李险峰,郭昭滨(.黑龙江省水利科学研究所,黑龙江 哈尔滨 50080;.黑龙江省森林防火预警监测信息中心,黑龙江 哈尔滨 50090)
黑土区是我国重要的商品粮供应地,粮食年产量约占全国的15.53%,其粮食生产能力关系到我国粮食安全战略[1]。近年来由于过度开垦加之自然侵蚀,水土流失进入“加速”期,流失面积扩大、强度加强、黑土层变薄、侵蚀沟面积增大,土壤养分下降,已经成为全国较严重的水土流失区之一,严重威胁黑土区水土资源利用和生态环境和谐发展。为保证区域生态环境安全,必须对水土流失进行防治。
水土保持生态修复就是为适应水土流失的新形势而诞生的治理方式,它在原有水土保持的基础上,着重强调生态系统的自我修复功能,从而实现生态系统良性循环,生态经济可持续发展。生态修复应用于水土保持,有利于加速防治水土流失,在短期内实现生态系统的初步恢复,是水土保持生态建设的深化和发展。
统计报告显示,黑土区水土流失面积为27.59万km2,侵蚀沟25万条,水土流失主要类型为水蚀、风蚀和冻融侵蚀,具体情况见表1。
表1 黑土区各省水土流失类型及情况
东北黑土区的水土流失的危害严重,作为我国农业生产基地,土地垦殖率不断上升,坡耕地产生的水土流失占黑土区水土流失面积近一半。此外,嫩江沙地和接近内蒙古草原边缘地带,由于毁草开荒和草原退化导致风蚀面积不断扩大[2]。
东北黑土区在构造上属于第二沉降带,地势倾向西南,西、北、东三面环山,区内地貌以山区、低山丘陵区、漫川漫岗区为主,占区域面积的60%。区域内垦殖系数高,土壤质地黏重、透水性差、抗蚀能力弱,均易产生水土流失。雨季降雨集中,也会造成严重的击溅侵蚀、面蚀和沟蚀。东北地区温差大,冻融交替加剧了土壤流失量,同时也导致沟道、河岸因裂缝而崩塌,加速河岸和坡地侵蚀[3]。
此外,大面积开垦土地、过牧过樵、砍伐森林、资源过度开采等不合理的生产建设活动,对水土资源带来了极大的破坏。随着人口数量激增,黑土区的大部分土地已经被开垦,毁林毁草破坏了稳定的森林草原生态系统,也削弱了植被对水土资源的保护,加剧水力侵蚀和风力侵蚀。不合理的耕作制度以及坡地、草原的开荒种植,急功近利的生产方式,使得土壤肥力逐年下降,土地生产力减弱,加速了土壤侵蚀的发展。
水土保持生态修复是根据人与自然和谐发展的原理,利用自然的力量辅以人工措施,使被破坏的生态环境得以恢复,水土流失得以控制[4]。在水土流失地区,以往研究将生态修复分为两类,在水土流失较轻的地区,可采取自然修复,即停止砍伐、陡坡耕种等人为活动,依靠封育保护等手段,利用系统的本身修复能力实现生态环境的自我修复;在水土流失较重的地区,采用人工修复为主,自然修复为辅的治理方式,促使生态系统向良性演替发展。
平原漫岗区是主要的商品粮生产区,水土流失主要发生在坡耕地上。针对这一特点,对覆盖度较低的林地、草原及撂荒地采取封禁措施,同时加强网、带、片农田防护林网的构建,营建的防护林按速生丰产用材林进行培育和经营,保证采伐限额,及时更新改造,在改善农田生态系统的同时,最大限度地提高经济效益。
低山区区内林草地面积比例大,是重要的林区,雨水资源充沛,侵蚀主要发生在覆盖度较低的林地、草原及撂荒地,可采取封禁与抚育管理相结合的治理措施,同时开展林菜、林菌、林蛙等特色产业。
丘陵区水土流失平均分布在坡耕地和林草地上,对于林草地采取封育、合理放牧的治理措施;对盖度较低的草地、荒地和风沙地,采用封育补植补种的方式,建立乔灌草混交的植被群落。
黑土区的水土流失主要集中在坡耕地上,因其特殊的气候条件加之过度开垦,导致该区坡面的水土流失愈加严重,因此应加大对黑土区坡耕地的水土流失治理力度,不同坡度采用不同的治理措施。
目前营建的防护林等人工林以纯林居多,树种单一,生态系统结构简单,生物多样性水平极低。因此,应加强复合林业生态模式的构建,使得乔、灌、草的充分结合,优化生态系统结构,维持多种动植物生存和生态系统功能发挥正常功能。同时考虑到经济效益与生态效益的结合,在复合模式的构建过程中,选取适当经济作物,建立林果、林粮、林药、林菌等复合生态系统,实现生态、产业与地方经济同步发展。
虽然水土保持相关研究已经积累了丰富的经验,但生态修复机理、修复模式、修复技术、生态修复效益分析等理论问题仍需要加强。