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重力侵蚀主要分布在山区、丘陵区的沟壑和陡坡上,在陡坡和沟的两岸沟壁,其中一部分下部被水流淘空,由于土壤及其成土母质自身的重力作用,不能继续保留在原来的位置,分散地或成片地塌落。
风力侵蚀主要分布在我国西北、华北和东北的沙漠、沙地和丘陵盖沙地区,其次是东南沿海沙地,再次是河南、安徽、江苏几省的“黄泛区”(历史上由于黄河决口改道带出泥沙形成)。
它的特点是由于风力扬起沙粒,离开原来的位置,随风飘浮到另外的地方降落。
4、水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀各具特点
在降水、地表径流、地下径流作用下,土壤、土体或其他地面组成物质被破坏、搬运和沉积的过程,称为水力侵蚀。
根据水力作用于地表物质形成不同的侵蚀形态,进一步分为溅蚀、面蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀等。
地面岩体或土体物质在重力作用下失去平衡而产生位移的侵蚀过程,称为重力侵蚀。
根据其形态可分为崩塌、崩岗、滑坡、泻溜等。
在气流冲击作用下,土粒、沙粒或岩石碎屑脱离地表,被搬运和堆积的过程,称为风力侵蚀。
由于风速和地表物质组成的大小及质量不同,风力对土、沙、石粒的吹移搬运出现扬失、跃移和滚动三种运动形式。
5、水力侵蚀因发生部位的不同而分为面蚀和沟蚀
在山区、丘陵区的坡面和沟壑都有水力侵蚀,发生在坡面上的叫面蚀,发生在沟壑中的叫沟蚀。
面蚀包括片状侵蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀等现象。
沟蚀主要以沟头前进、沟底下切和沟岸扩张三种方式,分别向长、宽、深三个方向发展,不断使沟壑加长、加宽、加深,其结果是不断地割切和吞蚀地面,使地面变得支离破碎,沟壑的面积和体积越来越大。
6、重力侵蚀包括崩塌、滑塌、泻溜、陷穴、崩岗等各种现象
崩塌、滑塌、泻溜、陷穴、崩岗一般都发生在侵蚀活跃的坡面和沟壑中。
崩塌:
沟壑两岸的沟坡或沟壁,坡度很陡,有的35~45度,有的甚至60~70度,处于基本稳定状态,如果由于沟底下切,沟坡或沟壁下部被水淘空,上部的土体由于自身的重力没有支撑,就崩塌下来。
每处崩塌的土体,少的数十立方米,多的数千甚至上万立方米。
滑塌:
沟壑两岸的沟坡,有的地方由于地质作用表层与深层土质不同,都向沟内倾斜。
表层数米深的土质透水性较强,深层土质透水性较差或不透水,在两类土层的交接处形成一个“滑动面”,一般情况下能基本保持稳定。
降雨时,表层土体吸收了水分,渗到下层不透水处,不能再向下渗透,达到或超过饱和,土体的自身重量增加,就沿着“滑动面”滑塌到沟中。
滑体的深度,一般4~5米,深的可到8~10米,最深的甚至20~30米。
每处滑塌的土体一般数百立方米,多的达到数万或数十万立方米。
泻溜:
主要发生在黄土高原地区沟壑两岸的陡壁上,这些沟壁一般由粘性红土组成,坡度70~80度,甚至垂直。
红土表层受风化作用,剥蚀成粗颗粒,脱离母体,其下部没有任何支撑,由其自身的重量经常地、分散地泻溜到沟中,随水冲走。
每次每处数量不大,只有数立方米,但日积月累,给下游河道增加不少泥沙。
陷穴:
陷穴也是黄土高原地区特有的侵蚀现象。
在黄土沟头5~10米范围内,地面有低洼积水处容易发生陷穴。
外形像土质水井一样,大致呈圆形的穴口,直径2~3米或5~6米,穴深5~6米,甚至20~30米,有的下部与沟底相通。
产生的原因是:
由于黄土有垂直节理性,而且土中富含易溶于水的碳酸盐,当地面低洼处积水以后,沿着垂直节理向下渗透,将土体中的碳酸盐溶解,形成更易透水的上下通道,水流在地下与沟底相通,将土粒逐步带到沟中,穴的下部逐渐空虚,上部土体由于自身重量没有支撑就垂直下坠,致使陷穴越来越深。
有的地方沟头或沟边出现一连串陷穴,发展的结果即成为沟壑的一部分。
崩岗:
崩岗是我国南方广东、江西等省风化花岗岩地区特有的现象。
在这些地区,由于气温高、降雨多,山区、丘陵区的风化花岗岩深50~60米或更深,由松散的石英颗粒组成。
当地面有林草植被覆盖时,不会有崩岗发生,一旦地面植被破坏,暴雨中坡面水流集中到浅沟,很快形成切沟和冲沟。
沟头和沟壁的风化花岗岩石英颗粒大片大片地崩塌下来形成“崩口”。
开始时崩口宽、深各处10米左右,长20~30米,逐步发展到宽、深20~30米到40~50米,长100~200米甚至400~500米。
是沟壑侵蚀的一种特殊形式。
7、风力侵蚀中的扬起、沉积和沙丘移动现象
扬起:
在风沙区和丘陵盖沙区,风力经常在5~6级或7~8级以上,大风过处把地面的沙粒、土粒刮起,随风搬运到远处。
沉积:
被刮起的沙粒或土粒飘浮在空中一定距离,随风力的逐渐减弱,沙粒和土粒就逐渐降落到地面。
沙丘移动:
上述扬起和沉积(搬运)的结果,沙丘就不断向顺风的方向移动。
我国西北地区和长城沿线的风沙区,风从西北方向吹来,沙丘就向东南方向移动,每年1~3米。
一般沙丘的迎风面坡度15度左右,背风面坡度35度左右,反映出沙粒沉落时其自然安息角在35度左右。
8、水土流失容易破坏地面完整
水土流失中的沟蚀是破坏地面完整的“元凶”。
例如,黄河流域的黄土高原地区,许多地方沟头每年平均前进3米左右,把地面切割得支离破碎,从飞机上向下看,许多地方一半左右的地面都变成了沟壑。
据黄土丘陵区许多典型小流域的调查,平均每平方公里面积上沟壑长度就有3~5公里。
我国南方的广东、江西、湖南等省境内风化花岗岩地区的崩岗,也有类似的情况。
破坏地面完整是破坏生态环境的一个重要方面。
9、水土流失使土壤肥力衰退,严重影响农业生产
暴雨中陡坡耕地的水土流失特别严重,据科学观测,15~25度的坡耕地每年每公顷流失水量400~600立方米,流失土壤30~150吨;
土壤中的氮、磷、钾、有机质等养分都同时流掉,造成土地日益瘠薄,田间持水能力降低,不耐旱,又加剧了干旱的发展,其结果是农作物产量很低,群众生活贫困。
例如,黄土高原地区,许多地方治理前一般每年人均粮食只有250~300公斤,灾年甚至颗粒无收,靠国家从外地调进粮食救济。
10、水土流失严重影响水资源的开发利用
水土流失造成大量泥沙下泄,淤积山塘、水库,降低了这些水利设施的蓄水功能,影响了水资源的开发利用。
新中国成立以来,黄土高原各地在沟道中兴建的近3000座小水库,大部淤满失效,被迫改作坝地使用。
四川省龚嘴水电站库容3.6亿立方米,原设计为蓄水发电,1976年建成,1987年已淤满,改为径流发电。
河北省庙宫水库,库容1.83亿立方米,1960年建成,1988年已淤积9650万立方米,占总库容的53%。
辽宁省兴修的733座小水库中10年左右已有106座淤满报废。
广东省梅州市兴修的3.5万多座山塘和370座小水库,到80年代后期已分别淤积31.6%和61.5%,其中505座山塘库容已全部淤满报废。
据1990年初步统计,全国各地由于水土流失损失水库和山塘库容历年累计在200亿立方米以上,按每立方米最低造价0.5元计算,直接经济损失在100亿元以上。
至于因减少灌溉面积和发电量而造成的经济损失,至少应是损失库容造价的2~3倍。
11、水土流失影响交通运输
每年汛期,由于水土流失造成公路、铁路沿线山坡塌方而引起的交通中断事故,全国时有发生,不胜枚举。
一次较大的事故直接经济损失往往以数十万元计。
由于水土流失,泥沙淤积在河道,加上其他因素,使国内许多河流航程缩短。
例如,广东省内河航运里程,建国前有2.0万公里,50年代初期减少为1.59万公里,70年代后期又减少到1.11万公里。
四川省建国前有通航河流91条,航程1.6万公里,到1983年减少56条,航程0.8万公里。
东北松花江流域,原有通航里程1500公里,到90年代初期,减少为580公里。
12、水土流失加剧洪涝灾害
我国许多地方河流中下游平原地区的洪涝灾害,都是由于上中游山区、丘陵区的水土流失造成的。
每年汛期(6~9月)暴雨过程中,山区、丘陵区严重的水土流失,从漫山遍野汇集到千沟万壑,由千沟万壑汇集到河道的支流和干流,形成来势凶猛的洪水,淹没田地、村庄、城镇,造成人民生命财产的巨大损失。
水土流失加剧洪水威胁还有一个重要因素,就是洪水中挟带的泥沙淤积在河流下游河床,使河底一年年抬高,减小了河道的行洪能力,洪水就向河流两岸漫溢,造成巨大灾害。
这种情况黄河流域最有代表性。
由于黄土高原严重的水土流失,大量泥沙淤积在下游河床,以致河床比两岸地面高出4~10米,形成“地上悬河”。
汛期洪水奔腾咆哮在两岸大堤中,踞高临下,十分危险。
建国前2500年中,黄河大堤曾决口1500多次,每次决口都造成人民生命财产的严重损失。
1933年8月,黄河大堤决口,受灾面积6592平方公里,受灾人口273万人,伤亡1.27万人,直接经济损失2.07亿元(银元)。
建国以后,我国东北和西南地区,森林破坏严重,水土流失加剧。
1998年夏天,长江流域和松花江流域分别发生特大洪水,情势十分危急。
中共中央号令数十万解放军和当地人民群众奋力抢救,才转危为安。
这一沉痛的教训,为全国人民敲响了警钟,为了保障河流中下游人民生命财产的安全,必须在上中游山区、丘陵区搞好水土保持。
13、暴雨强度大会产生水土流失
地面上的水分主要是由降雨所产生的。
所降雨水一部分渗入到地面土壤中,另一部分不能入渗的就形成“地表径流”,冲走地面的土粒,产生水土流失。
如果降雨的强度很小,降雨能全部被土壤吸收,不产生“地表径流”,就不会有水土流失。
如果降雨强度很大,地面的土壤不能全部吸收所降雨水,就会产生“地表径流”和水土流失。
14、地面坡度陡峭会产生水土流失
水在平地上一般不会流动或流动很慢,没有动力,不能冲走地面的土粒。
水在有坡度的地面上,流动加快,就产生了动力,就能冲动并带走地面的土粒。
坡度越陡,水流动越快,动力也越大,产生的水和土的流失也就越多。
15、不同的地面组成物质产生水土流失的情况不同
地面组成物质主要有三类:
一是土壤(及其成土母质),二是明沙,三是裸露的岩石。
在同样的暴雨下,这三类物质的水土流失情况有所不同:
一般山区、丘陵区地面的土壤(及其成土母质)入渗强度小于暴雨强度,本身质地又松软易蚀,暴雨中极易产生“地表径流”和水土流失;
风沙区的明沙,颗粒较粗,空隙较大,暴雨中入渗强度很大,一般不产生“地表径流”,所以没有水和土的流失,只有刮风时才产生风力侵蚀;
一般山区裸露的岩石,在没有严重风化解体的情况下,暴雨中入渗量很小,虽然“地表径流”较大,但由于岩石坚硬,不会像土壤那样容易被水冲走。
16、人类不合理的经济活动是造成水土流失的直接原因
从水土流失发展的历史和当前的现状两方面,可以看出人类不合理的经济活动是造成水土流失的直接原因。
从历史上看,在远古时候(五六千年以前),人们主要在平地上种粮维持生活,山区、丘陵区都有茂密的森林或草原,到处青山绿水,基本上没有水土流失。
后来由于人口增加,平地种粮不够吃,就到山区、丘陵区去,毁林毁草,陡坡开荒种粮,于是就产生了水土流失。
陡坡开荒种粮前一二年产量还可以,由于水土流失,土地日益瘠薄,生态环境日益恶化,粮食产量一年不如一年,加上人口增多,为维持生存又进一步毁林毁草,扩大陡坡开荒种粮,致使水土流失就进一步加剧。
这种“越垦越穷,越穷越垦”的恶性循环,造成了严重的水土流失。
黄河流域的黄土高原地区就是典型的例证。
从当前的现状看,有些地方仍旧继续毁林毁草,陡坡开荒种粮;
有些由于开矿采石、修路及城市开发等基本建设,大量开挖土地,破坏原生地面,并随意倾倒弃土弃渣,形成虚土陡坡,暴雨一来,就产生水土流失。
这种现象在经济快速发展的时期尤其严重。
17、水土流失有其自身的基本规律
水土流失的基本规律有两条:
(1)地形、降雨、土壤(地面组成物质)、植被等四项自然因素必须同时处于不利状态(坡陡、暴雨、土松、无植被),水土流失才能发生与发展。
其中任何一种因素处于有利状态,水土流失就可以减轻甚至制止。
(2)人类不合理的经济活动可以使四种自然因素同时处于不利状态,从而产生或加剧水土流失。
人类合理的经济活动可以使四种自然因素中的一种或几种处于有利状态,从而减轻或制止水土流失。
18、我国目前总的水土流失状况
根据2002年1月水利部公布的“全国第二次水土流失遥感调查成果”,20世纪90年代末,全国水土流失总面积356万平方公里,其中水力侵蚀(简称水蚀)面积165万平方公里(占46%),风力侵蚀(简称风蚀)面积191万平方公里(占54%)。
在上述面积中,水蚀与风蚀交错地区水土流失面积26万平方公里(占水土流失总面积的7%)。
在全国的水蚀面积中,不同侵蚀强度等级的面积分别为:
轻度侵蚀80万平方公里(占49%),中度侵蚀56万平方公里(占34%),强度侵蚀18万平方公里(占有1%),极强度侵蚀6万平方公里(占4%),剧烈侵蚀3万平方公里(占2%)。
在全国风蚀面积中,不同侵蚀强度等级的面积分别为:
轻度侵蚀79万平方公里(占42%),中度侵蚀25万平方公里(占13%),强度侵蚀25万平方公里(占有13%),极强度侵蚀27万平方公里(占14%),剧烈侵蚀35万平方公里(占18%)。
由于各地自然条件与社会经济发展历史不同,影响到水土流失的特点也不同。
为了根据不同的水土流失特点有区别地开展水土保持工作,把全国粗略地划分为西北黄土高原区、东北黑土漫岗区、北方土石山区、南方红壤丘陵区、南方石质山区、风沙区、平原区等七个大的水土流失类型区。
19、西北黄土高原地区水土流失的特点
黄土高原主要分布在黄河中上游,水蚀面积约45万平方公里。
该区的自然条件是土层深厚(50~100米),土质疏松(主要是粉砂壤土),沟多沟深(每平方公里沟长3~5公里,沟深30~50米),地面坡度陡峭(大部在15~25度之间,有的甚至35度左右),雨量稀少、暴雨集中(大部地区年降水量400~500毫米,北部只有200~300毫米;
汛期降雨量占年降水量的60%~70%),植被稀少(原有天然林只占总面积的6%,到处是光山秃岭)。
在这样不利的自然条件下,加上历史上不合理的经济活动(主要是毁林毁草,陡坡开荒种植),造成水土流失中面蚀与沟蚀都十分严重。
据观测,一般土壤侵蚀模数每年每平方公里5000~10000吨,有的甚至高达20000~30000吨。
面蚀主要产生在坡耕地上,15~25度陡坡每年每公顷流失土壤75~150吨。
沟蚀中沟头前进年均3米左右,有的甚至一年前进30多米;
在沟中由于沟底下切,加剧了沟壑两岸崩塌、滑塌等重力侵蚀,成为小流域泥沙的主要来源。
据黄土丘陵区一些小流域的典型观测,沟壑面积占总面积的40%~50%,沟壑的产沙量却占总产沙量的50%~60%。
20、东北黑土漫岗区水土流失的特点
东北黑土漫岗区主要分布在松花江中上游,是大兴安岭向平原过渡的山前波状起伏台地,是我国主要的商品粮生产基地之一,水蚀面积约13万平方公里。
东北黑土漫岗区的地形特点是坡度较缓(一般3~5度),但坡面较长(一般800~1500米)。
黑土的有机质含量较高,耕作层疏松,底层粘重,透水性很差,暴雨中耕作层容易饱和,形成“地表径流”,加上农民长期有顺坡耕作的习惯,极易造成水土流失,使黑土层逐年变薄,粮食单产降低。
许多地方已由面蚀发展到沟蚀,将坡面切割得支离破碎,不仅减少了耕地面积,而且加剧了旱灾的发生。
在上游林区,由于人口增加,土地开垦大量、盲目发展,水土流失面积不断扩大。
由于地面广阔空旷,风力畅行无阻,该区还有一定的风蚀存在。
21、北方土石山区水土流失的特点
北方土石山区主要分布在松辽、海河、淮河、黄河等四大流域的干流或支流的发源地,共有土石山区面积约75万平方公里,其中水土流失(主要是水蚀)面积48万平方公里。
地面组成物质是石多土少,石厚土薄,地面土质松散,夹杂石砾。
由于水土流失,坡耕地和荒地中土壤细粒被冲走,剩下粗沙和石砾,造成土质“粗化”;
有的甚至岩石裸露,不能利用(石化)。
由于土层薄,裸岩多,坡度陡,沟底比降大,暴雨中地表径流量大,流速快,冲刷力和挟运力强,经常形成突发性“山洪”,致使大量泥沙砾石堆积在沟道下游和沟外河床、农地,冲毁村庄,埋压农田,淤塞河道,危害十分严重。
22、南方红壤丘陵地区水土流失的特点
我国南方红壤丘陵地区主要分布在长江中下游和珠江中下游以及福建、浙江、海南、台湾等省。
红壤总的分布面积约200万平方公里,其中丘陵山地约100万平方公里,水蚀面积约50万平方公里,是我国水土流失程度较高而分布范围最广的地类。
本区的水土流失,除一般面蚀与沟蚀外,还有“崩岗”这种特殊的流失形态。
面蚀主要产生于坡耕地和荒坡。
坡耕地的土壤流失量随坡度的增大而加剧。
一般每年每公顷的土壤流失量,5~10度坡地为15~30吨,15~25度坡地为45~75吨。
荒坡有灌草等植物覆盖的,一般流失轻微,许多地方由于铲草皮作肥料,破坏了地面被覆,致使水土流失剧增。
在四川和重庆的丘陵区、湖南的沅水和衡阳地区、江西的赣南地区,以及广东的南雄、兴宁,贵州的章赫等县,分布有大量的紫色页岩地区,其水土流失特点与红壤丘陵区相同。
23、南方石质山区水土流失的特点
我国南方石质山区主要分布在长江上游和珠江上游的四川、云南、贵州、广西四个省(区),以及甘肃、陕西两省的南部,分布范围共约94万平方公里,水土流失面积约34万平方公里。
从危害特点看,一是石灰岩山区的坡耕地的“石化”,使耕地的数量和质量降低,威胁着当地农民的生存,以贵州、广西两省(区)分布最广;
二是泥石流多发区,对沟口和下游危害剧烈,主要分布在云南和四川的接壤地区。
24、风沙区土壤侵蚀的特点
我国有风蚀面积191万平方公里,主要在风沙区。
风沙区的主体在我国北方(西北、华北、东北)和中部“黄泛区”,东南沿海地区也有局部分布。
北方风沙区:
主要分布在西北地区的几个大沙漠(戈壁沙漠、腾格里沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠等)及其邻近地区,其次是内蒙古、河北、和东北三省的西部,涉及新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河北、辽宁、吉林、黑龙江等10省(区)的207个县(旗、市)。
大部气候干旱,年降水量在400毫米以下,风大风多,一年内大风30~50天,风力7~8级,地面遍覆明沙。
沙丘呈新月形,有固定、半固定和流动沙丘三种,每年从西北向东南方向移动1~5米,吞蚀大量农田和牧场。
内蒙古自治区伊克昭盟在1957~1977年的20年间,沙化面积增加了100万公顷。
风沙区内农田,每年地表土壤被风剥蚀2~3厘米;
春季播种时经常连种带土一起刮走,严重影响农业生产。
中部风沙区:
主要分布在河南、安徽、江苏境内的“黄泛区”。
由于历史上黄河决口改道,在平原上冲出了一条宽浅河道,大量泥沙从缺口涌出,再经风力搬运,形成沙垅、沙丘和沙带,在垅、丘之间有大小不等的“风口”,是驱使沙丘移动的风源。
风沙危害情况与北方风沙区相似,但重点在“风口”附近。
东南沿海风沙区:
主要分布在广东、福建、浙江沿海一带,在海岸有沙滩分布的地方,一般宽100~200米或300~400米,海风扬起滩上沙粒,侵害沿海农田和村庄。
25、大力开展水土保持,预防和治理水土流失
面对严重的水土流失,我们的对策就是大力开展水土保持。
即采取一系列预防和治理措施,保护、改良和合理利用水土资源,减少水土流失,减轻水、旱、风沙灾害,改善生态环境,促进社会经济可持续发展。
因为水和土是人类赖以生存的基础,在山区、丘陵区和风沙区水土流失以后,生态环境恶化,耕地土壤日益瘠薄,农作物产量降低,造成群众生活困难;
同时,从山坡、沟壑流失下来的水和土汇集到江河,形成洪水和泥沙,给两岸人民的生命财产造成严重威胁。
为了山区、丘陵区改善生态环境和农业生产条件,提高农民的生产生活水平,同时也为了减轻江河的洪水泥沙危害,必须大力开展水土保持。
目前水土保持的主要任务:
一是预防监督,坚持“预防为主,保护优先”的方针,通过强化执法,有效控制人为造成的新的水土流失。
二是综合治理,在经济比重大、人口密集、水土流失治理任务紧迫的区域,按以小流域为单元综合治理的技术路线,加强以小型水利水土保持工程为建设重点的综合治理。
三是生态修复,在地广人稀、降雨条件适宜、水土流失相对较轻的地区,实施水土保持生态修复工程,通过封育保护、转变农牧业生产方式,减少人类活动对生态环境的破坏,实现生态系统的自我修复。
四是监测预报,建立全国性、多层次水土流失监测网络,监测、预报全国及重点地区的水土流失状况和生态环境情况,为国家制定水土流失治理方略提供科学依据。
26、水土保持是我国的基本国策
1993年,《国务院关于加强水土保持工作的通知》强调:
“水土保持是山区发展的生命线,是国民经济和社会发展的基础,是国土整治、江河治理的根本,是我们必须长期坚持的一项基本国策。
”
为进行国民经济建设,保证国家富强、人民幸福,国家制定了有重大影响、需要长期坚持不变的政策,称为基本国策。
水土保持就是国家制定的、对全国人民当前和长远都有重大影响、需要长期坚持不变的政策。
所以说是我国的基本国策。
27、水土保持是我国山区发展的生命线
我国的山区、丘陵区、塬区,占国土面积的2/3,这些地方山地多、坡度陡、土层薄、暴雨多,自然条件差,而人口增长速度快,需要量增大,人们被迫盲目开垦、过度放牧,造成“越垦越穷,越穷越垦,越垦水土流失越严重”和“越牧越荒,越荒越牧,越牧水土流失越严重”的恶性循环,使有限的土地失去农牧业利用价值,制约着山区经济的发展。
我国5800万贫困人口,绝大部分分布在水土流失严重的山区、丘陵区、塬区。
黄土高原地区水土流失堪称世界之最,该地区列入国家“八七”扶贫计划的人口达2300万。
截至1997年底,黄土高原地区完成初步治理水土流失面积17.13万平方公里,水土保持扩大灌溉面积33万多公顷,为1000万人、1500万头牲畜解决了饮水困难;
基本农田建设每年稳定增产粮食40多亿公斤,解决1000万人的吃饭问题;
水土保持林增加木材蓄积量5000多万立方米,生产果品250亿公斤,累计产生经济效益2000多亿元,解决了大量贫困人口的温饱问题。
使该地区贫困人口数减少到1350万人。
因此说,水土保持是我国山区发展的生命线。
28、水土保持是山区、丘陵区生态建设的主体
在山区、丘陵区以及一切有