第15卷 第3期2004
年9月中国地质灾害与防治学报
The Chinese Journal of G eological Hazard and C ontrol V ol. 15 N o. 3Sep. 2004
四川盆地紫色土丘陵区水土流失及防治对策
李文萍, 雷孝章, 刘兴年, 曹叔尤
(四川大学高速水力学国家重点实验室, 四川成都 610065)
摘要:四川盆地丘陵区是该省水土流失最严重的地区。也是该地区生态环境恶化、自然灾害频繁、农村经济落后、人民生活贫穷的重要原因。文章根据四川盆地丘陵区水土流失面积大、, 探讨了水土流失原因。水土流失破坏生态环境及耕地资源, 淤积江河湖库, 加剧水旱洪涝灾害, , 土壤蓄水抗旱能力降低。由此提出了一些相应的防治措施———, , 强化人口管理等, 从而使水土流失得到控制, 生态环境得到改善。, 合理开发利用土地, 提高土地利用率和生产率, 环境也具有重大的现实意义。
关键词:四川盆地; ; 文章编号:10032() 0137中图分类号:S15711
文献标识码:A
1 四川盆地丘陵区, 主要分布在海拔200～700m
2
的紫色砂页岩地区, 总土地面积1210万hm , 耕地
2
面积333万hm , 占区内总土地面积的2914%, 占全省耕地面积的6518%。由于丘陵区地形起伏, 坡度变幅较大, 土层薄, 降雨集中, 森林覆盖率仅占11%。人口密度大, 生产活动频繁, 加上盲目开垦、乱伐林木等原因, 水土流失十分严重。据统计, 四
2
川盆地丘陵区水土流失面积771万hm , 年流失表土3177亿t , 占全省水土流失量的3617%。强度片蚀和强度沟蚀区, 主要分布在盆地中部丘陵区的遂宁、安岳、乐至、蓬安、潼南、资阳、南部、三合、中江、南充等县及龙泉山区的部分地带。
四川省水土流失面积和土壤侵蚀量均占整个长江上游总量的70%。四川盆地丘陵区又是该省水土流失最严重的地区, 其流失面积占长江上游的2119%, 土壤侵蚀量占24%。长江上游的泥沙主要来源于金沙江和嘉陵江中下游的四川盆地丘陵地区。因此, 加速控制水土流失, 加强对紫色砂页岩丘陵区的治理, 合理开发利用土地, 提高土地利用率和生产率, 不仅利于四川盆地丘陵区的经济发展, 而且对改善长江上游乃至整个长江流域的生态环境也具有重大的现实意义。
江水系, 水土流失加重其生态环境的脆弱性, 从而使耕地减少, 质量下降, 直接影响了粮食产量。水土流失淤积河床, 降低江河防洪能力, 导致长江水日益混浊, 其输沙量5亿多t 来自宜昌以上的上游区。水土流失也导致土壤肥力下降, 土壤蓄水抗旱能力降低, 造成土地资源的破坏, 每年大量土地遭到石化、沙化, 丧失农业利用价值。
3 致害因素
311 地质地貌因素
31111 岩层松软土壤抗蚀力弱
丘陵区广泛出露侏罗系、白垩系的紫色砂页岩、泥岩。土壤松散, 多为砂、页、泥岩风化形成的幼年土, 有机质含量低, 约有40多万hm 瘠薄土。据自贡、荣县、井研、威远等县水保部门测定, 丘顶部土层平均厚15～30cm , 丘坡上部10～15cm , 下部50～60cm , 冲沟底部一般大于80cm ; 低丘顶部土层平均厚15～30cm , 丘坡中部25～35cm , 下部40～60cm , 冲沟底部大于100cm 。泥岩中钙质及石膏可
2
溶性盐含量高, 易被水分解溶蚀, 土壤抗蚀力弱。31112 物理风化强烈土壤幼龄化
紫色砂页岩吸热性强, 由于昼夜温差较大, 受
收稿日期:2003207217; 修回日期:2003210210基金项目:国家自然科学基金资助项目(50279024)
) , 女, 甘肃人, 在读硕士研究生. 作者简介:李文萍(1978—
2 水土流失危害
地处长江上游的四川, 9615%的幅员面积属长
138
中国地质灾害与防治学报
ZH ONGG UO DIZHIZ AIH AI Y U FANG ZHI X UE BAO
2004年
热胀冷缩影响, 尤其在高温多雨季节, 物理风化更
为严重, 往往形成风化一层、剥蚀一层、流失一层的恶性循环。土壤总是处于“幼龄阶段”, 土层浅薄, 水分渗透系数小, 蓄水能力低, 容易发生干旱, 遇到暴雨, 极易形成严重的水土流失。31113 丘陵起伏坡耕地面积大
而水土流失又是因生态环境破坏引起的。其中森林
植被的破坏又是该地区生态失控的症结所在, 尽管森林植被对减小洪水流量, 降低洪峰水位的作用、大小在不同环境条件下有所不同, 但是流域森林植
[2]
被覆盖率愈大, 其调节作用愈大, 这是勿容置疑的。经验证明, 在相同的水灾条件下, 有林地区和无林地区雨后出现的结果截然不同, 有林地降水250mm 不会发生水灾, 20mm 也会引发山洪
[3]
暴发。事实证明, , 导致洪峰流量、磷较丰, 。一般采用桤树(, 生长快) 、柏树混交或柏树与马桑(能固氮的灌木) 混交, 林下植被好, 3～4a 即可形成乔、灌、草“三层楼”的覆盖层。混交方式, 一般是2行马桑、1行柏树或1行桤树、1行柏树相间种植。在“立体”条件差的山顶或陡崖处, 用马桑作先锋种树, 生长最好, 穴状整地后, 秋季压条, 既可解决群众燃料, 又可压绿肥, 形成一套比较成熟的经验:“坡顶马桑带帽, 坡肩马、柏混交, 坡腰桤、
柏相间, 坡脚油桐走边”。412 整治坡面水系
坡耕地不仅是水土流失的主要策源地, 又是本区粮食生产基地, 必须进行坡面治理, 即从坡顶到坡脚, 从耕地内到耕地外, 建立相互配套的蓄水、引水、排水系统, 防止地表径流对坡耕地及 田的冲刷危害。41211 在荒山与坡耕地交界处挖排洪沟使坡面的地表水不乱流, 安全排、引, 保护耕地。排洪沟断面大小, 依据荒山、荒坡的来水量确定, 荒山、荒坡集雨面积大, 沟的断面则大; 集雨面积小, 沟的断面则小。41212 在耕地内侧挖背沟, 耕地外侧挖边沟, 将顺坡直流改为横坡缓流, 减少冲刚。41213 在全面规划的基础上, 根据地势条件, 将各种排水沟分段、分台布设, 形成梯次结构, 并与凼、池、塘、堰、库有机结合, 高水、高蓄、高用, 低水、低蓄、低用, 尽可能做到就地拦蓄, 就地利用, 变害为利。如乐至、遂宁、安岳等县采取“山腰修渠, 土背开沟, 地边扎埂, 分散排蓄, 迂回下山, 适地挖凼, 分级设防, 层层拦蓄, 就近利用”的措施, 有效地控制了水土流失; 干旱时, 还可利用拦
盆地中紫色砂页岩地区, 丘陵起伏, 以台坎和馒头状孤丘为主。据17个县的80个点统计, 高丘平均极差16412m , 平均切割深度12514m ; 中丘平均极差11319m , 平均切割深度7412m ; 低丘平均极差5112m , 平均切割深度3315m 。由于地面切割, 丘陵
起伏, 降雨集中, 雨量大, 水土流失严重2
170多万hm 旱地中, 坡度在10°%其
中25°以上的坡耕地达6617实验站观测资料:1051t Πhm , 31; 坡度为15°时年流
2
失土壤87145t Πhm , 流失土层厚度为6148mm ; 坡度
2
为25°时年流失土壤159t Πhm , 流失土层厚度为11178mm 。坡耕地是紫色土地区水土流失的主要策源地。
31114 植被稀少母岩裸露
2
在母岩裸露的丘陵区, 多为光山秃岭, 是水土流失最严重的地方。据安岳县调查, 裸露的石骨地水土流失量为林地的819倍, 草地的414倍。丘陵区内的琼江流域, 森林覆盖率为418%, 水土流失面积高达3万hm 左右, 占总面积的7517%。312 人为因素
乱砍滥伐林木, 毁林毁草造田, 蚕食林地草地, 造成新的水土流失; 草原过牧, 使原有的天然草场植被极度减低, 草原变劣, 加剧了草原的水土流失及沙化; 人增地减, 陡坡开荒, 引起强烈的水土流失。长期以来, 丘陵山区靠陡坡开荒广种薄收的方式进行农业生产, 产生大面积水土流失。开矿和工程建设导致新的水土流失, 还可能导致新侵蚀沟的
[1]
形成。工矿、交通、水利、建筑等部门在建设与生产过程中开挖和产生的废土、废渣及工业垃圾, 任意倾倒, 引起严重的水土流失。因此, 防止因以上诸因素造成的水土流失, 是极为令人关注的问题。
2
4 水土流失防治对策
411 加强生态环境建设
江河淤塞的主要原因是由于水土流失造成的,
第3期李文萍, 等:四川盆地紫色土丘陵区水土流失及防治对策139
蓄在蓄水池和塘堰内的雨水浇灌, 以保证作物增产。413 搞好农田基本建设
继续抓好农田基本建设, 管好基本农田, 充分发挥其应有的增产效益。统一协调水保、水利、农机、农业等部门, 互相密切配合, 共同实施。严格按规范标准搞好工程建设, 将“三跑田”变成“三保田”。全面提高基本农田建设质量标准, 人均
2
01133hm 基本农田即是追求目标, 又是限制指标, 在洪灾之后全面重视农田基建的同时, 应将坡地退耕还林、还牧。在丘陵沟壑区, 必须抓好坡改梯和退耕还林, 大力兴修水平梯田, 打坝淤地, 发展小块水地, 开展以兴修基本农田为中心的山田、林、路小流域综合治理, 的连片水平梯田的综合治理。年修成水平梯土。414 根治水土流失, 必须严格控制人口的增长率,
[4]
减轻人口对生态环境的压力, 使人口增长量, 消费量及自然资源供给量相对平衡发展。首先, 健全和强化各级计划生育机构及人员素质, 对违反计划生育法令者应重罚。其次, 各级政府对农民的独生子女应实行优惠政策, 如在保健及上学方面予以照顾, 以解决农民的后顾之忧。总之, 做好计划生育工作, 才能缓解人地矛盾, 提高人民生活水平, 增强防御灾害的能力。
参考文献:
[1][J].江西水
() .
, Books K N. 长江中上游水土保持及环境保护
[M].北京:中国林业出版社, 1995. 78-80.
[3] 王占礼. 中国水土流失基本概况及其综合治理对策
[J].灾害学. 2000, 15(3) :18-25.
[4] 余柳东. 平江县水土流失防治对策探讨[J].湖南水
利水电, 2001, (6) .
Soil erosion and the controlling countermeasures for the
purple soil hilly areas in the Sichuan B asin
LI Wen 2ping , LEI X iao 2zhang , LI U X ing 2nian , C AO Shu 2y ou
(S ichuan University S take K ey Hydraulic Laboratory of High S peed Flow , Chengdu 610065, China )
Abstract :S oil erosion of hilly areas in the Sichuan Basin is m ore serious than any other regions in Sichuan Province , and it is an im portant reas on that ecological environment is deteriorating , natural disaster is frequent , rural economy is laggard and people living conditions are hard. Based on the serious features and induced factors of s oil erosion in hilly areas of Sichuan Basin , this paper probed into the causes and harm of s oil erosion including destroying ecological environment and farmland res ource , sedimentation of rivers and lakes , deterioration of flood and drought disasters , reduction of the s oil fertility and the capacities of the water storage and drought resistance. Therefore s ome controlling countermeasures are put forward in order to further control s oil erosion and im prove the ecological environment , such as ecological environment construction , overland flow im provement , farmland construction and population management. S o the land can be reas onably exploited and utilized and utilization ratio and productivity in the purple sand shale hilly areas can be im proved. These are not only neccessary for the economic development in hilly areas in Sichuan Basin , but als o
has grand practical significance and profound in fluence to im prove ecological balance of the Y angtze River watershed.
K ey w ords :Sichuan Basin ; hilly area with purple s oil ; s oil erosion ; controlling countermeasure
第15卷 第3期2004
年9月中国地质灾害与防治学报
The Chinese Journal of G eological Hazard and C ontrol V ol. 15 N o. 3Sep. 2004
四川盆地紫色土丘陵区水土流失及防治对策
李文萍, 雷孝章, 刘兴年, 曹叔尤
(四川大学高速水力学国家重点实验室, 四川成都 610065)
摘要:四川盆地丘陵区是该省水土流失最严重的地区。也是该地区生态环境恶化、自然灾害频繁、农村经济落后、人民生活贫穷的重要原因。文章根据四川盆地丘陵区水土流失面积大、, 探讨了水土流失原因。水土流失破坏生态环境及耕地资源, 淤积江河湖库, 加剧水旱洪涝灾害, , 土壤蓄水抗旱能力降低。由此提出了一些相应的防治措施———, , 强化人口管理等, 从而使水土流失得到控制, 生态环境得到改善。, 合理开发利用土地, 提高土地利用率和生产率, 环境也具有重大的现实意义。
关键词:四川盆地; ; 文章编号:10032() 0137中图分类号:S15711
文献标识码:A
1 四川盆地丘陵区, 主要分布在海拔200～700m
2
的紫色砂页岩地区, 总土地面积1210万hm , 耕地
2
面积333万hm , 占区内总土地面积的2914%, 占全省耕地面积的6518%。由于丘陵区地形起伏, 坡度变幅较大, 土层薄, 降雨集中, 森林覆盖率仅占11%。人口密度大, 生产活动频繁, 加上盲目开垦、乱伐林木等原因, 水土流失十分严重。据统计, 四
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川盆地丘陵区水土流失面积771万hm , 年流失表土3177亿t , 占全省水土流失量的3617%。强度片蚀和强度沟蚀区, 主要分布在盆地中部丘陵区的遂宁、安岳、乐至、蓬安、潼南、资阳、南部、三合、中江、南充等县及龙泉山区的部分地带。
四川省水土流失面积和土壤侵蚀量均占整个长江上游总量的70%。四川盆地丘陵区又是该省水土流失最严重的地区, 其流失面积占长江上游的2119%, 土壤侵蚀量占24%。长江上游的泥沙主要来源于金沙江和嘉陵江中下游的四川盆地丘陵地区。因此, 加速控制水土流失, 加强对紫色砂页岩丘陵区的治理, 合理开发利用土地, 提高土地利用率和生产率, 不仅利于四川盆地丘陵区的经济发展, 而且对改善长江上游乃至整个长江流域的生态环境也具有重大的现实意义。
江水系, 水土流失加重其生态环境的脆弱性, 从而使耕地减少, 质量下降, 直接影响了粮食产量。水土流失淤积河床, 降低江河防洪能力, 导致长江水日益混浊, 其输沙量5亿多t 来自宜昌以上的上游区。水土流失也导致土壤肥力下降, 土壤蓄水抗旱能力降低, 造成土地资源的破坏, 每年大量土地遭到石化、沙化, 丧失农业利用价值。
3 致害因素
311 地质地貌因素
31111 岩层松软土壤抗蚀力弱
丘陵区广泛出露侏罗系、白垩系的紫色砂页岩、泥岩。土壤松散, 多为砂、页、泥岩风化形成的幼年土, 有机质含量低, 约有40多万hm 瘠薄土。据自贡、荣县、井研、威远等县水保部门测定, 丘顶部土层平均厚15～30cm , 丘坡上部10～15cm , 下部50～60cm , 冲沟底部一般大于80cm ; 低丘顶部土层平均厚15～30cm , 丘坡中部25～35cm , 下部40～60cm , 冲沟底部大于100cm 。泥岩中钙质及石膏可
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溶性盐含量高, 易被水分解溶蚀, 土壤抗蚀力弱。31112 物理风化强烈土壤幼龄化
紫色砂页岩吸热性强, 由于昼夜温差较大, 受
收稿日期:2003207217; 修回日期:2003210210基金项目:国家自然科学基金资助项目(50279024)
) , 女, 甘肃人, 在读硕士研究生. 作者简介:李文萍(1978—
2 水土流失危害
地处长江上游的四川, 9615%的幅员面积属长
138
中国地质灾害与防治学报
ZH ONGG UO DIZHIZ AIH AI Y U FANG ZHI X UE BAO
2004年
热胀冷缩影响, 尤其在高温多雨季节, 物理风化更
为严重, 往往形成风化一层、剥蚀一层、流失一层的恶性循环。土壤总是处于“幼龄阶段”, 土层浅薄, 水分渗透系数小, 蓄水能力低, 容易发生干旱, 遇到暴雨, 极易形成严重的水土流失。31113 丘陵起伏坡耕地面积大
而水土流失又是因生态环境破坏引起的。其中森林
植被的破坏又是该地区生态失控的症结所在, 尽管森林植被对减小洪水流量, 降低洪峰水位的作用、大小在不同环境条件下有所不同, 但是流域森林植
[2]
被覆盖率愈大, 其调节作用愈大, 这是勿容置疑的。经验证明, 在相同的水灾条件下, 有林地区和无林地区雨后出现的结果截然不同, 有林地降水250mm 不会发生水灾, 20mm 也会引发山洪
[3]
暴发。事实证明, , 导致洪峰流量、磷较丰, 。一般采用桤树(, 生长快) 、柏树混交或柏树与马桑(能固氮的灌木) 混交, 林下植被好, 3～4a 即可形成乔、灌、草“三层楼”的覆盖层。混交方式, 一般是2行马桑、1行柏树或1行桤树、1行柏树相间种植。在“立体”条件差的山顶或陡崖处, 用马桑作先锋种树, 生长最好, 穴状整地后, 秋季压条, 既可解决群众燃料, 又可压绿肥, 形成一套比较成熟的经验:“坡顶马桑带帽, 坡肩马、柏混交, 坡腰桤、
柏相间, 坡脚油桐走边”。412 整治坡面水系
坡耕地不仅是水土流失的主要策源地, 又是本区粮食生产基地, 必须进行坡面治理, 即从坡顶到坡脚, 从耕地内到耕地外, 建立相互配套的蓄水、引水、排水系统, 防止地表径流对坡耕地及 田的冲刷危害。41211 在荒山与坡耕地交界处挖排洪沟使坡面的地表水不乱流, 安全排、引, 保护耕地。排洪沟断面大小, 依据荒山、荒坡的来水量确定, 荒山、荒坡集雨面积大, 沟的断面则大; 集雨面积小, 沟的断面则小。41212 在耕地内侧挖背沟, 耕地外侧挖边沟, 将顺坡直流改为横坡缓流, 减少冲刚。41213 在全面规划的基础上, 根据地势条件, 将各种排水沟分段、分台布设, 形成梯次结构, 并与凼、池、塘、堰、库有机结合, 高水、高蓄、高用, 低水、低蓄、低用, 尽可能做到就地拦蓄, 就地利用, 变害为利。如乐至、遂宁、安岳等县采取“山腰修渠, 土背开沟, 地边扎埂, 分散排蓄, 迂回下山, 适地挖凼, 分级设防, 层层拦蓄, 就近利用”的措施, 有效地控制了水土流失; 干旱时, 还可利用拦
盆地中紫色砂页岩地区, 丘陵起伏, 以台坎和馒头状孤丘为主。据17个县的80个点统计, 高丘平均极差16412m , 平均切割深度12514m ; 中丘平均极差11319m , 平均切割深度7412m ; 低丘平均极差5112m , 平均切割深度3315m 。由于地面切割, 丘陵
起伏, 降雨集中, 雨量大, 水土流失严重2
170多万hm 旱地中, 坡度在10°%其
中25°以上的坡耕地达6617实验站观测资料:1051t Πhm , 31; 坡度为15°时年流
2
失土壤87145t Πhm , 流失土层厚度为6148mm ; 坡度
2
为25°时年流失土壤159t Πhm , 流失土层厚度为11178mm 。坡耕地是紫色土地区水土流失的主要策源地。
31114 植被稀少母岩裸露
2
在母岩裸露的丘陵区, 多为光山秃岭, 是水土流失最严重的地方。据安岳县调查, 裸露的石骨地水土流失量为林地的819倍, 草地的414倍。丘陵区内的琼江流域, 森林覆盖率为418%, 水土流失面积高达3万hm 左右, 占总面积的7517%。312 人为因素
乱砍滥伐林木, 毁林毁草造田, 蚕食林地草地, 造成新的水土流失; 草原过牧, 使原有的天然草场植被极度减低, 草原变劣, 加剧了草原的水土流失及沙化; 人增地减, 陡坡开荒, 引起强烈的水土流失。长期以来, 丘陵山区靠陡坡开荒广种薄收的方式进行农业生产, 产生大面积水土流失。开矿和工程建设导致新的水土流失, 还可能导致新侵蚀沟的
[1]
形成。工矿、交通、水利、建筑等部门在建设与生产过程中开挖和产生的废土、废渣及工业垃圾, 任意倾倒, 引起严重的水土流失。因此, 防止因以上诸因素造成的水土流失, 是极为令人关注的问题。
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4 水土流失防治对策
411 加强生态环境建设
江河淤塞的主要原因是由于水土流失造成的,
第3期李文萍, 等:四川盆地紫色土丘陵区水土流失及防治对策139
蓄在蓄水池和塘堰内的雨水浇灌, 以保证作物增产。413 搞好农田基本建设
继续抓好农田基本建设, 管好基本农田, 充分发挥其应有的增产效益。统一协调水保、水利、农机、农业等部门, 互相密切配合, 共同实施。严格按规范标准搞好工程建设, 将“三跑田”变成“三保田”。全面提高基本农田建设质量标准, 人均
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01133hm 基本农田即是追求目标, 又是限制指标, 在洪灾之后全面重视农田基建的同时, 应将坡地退耕还林、还牧。在丘陵沟壑区, 必须抓好坡改梯和退耕还林, 大力兴修水平梯田, 打坝淤地, 发展小块水地, 开展以兴修基本农田为中心的山田、林、路小流域综合治理, 的连片水平梯田的综合治理。年修成水平梯土。414 根治水土流失, 必须严格控制人口的增长率,
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减轻人口对生态环境的压力, 使人口增长量, 消费量及自然资源供给量相对平衡发展。首先, 健全和强化各级计划生育机构及人员素质, 对违反计划生育法令者应重罚。其次, 各级政府对农民的独生子女应实行优惠政策, 如在保健及上学方面予以照顾, 以解决农民的后顾之忧。总之, 做好计划生育工作, 才能缓解人地矛盾, 提高人民生活水平, 增强防御灾害的能力。
参考文献:
[1][J].江西水
() .
, Books K N. 长江中上游水土保持及环境保护
[M].北京:中国林业出版社, 1995. 78-80.
[3] 王占礼. 中国水土流失基本概况及其综合治理对策
[J].灾害学. 2000, 15(3) :18-25.
[4] 余柳东. 平江县水土流失防治对策探讨[J].湖南水
利水电, 2001, (6) .
Soil erosion and the controlling countermeasures for the
purple soil hilly areas in the Sichuan B asin
LI Wen 2ping , LEI X iao 2zhang , LI U X ing 2nian , C AO Shu 2y ou
(S ichuan University S take K ey Hydraulic Laboratory of High S peed Flow , Chengdu 610065, China )
Abstract :S oil erosion of hilly areas in the Sichuan Basin is m ore serious than any other regions in Sichuan Province , and it is an im portant reas on that ecological environment is deteriorating , natural disaster is frequent , rural economy is laggard and people living conditions are hard. Based on the serious features and induced factors of s oil erosion in hilly areas of Sichuan Basin , this paper probed into the causes and harm of s oil erosion including destroying ecological environment and farmland res ource , sedimentation of rivers and lakes , deterioration of flood and drought disasters , reduction of the s oil fertility and the capacities of the water storage and drought resistance. Therefore s ome controlling countermeasures are put forward in order to further control s oil erosion and im prove the ecological environment , such as ecological environment construction , overland flow im provement , farmland construction and population management. S o the land can be reas onably exploited and utilized and utilization ratio and productivity in the purple sand shale hilly areas can be im proved. These are not only neccessary for the economic development in hilly areas in Sichuan Basin , but als o
has grand practical significance and profound in fluence to im prove ecological balance of the Y angtze River watershed.
K ey w ords :Sichuan Basin ; hilly area with purple s oil ; s oil erosion ; controlling countermeasure