东北黑土区水土流失综合防治技术体系

2011-04-01 18:52范建荣
东北水利水电 2011年11期
关键词:坡耕地黑土坡面

范建荣

(水利部松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

1 东北黑土区概况

东北黑土区分布在我国东北地区的松辽流域,北起大小兴安岭,南至辽宁省盘锦市,西到内蒙古东部的大兴安岭山地边缘,东达乌苏里江和图们江,行政区包括黑龙江省、吉林省和辽宁、内蒙古自治区的部分地区。总面积103万km2。由于黑土土质疏松,有机质含量丰富,是我国重要的商品粮基地之一。

1.1 自然概况

1)水系。东北黑土区主要河流有松花江、辽河及黑龙江、图们江、鸭绿江等国际界河以及部分独流入海河流。松花江流域总面积55.68万km2,松花江上游分两支,一支是发源于长白山主峰天池的第二松花江;另一只是发源于大兴安岭的嫩江,两支在三岔河汇合后称松花江。辽河发源于河北省七老图山,流经河北、内蒙古、吉林和辽宁省,流域面积21.56 km2。

2)地貌。东北黑土区的西、北、东三面环山,依次为辽西山地、大兴安岭、小兴安岭、张广才岭和长白山系。中南部形成宽阔的辽河平原、松嫩平原,东北部为三江平原。山区与丘陵之间有个过渡地貌类型区,称之为低山丘陵区。在丘陵区与平原区之间也存在着一个过渡地貌类型区,称之为漫川漫岗区。

3)气候与水文。东北黑土区地处温带、寒温带大陆季风气候区,冬季严寒而漫长,夏季炎热短暂,年内温差变化较大。多年平均降水量300~950 mm,降水多集中在7,8两月,约占全年降水的50%以上,6—9月的降水占全年的70%以上。

4)土壤。东北黑土区广泛分布的地带性土壤有寒温带的棕色针叶林土、暗灰色森林土;温带的暗棕壤、黑土和黑钙土;暖温带的棕色森林土和褐土。此外,还有一些白浆土、草甸土和沼泽土等。

在松嫩平原有一条面积较大,集中连片,全部为黑土、黑钙土及草甸黑土组成的“典型黑土地带”,面积 32.76 万 km2。

5)植被。东北黑土区的植被从其地带性及分区特点来看,可分为温带呼伦贝尔高原大针茅草原区;温带大兴安岭落叶松林区和东部山地红松阔叶混交林区;暖温带辽宁丘陵山地油松—柞树林区;温带中部东北大平原草甸草原和草原区。

1.2 水土流失现状

东北黑土区的地形特点为坡缓、坡长;一般坡度在10°以下,大于15°的坡耕地不多。坡长一般500~2000 m,最长达4000 m。黑土土壤疏松,抗蚀能力弱。东北黑土区现有水土流失面积27.59万km2,占黑土区总面积的27%。其水土流失有以下几个特点。

1)水土流失主要来源于坡耕地

东北黑土区的坡耕地面积为0.128亿hm2,占耕地总面积的60%,且多数分布在3°~15°坡面上,极易产生水土流失。坡耕地生水土流失面积占整个黑土区水土流失面积的46.39%。

2)黑土层一旦破坏不可再生

黑土区坡耕地的水土流失,对土地资源的破坏非常严重,直接影响到农业生产的可持续发展。根据在黑龙江省的克山、拜泉等县调查,黑土层每年平均剥蚀厚度达0.3~1.0 cm。开垦60~70年的坡耕地黑土层已由原来的80~100 cm降到20~30 cm。按照现有的侵蚀速率推算,40~50年后大部分黑土层将流失殆尽,而黑土层下面的成土母质或沙土的有机质含量接近零,不能生长任何植物。

2 防治指导思想及目标

以科学发展观为指导,以防治坡耕地水土流失为重点,以保护珍贵的黑土资源为目标。开展水土保持工程建设同时,发挥生态的自我修复能力,改善生态环境,为东北黑土区农业增产、农民增收、农村经济发展创造条件,保障国家粮食安全,以水土资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。

到2020年,对漫川漫岗区、丘陵沟壑区及农牧交错区内急需治理的20条重点流域进行抢救性的综合治理,治理面积6.50万km2,改造坡耕地1.35万km2,保护黑土地20.00万km2。通过治理,在项目区内建立起有效的综合防护体系,保护黑土区耕地面积不减少,黑土层不变薄,土地的生产力得到有效的保护,农村的生产生活条件得到改善,保证国家商品粮基地的生产能力。

3 东北黑土区水土流失防治标准

黑土区水土流失综合防治技术标准水利部已经发布实施,其特点是对黑土区土壤侵蚀强度分级标准进行了更科学的划分,同时,增加了几项黑土区特有的防治技术。

1)坡耕地治理技术

a)横坡改垄。适合3°以下的顺坡耕地,沿等高线改顺坡垄为水平垄 ,拦蓄径流,减轻冲刷,垄距按不同作物的需要确定,一般垄距为50~70 cm。

b)地埂植物带。适合 3°~5°的坡耕地,在坡面顺坡垄改水平垄的基础上,按照坡度和土层厚度的不同,沿坡面每隔一定宽度布设一条土埂,埂上栽植笤条、紫穗槐等灌木,形成一条植物防冲带截短了坡长、控制坡面径流下泄,防治水土流失、提高土地生产力。

c)垄向区田。适合6°以下的坡耕地,结合中耕利用机械在垄沟内修筑土挡,间距一般为60~70 cm,高16 cm,拦蓄垄内径流。

2)荒坡地治理技术

果树台田。适用于土层较薄、水土流失严重、地形复杂的坡地。果树台田田面呈方形,四周设土埂,根据地形“品”型布设,保证每个田面水平,拦蓄径流,防治水土流失,保证经济林所需水分。

3)侵蚀沟治理技术

a)柳跌水。适用于集雨面积大的沟头,由沟头起在沟道内连续铺设柳条,厚度为15 cm,宽度为150~300 cm,柳跌水的边沿用柳条捆压住,并用直径5 cm的杨、柳树干打桩入土中50 cm钉牢。柳条捆直径为10 cm。

b)垡带。适宜布设在深度小于1 m的宽浅型侵蚀沟,从沟头开始,每隔15~50 m横向用推土机在沟底推出宽2.4 m、深0.35 m的砌垡沟槽,在砌垡沟槽内错缝摆放垡块。修复后的侵蚀沟作为排水通道。

4 综合防治技术体系

1)漫川漫岗区水土流失综合防治技术体系

漫川漫岗区的水土流失综合防治措施采取坡顶植树戴帽,林地与耕地交界处挖截水沟,就地拦蓄坡面径流、泥沙。坡面采取改顺坡垄为水平垄,修地埂植物带、坡式梯田和水平梯田等工程措施,调节和拦蓄地表径流,控制面蚀的发展。侵蚀沟的治理采用植物跌水和沟坡植树等措施,防止沟道发展。

2)丘陵沟壑区水土流失综合防治体系

丘陵沟壑区水土流失防治把预防保护和综合治理有机结合,加强现有林地保护,通过生态修复措施,对疏林地进行改造,提高林草覆盖率;对荒山荒坡在采取工程措施防治水土流失的基础上,大力营造水土保持林,防治水土流失,改善生态环境;对于坡耕地根据坡度及土层厚度,采取改垄、修筑地埂植物带、梯田等措施,建设高标准基本农田,保护珍贵的黑土资源;侵蚀沟治理在加强坡面治理,减缓径流的基础上进行沟头防护和谷坊建设,配合植物封沟,结合当地地形、地质及水资源建设水源工程,发展水田及养殖业。

3)农牧交错区水土流失综合防治体系

在农牧交错区通过草库仑基地建设促进生态自然修复;实行轮封轮牧,推行舍饲养畜等水土流失治理模式。通过小开发促进大封育保护,降低治理投资标准,保护和恢复草原生态。

5 东北黑土区水土流失防治效益

通过在黑龙江省拜泉县的监测数据显示,治理后的坡耕地每年可以保护0.3~0.6 cm的黑土层不被侵蚀,有效的保持了土地的生产能力,项目区内有76.9%的水土流失面积降低至微度。改垄耕作粮食生产能力每年提高105 kg/hm2,地梗粮食生产能力每年提高150 kg/hm2,水平梯田粮食生产能力每年提高225 kg/hm2。

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