刘社堂
摘要:以靖边、神木、定边3个沙荒地开发项目为例,简析风沙区土地荒芜的成因,概述通过土地平整、灌溉排蓄、农田林网、田间生产路、农网架设等土地整治实践,分析土地整治带来的社会、生态和经济效益以及示范作用。对土地整治开发中出现的新情况进行思考,提出了沙荒地等退化和未利用土地开发效用提升和生态综合开发的对策与建议。
关键词:沙化荒地;土地整治工程;新增耕地;实践
耕地资源稀缺性日益突出,加强耕地占补平衡管理,开发耕地后备资源、补充耕地,成为我国实现耕地总量平衡及保障粮食安全的重要手段。我国沙化土地总面积约172万km2,占国土面积的17.9%,严重影响土地利用效果。陕西作为沙化危害严重的省份之一,沙化土地涉及榆林、延安、渭南3市9县(区),区域土地总面积386.3万公顷,沙化土地141.3万公顷,耕地92.7万公顷,巨量沙荒地对经济社会发展和生态环境向好造成威胁。
陕西省土地工程建设集团经过7年多努力,对榆林沙荒地以沙和砒砂岩复配成土的土体重构技术和工程措施进行土地开发整治实践,累计新增耕地18万亩,探索出了为经济、社会、生态发展提供用地保障的有益之路,积极调研探析出现的新情况新问题,提出相关建议和有效对策。
1.项目区情况
1.1榆林市况
位于陕西省最北部,东临黄河与山西相望,西连宁夏、甘肃,北邻内蒙,南接延安市。全市总面积43578km2,总人口356万,辖1区11县222个乡镇。地貌大体以长城为界,北部为风沙草滩区,占总面积的42%,南部为黄土丘陵沟壑区,占总面积的58%。榆林光照足,雨热同季,昼夜温差大,是传统农牧区,然而干旱严重,农业生产水平低而不稳。
1.2项目村情
(1)靖边县宁条梁镇黄蒿塘村,位于榆林西南部,處于无定河上游,横跨长城南北,地势南高北低,海拔1123-1823m,介于东经108°21′03″-108°22′04,北纬37° 36′41″-37°37′22″之间。(2)神木县锦界镇公草湾村,位于榆林北部,晋、陕、蒙三省(区)接壤地带,地貌以明长城为界,北部为风沙草滩区,地形开阔,地势自西南向东北微倾,坡度3%左右,海拔高度介于1269m~1276m,地表发育有大小不一的多个半固定沙丘,植被稀少。(3)定边县白泥井镇北畔村,处榆林最西端,是黄土高原与内蒙古鄂尔多斯荒漠草原过渡地带,位于东经107°15-108°22,北纬36°49-37°53,海拔1340m~1350m。
3个村土地数据指标虽存差异,但呈现共同特点:地貌属毛乌素沙漠与陕北黄土高原的过渡,以风沙地貌类型为主;气候上是干旱、半干旱向亚湿润区的过渡,春季干旱多风,夏季炎热短促,秋季多暴雨且集中,冬季干冷漫长;植被的地带性分布呈现荒漠、荒漠草原向森林草原的过渡。区内少雨多风,风力作用强烈,平均土壤侵蚀强度为0.3-0.38×80-104t/km2,土层薄,土地质量劣化,成为不做治理和生态修复就无法利用或者利用率极低的荒化地,且可能呈现沙化程度不断加剧趋势。
2.成因及开发整治实践
2.1沙荒地成因
2.1.1土体结构制约生产力水平
项目区地表覆盖主要为风沙土,沙和砒砂岩相间分布,占总面积的93.32%,另有部分绵沙土和淤土分别占5.6%和0.6%。风沙土为吹扬沙土堆积而成,松散无结构。砒砂岩属陆相碎屑岩系,由于其上覆岩层厚度小、压力低,造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低,遇水如泥、遇风成砂,水土流失非常严重。绵沙土由风沙土发育而成,土壤粒径小于风沙土,持水性和养分略优于风沙土。淤土分布在项目区低洼下湿地,腐植质含量高,有机质含量贫乏,氮、磷俱缺,成为典型难利用土地。
2.1.2人类不合理的经济活动
榆林早在秦汉时代曾是“沃野千里”的农牧业兼为发展的地方。历经明朝修筑陕北长城,屯驻人马,清中叶“借地养民”,垦荒伐木,天然植被遭受严重破坏,沙漠化发生;到新中国成立前,该区仅残存4×104hm2天然林,覆盖率只有2%。本世纪以来,植被覆盖率明显提高,局部沙化土地甚至有所逆转。
2.1.3生态破坏效应叠加使沙土发生退化性演替
随着榆林作为国家级能源基地发展建设,区内工矿业快速发展和人口增长,人类活动强度带给生态的副作用加剧;天然植被破坏后,地表裸露农林景观土被潜在退化,土壤风蚀,地表疏松,变化剧烈,自然植被丧失,土地生产系统生物生产量下降,直接导致多种环境要素发生退化性演替,土地地表出现不利于生产活动的状况,且呈现长期性、渐变性、持续性特点。
2.2整治实践
2.2.1土体有机重构和土地平整
(1)土体有机重构。风沙土为吹扬沙土堆积而成,松散无结构。砂土土壤有机质含量低,土壤物理性质不良,保水保肥能力差,熟化度差,且易受干旱威胁,属质量较差的土壤之一,但经改良适于耕种,还可获得高产。针对土地沙化和砒砂岩水土流失的“两害”难题,成功应用毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术,使两个结合到一起,一个保水一个漏水,一个板结一个透气,两种物质结构形成互补。两者混合后,随着砒砂岩混合比例的增加,土壤沙粒含量降低,粉粒和粘粒含量增加,土壤质地由沙土向沙壤转化,同时,混合土壤的有效水含量开始提升,混合土壤的持水性能逐渐增强,两者结合同步获得了节水、固沙、增效的综合效应。(2)进行土地平整。主要为拉运、推移土方:项目区平整为格田,移动土方量;以及复配成土及覆沙工程:通过平整后覆沙来消除土壤盐分富集的微域地形,并切断毛管水作用,抑制地下水盐向表层运移,实现土壤脱盐排碱,进而逐渐改良耕作土壤。考虑到项目区实际地形地势特点,总体属平原地区,局部地势呈起伏变化,存在沙丘及土坑,地形变化大,主要采用以一个田块为平整单元进行土方平整,项目区田块由道路、田坎划分而成。
2.2.2农田灌溉工程
从新建水源井进行引水至蓄水池,使用中心支轴式喷灌系统灌溉,喷灌系统未覆盖部分,采用滴灌系统灌溉。项目区因地制宜地进行田块布设,采用美国瑞克系列中心支轴喷灌机,围绕中心支轴运行,喷洒轨迹成圆形。根据喷灌圈的设置,P17采用R=286m,P18/R=256m,P19/R=244m, P20/R=216m的喷灌机组,灌溉质量好,效率高,节水强,利于规模化生产管理。
2.2.3农田林网工程
根据陕北风沙滩区生态保护的要求,建立农田防护林和护路林相结合的林网体系。沿道路及项目区边缘栽植农田防护林。工程采取高低设防,乔灌结合,建设小网框、窄林带的防护林体系,主要为新建项目区铁丝网围栏、外围林带以及道路林带。项目区乔木行株距为1.5m×2.0m,树种选择为当地宜生的杨树。灌木在乔木林带外围布置,株行距为0.5m×0.5m,树种选择为当地宜生的沙柳。
2.2.4田间生产路(涵)工程
项目区生产用道路按田间道和生产路两级统一布设,田间道或生产路应通达每一地块。田间道路面宽3.5m,路面高出田面0.2m,为泥结石路面;生产路宽2.0m,路面高出田面0.2m,为泥结石路面。
2.2.5电网架设输配工程
架设部分10KV输电线路,埋设380V输电线路,安装变压器,修建配电房等,导线型号选用LGJ-25。完善输变电网络系统,满足农业生产需要
3.开发效益
3.1社会效益
(1)缓解耕地压力,增加就业机会。项目实施改善了农业生产条件,解放出剩余劳动力;项目建成后,农民可利用完善的农业生产设施,发展多种经营,降低生产风险,稳定和提高收入。项目区引进先进工程技术和管理方法,为以后發展提供借鉴经验。(2)增加耕地面积,促进区域耕地总量动态平衡。通过连片规划,集中管理,提高农业投入产出率。项目建成后将会促进耕地总量动态平衡,对农业的可持续发展提供有力支持。(3)显著改善农业生产条件。项目以农田水利建设为突破口,注重从根本改善生产条件,使项目区内路相通、渠相连,实现道路硬底化,灌溉用水得到保障,排灌沟渠完善,农田灌溉面积明显增加。
3.2经济效益
(1)产量。项目区种植土豆、玉米和豆类,其中尤以土豆最适宜,产量高,亩产量可达10200斤,超出当地农民以传统耕作方式产量4900斤;2015及2016年,玉米亩产580斤、640斤,糜子亩年350、410斤,产量逐年递增;2016年开始增加种植油葵、牧草(苜蓿等)作物,长势良好,收益较好,12%地块复种指数超过1.0,总体为1.08。(2)收入。经过测产和市场调研,共计2400亩玉米/糜子/土豆/牧草(等)/油葵的种植结构比为49/26/13/7/5,总收入计算:玉米(2400亩*0.49* 610斤*0.8元/斤)+糜子(2400*0.26*380*1.8)+土豆(2400* 0.13*5600*0.36)+牧草(2400*0.07*380元/亩)+油葵(2400* 0.05*490*3.1)=1875816元,折算亩均收入781.6元;开发静态投资回收益期为12年,为农业和基础设施投资良好水平。另据计算,农民在整治土地上年度平均投入(种子、化肥、农药、水电等)260元,亩均纯收益为521元。
3.3生态效益
(1)提高植被覆盖率,改善生态环境。防护林带,涵养水源,增加了植被覆盖率,改变了区内田间小气候,降低风速,减少蒸发,提高湿度,区域生态环境得到改善。(2)防止自然灾害发生。建设林网水利设施后,外围、边角地及道路两侧种植旱柳、红柳、紫穗槐等苗木,能够防止水土流失,形成合理物质能量流,从土壤深层中吸取营养成分,增强土壤有机质,提高土壤肥力,构成了稳定性强、生物生产力高的复合生态系统。
3.4示范推广
陕西地建已将荒沙地土地工程技术已推广应用到榆林市榆阳区、神木县锦界镇,定边县定边镇、白泥井镇以及靖边县杨桥畔镇等地区,累计整治面积15.8万亩,新增优质高标准水浇地14.95万亩,增收节支超过8亿元,沙荒地开发整治经验还向陕西延安、渭南以及新疆、内蒙古等省(区)推广辐射,对开发耕地资源发挥积极作用。
4.效用提升存在的问题
4.1土地开发与群众生产能力脱节
陕北风沙滩区人均耕地3.1亩以上,远高于全国人均1.3亩、全省1.6亩的水平。按照目前生产力水平,榆林现有耕地基本满足当地劳动力需求。陕北还有一定数量的荒地仍然荒芜,属于沉睡的退化和未利用状态,不完全统计在60万亩左右。
4.2单一工程实践不能发挥更好效果
(1)对运用多种土壤、耕作方式和适宜种植作物等相关因素考虑不够,使得沙荒地治理这一复杂系统问题的综合整治效果受到影响。(2)农业用水大幅提高。在大面积需水期,项目和附近去本就严重缺水的地下水系造成破坏,可能给沙区造成一定的消极生态影响。
4.3现代农业与传统农业矛盾造成开发困难
由于农村实行土地承包责任制,绝大部分耕地由村组发包给农户单家独户耕作,农民只顾自己土地上的工程设施与自身的利益关系,不去考虑全局的利益。项目区村民经常会提出附加要求(如要求在地头额外打井、多平整田地、额外修筑田间道路、增加外接电力等),项目管理者与施工单位、监理及当地村民无法沟通达成一致,致使工程推进缓慢。
4.4后期管护体系不健全责权利不明
土地整治项目竣工后也只是简单地将项目移交给项目区所在的村委会管护,没有明确工程后期管护者的职责、义务和权利以及管护方案落实的相应措施,造成项目后期管护相互推卸责任,管护效果不理想。
5.土地生态综合开发对策建议
5.1完善开发利用沙荒地资源体系机制
建立科学合理的生态环境影响评价体系,(下转135页)
(上接120页)制定相应的评价规程,把土地开发整理对区域植被群落影响和生态环境评价贯穿于项目可行性研究、项目决策、规划设计、项目验收和之后评估全过程。加大对利用率和产出率较低的农用地改造归并,对田、水、路、林、村进行综合整治,不断提高耕地质量。
5.2建立生态经济型植被防护体系
建立和完善植被防护体系,扩大植被覆盖率是防治土地沙漠化最根本的途径。按照因地制宜、先易后难的原则,乔、灌、草适宜配置,带、网、片合理布局,形成对沙漠夹攻之势。在退化性荒山陡坡营造以柠条、剌槐为主的水土保持林;在水热条件较好的湿滩地发展苹果、葡萄、沙棘等为主的成片经济林。逐步建成若干林带分割、农田林网纵横交错、片林草地星罗棋布的生态经济型植被防护系统模式。
5.3改进耕地质量等级评价等土地利用制度
以国土部门为项目管理主体,加强农、林、水、环保等部门协调配合,确保土地开发整理项目按照规划设计,按标准严格实施。继续完善项目管理办法,制定实施细则,增加可操作性,探索建立一套切实可行的报告、考核、验收、通报和奖惩制度,用制度规范项目立项、建设、应用全过程管理。加强对新开垦耕地的管护力度。建議设立项目后期管护基金,用于补充耕地后期管护,确保发挥长期效益。
5.4着眼未来,实现沙荒地等未利用土地可持续利用
增强农业生态系统的多样性、异质性和稳定性,使其逐步走上良性循环轨道。采用田、林、草并举以林为框架,在林带和农田之间设牧草带,使农田林网化、园田化。通过覆盖耕作保存耕层养分和细粒物质;粮草轮作和不同作物间作改良土壤结构,增强土壤抗蚀能力。在土地退化发生区,通过沙垫土、泥掺沙等措施,改善土壤物理性状,防止沙荒地等土地的退化继续蔓延,建立可持续的国土生态体系。
参考文献:
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