赵丽霞
(黑龙江省水文局,哈尔滨150001)
黑龙江省西部是我国重要商品粮基地之一,其荒漠化区域土地面积54 079.27 km2,涉及到19个市县。其中荒漠化核心区面积为14 781.76 km2,占荒漠化地区面积27.33%,目前每年还以100 km2速度向外扩展,荒漠化土地向东深入到我国东北著名的“黑土地”农业区,向西伸向亚湿润草甸草原与森林草原生物气候带,同时这个区水蚀荒漠化、盐渍荒漠化亦相当强烈,使黑土地严重退化,威胁着黑土地商品粮基地建设。因此,如何对这一荒漠化地区进行环境质量评价及发展趋势的预测,采取整治措施,扭转生态平衡失调,改善和保护环境的国土整治研究已是一件刻不容缓的大事。
该荒漠化区域位于黑龙江省西部松嫩平原,行政区划包括:齐齐哈尔市、泰来县、杜蒙自治县、林甸县、大庆市、龙江县、肇源县、拜泉县、依安县、甘南县、富裕县、明水县、青岗县、安达市、肇东市、肇州县、兰西县、讷河市、双城市共计19个市县。中国荒漠化地区共划分为13个自然区,该区属于东北松嫩平原森林草原区,是土地质量最好的区域,本荒漠化区域总土地面积54 079.27 km2,占全省总土地面积46万km2的11.76%。人口1000.1万人,其中农业人口833万人,农业年产值212.43亿元,占全省农业产值的25.8%。
该区域位于我国东部季风区,属于温带亚干旱—亚湿润气候。是我国受夏季风影响最大的荒漠化区域,冬季低温干燥;夏季温和多雨;春秋两季降水稀少,风速较大,是典型的“雨热同期、旱风同相”现象。本区春季降雨量只占全年降水量的10%左右,春季升温很快,是一年最干旱的季节,最长连旱期都发生在冬季或春季,旱期长达60~90 d。大部分地区春季相对湿度只有40%~50%,在春季干旱的同时又存在很强的风动力。
本区植被群落属大小兴安岭山地森林植被向松嫩平原草原植被过渡地带,是几个植物区的交界处,因此,植被类型复杂,种类繁多。由于近百年大量农垦,原始植被遭到严重破坏。目前所见到的主要植被群落约40余个,分别属于森林植被、草原化草甸植被、草原草甸植被和沼泽植被。
森林植被。树种主要以蒙古柞、杨树、松树为主,郁闭度一般为0.7~0.8。林下灌木有胡枝子、平榛及少量刺莓果,盖度30%左右。草本植物有凸脉苔草、拂子茅、大叶草藤、季头草、轮叶河参、铃兰、玉竹、土三七、蚊子草等,盖度30%~50%。
草原化草甸植被。分布着以中生杂类草为主,主要有贝加尔针茅、羊草、披碱草、洽草、苔草、裂叶蒿、细叶白头翁、细叶胡枝子、地榆、野碗豆、野火球、蓬子菜、龙牙草、黄花菜、柴胡、蔓萎陵菜、棉团铁线莲等。盖度达 90%,鲜草产量8 250 kg/hm2。其下为腐殖质含量高的黑土。
草甸草原植被。主要有贝加尔针茅草原、羊草草原及碱茅、碱蒿化草甸。
沼泽植被。主要分布在扎龙、哈拉海湿地及河流两岸常年积水的低湿地,主要植物有苔草、小叶樟,其下发育草甸沼泽土和泥炭腐殖质沼泽土;芦苇、香蒲沼泽植被下发育石灰性草甸沼泽土和盐化草甸沼泽土。
荒漠化区域总面积54 079.27 km2,占全省行政区总面积的11.76%。其中,荒漠化核心区域面积14 781.76 km2,占区域总面积的27.33%,潜在荒漠化区域面积39 297.51 km2,占总面积的72.67%。
荒漠化核心发生区以风蚀荒漠化为主,风蚀荒漠化面积8 705.04 km2,占荒漠化核心发生区域总面积的58.89%。其中,轻度荒漠化面积2 800.00 km2,占此类荒漠化面积的32.17%;中度荒漠化面积1 145.77 km2,占此类荒漠化面积的13.16%;强度3 013.29 km2,占 34.61%;极强度面积1 745.98 km2,占20.06%。
潜在荒漠化区域的潜在荒漠化面积为31 320.98 km2,占该区域总面积的 79.70%。其中潜在风蚀荒漠化面积6 955.17 km2,占潜在荒漠化总面积的22.21%;潜在水蚀荒漠化面积14 246.80 km2,占 45.49%;盐渍荒漠化面积10 119.01 km2,占地区荒漠化总面积的32.30%。
黑龙江省西部荒漠化区域处于松嫩平原之中,主要地貌有两种,即台地和冲积平原。台地区的海拔一般在110~350 m,相对高度在20~40 m,地形波状起伏,岗凹相间,水土流失明显,冲沟发育。冲积平原区海拔一般110~150 m,地形平坦,坡降1/7000~1/10000,境内有沙丘、盐碱土、湖泊分布,排水不畅。
荒漠化区域的西北部是大兴安岭东坡山前冲积、洪积台地,主要由第四系更新统冰积、冲积、洪积亚黏土及砂砾石夹灰白色黏土为主构成地面物质组成。台面较平,海拔高度200~260 m,自西部向东南缓缓倾斜,局部形态破碎,地下水贫乏,取水困难。
荒漠化区域的东北部主要地貌形态有克、拜亚黏土覆盖为主,现代沟蚀为主波状台地;兰、青黄土亚黏土覆盖倾斜台地。
荒漠化区域的中部是嫩江冲积平原地区,主要地貌形态有林甸、安达微起伏盐碱平原区,该区大地形平坦,坡降1/7000,但微地形复杂,多为相对高度在0.5~1.0 m的岗地与凹地,区内无天然河流分布,但分布一系列湖泡、沼泽、盐碱地。境内有深厚的第四纪地层,地下水丰富,并有大片的草原;富裕、杜蒙盐碱湖沼、沙丘覆盖平原区,该区包括富裕—杜蒙—大庆市—肇源古龙以西至嫩江漫滩边缘的广大地区,境内沼泽广布,富裕、杜蒙有零星沙丘分布,而在杜蒙—古龙以西嫩江漫滩区,沙丘连片分布,呈沙丘、沙岗、风蚀凹地等形态出现(相对高度5~10 m),全区大地形平坦,海拔140~150 m左右,区内第四纪地层较厚,有丰富的地下水;嫩江、松花江河谷泛滥平原区,主要以亚砂土、砂砾卵石、表层为薄层亚黏土覆盖,并有沙丘分布。
气候因素是土地荒漠化形成、发展和演变的基本因素。据有关资料分析结果,近40年来,我国干旱、半干旱区及亚湿润干旱区的部分地区降水量呈减少趋势,另一些地区气温则有增高的趋势,导致蒸发量的增大,这些都在一定程度上加速了荒漠化的形成和发展,近年来频繁发生于“三北”地区的沙尘暴,就加剧了这些地区的荒漠化过程,导致极为严重的后果。
3.1.1 降水量变化趋势分析
1)泰来县为本区荒漠化中心地区,从1984—2004年21 a降水量分析有减少趋势。该县1984—1993年平均年降水量为441.4 mm,1994—2004年11 a平均年降水量为355.2 mm,后11 a比前10 a平均降水量减少86.2 mm,减少19.5%。从图3看,总的降水量除1998年水灾年降水量为590.5 mm外,其余十年均分布在350 mm左右,有3 a(1997、1999、2001)不足300 mm,最少的为2001年年降水量仅为189.2 mm。
2)龙江县历年降水量变化情况:据龙江县1984—2004年21 a降水资料统计,龙江县近20 a降水量也有明显减少趋势。前十年(1984—1993年)平均降水量为532.3 mm,后11 a (1994—2004年)降水量为411.8 mm,后11 a比前10 a降水量减少120.5 mm,减少22.6%。从图3中看出,1994年至2004年中除1998年发生严重水灾,年降水量为680 mm以外,其余10年降水量在300~500 mm,最少的年份为2001年降水量仅为194.9 mm。在这年降水量中,7月份为111.7 mm占全年降水量57.31%,春季(3—5月)3个月只有36.0 mm占全年降水量 18%,严重春旱,秋季 8~10月降水量也仅为33.1 mm,占全年降水量16%又出现严重的秋吊。
3)大庆市1980年—2000年21年统计,前10 a(1980—1989年)年降水量平均为445.6 mm,后11 a(1990—2000年)年平均降水量为405.0 mm,后11 a比前10 a平均降水量减少40.6 mm,递减量为9.3%。
通过上述3个市县近20 a降水量变化情况分析,年降水量减少9.3%~22.6%,平均减少17.13%,降水量的减少,使空气变干燥,土壤含水量降低,沙地处于疏松脆弱状态,为荒漠化发展提供了有利条件。
3.1.2 气温变化趋势分析
大风与干旱是本区荒漠化潜在的自然因素,本区春季降水量只占全年降水量的10%左右。春季升温快,是一年中最干旱的季节。本区最长连旱期多发生在冬季或春季,连旱期长达60~90 d。大部分相对湿度只有40%~50%,其中如杜蒙自治县只有41.3%。另外,春季本区盛行西气流,气流越过大兴安岭产生“焚风效应”,使气温明显高于同纬度其它地区。泰来县和位于哈尔滨以北的望奎县都位于北纬46°52',海拔大致相同,但泰来县全年平均气温比望奎高1.5℃。“焚风效应”主要发生在冬季、春季和秋季。因此,从泰来县21年气温变化情况可以说明气温有明显增高趋势。
龙江县气温变化情况。据气象资料统计1984—1993年的10 a平均气温为4.07℃,而1994-2004年的后11 a平均气温为4.89℃,后11 a比前 10年平均增温0.815℃,提高20.0%。从图4中看出,1994年以后各年气温平均值均在4.3℃以上,最高达5.58℃。11 a中有7年接近5℃或5℃以上,可见增温趋势比较稳定。
1)荒漠化发展趋势,既受自然因素影响又受人为因素的影响。通过对荒漠化典型区域的20 a连续的气候资料进行了分析,初步得出了该区域气候是趋于干旱方向发展的;分析近20年区段的风蚀荒漠化面积的发展趋势是每年平均递增109 km2,特别是近5 a扩展速度明显加快,平均每年递增250 km2。人口增加,过度放牧和不合理的耕种等人为因素也促使荒漠化加速发展。就治理与发展趋势看:一小部分荒漠化土地得到了有效治理和开发利用,大部分荒漠化土地在发展和扩大。表现为轻度固定沙地在活化;中度、重度荒漠化土地在扩大,特别是东部农牧交错边缘区,如不加快总体治理,还将以超过20世纪90年代每年以100 km2。
2)根据国际荒漠化研究趋势为“创建更加高产、稳产、高效、持续的荒漠化治理新模式的”要求,本着先治理后开发利用的原则,我们在防治上按侵蚀程度级别采取不同措施进行治理:轻度风蚀荒漠化区“应以植物措施为主,耕作栽培措施为辅,提高地力,促进开发”;中度荒漠化区“以植物措施为主,工程措施为辅,在治理顺序上先治流动,后治固定沙地,适度开发利用。”重度荒漠化区“前期以工程措施为主,工程措施与植物措施密切配合,后期以林业措施为主,固定沙地,适度开发利用”。
3)在潜在水蚀荒漠化区开展以小流域水土保持综合防治措施为主,全面治理开发,重点控制侵蚀沟发展的预防水蚀荒漠化的发生。
4.4 黑龙江省西部荒漠化治理开发模式的建造改变了生态环境,取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益。不仅经济效益明显,而且生态环境发生了根本变化,土地荒漠化得到了基本控制,平均森林覆盖率由治理前的12%增加到69.6%,年土壤风蚀强度由治理前4513.3 t/km2·a降到632.3 t/km2·a,减沙率为86%,达到并超过了国家规定风蚀强度必须控制在1 140 t/km2·a之内的要求。治理区内消减风速42.9%,空气湿度提高了13.4%。同时防治区内人们的生产、生活条件有了明显改善,促进国民经济持续发展。
荒漠化防治开发试点已取得可喜成果,深得沙区农民接受,目前已在西部各地推广应用,但利用现代科技进行研究、治理开发还有待进一步研究。特别是对荒漠化趋势的预测、监测等工作尚需加强,以便为荒漠化防治提供科学依据。
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