河北省北部山区水土资源协调利用技术研究
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1 资源环境承载力研究

1.1 自然地理概况

承德市全境均属山区,位于河北省东北部,地处燕山山脉东段长城北侧,位于东经115°54′~119°20′,北纬40°12′~42°40′之间。东部与辽宁省交界,北部同内蒙古自治区接壤,南临河北省的唐山市、秦皇岛市和天津市,西部与北京市和张家口市毗邻。承德市总面积为39513km2

1.1.1 地形地貌

承德市山区地势总体西北高东南低,群山环绕,沟谷纵横,地形地貌复杂多变。

承德市西北部为高原区,是内蒙古高原的南缘部分,俗称“坝上区”,其主峰东猴顶山属阴山山脉,海拔2293.00m,是坝上坝下地貌区的分界山,也是承德市最高山峰。坝上区面积为3846km2,占承德全市总面积的10%,海拔一般在1000.00~1800.00m,相对高度在200m左右,地势平缓,坡度较小,有垄状山岭分布和剥蚀堆积地形。承德坝上区与内蒙古一望无际的大草原不同,其草场、坡地大部分布于山丘之间。

承德市其余部分均为山地,山地总面积为35943km2,占承德全市总面积的90%,属燕山地槽与内蒙古高原地质过渡带,主要由燕山山脉和七老图山脉组成,燕山山脉近于东西走向,海拔在500.00~1500.00m之间。承德市山地主要山峰有都山、五指山、雾灵山、光头山、石虎山、黑山、云雾山,海拔都在1300.00m以上。雾灵山海拔2116.20m,为燕山山脉主峰。承德市最低处为滦河出境处潘家口水库附近,海拔约200m。

1.1.2 地质条件

承德山区的地质构造和水文地质情况均较复杂。从大地单元上是位于中朝陆台北缘,与蒙古地槽南缘相接。最突出的区域地质特点是中国标准阿尔卑斯式褶皱构造,由于褶皱同期或后期花岗岩的侵入,局部地区产生了窟窿和小型盆地构造,伴随着产生了砂的断层,并间有逆掩断层。整个承德山区可划分为三块构造:一是内蒙古地槽;二是内蒙古背斜;三是燕山沉降带。按照水文地质分区划分标准,承德属两个水文地质区,一是冀北山地水文地质区;二是内蒙古高原水文地质区。地下水的储存有三种形式:潜水、岩石裂隙水和喀斯特溶洞水。

1.1.3 水文气象

承德山区地处温带向暖湿带过渡气候带,属半干旱间半湿润、大陆季风型山地气候,受西伯利亚冷气团、副热带太平洋气团和地形影响,各地之间气候相差悬殊,总体上冬季寒冷干燥少雪,夏季炎热多雨,且常有冰雹,春季干旱少雨,秋季天凉气爽,冷暖适中。

承德全境温度由北往南递增,常年平均气温由坝上区的0.4℃增至南部山区的9.2℃,全区多年平均气温为7.5℃,7月气温最高,平均气温24.3℃。1月气温最低,平均气温-9.1℃。平均气温随纬度的增加而递减。

承德山区冬季受蒙古高压控制,天气晴朗,雨雪稀少,气温都在0℃以下,昼夜之间温度升降十分剧烈。尤以春季三、四月变化最为明显,日温差可达20℃。

承德山区夏季受大陆低气压和副热带高压控制,6~8月盛行南风,湿润气候遇本区高山抬升形成降水。承德全区多年平均降水量533mm,降水总量为212亿m3。降水变化总趋势由北向南逐步递增,北部降水量400~500mm,中部降水量500~650mm,南部降水量650~750mm。

围场北部大光顶山、平泉东南部、兴隆雾灵山地区由于地形的抬升作用,形成多雨区。兴隆、宽城县南部沿长城一线多年平均降水可达750mm以上,而丰宁的小坝子、四岔口及坝上地区年降水量在400mm左右,是承德山区的少雨地区。中部地区年降水量一般在500~600mm。

1.1.4 土壤

承德山区土壤类型总体可划分为14个土类,28个亚类,主要以棕壤和褐土为主,占土地总面积的80%以上。土壤结构良好,养分含量丰富,酸碱度适中,有利于多种植物的生长和农业生产的发展。北部坝上区主要是灰色森林土、栗钙土和黑土,土壤肥力较高,有机质含量为1%~5%,pH值为4~7,耕地表土层不足20cm,山地表土层5~15cm,沙漠化和潜在沙漠化现象严重;中部土石山地土壤主要是棕壤土、褐土和风沙土等,其中棕壤土和褐土分布最广,耕地表土层一般在30cm以上,黄土岗丘土层较厚,一般为几米至十几米;南部石质山区土层较薄,山地坡面坡度较陡,裸岩和石荒面积较大。

1.1.5 植被

承德山区植被分区属我国东部较湿润温带半干旱性落叶、阔叶林和灌丛草原亚带。承德山区由于降雨、温度、海拔方面存在差异,可分为坝上区和坝下区两区。

(1)坝上区。坝上区包括丰宁县和围场县坝上部分,涉及13个乡、两个省属国营林场,总面积3846km2,耕地面积3.55万hm2,农业人口7.6万人,农村劳动力3.3万人。农业人口占有耕地水平为0.5hm2/人,农村劳动力负担耕地水平为1.06hm2/人。

坝上区特点是热量条件较差,雨量稍少,适宜牧草生长,林草资源相对较为丰富。

坝上区林木生长条件优越,人工育林有较好基础。年平均气温-0.3~1.5℃,大于等于0℃的积温达到2100~2400℃,大于等于10℃的积温达到1600~1800℃,无霜期80~100天。热量分布由西南向东北递减。降水量400mm左右。坝上区气候与土壤特点造成易发生风沙、冷雹、霜冻、雨淞等自然灾害,对发展种植业不利,而适宜牧草、林木生长。坝上区为森林摹和草甸草原,摹面积大,牧草种类多,无芒雀麦、痧草、羊草、披碱草、赖草、早熟禾、草木樨、山野豌豆、羊胡子草、萎陵菜等,都是细毛羊、牛、马各种牲畜的优质饲草。经塞罕坝林场20多年试种,落叶松、樟子松适宜区域生长,塞罕坝人工林受益面积达3.6万hm2

位于坝上区的塞罕坝是最美的原生态区,最具特色的是森林草原景观,一年四季,风光各异,被誉为“河的源头、云的故乡、花的世界、林的海洋”。

塞罕坝是滦河源头之一。良好的森林植被孕育了众多的溪流、湖泊、沼泽和湿地。境内较大的河流有六条,其中吐力根河、阴河是滦河、辽河的主要发源地之一;较大的湖泊有七星湖、泰丰湖、月亮湖、太阳湖等,还有大面积的沼泽和湿地。塞罕坝的河流甘甜清冽,湖水波光潋滟,真正展现了水的多、清、静、柔之美。

夏季的塞罕坝是一个天然的大花园,最漂亮的首推沼泽地里连片绽放的金莲花,随风摇摆,满眼金黄;还有鲜红的野百合、纯黄的野罂粟、淡紫的野菊花、紫色的铜锣花、雪白的走马芹、紫蓝色的柳蓝、鸽子蓝、粉白的干枝梅……林间里、草地上,数不清的各种野花满山遍野竞相开放,到处是万紫千红,无边锦绣。

塞罕坝森林公园总面积9.5万hm2,其中林地面积7.3万hm2。森林主要以落叶松、樟子松和云杉为主,还有白桦、山杨、柞树、五角枫等。登高而望,无边无际的森林随山起伏,碧波荡漾,集中连片的百万亩森林就像绿色的海洋,波澜壮阔,蔚为壮观。

塞罕坝空气清新,气候凉爽,盛夏温度平均25℃左右,最高不超过30℃,盛产蘑菇、蕨菜等珍贵的天然绿色食品。塞罕坝森林公园是观林海、踏草原、避酷暑、回自然难得的胜地。

塞罕坝木兰围场国家森林公园以其百余万亩的森林构成无边无际的林海,更有草原和草甸互相镶嵌,气势宏伟而赏心悦目。森林浓荫如盖,松涛隐隐;林缘处佳木葱茏,清溪潺潺;草原上绿草鲜花织成灿烂锦绣,草甸上仙鹤漫步,水禽嬉戏,到处鸟啭鹿鸣。在一片诗情画意中,充盈着无限生机,对游人具有很大吸引力。

塞罕坝区植物种类繁多,季相变化十分丰富。春季一片新绿,5月中下旬,积雪刚刚融化,杜鹃花已经含苞待放。夏季百花盛开,金黄色的金莲花、山罂粟、蒲公英,紫红色的地榆、钢锣花,雪白的走马芹花、银莲花,粉红的柳蓝,蓝色的飞燕草、华北乌头等到处争奇斗妍。塞外9月中下旬的秋季,森林便开始披上秋装,五角枫、白桦、柞木、山丁子等满山红遍,层林尽染,色彩之浓艳,范围之广阔,远远超过闻名遐迩的北京香山。与此同时,草原上野菊花、干枝梅铺天盖地,香风扑面,沁人心脾。塞罕坝有漫长的隆冬,在莽莽的雪原上,云杉、樟子松、油松迎风屹立,更显得挺拔伟岸。

(2)坝下区。坝下区雨量充沛,气候湿润。燕山北麓属于中温带向暖温带过渡的大陆性气候,冬季寒冷干燥,春季干旱多风,夏季高温多雨,秋季晴朗少风,寒暖适中,四季分明。在夏季,≥10℃的积温占全年的60%以上,对作物生长发育有利。早秋昼夜温差大,各地平均日较差约在13℃以上,白天天气气温偏高,有利于光合作用。夜间功效低,利于糖分向籽粒果实积累。

坝下区总体人口密度较低,农业人口平均占有土地0.87hm2/人,相当于河北省平均值的2倍。由于地形复杂,气候多变、植被种类繁多,受圭母质及社会活动不同因素的影响,区域内土壤具有多样性,有生态环境林、牧草和多种植物生长的棕壤土、灰色森林土、栗钙土、黑土、风砂土,有利于粮食、果、桑和经济作物生长的褐土、草甸土,还有可供发展苇蒲的沼泽土等。

坝下区土壤中矿物养分比较丰富,绝大部分土壤含钾量达1.6%~3.6%,速效钾在60ppm以上。由于气候适宜,温差较大,加之土壤富钾,有利于作物糖分积累的转化。土壤含磷量一般为0.10%~0.26%,现有林地、草场土壤有机质的含量较高,阴坡多在1.8%以上。耕地大都是微酸性—中性—微碱性土壤,适宜农作物生长。山地多是中性—微酸性土壤,有利于林果、牧草的生长。

由于复杂的地形对水热的再分配,形成许多地域性小气候和小环境,适生植物种类繁多。雾灵山区就有野生高等植物450多种,隶属80多科,2301多属。农作物种类也较多,玉米、谷子、高粱、小麦、水稻、甘薯、大豆、莜麦、花生、芝麻、向日葵、马铃薯、胡麻、烟草、甜菜等凉温作物都有种植,是典型的杂粮区。

坝下区林地面积占河北省林地面积45%以上,木材蓄积量3622万m3,约占河北省的60%。林木主要树种有落叶松、油松、云杉、侧柏、杨、桦、榆、椴、槐、椿等。还有核桃楸、栓皮栎等。野生植物以中药材种类为多,约有280多种,还有经济价值较高的黄花、木耳、蕨菜、蘑菇、山杏、猕猴桃、山枣、榛子等。野生动物有狍子、黄羊、野猪、獾、狐狸、马鹿、土豹、山狸、青羊、山鸡、山兔、野鸽和一些鸟类。