科學考察簡報第三十二期
來源: 水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2007-01-08 打印本文章 【字體】 大 中 小
(2006年第20期)
東北黑土區(qū)坡耕地治理的模式和經(jīng)驗
東北黑土區(qū)是我國水土流失嚴重地區(qū)之一,該區(qū)坡耕地水土流失已嚴重威脅到東北商品糧基地的長期穩(wěn)定發(fā)展和我國的糧食安全。這次科考過程中,東北黑土區(qū)考察組對東北黑土區(qū)坡耕地現(xiàn)狀、水土流失的致因及治理經(jīng)驗進行了系統(tǒng)的分析和總結(jié),也提出了治理工作中存在的一些問題。 一、東北黑土區(qū)坡耕地現(xiàn)狀與分布 東北黑土區(qū)現(xiàn)有耕地23.50萬km2,其中坡耕地面積約10萬km2。東北黑土區(qū)坡耕地的坡度多為3°~10°,是黑土區(qū)水土流失最為嚴重、危害最大的區(qū)域。 黑土區(qū)坡耕地主要分布在漫川漫崗區(qū)和低山丘陵區(qū)。漫川漫崗區(qū)多分布在大小興安嶺與松嫩平原的過渡地帶,墾殖率高達70%-80%,建有農(nóng)田防護林體系,面蝕、溝蝕均較嚴重。低山丘陵區(qū)多分布在大小興安嶺、長白山、遼東山地地區(qū),即嫩江、第二松花江和遼河的中上游地區(qū),森林砍伐后農(nóng)耕造成了嚴重的水土流失,以溝蝕為主。3°以上的坡耕地年平均流失表土層2~7mm,溝壑密度1.5~2.0 km/km2,年土壤侵蝕模數(shù)多在3000~5000 t/km2。 二、東北黑土區(qū)坡耕地水土流失的致因 與我國其它地區(qū)坡耕地的水土流失相比,東北黑土區(qū)坡耕地的水土流失在地形、土壤、氣候、種植方式等方面有其自身的特點?! ?、 地形特點 漫川漫崗區(qū)的坡耕地坡度多在7°以下,低山丘陵區(qū)坡耕地的坡度多在10°以下。黑土區(qū)坡耕地的特點是坡緩、坡長(一般500~2000m,長者可達4000m),匯水面積大,加之黑土土壤疏松、抗蝕能力弱和順坡種植,水土流失嚴重。按目前我國的水蝕強度分級標準,低于3°的坡地不算做水土流失面積(按微度侵蝕考慮),這不符合黑土區(qū)的實際情況。考察時發(fā)現(xiàn),有些坡度在1°左右的坡耕地,就存在較為嚴重的水土流失。根據(jù)坡耕地坡度和侵蝕強度的關(guān)系,大體上可將坡度<1°的坡耕地劃分為微度侵蝕區(qū),1°~3°的劃為輕度侵蝕區(qū),3°~5°的劃為中度侵蝕區(qū),5°~8°的劃為強度侵蝕區(qū),>8°的劃為極強度侵蝕區(qū);東北黑土區(qū)坡耕地多處于輕度和中度侵蝕程度?! ?、土壤特性 黑土區(qū)土壤的共同特點是表層有疏松、富含有機質(zhì)的暗色腐殖質(zhì)層,厚度在20~40cm,當前土壤有機質(zhì)含量在1%~7%,土壤水穩(wěn)性團聚體含量高,>0.25mm的含量多在80%以上,土壤粘粒(<0.002mm)含量在30%以上。黑土層下部的成土母質(zhì)多為黃土狀亞粘土,粘粒含量高,粘朽,滲透性差。這種結(jié)構(gòu)就決定了黑土的抗蝕性較弱,易發(fā)生地表徑流。在集中降雨或雨強較大時,土壤入滲速率低于降雨強度,超滲產(chǎn)生地表徑流,發(fā)生水土流失。據(jù)中國科學院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站大型蒸滲儀的監(jiān)測結(jié)果,近10年來僅發(fā)現(xiàn)1998年在1米以下的土層發(fā)生了入滲流?! ?、氣候 東北黑土區(qū)年平均氣溫-1℃~6℃,多年平均降水量在450~600mm,6~8月降水量占全年降水的70%以上,且雨強較大。這種單峰降雨,導致夏季土壤水分含量高,降雨時極易發(fā)生超滲產(chǎn)流。每年6~7月中旬,農(nóng)作物處于苗期,地表植被覆蓋率低,根系不發(fā)育,降雨產(chǎn)流后水土流失加重。黑土區(qū)為季節(jié)性凍層發(fā)生區(qū),頻繁的凍融過程使土粒膠結(jié)性變差,結(jié)構(gòu)松散,易于發(fā)生土壤侵蝕;侵蝕溝溝沿土體由于凍漲作用,易形成凍漲裂縫,在春季融雪徑流的浸潤下,加劇了重力侵蝕,使侵蝕溝迅速拓寬;同時春季(3月下旬~5月上旬)積雪融化過程中,凍層的存在,阻隔了融雪水的下滲,易于形成地表徑流,使土壤侵蝕加劇?! ?、種植方式 黑土區(qū)由于地處溫帶,積溫低,無霜期短,熱量是限制作物產(chǎn)量的主要因素,除小麥外,多采用壟作種植方式,壟距由西南的60cm向東北逐漸增大至70cm。由于黑土開墾前有機質(zhì)含量高,土壤保水性能好,土壤處于冷涼狀態(tài)。開墾后為了使土壤快速熟化,多采用翻耕方式,同時采用順坡打壟,以便將坡面徑流和土壤中的水分迅速排出,提高土壤溫度,促進礦化,釋放土壤養(yǎng)分,這在開墾初期的增產(chǎn)效果十分顯著,但也成了當前黑土區(qū)坡耕地存在順坡壟作的主要原因。隨著種植年限的延長,地表裸露,加上順坡壟作,耕作機械在壟溝行走,造成壟溝土壤被壓實,耕層下形成厚約10cm的犁底層,土壤滲透速率極低,降雨時徑流快速匯集在壟溝,極易產(chǎn)生水土流失。多年連作、秸稈還田率低、有機肥施用減少等也是造成土壤物理性狀變劣、土壤有機質(zhì)快速降低和土壤侵蝕加劇的重要原因?! ∪?、黑土區(qū)坡耕地水土流失治理的模式和經(jīng)驗 自上世紀八十年代初開始,松遼委和各省就開展了黑土地水土流失防治試點,2003~2005年間水利部又實施了大規(guī)模的綜合防治試點工程,實踐表明,坡耕地水土流失的防治必須走綜合治理的道路,組織保障體系和技術(shù)保障體系相結(jié)合,從水土流失的源頭開始治理,走從上至下、山水林田路、農(nóng)林牧副漁綜合治理和發(fā)展的道路?! 。ㄒ唬┙⑵赂厮亮魇е卫淼谋U象w系 為了使水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)成為群眾的自覺行動,應運用法律、行政、經(jīng)濟手段對水土保持生態(tài)建設(shè)工程進行調(diào)控,建立組織、政策、監(jiān)督、服務(wù)等保障體系?! ?、組織體系 多年的水土保持生態(tài)建設(shè)工程實踐表明,組織體系上必須抓好三點:其一是地方政府要重視,特別是主要領(lǐng)導要重視。其二是強化組織機構(gòu),保持水保隊伍的穩(wěn)定性,充實強化管理服務(wù)體系。其三是引入目標管理機制,建立嚴格的考核制度。以拜泉縣為例,縣政府把水土保持規(guī)劃納入國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,強化規(guī)劃的嚴肅性、連續(xù)性,并通過法律程序使其制度化??h、鄉(xiāng)、村層層簽訂責任狀,任務(wù)與指標分解到基層,組織人事部門把完成水土保持任務(wù)好壞作為干部政績考核的標準之一,鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府也把這項工作納入村級干部勞動報酬和獎懲的指標之內(nèi)?! ?、政策體系 合理確定政策,強化投入機制是調(diào)動廣大干部群眾搞好水土保持生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)積極性的重要保證。其一是建立健全“一事一議”制度,與農(nóng)民進行民主協(xié)商,妥善解決投工投勞、工程占地等各項事宜。其二對治理坡耕地中出現(xiàn)的占地、串地問題,制定具體的補償辦法。其三在資金投入上,國家應給予一定的投入,特別是中央政府應加大投入的力度。在用好國家投資的前提下,把農(nóng)業(yè)開發(fā)、林業(yè)建設(shè)等項資金捆綁使用,提高投資的使用效益?! ?、監(jiān)督體系 《水土保持法》為水土資源的開發(fā)、利用、保護和管理提供了法律依據(jù)。以拜泉縣為例,政府成立了以縣長任組長,主管副縣長和水務(wù)局19個部門主要領(lǐng)導任成員的監(jiān)督執(zhí)法領(lǐng)導小組,建立了水土保持監(jiān)督站和水行政執(zhí)法大隊,制定了與《水土保持法》相配套的一系列規(guī)范性文件和實施條例,基本形成了水土保持工作層層有人抓、處處有人管的預防監(jiān)督體系?! ?、服務(wù)體系 隨著水土保持工作的深入開展,必須完善縣、鄉(xiāng)、村、屯四級管理服務(wù)體系,制定小流域水土保持的長、中、短期規(guī)劃。堅持領(lǐng)導、技術(shù)人員、群眾結(jié)合,整體規(guī)劃和階段規(guī)劃結(jié)合,年度計劃與實施進度結(jié)合,調(diào)整計劃與完善計劃結(jié)合。以拜泉縣為例,每年春秋農(nóng)事活動淡季,針對規(guī)劃設(shè)計、治坡、治溝、小流域綜合治理等方面出現(xiàn)的技術(shù)問題,集中對農(nóng)民技術(shù)員進行培訓。此外,還利用廣播、電視、印發(fā)技術(shù)手冊等多種形式進行宣傳,統(tǒng)一治理標準,為工程質(zhì)量提供技術(shù)保證。在物資服務(wù)方面,多渠道籌集治理所需的物資,幫助農(nóng)民解決種苗、鋼筋、水泥、鐵線、化肥、農(nóng)藥等材料和物資。 ?。ǘ┙⑵赂刂卫砑夹g(shù)體系 通過幾十年的探索實踐,在黑土區(qū)水土流失治理的技術(shù)方面,已積累了大量的經(jīng)驗。成功的治理模式及措施包括: 1、漫川漫崗區(qū)坡耕地治理的模式及技術(shù)措施為了有效防治漫川漫崗區(qū)坡耕地水土流失,根據(jù)地形、地貌特點,從整體出發(fā),必須由山頂?shù)綔系?,采取生物、工程、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施相結(jié)合,設(shè)置三道防線,形成水土流失綜合防治的立體模式?! 〉谝坏婪谰€是在坡頂崗脊栽樹戴帽,開挖截流溝,以便涵養(yǎng)水源,控制坡水下山。具體做法是:按照地形條件和農(nóng)田分布特點植樹造林,沿分水嶺設(shè)置分水嶺防護林,林帶寬度一般為10~20m。崗頂為“饅頭崗”形的片狀造林,崗頂較窄的“魚脊崗”帶狀造林,崗頂平坦的林帶配置在崗脊兩側(cè),崗頂復雜多變的應因地制宜,營造帶、片結(jié)合林。林帶樹種的選擇和搭配原則是喬灌結(jié)合,針闊葉樹種混交,主要樹種有落葉松、樟子松、小黑楊、胡枝子等。為了防止崗水下泄,在崗脊和坡耕地的交界處開挖截流溝?! 〉诙婪谰€對1°~3°的坡耕地實行等高種植,改順坡壟為橫坡壟,改順坡耕種為等高耕作;3°~5°的坡耕地在改壟的基礎(chǔ)上,按照坡度和土層的差別,每隔一定的寬度種植笤條防沖帶,以截短坡長,減少徑流和沖刷。5°~8°的坡耕地修筑坡式梯田或水平梯田,攔截徑流,并做到植物固埂。對8°以上的坡耕地全部退耕還林還草?! 〉谌婪谰€是在溝壑中修跌水、谷坊和塘壩,以攔沙蓄水,控制溝壑發(fā)展。具體做法是:坡下大型溝修筑塘壩,蓄水攔泥;狹長式的發(fā)展溝,溝上挖竹節(jié)壕、蓄水池,溝頭修溝頭埂和跌水,溝底修土、柳谷坊,栽楊插柳,溝坡削坡插柳、栽楊。 從崗脊到溝底設(shè)置的三道防線,達到了高水高蓄,坡水分蓄,溝水節(jié)節(jié)攔蓄的效果;各項措施相互制約,工程養(yǎng)生物,生物保工程,逐步形成生物措施、工程措施和農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合的立體防治結(jié)構(gòu),發(fā)揮群體作用,達到保持水土,改善生態(tài)環(huán)境的目的。 2、低山丘陵區(qū)坡耕地綜合治理模式及技術(shù)措施 與漫川漫崗區(qū)的坡耕地相比,低山丘陵區(qū)的坡耕地多位于山體的下部,少數(shù)位于山體中部,坡度相對較大,土層相對較薄。在一些半山區(qū),尤其是礦區(qū),部分大于15°的坡地也被開墾。由于植被被破壞和坡度較大,開墾后很快就形成了侵蝕溝,并迅速發(fā)展,部分嚴重區(qū)域甚至發(fā)生了泥石流。因此,低山丘陵區(qū)坡耕地的水土流失較漫川漫崗區(qū)嚴重,生態(tài)更加脆弱,其治理措施較漫川漫崗區(qū)也有所區(qū)別?! 。?)坡耕地改造措施 改壟:低山丘陵區(qū)也有少量1°~3°的緩坡地,同樣應改順坡耕作為橫壟耕作?! 〉毓≈参飵В簩τ谄露?°~5° 、坡面較長的坡耕地,在坡耕地上沿等高線每隔一定距離筑土打埂,布置埂帶。埂帶間距以黑土區(qū)允許土壤流失量為臨界值,以攔蓄10年一遇24小時最大降雨為計算標準,同時兼顧農(nóng)機具的播幅及耕幅,尤其是大型農(nóng)機具的作業(yè)寬幅。該措施能夠通過縮短徑流坡長,采用分段攔蓄的辦法,比較有效地解決漫壟面蝕和斷壟出溝的問題?! √萏铮簩τ谄露却笥?°,宜采取修建緩坡梯田和水平梯田的方式。在取石困難的地區(qū),可通過調(diào)整田坎外側(cè)坡度來增強田埂的堅固性,還可栽種灌木加固田埂。水平梯田建設(shè)時,田面寬度要便于耕作;田坎坡度要適當,既穩(wěn)定、又少占地;以攔蓄10年一遇3~6h最大降雨為水平梯田的設(shè)計防洪標準。對坡度較大,直接修筑水平梯田有難度時,可先建設(shè)坡式梯田,通過耕作逐年向下翻土,從而過渡到水平梯田?! 。?)侵蝕溝治理措施 對侵蝕溝的治理采取工程和植物措施相結(jié)合的辦法進行治理。對于發(fā)展初期的侵蝕溝,采取修溝頭防護,修溝邊埂,溝底修土谷坊或柳谷坊;種草水道,預防為主。對于發(fā)育中的侵蝕溝,采取削坡筑堤造林、溝內(nèi)栽植植物谷坊和修建攔溝式閘堤的綜合治理方法。對大型侵蝕溝的治理按照從上游到下游、從溝頭到溝口、從溝坡到溝底建成完整防護體系的原則,采取營造工程防護林、溝坡防護林、溝底防護林、垂直陡坡綠化、修建攔河壩、石谷坊、溝岸攔蓄槽、修環(huán)溝步行路等進行綜合治理。 四、黑土區(qū)坡耕地水土流失治理存在的問題 通過此次科學考察專家們了解到,黑土區(qū)坡耕地在治理過程中,既積累了一系列成功的經(jīng)驗,也存在一些今后值得注意的問題,具體有以下幾方面: 1、未嚴格執(zhí)行規(guī)劃治理標準 目前黑土區(qū)坡耕地治理的技術(shù)體系是成形的、有效的,但在具體實施中由于資金和其它一些主觀因素,有些地方存在治理不達標,最終導致水土保持效益未能充分發(fā)揮。主要是土石谷坊和地埂植物帶的建設(shè)不達標。由于對上游來水未能進行有效控制,有些石谷坊很快被沖毀。此外東北黑土區(qū)地處寒區(qū),冬季土壤凍脹嚴重,修建的石谷坊有些被凍裂,雨季時易被沖毀。修建地埂植物帶具有分割水體,減緩徑流的作用,但修建在農(nóng)田中,約占5%的耕地,農(nóng)民不愿實施,在修建時常有上下坡降不達標的現(xiàn)象,起不到應有的防護作用?! ?、植被的選用不盡合理 在樹種和地埂植被的選取上,有時不盡合理。例如在水資源貧乏區(qū)栽種楊樹,導致成活率低,后期生長差,據(jù)調(diào)查有些地方最終造林成活率僅30%。地埂經(jīng)濟植物帶同樣也是如此,農(nóng)民要的是經(jīng)濟效益,當?shù)毓≈参镄б娌患褧r,有些地方農(nóng)民將地埂植物鏟除,復種糧食作物。 3、對治理后的坡耕地管護不夠 黑土區(qū)坡耕地治理多以工程項目開展,工程實施后由農(nóng)戶管理使用,有些地方的治理成果被嚴重破壞。在吉林省東遼縣考察時,發(fā)現(xiàn)50年代和70年代的治理成果幾乎損失殆盡,坡耕地僅剩少數(shù)的松樹,退耕還林后有的又被開墾為農(nóng)田,造成溝壑縱橫,即使在黑土區(qū)治理和管護最好的黑龍江省拜泉縣,地埂上種植糧食作物的現(xiàn)象也時有發(fā)生。
?。|北黑土區(qū)考察組提供)