在该区域实施生态修复将是生态建设中速度最快、效益最好、成本最低的措施之一。

其二、以沙棘作为砒砂岩区生物措施治理的突破口。根据现有沙棘的生长表现来看，沙棘可作为砒砂岩区生物治理的突破口，尤其适宜在水土流失严重的裸露砒砂岩上推广种植，以充分发挥其优良的防护效能。从长远来看，栽种沙棘应结合本区特点，对于平缓区应尽量采用宽带状种植，株行距以1～24×6～10m为宜，以利于放牧。大力提倡营造沙棘混交林，在发挥沙棘保水保土效益及改良土壤功能的同时，为其它植物的生长发育创造适宜的环境，促进该区植被向良性演替方向发展。另外，还要加强沙棘优良品种的开发研究，以提高其经济价值。

其三、在盖沙砒砂岩上种植柠条。柠条耐干旱瘠薄，适应广泛，在砒砂岩区的各种土地条件下生长良好，尤其适合生长在松散的沙质土上。因此，宜在盖沙砒砂岩区应推广种植。

为了充分利用柠条的放牧价值，应提倡轮封轮牧，适时平茬，合理利用。对低产沙地草场，可通过补植或补播柠条加以改造，提高草场的利用价值。

其四、油松、沙棘可作为砒砂岩区造林的主要树种

从调查结果可以看出，油松能在砒砂岩坡面上正常生长，年平均高生长20-30cm，沙棘无论在坡面还是沟道，均能很好生长，年均高生长量20-50cm。因此，油松、沙棘是砒砂岩区造林的主要树种，但油松只适宜在砒砂岩缓坡上造林。

另外，在砒砂岩区具有推广价值的优良饲草植物有：羊草、冰草、无芒雀麦、紫花苜蓿、沙打旺、扁蓄豆、野豌豆、驼绒藜等；优良灌木树种有：花棒、羊柴、乌柳、沙柳、柽柳、黄刺玫、蒙古莸花、芨芨草等；优良乔木树种有：侧柏、樟子松、河北杨、旱柳、刺槐等。

根据不同草树种的生物学特性和造林立地条件，砒砂岩区宜采用混交类型进行植被建设。

砒砂岩集中分布黄土高原北部晋陕蒙接壤地区的鄂尔多斯高原，在内蒙古自治区鄂尔多斯市的东胜区、准格尔

旗、伊金霍洛旗、达拉特旗、杭锦旗，在陕西省的神木、府谷两县，山西省的河曲、保德两县和清水河县，在各主要直接入黄支流的分布面积以窟野河和皇甫川面积最大，其次为孤山川、清水川、浑河，还约有三分之一面积的砒砂岩分布在内蒙古十大孔兑及其它直接入黄支沟。按覆土程度可大致分为三大类型区，即裸露砒砂岩区、盖土区、盖沙区，总面积1.67万km2。

砒砂岩在各主要直接入黄支流的分布面积以窟野河和皇甫川面积最大，其次为孤山川、清水川、浑河。皇甫川、孤山川、清水川几乎全流域都分布在砒砂岩区，窟野河在神木以上基本全部分布在砒砂岩区。还约有三分之一面积的砒砂岩分布在内蒙古十大孔兑及其它直接入黄支沟。

裸露砒砂岩区：砒砂岩直接见于地表，上面无黄土、风沙土覆盖或覆土（沙）极薄（0.1-1.5m）。凡是此类砒砂岩出露面积占总面积70%以上的区域，即为裸露砒砂岩区。裸露砒砂岩区地貌多呈岗状丘陵，沟壑密度平均为5～7km/km2，植被稀少，覆盖度极低，上覆薄层的黄土或浮沙，一般为10～150cm，基岩大面积裸露。侵蚀模数2.1万t/km2.a左右，以水蚀为主，复合侵蚀严重。砒砂岩不仅在沟谷中出露，而且在坡面上出露。岩性为砾岩、砂岩及泥岩，交错层理发育，颜色混杂，有棕红色、紫红色、黄绿色、白色、灰白色，风蚀与水蚀都很严重。其影像特征是沟谷水系发育，沟谷阴影不明显，影像色调较浅，缺乏植被的颜色（绿色），大部分地区呈现肉红色、浅紫色。

盖土区：砒砂岩掩埋于各种黄土地貌之下。砒砂岩作为黄土沉积前的一种凸凹不平的古地形，代表了黄土沉积前的整个沉积间断，其本身就是一种风化剥蚀面，呈波状面分布。在沟谷中表现为黄土戴帽，砒砂岩穿裙的特殊的地貌景观。黄土覆盖一般大于1.5m，凡是此类砒砂岩分布且砒砂岩出露面积达30%以上的区域，称为盖土砒砂岩区。盖土砒砂岩区地貌多呈黄土丘陵沟壑，植被覆盖较裸露区好，上覆黄土或浮沙，黄土层从几米到几十米不等，梁峁顶部分布较厚，沿坡从上到下逐渐变薄。沟壑密度在3～6km/km2之间。除部分梁峁和缓坡地为耕地外，多为天然草场，植被覆盖度为20%左右，侵蚀模数1.5万t/km2.a，属剧烈侵蚀区，以水蚀为主，水蚀、风蚀和重力侵蚀交替发生。砒砂岩主要在沟缘线以下的沟谷中出露，而且切割很深，呈典型的“V”字形沟道，坡度在35°以上。岩性为砂岩及泥岩，层理发育，但每一种颜色的砒砂岩分布厚度较大，颜色有紫红色、黄绿色、灰白色。与裸露区相比，盖土区植被较好，因此影像特征表现为整体绿色较多，沟谷水系发育。由于沟道切割很深，因此沟谷阴影明显，影像色调较深。

盖沙区：由于受库布齐沙漠和毛乌素沙地风沙的影响，鄂尔多斯高原上的丘陵及梁地砒砂岩掩埋于风沙之下，或形成部分沙丘及薄层（10～30m）沙和砒砂岩相间分布，或形成风沙戴帽，砒砂岩穿裙的地貌景观，凡有此类砒砂岩分布且出露面积达30%以上的区域，称为盖沙砒砂岩区。平均沟壑密度为1-3km/km2，地表沙化严重，侵蚀模数0.8万t/km2.a，以风蚀为主，呈现出风、水蚀复合侵蚀的景观。盖沙区与裸露区及覆土区的区别就是地表黄土覆盖薄且有浮沙覆盖，地表水系不发育。因此，它的影像特征是纹理不明显，水系不发育，沟道阴影较轻，有明显沙地的影像特征。岩性为泥岩、含砾砂岩、页岩、及长石砂岩，胶结疏散。