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田立生谷伟王帅摘要讨论了东北黑土区水土流失与耕地退化的现状,从形成原因入手提出可操作性强的修复措施,为治理黑土退化及水土流失提供强有力的理论和技术参考。
关键词水土流失;耕地退化;现状;原因;修复措施;东北黑土区
-5739(2011)21-0308-01
近年来,在黑土区西部,草原退化和植被破坏现象严重,主要是超载放牧和开垦土地而造成,从而削弱和丧失了植被对土壤的保护;黑土区东部原本稳定的草原、森林生态系统逐渐转变,天然林木植被基本绝迹,草原面积骤减,绝大部分土地已开垦为农田,形成目前脆弱的农田生态系统。东北的黑土地经过长期的垦荒而逐步剥蚀殆尽,这将逐步加剧土壤遭受降水的溅蚀和地表径流的冲刷,影响该区域农业的可持续发展。
为此,针对东北黑土区水土流失和退化状况,在合理分析其形成原因的基础之上,提出了相应的、可操作性强的修复措施,为缓解东北黑土地恶化提供参考和依据。
1水土流失与耕地退化现状
东北黑土区是我国重要的商品粮基地,商品粮年产量达3500万t,,主要分布于内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁4个省(区),、、、。但由于黑土多年受到自然侵蚀(风力、水力侵蚀等)和人为开垦,导致水土流失日益严重,土地肥力下降,粮食产量下降,威胁国家粮食安全。
%属于坡耕地,多数分布在3~15°的坡面上,这样的地貌在耕作时极易发生水土流失。据统计,黑土区内可利用土地面积连年减少,侵蚀耕地超过39万hm2,现有侵蚀沟25万条,且多呈发展趋势。20世纪50年代黑土厚度平均60~70cm,目前下降至平均20~30cm,有些区域已露出成土母质,无法进行农业生产,~。,占黑土区总面积的27%[1]。另外,从土壤性质分析退化现状可知,随黑土开垦年限的增加,土壤养分和有机质含量减少,养分比例失调、供给能力减弱,土壤板结(容重增加、孔隙度减小、通气性降低),保水保肥性能降低,土壤中有害物质(农药和重金属残留)增多,从而造成黑土生产力下降。有报道称,每生成1cm黑土层大约需要300~500年时间[2],换言之,黑土基本不可再生,其“遍体鳞伤”的现状在很大程度上已严重制约了当地经济与工农业生产的可持续发展。
2成因分析
一是水蚀、风蚀。黑土区东部水蚀区雨季降水量大且集中,降雨对土体的击溅力强,冲刷强烈,易造成水土流失。而在春季融雪过程中,由于积雪和表层土壤首先融化,融水难以下渗,致使融雪径流,同样可导致水土流失。西部风蚀区风速较大,降水较少,且干旱季节与沙尘暴在时间上同步,为风蚀的发展创造了有利条件。二是土质。黑土区土壤主要为黑土和黑钙土,前者主要分布在黑土区东部的水蚀区,后者大部分分布在黑土区西部的风蚀区。二者土层均较薄,腐殖质层有机质含量较高,孔隙度高,土质疏松,因此其抗蚀抗冲性能较差。三是地貌。东北黑土区是地壳运动的下沉地带,为盆式的冲积湖积平原,地势倾向西南,以嫩江与松花江交汇处为最低。区内地貌可分为高平原/漫岗和低平原/平地。漫岗分布于黑土区的四周,冲积平原分布于中间,地面坡度大部分为3~8°,小部分在3°以下,当降雨来袭时,易发生水土流失。
当前在东北地区依旧盛行深耕、深翻、起垄等传统耕作方式,对土壤的侵蚀破坏力极强,作物收割后地表覆盖率通常≤6%[3]。土地利用方式的不当,一方面增加了自然侵蚀营力如径流、降雨、风等的有效性,另一方面又降低了黑土区生态系统对自然侵蚀营力的抵抗力[4]。农业开垦活动产生了降低抵抗力、增强侵蚀力的双重效应,加速了对土壤的侵蚀,干扰黑土区生态系统,成为水土流失和耕地退化的决定性因素[1]。黑土区水土流失量以顺垄坡耕地最大,荒坡和横垄坡耕地次之,水平梯田、次生林地和草地基本没有水土流失现象,径流量与土壤流失量之间存在着正相关关系[1]。而农民为了追求粮食的高产,寻求利润的最大化,致使化肥的过量施用,同时忽略了对有机肥的投入,使土壤质量面临着严峻的挑战。在非农用地上,高强度的放牧和轮荒,自然生态系统也受到严重的损伤,形成恶性循环,恢复难度很大。另外,人们在采伐、开矿、取土、挖砂和修路等生产活动过程中缺乏环境意识,也进一步加剧了黑土区水土流失的发生与发展。
3修复措施
耕作强度愈大,土壤偏离自然状态愈远,自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多,要维持这种状态的代价也就愈大。保护性耕作是以机械化作业为主要手段,采取少耕或免耕方法,将耕作减少至只要能保证种子发芽即可,用农作物秸秆及残茬覆盖地表(可大幅度减少土壤表面风蚀和水蚀),并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术。
坡耕地种植对生态环境的破坏力极大。于帝平等[5]对辽东山区水土保持生态修复中的坡地种植模式进行了探讨,认为退耕还林坡地可发展林下药材和山野菜(刺龙牙)种植模式,为确保封禁和退耕后,粮食和经济缺口得到弥补,基本农田应实施高产高效的经营模式,即在基本农田推广中药材植物(玉米套种贝母、龙胆草、五味子和细辛种植)、食用菌(玉米套种香菇和棚栽蘑菇)和绿色水稻种植等,这样既解决了坡地的种植问题,又使坡地在迅速恢复植被的同时获得了预期的经济效益。
一是农牧交错区。以综合防治为主,工程与生物治理相结合;以保护和促进生态自然修复为主,坚持生态保护与治理相结合;以畜牧业水草料基地建设配套为主,生态与经济效益相结合[6]。二是丘陵沟壑区。坡底的沟川地建设高标准的稳产高产良田,配套完善灌排水利设施;坡下部建设旱涝保收的稳产农田,进行改垄、梯田改造坡耕地、修筑地埂植物带等措施;坡中部发展特色经济林果,修筑果树台田或水平槽;坡上部营造水土保持涵养林,布设截流沟;山顶营造防护林。三是漫川漫岗区。侵蚀沟采取沟底建谷坊、沟头修跌水、育林封沟、沟坡削坡插柳;坡面采取修筑地梗植物带、改垄耕作、水平梯田、坡式梯田等水土保持措施;坡顶减少农田防护林。
4参考文献
[1]李发鹏,李景玉,[J].水土保持研究,2006,13(3):50-54.
[2][J].国土与自然资源研究,2000(1):35-36.
[3]YANGXM,ZHANGXP,DENGW,,China[J].LandDegradeDevelop,2003(14):409-420.
[4]范昊明,蔡强国,[J].水土保持学报,2004,18(2):66-70.
[5]于帝平,霍进臣,孙宝林,[J].中国水土保持,2006(3):22-24.
[6]孟祥志,刘艇,[J].中国农村水利水电,2010(10):36-