东北典型黑土区小流域水土流失
研究区概况
二、通双小流域基本情况
通双小流域位于克拜典型黑土区中部拜泉县新生乡兴安村， 属黑龙江省中部漫川漫岗黑土侵蚀区，流域总面积21.8ｋ ｍ２ 。 长期以来由于自然因素和人类不合理活动的影响，治理前 水土流失严重，年均侵蚀模数6600ｔ／（ｋ２·ａ），水 土流失面积占流域总面积的77.3％，其中坡耕地水土流失 面积10.6ｋｍ２，占耕地总面积的75.5％。
通双小流域水土流失综合治理体系的结构和功能分析
不同坡位水力侵蚀特征不同：
坡顶主要以溅蚀为主 上坡以细沟侵蚀为主 坡面中部以细沟、浅沟侵蚀为主 坡脚处以堆积为主
强—弱相互交替的侵蚀规律
通双小流域水土流失综合治理体系的结构和功能分析
适合漫川漫岗区特有的坡、水、田、林、路水土流失综合
东北黑土区小流域区综合治理措施示意图
通双小流域水土保持综合效益分析
１９７９－１９９５年拜泉县通双小流域水土流失治理前后对比
通双小流域保水效益
通双小流域年人均收入变化情况
拜泉县通双小流域治理前后０－１０ｃｍ土层养分变化
通双小流域水土流失治理直接经济效益参数
东北典型黑土区小流域水土流失 综合防治体系
孙莉英 蔡强国 陈生永 和继军
水土保持研究 ２０１２年６月 第１９卷第３期
目录
研究区概况
通双小流域水土流失综合治理体系的结构和功能
分析
通双小流域水土保持综合效益分析
研究区概况
一、东北黑土区 区内地形地貌多变，长坡缓坡为该区地形主要特征。 土壤入渗率低于降雨强度，长坡长加上黑土土质疏松，底 土黏重，降雨集中和大规模移民垦殖及高强度开发与不合 理的耕作措施等综合作用，造成黑土区水土流失非常严重， 生态退化状况令人担忧。
研究区概况
流域内土地概况如下表
研究区概况
三、通双小流域典型性和代表性分析
1. 研究区域代表性：漫川漫岗水力侵蚀区 2. 侵蚀类型区的代表性：是东北黑土区三大侵蚀类型区之一
3. 土地利用代表性：典型的农业生产小流域
4. 土壤侵蚀的典型性：水力侵蚀（面蚀和沟蚀）
5. 水土流失综合治理的典型性：治理历史较长，治理经验丰富
防治模式：
第一道防线是坡顶岗脊防护体系。
在坡顶栽种防护林，在林缘和耕地接壤处开挖截流沟。
第二道防线是坡面防护体系。
对不同坡度的坡面合理配置以等高种植为主的耕作措施、梯田工
程措施及植物防冲带等措施。 黑土地耕作措施包括横坡垄作、垄作区田、少耕沟道防护体系。
对侵蚀沟采取工程和植物措施相结合的办法
我国典型地区的生态环境问题
我国典型地区的生态环境问题生态破坏包括：植被破坏、生物多样性减少、水土流失、土地荒漠化、土壤盐碱化等。
问题原因（自然、人为）治理措施黑土流失过度开垦，引起土壤冲刷，黑土层日渐变薄植树造林，对坡面、沟壑治理；培肥（增施有机肥、秸秆还田）。
湿地破坏①垦殖开荒、建设用地占用；②大量取水；③全球气候变暖，蒸发旺盛；④污水排放。
停止开垦；退耕还湿，建立湿地自然保护区；合理用水；防治污染。
森林资源破坏①超采严重；②采育失调；③采伐方式不合理（以皆伐为主）。
合理采伐；营造人工林；促进珍贵树种的更新；提高木材利用率；建设自然保护区。
问题自然原因人为原因治理措施干旱（多为4—6月）春季升温快，蒸发旺盛；降水少。
不合理开垦，破坏地表植被。
修建水库；跨流域调水；节约用水，节水农业。
洪涝（多为7—8月）降水集中，夏季多暴雨；地势低平，排水不畅；地上河，入海口不畅。
不合理开垦，使地表缺少植被保护。
修建水库；治理水土流失或建蓄洪工程；加固大堤或挖入海新河道。
风沙（多为冬春季节）春季升温快，蒸发旺盛，地表干旱易起沙，春季多大风。
干旱、半干旱区不合理的开垦。
植树造林，退耕还林还草，合理放牧，文明施工。
土壤次生盐碱化春季干旱且蒸发旺盛，盐分向地表集中；低洼地积水，排水不畅，地下水位距地表近。
大水漫灌，只灌不排，导致地下水位上升。
（其它可能原因：引水途中下渗严重、沿海地区海水入浸）有排有灌，调节、控制水盐运动，使土壤脱盐。
引淡淋盐；井排井灌；生物措施；农田覆盖；合理的灌溉，不能只灌不排；采取喷灌、滴灌技术等形成原因自然原因：①降水集中，多暴雨；②土质疏松；③地形坡度大；④植被覆盖率低；人为原因：①植被破坏；②不合理的耕作制度（轮荒、开垦坡耕地）；③开矿。
危害①对水土流失源地——水土流失，土壤肥力下降，农业减产；②对下游地区——河、湖泥沙沉积，河床抬高，易发生洪涝灾害。
治理措施①压缩农业用地，退耕还林还草；②扩大林草种植面积；③改善天然草场的植被，适当压缩牲畜的数量；④开矿时有计划的存放表土，做好土地复耕工作；⑤小流域综合治理：保塬（平整土地）、护坡（缓坡：修筑梯田，陡坡：植树种草）、固沟（打坝建库、拦泥蓄水）。
东北黑土区和北方土石山区部分地区水土保持三级区划及其水土流失防治措施
东北黑土区和北方土石山区部分地区水土保持三级区划及其水土流失防治措施沈波;王念忠;张锋;回莉君【摘要】按照全国水土保持规划任务分工,松辽委承担东北黑土区(Ⅰ)和北方土石山区(Ⅲ)中辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)的规划工作. 综合分析后提出了水土保持三级区划原则和方法,在全国水土保持一、二级区划的基础上,将东北黑土区和北方土石山区部分地区划分为12个三级区,即大兴安岭山地水源涵养生态维护区、小兴安岭山地丘陵生态维护保土区、三江平原-兴凯湖生态维护农田防护区、长白山山地水源涵养减灾区、长白山山地丘陵水质维护保土区、东北漫川漫岗土壤保持区、松辽平原防沙农田防护区、大兴安岭东南低山丘陵土壤保持区、呼伦贝尔丘陵平原防沙生态维护区、辽河平原人居环境维护农田防护区、辽宁西部丘陵保土拦沙区、辽东半岛人居环境维护减灾区,并提出了各区的水土流失防治途径.【期刊名称】《中国水土保持》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P38-41,48)【关键词】东北黑土区;北方土石山区;区划;水土流失;防治途径【作者】沈波;王念忠;张锋;回莉君【作者单位】水利部松辽水利委员会,吉林长春130021;水利部松辽水利委员会,吉林长春130021;水利部松辽水利委员会,吉林长春130021;水利部松辽水利委员会,吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】S1572010年，水利部以水规计〔2010〕540号文件批复了《全国水土保持规划项目任务书》。
本次规划是新中国成立60多年来首次全面系统的水土保持综合性规划。
按照全国水土保持规划任务分工，在全国水土保持一、二级区划的基础上，松辽委承担东北黑土区(Ⅰ)和北方土石山区(Ⅲ)中辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)的规划工作。
现将有关成果介绍如下。
东北黑土区和北方土石山区部分地区包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省(区)共309个县(市、区、旗)，总面积115.26 km2。
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。
生态区简介
兴国乡和顺生态区简介和顺生态区位于兴国乡东部，地处兴国乡、上升乡和三道镇三乡交界，地势漫川漫岗，多侵蚀沟。
流域幅员面积1.5万亩，水土流失面积8千亩。
2000年我们按照坡、水、林、田、路的模式对和顺流域进行了综合治理，修梯田4200亩，治沟70条，修跌水3800延长米，栽水保林1100亩，修塘坝一处，保存湿地200亩。
治理后和顺流域山青水绿，沟壑植被葱郁，雨后流水溪流清澈，水土流失得到治理，年保水40万立方米左右，保土3万方，森林覆盖率达到31％，年可增收120万元。
现在的和顺生态区北连老道山生态区，南接松林生态区。
兴国乡松林生态区简介松林生态区位于兴国乡东南部，东面、南面与三道镇接壤，地势漫川漫岗，水土流失严重。
流域覆盖面积14000亩，水土流失面积6000亩。
2011年秋季对流域进行了综合治理。
修梯田3300亩，改垅5000亩，栽水保林300亩，加上前期治理，水土流失得到彻底根治。
治理后的松林流域，有林场、有水库、有湿地，呈现出良好的生态环境，与和顺生态区、徐家沟生态区形成了兴国乡生态环境涵养大功能区，即调节气候、降低风速，又增加土壤有机质含量，促进了农业增收，更为可贵的是为野生动物的生存提供了良好的自然条件。
兴国乡徐家沟生态区简介徐家沟生态区，是东北黑土区水土流失综合治理项目，位于兴国乡自立村，流域幅员面积21.37平方公里，水土流失面积10.54平方公里。
2003年我们按照拜泉县生态经济建设六大模式之一“坡水林田路综合治理”模式，对流域进行治理，以治沟治坡为主攻方向，采取生物、工程、农艺相结合的办法，设立三道防线，层层拦蓄控制坡水下山。
第一道防线：坡面工程，即山顶栽松，林缘与耕地接壤处挖截留沟，控制坡水下山。
第二道防线：田间工程，等距离造农防林，改垄修梯田，蓄水保墒，就地渗透。
第三道防线：沟道工程，沟头修迭水，沟底修谷坊，沟侧削坡插柳，育林封沟，顺水保土，做到高水高蓄、坡水分蓄、沟底之水节节拦蓄。
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
典型黑土区农业小流域不同坡向和坡位的土壤水分变化特征
ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ ｓ ．１ ）Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ０ —１ ０ ０ ｃ ｍ，ｓ ｏ ｉ ｌ ｍ ｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｍｉ — ｓ ｈ ａ ｄ ｙ
阴坡 ， 以及 ２ ５～１ ０ ０ ｃ ｍ 范 围 内的 半 阳坡 土 壤 水 分 变 化 有 显 著 影 响 ， 但 对 半 阳坡 ０～ ２ ５ ｃ ｍ 土 壤 水 分 影 响 不 显 著 。研 究 结 果 可对 该 地 区小 流域 农 作 物 合 理 配 置 及农 田土 壤 水 分 管 理 提 供 科 学 依 据 。 关 键 词 ：土 壤 水 分 ； 坡 向 ；坡 位 ； 剖 面特 征 ； 典 型 黑 土 区
向 和坡 位 的 变 化 特 征 。 结果 表 明 ： １ ） 半 阴坡 平 均 土 壤 含 水 量 低 于 阳坡 和 半 阳 坡 ； 各 坡 向 土 壤 水 分 剖 面 变 化 趋 势 不 同， 坡 向仅 对 ０～ ３ ５ ｃ ｍ 深 度 范 围 内土 壤 含 水 量 变化 有 显 著 影 响 。２ ） ３坡 向 （ 阳坡 、 半 阳坡和半 阴坡 ） 土 壤 含 水 量 均 为下 坡 位 ＞ 上 坡 位 ＞中 坡 位 ， 各 坡 向不 同坡 位 土 壤 含 水 量 剖 面 变 化 呈 现 不 同 趋 势 ， 坡 位 对 测 量 范 围 内 的 阳 坡 和 半
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｌ ａ ｎ ｄ ｕｓ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ， ｔ ｏ ｐ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈｙ ａ ｎ ｄ ｇ ｅ ｏ ｍｏ ｒ ｐ ｈｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， ｓ ｏ ｉ ｌ ｔ ｅ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ． Ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｈｕ ｒ ａ ｌ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ｌ ａ ｃ ｋ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｂ ｙ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ
东北黑土区水土流失综合防治试点工程的监测方法
目区进 行 了监 测 控制 。
一
流 泥 沙情 况 ． 合 大 比例尺 遥 感影 像 结 验 证进 行 综合 分 析 和论 证 ． 出科 学 得 和 可靠 的数据 ． 而 推算 整 个 黑 土 区 进
试 点 工 程 的 成 效
、
总 体 思 路
首先 ． 对项 目区 以小 流域 为 单元
进 行 全 面 调 查 ． 解 整 个 项 目 区 的 水 了 土 流 失 综 合 治 理 状 况 以及 项 目实施 后 当 地 社 会 经 济 、 食 生 产 、 土 流 粮 水
Ｎｏｔ ｅ ｓ Ｃ ｉａ ａ ｂ ｅ ｉ ｌｍｅ ｔｄ Ｔ ｅ ｏ ｇｉｏ ｒｈ ａ ｔ ｈ ｎ ｈ ｓ ｅ ｎ ｍｐｅ ｎｅ ． ｈ Ｓ ｎ ｌ Ｗ ａｅ Ｒｅ ｏ ｒｅ Ｃ ｍｍｉｓ ｎ ｏ ｄ ｃｅ ｃ ｍｐｅ ｅ ｓｖ ａ ｔｒ ｓｕ ｃ ｓ ｏ ｓｉ ｃ ｎ ｕ ｔｄ ｏ ｒｈ ｎ ｉｅ ｏ
维普资讯
水 土保 持
２ ０ ＿２ 中国 水 利 ０ ７２
东北 黑 土 区水 土流 失 综合 防治试点 工程 的监 测 方法
王岩 松 ，李 世 泉 ，高 燕 ，郭希 尧 ，张 锋 ，李 丹
（ 松辽 流域 水 土保 持监 测 中心站 ，１ ０ ２ ，长春 ） ３０ １
ｍｏｉ ｒ ｇ ｔ ｈ ｐｌｔ ｒｊｃ ｎ ａｃｍｕａｅ ｈ ｍ ｎｔｒ ｇ ａａ ｏ ０ ４ ２ ０ ．Ｖ ｌａ ｌ ｘ ｅ ｅ ｃ ｓ ａｅ ｎｔ ｉ ｏ ｔｅ ｉ ｐｏｅｔ ｄ ｃｕ ｌｔｄ ｔｅ ｏ ｉ ｉ ｄｔ ｆ ２ ０ － ０ ６ ａｕ ｂｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｒ ｏｎ ｏ ａ ｏｎ ｅ ｉ
Ｙａ ｓ ｎ ，Ｌ Ｓ ｉ ｕ ｎ ｎｏ ｇ ｉ ｈ ｑ ａ ，Ｇａ ｎ ｏ Ｙａ ，Ｇｕ ｒ ｏ ｈ ｎ ｅ ｇ ｉ Ｄａ ｏ Ｘｉａ ，Ｚ ａ ｇ Ｆ ｎ ，Ｌ ｎ
东北黑土区水土流失现状_成因及防治措施.
[收稿日期 ] 2007-11-20[作者简介 ] 赵会明 (1968- , 女 , 黑龙江克山人 , 工程师东北黑土区水土流失现状、成因及防治措施赵会明(克山县水务局 , 黑龙江克山 161600[摘要 ]阐述了东北黑土区水土流失现状及危害 , 分析了造成水土流失的原因 , 提出了防治措施。
[关键词 ]东北黑土区 ; 水土流失 ; 现状 ; 危害 ; 防治措施[中图分类号 ] S275 [文献标识码 ] B [文章编号 ] 1006-7175(2008 06-0477-02 目前 , 地球上共有三大块宝贵的黑土区 :(1 在欧洲。
主要分布在东欧的乌克兰大平原 , 面积为 190 104km 2。
(2 在北美洲。
主要分布在美国的密西西比河流域 , 面积为 100 104km 2。
(3 在亚洲 , 主要分布在我国东北地区的松花江 , 辽河流域。
号称中国东北黑土区 , 面积大约 10 104km 2。
在我国黑土区中 , 有几块极为珍贵的典型黑土区 , 面积约 33 104km 2, 土壤为黑土 , 黑钙土及草甸黑土 , 土壤肥力和结构非常好 , 农民形象地称为种土手一捧就出油 , 插一根筷子都长 , 是一种高产土壤 , 根据潜力分析主要作物 (玉米、小麦、大豆 , 平均产量可达到 8250kg/hm 2, 而目前仅达到 4000kg/hm 2。
这除了受气候、品种和栽培等因素影响外 , 黑土区的水土流失是一主要障碍因素。
克山县位于典型黑土区腹地 , 土地面积 31 87 104hm 2(其中耕地面积 18 70 104hm 2 。
1 东北黑土区水土流失现状根据 1986年应用遥感技术对土壤进行调查结果 , 东北黑土区实有水土流失面积 6 29 104km 2, 占该区总面积的 37%, 仅克山县水土流失面积就达 22 07104hm 2。
其中耕地水土流失面积 9 87 104hm 2, 占全县耕地面积的 52 8%。
东北典型黑土区水土流失成因及治理措施
第38卷第12期Vol.38 No.12长春师范大学学报Journal of Changchun Normal University 2019年12月Dec.2019东北典型黑土区水土流失成因及治理措施曲㊀咏１ꎬ许海波２ꎬ律其鑫３(１.大安市水利勘测站ꎬ吉林大安１３１３００ꎻ２.大安市农业综合执法队ꎬ吉林大安１３１３００ꎻ３.福建农林大学生命科学学院ꎬ福建福州３５０００２)[摘㊀要]东北黑土区是我国重要的粮食产区ꎬ但近年来随着水土流失的不断加剧ꎬ土壤肥力也不断流失ꎬ粮食产量下降ꎬ制约经济发展ꎮ本文通过实地调查及资料查阅ꎬ阐述了典型黑土区水土流失的现状及特点ꎬ并从自然因素和社会因素两方面对水土流失的成因进行分析ꎮ在此基础上ꎬ有针对性地提出相应的农业措施㊁生物措施㊁工程措施等治理方式ꎬ以期为黑土区水土流失的防治提供有效参考ꎮ[关键词]黑土区ꎻ水土流失ꎻ形成原因ꎻ防治措施[中图分类号]Ｓ１５７.１㊀㊀[文献标志码]Ａ㊀㊀[文章编号]２０９５－７６０２(２０１９)１２－０１１１－０４作为世界上仅存的三大黑土带之一ꎬ我国东北黑土区面积广阔ꎬ具有深厚的腐殖质层[１]ꎬ肥力性状好ꎬ是我国重要的粮食产区ꎮ水土流失泛指由于风㊁水㊁冻融等外力作用导致土壤侵蚀和流失的现象ꎬ严重破坏地表生态环境ꎮ东北地区作为主要的商品粮基地和最早的老工业基地ꎬ土地开发较早ꎬ黑土区农垦现象普遍ꎬ但自２０世纪中叶以来ꎬ由于长期的粗放式经营ꎬ导致黑土区出现严重的水土流失及退化现象[２]ꎬ土壤自然肥力逐年降低[３]ꎬ粮食产量急剧下降[４]ꎬ生态环境敏感ꎮ因此ꎬ掌握东北典型黑土区水土流失的现状ꎬ揭示其形成原因ꎬ能够有效为黑土区水土流失的预防及治理提供理论支撑及可行方案ꎮ图１㊀东北典型黑土区范围示意图１㊀东北典型黑土区概况１.１㊀东北典型黑土区简介东北典型黑土区泛指其土壤全部为黑土㊁黑钙土及草甸黑土ꎬ且集中连片分布的区域ꎬ在我国主要分布在黑龙江省和吉林省ꎬ包括海伦㊁德惠等近５０余市县ꎮ如图１所示ꎬ其范围北起黑龙江省嫩江县ꎬ南至吉林省四平市ꎬ东到黑龙江省铁力市和宾县ꎬ西达大兴安岭山麓东侧[５]ꎬ总面积约１２.０ˑ１０４ｋｍ２ꎬ形成了一条南北狭长的完整黑土带 ꎮ１.２㊀东北典型黑土区水土流失现状与同为黑土区的美国大平原和乌克兰平原相比ꎬ东北黑土区开发较晚ꎬ但水土流失却更为严重[６]ꎮ东北黑土区初垦时ꎬ黑土层厚度可达６０~９０ｃｍ[７]ꎬ开垦２０~３０年后黑土区土层厚度减少至６０~７０ｃｍ[８]ꎬ自２０世纪５０年代以来ꎬ多数地区的黑土层厚度减少近５０ｃｍꎬ仅余２０~３０ｃｍ左右ꎬ甚至有些地区发现成土母质出露现象[９]ꎬ尤其以黄土母质出露最为明显ꎬ被称作 破黄土 ꎮ据松辽委２００２年统计报告指出ꎬ东北黑土区水土流失面积２７.５９ˑ１０４ｋｍ２ꎬ约占黑土区土地总面积的２７％[１０]ꎬ其中黑龙江省约占９.５５ˑ１０４ｋｍ２ꎬ水土流失最[收稿日期]２０１９－０９－１９[作者简介]曲㊀咏ꎬ男ꎬ工程师ꎬ从事水利工程研究ꎮ为严重ꎮ２０１５年底ꎬ据水利部«全国水土保持规划(２０１５ ２０３０)»[１１]统计ꎬ东北黑土区水土流失面积仍有２５.３ˑ１０４ｋｍ２ꎬ水土流失治理效果不明显ꎮ刘丙友[１２]研究发现ꎬ目前典型黑土区内表层黑土仍以每年０.３~１ｃｍ的速度流失ꎬ农业生产能力不断下降ꎮ沈波等[１３]研究也指出ꎬ黑土平均每年流失速度约０.７~１ｃｍꎬ而形成同等数量的黑土层却需要３００~４００年ꎮ黑土区水土逆向流失严重[１４]ꎬ土壤的物理㊁生化性状恶化ꎬ土壤发生板结ꎬ土地生产力下降ꎮ东北典型黑土区水土流失形式多样ꎬ包括水力侵蚀(含坡面侵蚀和沟壑侵蚀)㊁冻融侵蚀和风力侵蚀等类型[１５]ꎬ又以水蚀作用为主ꎬ冻融侵蚀次之[１６]ꎮ水土流失主要发生在坡面位置ꎬ往往附近河流的输沙量也相对较小[１７]ꎬ尤其在坡度为４~５ʎ且坡长较长的地区坡面侵蚀更为明显ꎮ黑土区水土流失还导致侵蚀溶沟的增多[７]ꎬ沟壑侵蚀多发生在区域内大规模降雨集中ꎬ且坡面坡度大于８ʎ的地区[１８]ꎮ截至目前ꎬ东北典型黑土区内仍有较大型侵蚀溶沟近６万条ꎮ２㊀东北典型黑土区水土流失成因分析２.１㊀自然原因２.１.１㊀气候因素东北典型黑土区地处中温带半湿润季风气候区ꎬ降水㊁气温的季节变化和风力吹蚀成为水土流失的主要诱导因素ꎮ典型黑土区全年降水量５００~６００ｍｍꎬ其中近９０％的水分集中在夏季ꎬ降雨强度大ꎬ多连雨天ꎮ另有调查数据显示ꎬ大雨到暴雨的降雨量占全年降水量的５０％左右ꎬ夏汛明显ꎮ此时正值农作物生长期ꎬ植被覆盖率普遍不高ꎬ因此强降雨往往带来较大的冲蚀力ꎬ导致地表径流突然增多ꎬ对地表的冲刷能力也随之增强ꎬ造成较为严重的土壤侵蚀和水肥流失ꎮ典型黑土区冬季均温约零下１９ħꎬ夏季均温约２２.４ħꎬ气温年较差大ꎮ受严寒条件影响ꎬ冬季土壤冻结期较长ꎬ可达５个月左右ꎬ每年１０月表层土体水分逐渐冻结膨胀ꎬ冻结深度可达１５０~２００ｃｍꎬ土体压力增大ꎮ随气温变化ꎬ表层土壤反复冻融ꎬ至春季表层冰雪融化ꎬ下部冻层由于传热慢ꎬ解冻也慢ꎬ形成不透水层ꎬ积雪融化带来的春汛也容易造成水土流失ꎮ春季往往有低压系统南下经过黑土区ꎬ形成大风天气ꎮ数据调查显示ꎬ历年大于５级风的日数平均约１３４天ꎬ其中春季占比约４６％ꎬ年均气候干燥度不高于１ꎬ这也使黑土区西部形成风蚀区ꎬ加之春季表土解冻后ꎬ较为松散ꎬ风蚀严重ꎬ土壤流失明显ꎮ２.１.２㊀土壤因素东北典型黑土区土壤成土母质主要为第四纪更新世粘土沉积物和第四纪全新世粘土沉积物ꎬ大多具有典型的黄土状特征ꎬ少部分具有特殊的红土状特征ꎮ因此ꎬ黑土区土壤母质质地黏重ꎬ土壤结构性相对较差ꎬ孔隙度小ꎬ透水性差ꎬ容易形成隔水层ꎬ水分较多时极易饱和超渗ꎬ产生较强的地表径流ꎮ另一方面ꎬ黑土区具有较为深厚的腐殖质层ꎬ多为植物残体等腐烂堆积形成ꎬ因此表土多孔隙ꎬ土壤的团聚体含量高ꎬ透水性强ꎬ质地相对疏松ꎬ抗冲蚀能力较差ꎬ因此易被径流裹挟冲刷ꎬ形成水土流失ꎮ同时ꎬ土壤的大面积板结会影响土壤结构ꎬ保水蓄肥能力下降ꎬ也会导致水土流失ꎮ２.１.３㊀地形因素东北典型黑土区地表起伏和缓ꎬ多为波状起伏台地ꎬ一般被称作 漫岗地 ꎬ占典型黑土区总面积的５８％左右ꎬ主要形成于新构造运动中ꎬ是高平原㊁阶地等受不同程度切割侵蚀影响下发育的地貌ꎬ坡度较大ꎬ大多为２~６ʎꎬ而坡面相对较长ꎬ可达到几百至上千米ꎮ波状起伏台地前ꎬ受坡度影响ꎬ往往形成较大的汇水区ꎬ坡面侵蚀较为明显ꎬ在汇水线处也容易形成沟蚀ꎬ导致水土流失ꎮ除此之外ꎬ黑土区还有较大面积的冲积平原ꎬ坡度较小ꎬ坡长在５００~１５００ｍ之间ꎬ尤其集中在黑土区西部的内蒙古草原及嫩江平原ꎬ植被覆盖以草地为主ꎬ易受风力吹蚀ꎮ２.２㊀社会因素２.２.１㊀不合理的耕作制度东北典型黑土区主要以农田耕地为主要利用方式ꎮ黑土区夏雨集中ꎬ正值作物生长期ꎬ因此顺坡作垄能够将夏秋两季的农田积水迅速排出ꎬ避免因过多的水分积累下渗影响作物的生长ꎬ有效减少作物烂根等现象ꎬ因而顺坡开垦成为备受农民喜爱的方式ꎬ但是数据显示ꎬ顺坡作垄产生的径流量约为横垄径流量的３~５倍ꎬ对土壤的冲刷作用也更强ꎬ水土流失加剧ꎮ另一方面ꎬ由于黑土区初垦时土层深厚ꎬ土壤肥力充足ꎬ因此农民往往形成 种地不养地ꎬ照样大丰收 的固化思维ꎬ广种薄收㊁撂荒轮垦的现象十分明显ꎬ这导致土壤肥力急速下降ꎬ有机质不断流失损耗ꎬ土壤质地变差ꎬ出现板结ꎬ且土层厚度也在不断减少ꎬ土壤侵蚀加剧ꎮ至近代ꎬ随着土地分户承包ꎬ土地利用与管理的分散ꎬ使许多地区大型农用机械的使用不便ꎬ土地的深耕次数不断减少ꎬ翻耕深度也减少为８~１２ｃｍꎬ犁底层不断变浅ꎬ土壤的持水能力不断下降ꎮ同时ꎬ伴随着对产量的追求ꎬ化肥的使用量不断增加ꎬ而有机肥用量却不断减少ꎬ导致土壤质量逐渐下降ꎬ加剧了水土流失ꎮ２.２.２㊀过度的植被破坏随着外来人口的不断迁入及当地人口出生率的不断增加ꎬ原有耕地已无法满足人们对粮食的需求ꎬ因此ꎬ早期人们只有通过扩大耕地来增加粮食产量ꎬ而这不可避免的会造成植被破坏ꎬ以１９７０~１９８０年为例ꎬ１０年内耕地面积增加约１３０万ｈｍ２ꎬ占黑土区耕地面积的２４％左右ꎬ而这其中有近６成的面积是通过毁林㊁毁草开荒形成的ꎮ林地㊁草地面积的骤减ꎬ使原本稳定的林－草生态系统转变为脆弱的农田生态系统ꎬ植被的持水固土能力大幅下降ꎬ水力冲蚀严重ꎮ而在黑土区西部草原区ꎬ过度放牧的现象同样明显ꎬ数据调查显示ꎬ过去的３０年间ꎬ草地面积减少近５万ｈｍ２ꎬ加剧了植被破坏和风力吹蚀ꎬ沙化面积逐年增加ꎮ同时ꎬ早期东北黑土区有较大面积被开发成建设用地ꎬ加之掠夺性的开挖矿山㊁大河淘沙㊁林木破坏㊁修路建房等现象也破坏了当地的环境ꎬ使植被覆盖率减少ꎬ水土流失严重ꎮ３㊀东北典型黑土区水土流失治理措施３.１㊀农业措施３.１.１㊀等高耕作ꎬ横坡作垄顺坡开垦无疑是加剧水土流失的最主要因素之一ꎬ而改垄则成为最简单且有效的水土保持措施ꎬ因此可在典型黑土区坡地将顺坡垄改为水平横坡垄ꎬ沿等高线作垄垦殖ꎬ减少土壤和水分的流失ꎬ增加土壤有效肥力ꎮ同时ꎬ为保障夏季雨水的排泄ꎬ也可将顺坡垄改为倾角在１~２ʎ左右的斜坡垄ꎬ控制地表径流排出量ꎬ减少水土流失ꎮ３.１.２㊀带状间作ꎬ农牧交错可在坡度适宜的黑土区ꎬ带状播种农作物和牧草ꎬ建设农牧间作区ꎮ在作物带之间种植紫花苜蓿等密生且生长期较长的牧草ꎬ能够更好地覆被地表ꎬ增加作物的覆盖度ꎬ稳固耕区表层土壤ꎬ吸持水分ꎬ同时ꎬ牧草种植面积的扩大ꎬ还能够促进黑土区畜牧业的发展ꎮ另一方面ꎬ也可选择将疏生作物和密生作物进行轮作或带状间作ꎬ这能够起到与农牧间作同样的效果ꎬ且能够有效提高作物产量ꎬ减少水土流失ꎮ同时ꎬ可将秸秆返田或留茬ꎬ加大表土粗糙度ꎬ减少风力对土壤的侵蚀ꎬ还可增加土壤肥力ꎮ３.１.３㊀少耕休耕ꎬ合理翻耕由多耕向少耕转变ꎬ以深层松土为主ꎬ在局地增加大型农耕机械的使用ꎬ扩展犁底层深度ꎬ打破不透水层阻隔ꎬ增强土壤的蓄水保肥能力ꎬ有效减少地表径流对土壤的冲刷ꎬ降低表土侵蚀程度ꎮ少耕深耕也能够加快表层土与深层土的交互ꎬ加快土壤中气体与大气的交换ꎬ协调土壤内部的水热关系ꎬ增强微生物活性ꎬ改善土壤结构ꎬ降低水土侵蚀危害ꎮ也可在一定年限内ꎬ对肥力流失迅速的地区适当休耕ꎬ恢复地力ꎬ增加土层深度ꎮ３.２㊀生物措施治理水土流失ꎬ生物措施是关键ꎬ最直接的方式是退耕还林还草ꎬ但同样需要因地制宜ꎬ对地表坡度不同ꎬ土地利用方式不同的区域采取不同的治理措施ꎮ在坡度较大ꎬ开垦面积较大ꎬ水土流失严重的地区ꎬ应当彻底休耕ꎬ移植成年林木ꎬ并在林下合理栽种速生林㊁灌木等ꎬ增加植被覆盖ꎬ退耕还林ꎬ涵养水土ꎮ在坡度适中ꎬ水土流失程度适中的地区ꎬ可以发展经济林果ꎬ适度增加秸秆作物的种植面积ꎬ也可以在林下种植药材或是野菜ꎬ确保休耕㊁轮耕期的经济效益ꎮ在坡度相对较小ꎬ但坡长较长的地区ꎬ农耕面积更大ꎬ需要对作物种植进行合理布局ꎬ可设立适度的林带或草带ꎬ隔离风沙ꎮ或在农田中套种食用菌类ꎬ增加地表粗糙度ꎬ旱涝保收ꎮ同时ꎬ在坡地耕作垄之间或边缘可植树种草ꎬ减少田埂土壤和养分的流失ꎬ在沟壑水线沿岸也应该大力植树ꎬ涵养水源ꎬ调节径流ꎬ保持水土ꎮ３.３㊀工程措施水平梯田的修建与横坡作垄有异曲同工之妙ꎬ但是梯田的修建对水土保持效果更加明显ꎮ在起伏台地ꎬ应该加快陡坡农田变水平梯田的建设速率ꎬ能够有效减缓坡面径流的速率ꎬ减少对地表的侵蚀冲刷ꎮ同时ꎬ水平梯田的建设ꎬ也可使表土松软ꎬ改善土壤的透水性ꎬ改良土壤质地及结构ꎬ增强水土保持的能力ꎮ但是由于水平梯田建设的难度相对较大ꎬ因此可先选择地形平坦ꎬ面积较大ꎬ土层深厚的地块进行梯田开发ꎬ由易入难ꎬ逐步推进水平梯田的修筑ꎮ同时ꎬ也应建设配套的其他工程设施ꎬ如在梯田边缘建设截水沟ꎬ梯田内修筑水平沟等ꎬ促进水分流动ꎮ对冲蚀沟的治理也应当实施恰当的工程举措ꎬ如在严重侵蚀区设置沟头梗ꎬ分流水势ꎬ降低冲刷能力ꎮ在沟的中上游重要部位ꎬ设施土谷坊ꎬ抬高地势ꎬ拦蓄泥沙ꎬ保持土壤肥力ꎬ促进作物的稳产增收ꎮ３.４㊀预防措施应对东北典型黑土区加强水保宣传教育ꎬ坚持 防治并举ꎬ人人有责 的方针ꎬ认真贯彻«全国水土保持规划(２０１５ ２０３０)»的理念等ꎬ并充分调动舆论及媒体力量ꎬ加强执法ꎬ提高人们的水土保持意识ꎮ加大对水土流失重灾区的监测ꎬ积极运用３Ｓ技术加强对水土流失的预警ꎬ加快水土流失监测网络的建立ꎮ同时ꎬ应当加强科研投入ꎬ以小流域为单元进行综合整治ꎬ积极转化相关的水土保持科研成果ꎬ利用先进技术进行水土保持实践ꎬ鼓励高校及科研团队进行水土保持区域性实验改良ꎮ减少人口的分散ꎬ控制农田的盲目开垦ꎬ以人口聚集带动土地聚集ꎬ加快大型农用机械的利用和推广ꎬ减少水土侵蚀ꎮ４㊀结语东北典型黑土区的水土保持ꎬ是一项长期的任务ꎬ应当结合其发生原因ꎬ有针对性地进行综合整治ꎮ从其发生的自然原因和社会原因两方面来看ꎬ社会原因是其主要的诱导因素ꎬ不合理的耕作制度ꎬ过度滥垦乱伐ꎬ人口的激增等带来的植被破坏严重制约着水土保持效果ꎻ自然原因则发挥着基础作用ꎬ又以气候因素所带来的水蚀㊁冻融侵蚀和风蚀为主要动力ꎬ加速着水分㊁土壤和养分的流失ꎮ因此ꎬ对黑土区的水土流失治理ꎬ需要遵循因地制宜的原则ꎬ综合利用农业措施㊁生物措施和工程措施等进行治理ꎬ积极采用水保耕作法ꎬ横坡作垄ꎬ间作轮作ꎬ合理休耕ꎬ垦殖有度ꎬ并且要分区治理ꎬ加快植被恢复ꎬ退耕还林还草ꎬ修筑水平梯田ꎬ积极建设配套设施ꎬ减少水土流失ꎬ加强预防监控ꎬ促进黑土区可持续发展ꎬ实现生态效益㊁社会效益㊁经济效益的统一ꎮ[参考文献][１]范昊明ꎬ蔡强国ꎬ王红闪.中国东北黑土区土壤侵蚀环境[Ｊ].水土保持学报ꎬ２００４(２):６６－７０.[２]李然嫣.我国东北黑土区耕地利用与保护对策研究[Ｄ].北京:中国农业科学院ꎬ２０１７.[３]韩晓增ꎬ邹文秀ꎬ阎百兴ꎬ等.水土流失对黑土理化性状的影响及水土保持措施的效果[Ｊ].中国水土保持ꎬ２００９(１):１３－１６ꎬ６０.[４]刘兴土ꎬ阎百兴.东北黑土区水土流失与粮食安全[Ｊ].中国水土保持ꎬ２００９(１):１７－１９.[５]阎百兴ꎬ杨育红ꎬ刘兴土ꎬ等.东北黑土区土壤侵蚀现状与演变趋势[Ｊ].中国水土保持ꎬ２００８(１２):２６－３０. 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