东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应
东北黑土区坡耕地综合治理措施探讨
土 层 2 7 m.沟 壑 密 度 1 — .k /m .年 土 壤 —m . 2 mk 5 O
侵蚀 模数 多在 3 0 ~ 0 0]m2。 o 0 5 0 t a k 目前 东 北 黑 土 区的 水 土 流失 面积 占总 面 积 的
3 %;近 5 4 O年来 ,黑 土层 平 均 流失 了近 一半 ,表
多 为 3一 0 ,是 黑 土 区水 土流 失最 为严重 、危 害 o 1o
东 北 黑 土 区地形 多 为 波 状 起 伏 平原 和 台地 低 丘 区 ,即 “ 川漫 岗” 地形 ,坡 度 较缓 ,一 般 坡 漫 度在 1 O度 以下 ,3度 至 7度坡 地 占绝 大部 分 ,但
坡 面 较 长 , 一 般 5 0 2 0 m, 长 的 可 达 4 0 m。 0—00 00
成 冲 刷 。另 外 ,黑 土层 土壤 疏 松 ,长期 使 用 小 型 农 机 具 耕 作 形 成 了较 浅 的 “ 底 层 ” 犁 。使 土 壤 的
透 水 能 力 降低 ,易 产 流 ,加 重 了 表 层 土 壤 的 流
失。
2 . 气 候 原 因 2
建 有 农 田防 护 林 体 系 ,但 是 面蚀 、沟 蚀 仍 较 严
冻 胀 裂 隙发 育 ,严 重 影 响 土壤 的 物 理 特性 ,使 土 壤 的抗 蚀 、抗 冲性 能 明显 降 低 。冻 融 侵 蚀 在 侵 蚀
[ 者 简 介 ] 张 典 (9 2 ) 作 17 一 ,男 , 吉林 蛟 河人 ,助 工 ,从 事 水 土 保 持 工 作 。
一
5 8—
吉林 水利
东北 黑 土 区坡 耕地 综 合 治理 措施 探 讨
张 典等 2 1 0 0年 8月
பைடு நூலகம்
保护自然资源强化黑土地保护力度
保护自然资源 强化黑土地保护力度农工党吉林省委会黑土是大自然的馈赠,是农业生产极为珍贵的自然资源,是耕地生产力的核心以及粮食安全最根本的保障,吉林省拥有黑土地总面积为15.46万平方公里。
由于黑土地的地形特点,自开垦伊始就重利用轻养护,致使目前黑土流失退化问题凸显,表现为黑土层变薄乃至消失,很多地区出现“破皮黄”,生产力下降。
农作物种植越来越依赖于大量化肥和农药的施用,粮食安全、食品安全和生态安全都受到严峻挑战。
根据东北黑土区农地土壤流失方程,坡度为1度的农地流失1厘米厚的黑土层仅需14年左右,而自然条件下形成1厘米厚的黑土层需要200年至400年。
为了解东北黑土资源状况,水利部公益项目“典型黑土区坡耕地土壤侵蚀危险程度研究”于2015年至2016年在松嫩典型黑土区开展了坡耕地土壤剖面调查。
通过对样品的黑土层厚度判读、理化性质分析,并基于此得到该区域的黑土层厚度现状、土壤生产力指数现状以及土壤侵蚀对黑土生产力的预警。
结果显示,预计200年后吉林省61%的耕地土的生产力将处于极度危险中,农作物的种植必须完全依赖先进科技和化肥农药。
一、吉林省黑土地开发利用保护存在的问题近年来,在水利部及有关部委的支持下,吉林省实施了一系列水土保持生态建设项目,取得了显著效果,但水土流失趋势尚未得到根本扭转,依然处在“部分有所改善,总体问题仍十分严重,前景令人担忧”的局面,与黑土资源可持续利用、农业绿色发展和美丽乡村建设仍有较大差距,主要存在以下问题:(一)现行土地政策制度制约耕地质量保持。
国家土地管理法明确“要求地方人民政府确保规划确定的本行政区内耕地保有量不减少、质量不降低”。
但土地管理法却没有明确土地承包人对耕地质量保证的责任。
在城市化进程中,农民进城务工减弱了他们对耕地的依赖,同时耕地未来由谁耕作也具有不确定性,这使得耕地使用者缺乏保护耕地质量的内生动力,黑土地的耕地质量持续下降。
(二)土地集约化不足限制了土地整理。
齐齐哈尔市探索黑土区水土保持工作新机制
齐 哈 市 黑 水 保持 作 机制 齐 尔 探索 土区 土 工 新
主
作 为 世 界 上 仅 有 的 j 大 黑 土 带 之 一 的 我 国 东 北 黑 土 地 ,垦 殖 初 期 土 质 肥 沃 ,黑 土 层 厚 度 在 7 O~8 厘 米 以上 , 0 有 的 厚 达 1 ,而 且 植 被 丰 厚 , 自然 生 态 条 件 优 越 ,是 全 米
采 用 深 翻 、深 松 振 动 、6 公 分 以 上 重 耙 整 地 ,整 地 黑 土层 下 的成 土母 质 ( 粘土 ) 黄
不 含 有 机 质 ,无 法 改 良 ,将 是 不 毛 之 地 , 比 西 北 黄 土 地 流 失 导 致 的 后 果 还 要 严 重 得 多 , 如 果 大 部 分 未 来 得 及 治 理 的 黑 土 层 流 失 掉 ,生 活 在 这 里 的 人 们 不 要 说 发 展 , 即
行有效的治理和保 护 ,再过4 0~5 年黑 土层将流失 殆尽 。 0
按 照 现 在 的 防治 速 度 ,伞 部 黑 土 地 初 步 治 理 一 遍 也 要 10 0
业 ,提高作 业效 率 ,改变 以往水 保工 程靠 人海 战术 、小 型机 械施 工造成 的事倍 功半 的局面 。在保 土耕作改垄 时 ,
灵 活 运 用 ,土 洋 结 合 。 二 、 发 挥 “ 会 ” 新 机 制 的 促 进 作 用 ,保 证 项 目建 两 设 1 N 推 进 。 水 保 项 目是 部 门 项 目 ,项 目性 质 为 “ 办 1 1  ̄ . 民 公助” ,按 国家 规 定 农 民 是 项 目实 施 主体 ,但 是 , 如何 组 织 农 民形 成 较 为 规 范 化 的 施 T 队 伍 对 项 目进 行 保 质 保 量
2 公 分 以上 ,使 用 1米 宽 液压平 地机 平地 ,使用 深松起 O 0
东北黑土区保护性耕作模式
东北黑土区保护性耕作模式东北黑土区是中国优质农田集中的地区之一,其土壤肥沃,水资源丰富,是我国重要的粮食生产基地。
然而,随着农业现代化进程的不断推进,耕种方式的单一化和不合理化导致土地生态环境逐渐退化,耕地质量下降,农田面临着许多严重的问题。
为了保护东北黑土区的土壤资源,保持农业可持续发展,保护性耕作模式应运而生。
保护性耕作模式是一种以保护土壤为目标的耕作技术和管理措施的综合体,其核心原则是最大限度地减少土壤侵蚀、保持土壤有机质含量和保护土壤湿度。
在东北黑土区,采用保护性耕作模式可以有效治理农业生态环境问题,提高土壤质量,提高农作物产量和品质。
首先,保护性耕作模式的关键是合理利用有机肥料和轮作制度。
有机肥料可以增加土壤有机质的含量,改善土壤结构,提高土壤肥力。
轮作制度可以有效地控制病虫害的发生,减少化学农药的使用量。
此外,通过选择适宜的作物组合,可以提高总产量和经济效益。
其次,保护性耕作模式强调水资源的合理利用和土壤水分管理。
在东北黑土区,干旱问题并不普遍,但土壤湿度的合理管理对保持土壤肥力和农作物生长至关重要。
对土壤进行水分保持、防渗漏和灌溉节水等管理措施,可以提高土壤的湿度,并减少水资源的浪费。
另外,保护性耕作模式注重减少机械作业对土壤的破坏。
在农业生产中,机械作业对土壤结构和有机质的破坏较大。
通过选择合适的机械设备、减少机械作业的频次和深度,可以减少对土壤的伤害,保护土壤的肥力和生产力。
最后,保护性耕作模式还要加强农民的技术培训和管理能力提升。
农民应该了解保护性耕作模式的原则和操作技术,通过科学的管理和耕作方式,实现高效的农业生产和资源保护。
总之,东北黑土区保护性耕作模式是一种有效的土壤保护和农业可持续发展的方式。
通过合理利用有机肥料和轮作制度,合理利用水资源和土壤水分管理,减少机械作业对土壤的破坏,可以改善土壤质量,提高作物产量和品质。
同时,加强农民的技术培训和管理能力提升,可以推动保护性耕作模式的广泛应用,实现东北黑土区农业的可持续发展。
浅析东北黑土资源存在的问题与保护措施
浅析东北黑土资源存在的问题与保护措施张宝库[摘要]东北黑土是世界上最宝贵的土壤资源.东北黑土作为世界四大黑土带之一,具有肥力高、结构良好、质地疏松、适宜农耕、适合农作物生长的特点。
为加强黑土保护和治理,依据多年研究成果,着重阐明了黑土的现状、退化原因及存在的问题:土壤微生物多样性下降、水土流失加剧、土壤有机质下降、黑土耕层变薄、土壤养分库容偏低。
针对以上问题提出了制定黑土资源保护中长期规划.建立黑土保护与可持续利用长效机制制定法律法规,启动国家黑土资源可持续利用与保护农业重大科学研究计划,设立黑土保护利用试验示范区,同时开展国际合作研究,进一步推动我国以东北为主体的黑土资源保护与战略发展。
[关键词]东北黑土;问题;保护措施1 东北黑土区面临的问题和挑战1.1 种植结构单一导致土壤微生物多样性下降大豆重迎茬使根部病虫害严重。
根系分泌物,根茬腐解物、根际微生物的变化,养分的单一消耗,导致根际环境恶化,有害微生物增加,加剧了重迎茬大豆的减产。
同时由于根的活力下降,土壤酶的变化,使根的吸收能力降低,植株生理代谢失调,致使大豆生育不良,产量降低,品质变劣。
1.2水土流失加剧黑土区由于季节性冻融作用和漫川漫岗的地形地貌特点,开垦后导致水土流失加剧。
典型黑土区地形多为地势平坦的波状平原和台地低丘区,坡度虽缓,但坡长较长,一般为500~2000 m。
由于该区降水集中在夏、秋季节,且多以暴雨形式出现,加之集雨面积大,故径流集中,冲刷能力大,水蚀严重,春季土壤解冻时,表层土壤疏松,容易被积雪融化的融雪径流冲刷,促进侵蚀沟的蔓延与发展。
水蚀主要发生在坡状耕地上,占80%左右。
黑土由于质地松散,加之东北地区属于温带半湿润季风区,每年4—5月正值黑土区干旱大风期再加之人类不符合自然规律的生产经营活动更加剧了黑土区的水土流失。
1.3 土壤有机质下降黑土是我国农田土壤中有机质含量最高的土壤,开垦前,黑土有机质含量高达8%~10%;据测算、开垦20 a的黑土地有机质含量下降l/3;开垦40 a的有机质下降1/2左右;开垦70~80 a的有机质下降2/3左右,下降趋势显著。
东北黑土区典型坡耕地土层厚度及退化程度分析
等[9]和曹伟等[10]研究黑土区坡耕地、坡林地碳、氮 和团聚体分布、迁移规律。然而,有关黑土区不同 坡度坡耕地土层厚度和土壤退化特征随坡位变化 的研究却鲜有报道。
本研究黑土界定按2018年开始施行的《吉林省 黑土地保护条例》方法进行。考虑到坡耕地是东北 黑土区土壤侵蚀和退化的主要地区[11],暗棕壤是该 区域坡地面积最大的土类(达到4.7万km2)和坡 耕地面积最大的土类(达到1.7万km2),且暗棕 壤坡耕地坡度大多>5°,笔者选取具有代表性的 暗棕壤坡耕地,根据黑土区坡耕地的特点,分析导 致坡耕地土壤退化的主要影响因子,并建立黑土 区坡耕地土壤退化评价指标体系,基于聚类分析 法研究黑土区坡耕地不同坡位土层厚度及土壤退 化变化规律,为黑土区退化坡耕地治理技术的研 究提供理论基础。
收稿日期:2020 01 20修回日期:2021 03 24 项目名称:国家重点研发计划“东北、黑土区侵蚀沟生态修复关键技术研发与集成示范”(2017YFC0504200);“东北黑土区坡
面水土流失综合治理技术"(2018YFC0507002 - 05);水利部重点公益专项“退化坡耕地生产力恢复技术研究” (201401025) 第一作者简介:许文旭(1999—),男,学士。主要研究方向:森林生态修复。E-mail:235175758@qq. com 覮通信作者简介:杨献坤(1977—),男,学士,高级工程师。主要研究方向:水土保持坡面侵蚀和黑土区保护。E-mail:
中国东北黑土区作为世界上仅有的3大黑土区 之一,是我国重要的商品粮基地[12]o近年来,由于 人们对黑土的重用轻养,土壤侵蚀加剧,导致土壤 质量退化,引起生态环境恶化,在世界范围内愈来 愈引起人们的关注,2002年松辽委数据显示,黑土 区水土流失面积27.59万km2,占总面积27% ,且 黑土厚度下降30 ~40 cm,并以0.3 ~1.0 cm速度 持续下降⑶。
浅谈国家农业开发东北黑土区扎兰屯市水土保持治理工程主要做法
2 2
产粮食 60 万 k g , 生态修复工程中封禁及补植乔木年 3 增产活立木 660 m , 水保灌木林年 增加枝条 3.85 万 k g, 49.66 万元 , 各项措施年增产值 2 人均纯收入可由 治理前的 5070 元提高到 5206 元 . 3.2 生态效益 ( 1 ) 有效地拦蓄地表径 流, .84 万 每年可保土 12 t , 每年可蓄水 5 39.60 万 m 3 , 减轻了水土流失对下游造 成的威胁, 起到明显的蓄水, 保土作用. ( 2) 不仅保护改良了原有的林地, 草地, 而且经过 人工造林 和种 草, 增 加了 项 目区 的 植 被覆 盖 度, 由 44.3% 增加到 45 .2 % . ( 3) 采取各种农业耕作措施 , 建设一批基本农田, 改善土壤的理化性质, 增加土壤的有机质含量, 为作物 生长打下良好基础. ( 4 ) 由于各种生物工程措施的作用 , 从根本上对 水土流失进行综合治理, 减弱风速风力, 有效地预防水 土流失的发生, 发展 .恢复大自然原貌, 使野生动物又 有了繁衍生息之地. (5 ) 改善小气候, 净化空气, 减少噪音, 美化环境, 促使生态环境向良性发展, 为项目区的社会经济发展
万普强
9 3
( 3) 封育治理. 对具有天然更 新能力的次生林, 草地进行封育, 并在有条件的地方辅以补植, 补播, 提 高林草覆盖度, 增强林草植被的生态功能 . ( 4 ) 侵蚀沟治理. 对正在发展的 , 位于村屯附近 或耕地中危害较大的侵蚀沟, 修建沟头防护工程以稳 定沟头, 修建谷坊抬高基准面, 制止沟底下切 , 沟岸扩 张, 以控制侵蚀沟进一步发展. 根据侵蚀沟侵蚀程度 和立地条件的不同, 分别修建干砌石谷坊 , 铅丝笼石谷 坊, 对沟底采取植物措施增加地面覆盖度 , 减缓径流速 度, 保护谷坊稳定, 防止水土流失. (5 ) 辅助措施. 为施工作业 , 群众生产, 生活提供 便利条件, 合理布设水源井, 桥涵和过水路面等措施, 既为工程实施提供条件和保障, 又为项目区群众解决
谈谈东北黑土区坡耕地水土流失综合治理
干旱地 区 , 风剥表 土 、 地毁 苗 、 没垄 顶 、 噬粮 田 扒 埋 吞 的现象 时有 发生 , 风蚀 面积 高达 7 .3万 余 h 年 33 m。 黑龙 江省宾 县 由于植 被 破 坏 严 重 , 地 黑土 层 流 失 坡 殆尽 , 抗御 自然 灾 害 的能 力 下 降 。 19 94年 7月 1 3 日一 次 降 雨 15 4m 全 县 6 .% 的农 田受 灾 , 3 . m, 24 8
条 主要 河 流 被 河 水 冲刷 平 均 扩 宽 了 5 0—10 i, 0 n 05 . 3万 h m 耕地 从 此 在 宾 县 消 失 。水 土 流失 已成 为黑 土 区最大 的生态 环境 问题 , 改变这 一现状 , 要 必 须从 源头 抓起 , 搞好 坡耕 地综合 治 理 。
留黑 土层仅 有 2 0余 o 年平 均侵 蚀厚 度 4—5m m, m, 土壤 侵 蚀 模 数 高 达 50 0—600tk ・ ; 垦 0 0 / m a 开
6 7 0— 0a的黑 土层 被 剥蚀 掉 1 2左 右 , 留黑 土 层 / 残
种能力。坡耕地水土流失 产生 的泥沙 , 淤积江河湖 库, 降低 水利设 施调 蓄功 能和 天然 河道泄 流能 力 , 影 响水 利设 施效 益 的 发挥 , 剧 了洪 涝 灾 害 。解 决 黑 加
需 要
水 土流失 导致 环 境 的生 态功 能 弱 化 , 自然 灾 害
发 生 频率 增 加 。黑 龙 江 省 5 来 年 均 受 灾 面 积 占 0a 播 种 面积 的 比例增 加 了 1 , 4倍 风蚀 危害 严重 的西 部
黑土 区 内现 有 侵 蚀 沟 2 5万 多 条 , 蚀 耕 地 侵
富、 改善 生 态环境 的重要 措施 。论 述 了黑 土 区坡耕 地 综合 治理 的必要性 、 坡耕 地 综合 治理试 点成 效及推 行坡
东北黑土区水土流失与耕地退化现状及修复措施
中图 分类 号
S5 . 171
文献 标识 码
A
文章编 号 1 0 — 7 9 2 1 ) 1 0 0 — 1 0 7 5 3 ( 0 12 — 3 8 0
近 年来 , 黑土区西部 , 在 草原 退 化 和 植 被 破 坏 现 象 严
中 , 雨 对土 体 的击 溅 力强 , 刷强 烈 , 降 冲 易造 成水 土 流失 。 而
重 , 要 是超 载放 牧 和开 垦土 地 而造 成 , 而 削弱 和丧 失 了 主 从 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 . 然 林 木植 被 基 本 绝迹 , 原 面 积骤 减 , 天 草 绝 大 部 分 土 地 已 开 垦 为农 田 , 成 目前 脆 弱 的 农 田 生 态 系 形 统 。 北 的黑 土地 经 过长 期 的垦荒 而 逐步 剥 蚀殆 尽 , 将 逐 东 这 步加 剧 土 壤 遭 受降 水 的溅 蚀 和地 表 径 流 的冲 刷 , 响 该 区 影
1 .0万 、52 87 4 .5万 、22 l .9万 k o 由于 黑 土 多 年受 到 自然 m2但
当前 在东 北地 区 依 旧盛 行深 耕 、 翻 、 垄等 传 统耕 作 深 起
侵 蚀 ( 力 、 力侵 蚀 等 ) 人为 开垦 , 风 水 和 导致 水 土流 失 日益 严
重, 土地 肥力 下降 , 食产 量下 降 , 粮 威胁 国家 粮 食安全 。
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
地 。 岗 分 布 于黑 土 区 的 四周 , 积 平原 分 布 于 中 间 , 面 漫 冲 地
东北黑土区坡耕地水土流失综合治理措施配置与效益评估
在 坡 耕地 有机 质 含量 为 2 %~ 3 %, 大 部 分坡 耕地 表 土层 厚 度
l 0 ~ 2 0 c m。 植 被属 小 兴安岭植 物 类型 , 森林 覆 盖率 5 3 . 6 %。
1 . 2 社 会 经 济 情 况
k m、 宽6 . 5 k m, 呈 不规 则长 方 状 , 全项 目区 主 沟道 平 均 比 降
现 代农 业科 技
2 0 1 3年第 1 6 期
资 源 与环境 科学 东来自 黑 土 区坡 耕 地 水 土流 失 综 合治 理 措 施配 置 与效 益 评估
李 立新 陈 英智
( 黑龙江省水土保持科学研究所牡丹江实验站 , 黑 龙 江牡 丹 江 1 5 7 0 1 0 )
摘要 各 项 水土 保持 措施 合 理 配置 是 治理 坡耕 地 水 土流 失 最有 效的 方 法。 以牡 丹江 市三 溪一 河 项 目区为例 , 对 该 项 目区水 土保 持 措 施进 行优 化 配 置 . 并对 所 需资 金和 产 生 的效 益进 行评 估 , 其 对 东北 黑土 区坡 耕地 水 土 流失 综合 治理 起 到示 范 、 辐射 作用 , 对 带动 周 边 同类 型侵 蚀 区坡耕 地 水土 流失 综合 治理 具 有重要 的 意 义。
1 2 9 。 3 0 1 0 " ~ 1 2 9 o 3 5 2 9 ” , 北纬 4 4 。 3 5 0 1 ” ~ 4 4 。 4 0 o 3 , 大 地构 造 属 兴凯 湖 和 老 爷岭地 块 , 佳 木斯 隆起 带及 第 四 系地层 , 属 松 花 江 水 系 的牡 丹 江流 域 , 低 山 丘陵 地 貌 , 波 状起 伏 地 势 , 为
中度水 蚀 类型 区 。
1 . 1 . 4 土 壤植 被 。 地 面 坡度 组成 物 质 为古 代 片麻 状花 岗 岩 , 土壤 类 型 以暗棕 壤 为主 , 有 小面 积 的草 甸 土和 自浆 土 , 垦 殖
多重压力胁迫下东北黑土区耕地韧性研究及其启示—— 以黑龙江省拜泉县为例
第36卷 第5期2022年5月Vol.36 No.5May,2022中国土地科学China Land Science1 引言“零饥饿”是联合国2030年可持续发展议程17项目标之一,聚焦于在全球范围内消除一切形式的饥饿和营养不良,保证所有人——尤其是儿童及弱势群体享有充足且营养的食物。
粮食安全关系到人类永续发展和前途命运,是保障世界和平与发展、构建人类命运共同体的重要基础。
作为粮食生产的载体,耕地保护与可持续利用已成为保障粮食安全、支撑经济社会平稳健康发展的关键途径。
作为世界最大的发展中国家,我国人多地少、人均耕地资源稀缺的基本国情要求实行最严格的耕地保护制度。
自1981年国务院明确提出耕地保护的概念以来,我国构建了耕地doi: 10.11994/zgtdkx.20220411.091944多重压力胁迫下东北黑土区耕地韧性研究及其启示——以黑龙江省拜泉县为例李玉恒1,2,黄惠倩1,2,郭桐冰3,杜国明3(1.中国科学院地理科学与资源研究所区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101;2.中国科学院大学资源与环境学院,北京100049;3.东北农业大学公共管理与法学院,黑龙江 哈尔滨 150030)摘要:研究目的:将韧性理论引入耕地保护研究,评价黑土区耕地韧性进而揭示其短板要素,提出黑土区耕地韧性的提升路径与政策建议。
研究方法:基于覆盖黑龙江省拜泉县16个乡镇、154个行政村的问卷调查及土地遥感数据,从韧性发生学视角构建“压力—状态—响应”模型,以村域为单元,利用熵值法综合评价拜泉县耕地韧性。
研究结果:(1)拜泉县耕地韧性为0.421,处于中等偏下水平,耕地韧性不足;(2)立地条件对耕地韧性具有显著负向作用,耕地韧性较高的村庄集中于远离县城且地面坡度较低的地区,靠近县城且地面坡度较大的村庄耕地韧性相对较低;(3)农田排涝设施短缺、耕地劳动力投入不足是制约拜泉县耕地韧性的关键短板因素,耕地集中连片程度、耕地的机械、化肥投入以及粮食产出与收入有效支撑了拜泉县耕地韧性。
东北黑土区水土保持耕作措施防蚀机理及效果
中 国水土保持 S C 20 WC 0 8年第 1 期
・ 9・
东 北 黑 土 区水 土 保 持 耕 作 措 施 防 蚀 机 理 及 效 果
王 宝桐 , 张 锋
( 松辽 流域水 土保 持 监测 中心 站 , 吉林 长 春 10 2 ) 3 0 1
[ 中图分类号]S5 、 2 17 4
[ 文献标识码 ]B
[ 文章编 号]10 0 0—04 ( 0 8 0 00 0 9 1 2 0 )1— 0 9— 3 在 3 ~1 的坡 面上 。东北坡耕地 尽管坡度缓 , 。 5。 但坡长较长 , 容 易形成集 中流 , 加上黑土土质疏松 、 抗蚀 能力弱 , 东北地 区传统 认为热量是 限制农作物生长 的主要因素 , 素有起 顺垄种植 的习 惯, 垄沟促成 了地表 径流 的汇集 , 而加 剧 了土壤 侵蚀 。据统 进 计 , 耕 地 水 土 流 失 面 积 占整 个 黑 土 区 水 土 流 失 面 积 的 坡 4 , %。因此 , 64 改顺坡 垄作为横坡 垄作一 直为黑 土地水土 流失
[ 关键词]水土保持 ; 作措 施 ; 耕 防蚀机理 ; 防蚀 效果 ; 增产效果 ; 东北黑土 区
[ 摘
要]水土保持耕作措施对 于防治土壤侵蚀 、 进农业增产具有十分重要的作用 。在 简要 介绍 国外水土保持耕 作技 促
术措 施 的基 础 上 , 点 介 绍 了 东北 黑 土 区应 用 较 广的 横 坡 垄作 、 作 区 田 、 重 垄 少耕 免 耕 、 混 作 、 松 耕 法 、 道 耕 法 等 水 土 间 深 鼠 保 持 耕 作 措 施 的 防蚀 机 理 及 其 效 果 。
侵蚀
水土流失综合防治试点工程” , 4 0 中 对 .2万 h 的坡耕地进 行 m 了改垄。据对试点工程 进行 的监 测 , 顺坡 垄 改为横 坡垄 后 , 土 壤侵蚀模数 由9 2 0t( m a 下降到 115t( m a 。黑 0 . k ・ ) / 5 . k ・ ) / 。 顺坡 垄改为横 坡 垄后 , 每年可增产粮食 3 50k/ m 7 . g' 左右。基 于横坡垄作具 h 有 明显 的减少水 土流失和蓄水保肥 的作用 , 20 在 06年《 东北黑 土区水 土保 持综 合 防治 规 划》中, 划 到 22 计 00年对 7 .2万 52 h 适宜改垄的缓坡耕地进行改垄 。 m
东北地区黑土面临的问题及原因
1、水土流失严重,土层变薄
防洪抗旱能力减弱
影响作物生长河流下游Fra bibliotek河道和水库淤积
黑
土 区
水力侵蚀
水
土
流
失 的
风力侵蚀
类
型
坡耕地 平川
水土流失
每年4一5月为黑土区 干旱大风期
播种期
由于地表裸露, 表面土层被不同程度的刮走
表层有机质消失
严重的水土流失给黑土区的农业生产、生态环境和经济发展带来了极大的危 害。 具体表现: ①地力锐减,粮食减产 ②土壤结构恶化,粘粒含量增多,生产力降低 ③生态环境日趋恶化,旱、涝、风、霜冻等自然灾害频繁发生 ④沟壑侵蚀加剧,蚕食破坏耕地,降低土地利用率,增加耕作成本 ⑤土壤退化面积扩大,中低产田增多,耕地减少,粮食产量低而不稳。
破坏了土壤团粒结构
加速了土壤矿化速率 黑土供给作物的 养分得不到补偿
严土 重壤 下肥 降力
使土壤养分平衡失调
3、黑土理化性状日趋恶化
主要表现:土壤有机质含量下降和腐殖质层厚度变薄。
4、黑土耕地数量不断减少
主要原因: ①工业发展与城市建设外延扩展、农村建设占用、开发区占用等非农业建 设占用耕地是耕地减少 ②弃荒和生态退耕 ③开垦历史悠久,可垦荒地已逐渐减少
如果不加以保护和治理的话,再过50年东北的黑土区将不复存在。
2、土壤肥力下降,耕地质量退化
土
有利于土壤微生物活动和土壤养分的释放
壤
翻
加速土壤物质的矿化速度
耕
后
表土更为疏松,也加速了土壤的风蚀和水蚀
有
机
合 成 的 速 度
质 的 分 解 速 度
大
于
东北黑土地“保卫战”让“耕地中的大熊猫”歇歇气加加油
东北黑土地“保卫战”:让“耕地中的大熊猫"歇歇气加加油由于东北黑土地开垦以来一直处于高强度利用状态,土地肥力长期透支,黑土变"瘦""薄" "硬"o2015年,国家实施"东北黑土地保护利用试点"项目。
一些地方采取秸秆还田、增施有机肥、深松深翻、轮作休耕、治理水土流失等多项保护措施,为黑土地"加油”"捏把黑土冒油花,插双筷子也发芽。
"人们曾这样形容肥沃的黑土地。
我国东北平原是世界三大黑土区之一,承担着保障国家粮食安全的重任。
去年,仅黑龙江、吉林、辽宁三省粮食产量就达2762亿斤,占我国粮食总产量的五分之一强。
然而,由于东北黑土地开垦以来一宜处于高强度利用状态,土地肥力长期透支,加之重用轻养、土壤侵蚀等原因,土壤有机质含量下降,生态功能退化-----黑土变"瘦"了、变"薄"了、变"硬"了,给我国农业可持续发展和粮食安全带来挑战。
为了加强黑土地保护利用,保观天下/策划护好黑土地这一"耕地中的大熊猫",2015年国家开始实施"东北黑土地保护利用试点"项目。
东北一些地方采取秸秆还田、增施有机肥、深松深翻、轮作休耕、治理水土流失等多项黑土地保护措施,充分调动农民积极性,共同把黑土地保护好、利用好,为黑土地"加油"O记者调查发现,黑土地保护取得一定成效,农民保护黑土地的积极性也有所提高,但完全由农民投钱则不情愿,东北轮作试点也将退出,秸秆还田、深松整地等地方财政负担重。
保护黑土地,既要抓好突出问题治理,又要谋划长远发展;既要采取有力洽标措施,又要探索长远洽本之策,加强制度机制建设,调动各方积极性,形成保护黑土地的合力。
当年攥出“油"的黑土遭透支东北黑土区耕地的黑土层目前平均厚度只有30厘米左右,比开垦之初减少了约40厘米,部分坡耕地已变成肥力较低的薄层黑土黑土是世界公认的最肥沃的土壤,形成极为缓慢,在自然条件下形成1厘米厚的黑土层需要200-400年。
水土保持措施对黑土流失区土壤理化性质的影响
c p ct n n mu w trc p ct n t e0 5 m ol a e e e 1 9 % a d 1 . 4 a a i a d mii m ae a a i i h — 0 c s i l y rw r 6. 0 y y n 2 1 % h g e h n t a ft e fr ih rt a h to h a m— ln e p c iey a d r s e t l .Th e v ll n sfo c l v t n t oe tt n e h b td a hg e a a i t fs i i r v me tta v e r mo a a d m ut ai a rsai x iie ih rc p b l yo ol mp o e n h n r i o of o i r mo a a d o c t ain t r s ln u sh g e o tn so i o g n c f c ie p o p o u n v i b ep . e v l n s f m u i t og a sa d d e t i ih rc n e t fs l ra i .e e t h s h r sa d a al l o l r l v o ot o v a ts i m s w l a o e o tn so t i o e n y rl s i o e . a su a el sl w rc n e t ft a n t g n a d h d oy i n t g n ol r s r Ke wo d B a k s i z n :S i a d wae o s r ain me s rs y rs lc ol o e ol n trc n e v t a u e :He g rw:S i n t e t :S i p r st o d eo ol u r ns ol oo i i y
基于东北黑土区水土保持防蚀减灾对策
2 春季多风少雨 , ) 十年 九春 旱 , 年 大于 4级 大风 天数 全 在10d 2 以上 , 大于 6级大风有 6 5—8 , 0d 风蚀危害大。 3 黑土区地形 比较开 阔, 有岗川交错 , ) 具 岗洼 相间 , 岗丘 混存和坡缓 、 坡长 、 雨 面积 大 的特点 , 集 易造 成径 流集 中, 引
黑 土 区平 均 每 年 流失 表 土 0 4~ . m。 . 0 7c
底层上移 , 土壤 物理性 质恶 化 , 、 蓄 渗水 能力 下 降 , 进 丫土 促
壤 侵 蚀 的发 展 。
2 土壤 侵蚀 的危 害
2 1 旱涝灾害严重 . 黑土属于地带性土壤 , 般黑土层厚度 2 6 m, 一 0~ 0c 容重 为 0 6—12tm , . . 田间 持水量 为 2 % 一3 %。黑 土母 质多 / 7 5
为 黏性 土 , 水 缓 慢 , 黑 土 区 降 雨 特 点 是 降 雨 集 中 , 度 透 且 强 大 , 表土含水量饱和时 , 迅 速形成地 表径流 , 生 土壤侵 当 则 产 蚀 , 随 着 侵 蚀 的发 展 , 并 土壤 中 物 质 循 环 的 特 点 逐 渐 被 改 变 ,
1 土壤 侵 蚀 的原 因
的 8%左右 , 蚀严重 。 0 水
使土体构型发 生变化 , 土层 变薄 , 土壤 的蓄 、 渗水 能力 减小 , 径流量相对增大 , 土层越 来越 薄。据 资料统 计 , 国 因水 使 我 土流失损失 的耕地 平均 每年 高达6 6 .7万 h m 。按 现在 的流 失速度推算 , Oa 5 后东 北黑 土 区9 . 3万 h 地 的黑 土层 33 m耕 将流失掉 , 粮食产量将 降低 4 % 。 0
东北黑土区试点工程坡面治理减沙效益分析
少 部 分 暗棕 壤 和 荒 漠 土 , 域 内 以牧业 为 主 、 少 流 有 部 分 农 地 . 层 厚 度 2 ̄ 0c 左 右 。 土 0 3 m
2 监 测 小 流 域 概 况
三岔河小 流域 , 于松干项 目区黑 龙江 省宾 位
县境 内 , 为典 型的丘 陵漫岗地貌 , 流域 面积 2 . 58 O
k 2主要 土壤为黑 土及 少部分 暗棕壤和 白浆 土 , m, 农业区 。 耕地黑土层厚 度 2 ̄ 5c 坡 5 4 m左 右 、 荒地 仅 为 9c m左 右 , 属水力侵蚀 区 , 主要为 面蚀 和严 重 的切沟侵蚀 。
降; 50m l左 右 。7% 8%的降水 多集 中于 水量 0 i l 0  ̄0 6 9 。主要土壤有黑 土 、 - 月 黑钙土 、 暗棕壤 、 草甸
土、 白浆 土等 , 植被类 型主要为森林 、 草原植被 , 林 草覆盖度为 2 . 2 %。区内人 口 7 . 3 2 6万人 , 口密 2 人 度 19 k 农 、 、 占地面积 比例 为 4 . 2 人/m , 林 草 65 %、 2 . 1 %。耕地 中 6%为坡耕地 ,且 多分布在 04 . %、 8 0 3~ 5 的坡面上 , o 1o 水土流失严重 , 侵蚀类型 以水力 侵蚀为主 , 表现为面蚀和沟蚀 , 少部分为风力水力
游 的广 大地 区 , 面积 13万 k ” 是我 国重 要 的 0 mt ,
均侵蚀模数达 310 480t(m ・) 0 ̄ 0 k 2a。 /
坡面治理措施 :5 以上 。 地采 取退耕还林 , 1 ̄ 耕 荒 山荒坡修 筑灌木埂 、 挖水平 坑 、 栽种水 保林 , 疏 林草 地生态 自然修 复 . 山坡上林地 与耕地交 接处 挖 截流沟等 荒 山荒坡 治理措施 ;o 1o 8 ̄ 5 坡耕 地修 水平 梯 田 ,0 8坡耕 地 中穿地 埂植物 带 ; o 5 ̄  ̄ 5 以下
坡耕地水土保持措施及其作用
坡耕地水土保持措施及其作用摘要了解水土保持措施对坡耕地农业生产的影响对于理解各类水土流失过程、降低土壤侵蚀、减少水土流失及合理利用坡耕地农业生产具有非常重要的意义。
详细列举了地面植被覆盖、改变小地形和农业耕作措施对坡耕地农业生产的推动作用,为有效治理和利用坡耕地提供科学依据。
关键词坡耕地;水土保持;措施;作用东北黑土区是国家重要的商品粮基地,是我国水土流失严重地区之一,该区坡耕地水土流失已严重威胁到东北商品粮基地的长期稳定发展和我国的粮食安全[1]。
吉林省东部山区由于人口迅速增长和对长期过度采伐森林、毁林造田,促使坡耕地面积逐年增加。
坡耕地是吉林省农村生态环境中最为脆弱的部分,当前对其利用的重要任务仍然是提高土地生产力和防止水土流失。
水土保持措施包括工程措施(如坡面工程中的梯田、反坡梯田、水平阶及鱼鳞坑等及沟道工程中的坝库等)、植被措施(如植树造林及种草等)和水土保持耕作措施等[2]。
其中,水土保持耕作措施(横坡垄作、垄作区田、少耕免耕、间混作、深松耕法和鼠道耕法等)对于防治土壤侵蚀、促进农业增产具有十分重要的作用[3]。
1 增加植被覆盖1.1 秸秆覆盖秸秆覆盖是一项综合性实用农业新技术,集覆盖农业、有机农业、节水农业和生态农业于一体,可有效改善作物生态环境,协调耕地土壤水肥气热状况,对旱地改土、增肥、调温、保墒、压草等作用显著。
秸秆覆盖以“地不露白、草不成坨”为标准,用量一般为3 t/hm2,玉米秸秆、芝麻杆、油菜杆、麦秆、豆杆、稻草等均可,覆盖时为减少微生物与作物之间的争氮现象,应当施尿素75~120 kg/hm2以调节碳氮比。
“三推两早一达标”是2011年吉林省在水稻栽培上主推的农业技术之一,该技术适宜在全省各稻区推广应用。
其中“三推”中的第1项就是推广秋季稻草盖置床技术,即做到春冻秋防,就是秋季(11月10日前后)把翌年的育苗用地用稻格荛或稻草覆盖,实现育苗地冬季不上冻或冻层很浅,育苗时置床全部化透,提高棚温、地温,达到防御低温冷害的目的[4],依靠增加地面植被覆盖来改善作物生长条件,达到水土保持的目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应作者:张晓卫来源:《科技与企业》2016年第07期【摘要】东北地区的黑土地所占面积较大,为了对东北黑土区坡耕地的水土保持效应进行分析和研究,将横垄、地埂植物带、水平梯田措施和传统的顺垄耕地的水土保持效应作为参照物。
研究结果:经过研究和分析可以得出,对于坡耕地,无论是保水还是保土方面都以水平梯田的效果最为明显。
其中保水效应占据70.6%左右,保土效应则为77.6%。
从水土保持的整体效应上看,顺序从大到小分别为水平梯田、地埂植物带,最后是横垄和对照的顺垄。
就保土效应和保水效应两个方面来说,前者要优于后者。
【关键词】东北黑土区;坡耕地治理;水土保持效应东北黑土区是我国重要的商品粮基地,主要是由于东北地区土地面积较大,人口较少。
在耕地开发和治理的过程中很容易产生水土流失。
黑土区的坡耕地占据总耕地面积的60%左右,水土流失的现象明显。
主要原因是雨季降水集中、降雨强度大和地面土壤较为疏松,土壤侵蚀程度强。
不仅如此,当地农民比较习惯采用传统的顺坡耕作的方法,使得径流范围相对集中,加剧了土壤的侵蚀和退化程度。
所以说,黑土区坡耕地的治理不仅可以提升当地的土地生产力,还可以促进生态的发展。
本文就这一方面进行研究,以供借鉴和参考。
1、黑土区自然概况为了提升所研究地区的整体代表性,主要选择的是丘陵区。
这一地区的土石质相对较低,是东北黑土区的试点监测地区。
土壤主要包括黑土、黑钙土以及草甸土、白浆土等类型。
研究地区的土壤具有一定的典型性。
同时,研究区地处二道岭流域,流域面积达到22km2,气候类型为干旱大陆性季风气候,不仅光照充分,而且四季分明。
全年的无霜期可以达到150天左右,日照时间在2900h左右。
年平均气温7.3℃,年平均降水量为400mm,而且多数的降水都集中在夏季,蒸发量在1900mm左右。
由于这一地区的土层相对较薄,而且砾石含量较多,坡耕地面积比重大,近年来水土流失现象日趋严重。
另外,由于土地的使用率逐渐增加,耕作方式的科学性欠佳,水土流失面积近半,沟蚀严重,沟壑发育。
2、研究方法分析2.1径流小区布设为了提升实验的科学性和准确性,需要设置相应数量的径流小区。
通过总结和规划,径流小区设置在二道岭的主河道附近。
这一地区的海拔达到250m左右,小区的间距为0.5m,而且土层厚度主要可以达到50-80cm左右。
实验所应用的设备能够对降雨量和径流量进行全面精准地监测。
在降雨之后,研究人员需要及时地对径流的深度进行记录,并且做好采样工作。
对于泥沙样本来说,采样之后需要将其烘干,然后,对泥沙的含量进行测量。
实验区域的总体情况可以从表1中获得:2.2指标测定与计算方法(1)保水效应和保土效应的计算在实际的保土和保水效应计算的过程中,需要对径流量以及产沙量等因素充分考虑进去,而且还需要和当地的实际情况进行对照分析。
一般来说,保水效应可以用Cw来表示,保土效应主要用CS表示。
Wck和Sck为净流量和含沙量。
经过计算,保水效应为:Cw=(1-W/Wck)×100%;同样,保土效应为:Cs=(1-S/Sck)×100%。
(2)土壤水分物理性质的测定在具体的测量工作中,主要采用的是环刀法来进行测量。
采用环刀法主要是对土壤中的物理成分进行测量。
含水量的测量方式主要是以烘干法为主。
做好水分物理量的测量工作不仅可以为水土流失的整治提供借鉴和参考,还可以促进农业生产的高效性。
表1 实验小区基本情况(3)土壤水源涵养效应计算土壤的水源涵养主要包括蓄水容量和有效蓄容两个方面。
对于前者来说,其主要的影响因素是孔隙度和土层的厚度。
后者则需要结合土层厚度以及水体的比重来进行计算。
可见,做好土壤水源各个因素的测定至关重要。
3、结果与分析3.1坡耕地治理措施的保水效应土壤出现水土流失现象的主要因素就是地表径流,但是由于耕作方式的不科学以及雨水的冲刷,使得地表径流不断出现。
土壤和养分不断流失。
因此,在治理的过程中,遵循因地制宜的原则极其重要。
采用坡耕地治理的方法不仅可以大大减少地表径流的数量,还可以提升土壤总体肥力和营养成分含量。
一般情况下,地表的径流量和降雨量之间存在着正比例关系,经过治理之后,坡耕地的水土流失程度较之前相比大大降低。
由于径流系数可以直接反应坡面耕地地表的径流强度,因此,可以直接对径流系数和相关的参数进行计量。
由于研究工作中选择了四种不同类型的耕地形态,经过测量可以得到以下结果:地表径流由强到弱依次为对照、横垄、地埂植物带以及水平梯田。
从这一排序中可以得出水平梯田的保水作用效果显著,主要原因是在农田修建的时候,沿着等高线进行。
不仅降低了坡度,还可以降低水体出现径流的动力,可以充分地保持水土。
另外,地埂植物带主要是以土埂的形式出现,不仅可以拦截径流,还可以降低坡度。
这种方式的应用范围相对较广。
横垄是一种比较传统的方式,将其设置为等高耕种形式是最基本的治理方法。
虽然方法比较简单,没有多余的辅助工作,但这种方法和坡面的径流方向相垂直,可以从某种程度上起到拦蓄径流的作用。
3.2坡耕地治理措施的保土效应土壤流失强弱程度可以根据产沙量来判定。
的实验过程中,不同形式的产沙量也存在着一定的差异,其中产沙量从高到低依次为对照、横垄、地埂植物带、水平梯田。
针对不同的耕地形式,采用不同的治理措施之后,产沙量都下降。
经过测定,保土效应和保水效应的顺序一致,而且保土效应的优越性更加明显,直接控制了土壤的侵蚀力度。
通过具体的测量,可以得知,根据国家相关的土壤侵蚀等级标准,对照和横垄被定为轻度侵蚀,地埂植物带和水平梯田是微度侵蚀。
但是,在降雨量较大的年份,等级系数出现了变化。
侵蚀程度在提升,产沙量也比较大。
可见,降雨量提升了坡耕地面的侵蚀程度。
3.3坡耕地治理措施应用之后的土壤水源涵养效应土壤水源涵养效应是一种综合指数的反应,包括土壤的整体容重,蓄水程度以及土壤的水土流失程度以及保土保水效应等方面。
通过治理之后,各项指标都得到提升。
在进行综合治理之后,土壤中水分物理性质得到了质的改变,直接影响到土壤的容重。
所谓的土壤容重就是指土壤排列的松紧程度,也就是空隙和间隙的大小。
对于土壤的透气性以及持水能力等各种特征都有影响。
土壤容重越大,土壤就越紧密,蓄水量就明显降低。
从具体的测定数据中可以看出,土壤容重从地埂植物带到水平梯田再到横垄,之后到对照,依次排列,地埂植物带的土壤容重最低。
土壤容重较低的土质相对比较疏松。
但是,经过治理之后,不同类型的耕地形式在土壤容重上表现出的差异不是非常明显。
因为,无论是土壤的间隙大小,物理性质等都是土壤本身的性质,客观性较强,可改变性就比较小。
土壤本身的孔隙情况以及蓄水能力和土壤的蓄水容量以及孔隙之间存在着密切的关系。
而且,采用的治理措施不同蓄水容量也有所差别。
从有效的数据中可以得到结论。
(见表2)表2 坡耕地不同治理措施下土壤水源涵养效应对比分析不同治理措施的蓄水容量和有效蓄容均高于对照,其中蓄水容量位于987.4~999.2t/hm2之间,平均值为990.45t/hm2,仅为对照的1.003倍,相差很小,大小排序为地埂植物带>水平梯田>横垄>对照,有效蓄容位于504.2~532.0t/hm2之间,平均值为521.8t/hm2,仅为对照的1.035倍,大小排序为地埂植物带>水平梯田>横垄>对照。
4、结论(1)观测期间内以对照的径流系数最大,地表径流强弱顺序为对照>横垄>地埂植物带>水平梯田。
对照的径流量为1 164.867m3/hm2,为横垄的1.14倍,为地埂植物带的2.86倍,为水平梯田的3.41倍。
横垄的保水效应为12.16%,地埂植物带的保水效应为64.98%,水平梯田的保水效应为70.6%,不同治理措施的保水效应强弱顺序为水平梯田>地埂植物地>横垄>对照。
(2)观测期间内,对照的产沙量为40.671t/hm2,为横垄的1.418倍,为地埂植物带的2.612倍,为水平梯田的4.467倍。
横垄的保土效应为29.46%,地埂植物带的保土效应为61.72%,水平梯田的保土效应为77.613%,不同治理措施的保土效应强弱顺序与保水效应得出的结论相一致,但保土效应要优于保水效应。
(3)坡耕地治理措施的土壤水源涵养效应与保水保土效应得到的结论并不一致,表现为地埂植物带优于水平梯田,这说明地埂植物带上种植的柠条更利于土壤结构和孔隙的的改善,因此地埂植物带的水源涵养效应要强于水平梯田。
参考文献[1]刘宝元,阎百兴,沈波,等.东北黑土区农地水土流失现状与综合治理对策[J].中国水土保持科学,2011,6(1):1-8.[2]杨文文,张学培,王洪英.东北黑土区坡耕地水土流失及防治技术研究进展[J].水土保持研究,2015,12(5):232-236.[3]范昊明,蔡强国,王红闪.中国东北黑土区土壤侵蚀环境[J].水土保持学报,2014,18(2):66-70.[4]郝云庆,王金锡,李力.北川退耕还林农林复合经营模式的水土保持效应研究[J].水土保持学报,2006,20(4):16-19.[5]水利部.土壤侵蚀分类分级标准SL190-2007[S].2012。