吕子超
(辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110003)
黑土地是大自然给予人类的宝贵资源,土壤性状好、肥力高,适合植物生长。我国的黑土地主要分布在东北地区,辽宁省是黑土主要分布地区之一。辽宁省黑土区位于东北黑土区南部,总面积54 187.24 km2,占东北黑土区面积的12.15%。长期以来,受开发利用较早、垦殖指数过高等因素影响,辽宁省黑土区水土流失面积不断扩大,侵蚀强度增加,土层变薄,土壤养分下降,黑土区土层厚度已大幅减少,平均仅为20~30 cm,对区域粮食安全和经济发展造成严重影响,不利于对黑土区资源的有序利用[1-2]。
沟道侵蚀是黑土区水土流失的集中体现。多年来,辽宁省黑土区侵蚀沟数量持续增加,沟道不断扩展,日益向大沟方向发展。根据2014年辽宁省水利普查数据统计,辽宁省黑土区共有侵蚀沟道21 271条,其中发展沟17 675条,沟壑密度为0.17 km/km2。沟道侵蚀不仅加剧坡面水土流失,还蚕食土地资源,降低土地生产力,影响农业机械化耕作。严重的沟道侵蚀还对群众生命财产安全造成威胁。因此,开展辽宁省黑土区侵蚀沟综合治理总体布局与防治方略研究,具有重要的指导意义。
辽宁省黑土区内含6个地级市28个县(市、区),截至2020年,黑土区内共有人口987.6万人,人口密度为182人/km2。黑土区位于天山-阴山纬向构造带的东段,东侧构成辽东山地丘陵,中部为下辽河平原及三角洲,北部为漫川漫岗区。全年平均气温自南向北递减,年均气温为5.6~8.4 ℃,最高值区在辽东半岛南端,低值区在新宾。年均无霜期为133~177 d,年平均风速为1.2~4.5 m/s。多年平均降水量为540~1 150 mm,其分布趋势自东南向西北递减。
根据流域一体化管理的要求,将侵蚀沟治理与保护黑土区耕地、减轻水土流失、控制面源污染、保障江河行洪安全、保障粮食安全、促进地区经济发展统筹考虑。总体布局以耕地侵蚀沟为治理重点[3],在拦截、疏导坡耕地坡面来水来沙的基础上,根据侵蚀沟的特征,将工程与植物措施相结合,实行沟头、沟坡、沟道综合治理;林草地侵蚀沟以生态修复为主,通过封禁、补植等措施,实行植物封沟,防止人为破坏,使侵蚀沟趋于稳定。协同推进侵蚀沟监管制度,建立健全综合监管体系,创新体制机制,强化侵蚀沟动态监测与预警,提高信息化水平,建立和完善侵蚀沟社会化服务体系,最终形成以耕地侵蚀沟为治理核心、林草地侵蚀沟为修复重点的战略格局[4]。
防治方略分区采用《辽宁省水土保持区划(试行)》的三级区划体系[5]。按照辽宁省水土保持区划,黑土区侵蚀沟综合治理范围包含3个水土保持三级区: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、辽北漫川漫岗土壤保持区。根据不同分区的水土流失特点和侵蚀沟分布特征等因素,吸纳已有的治理经验与模式,结合总体思路与目标,制定分区防治策略。侵蚀沟防治分区见表1。
表1 辽宁省黑土区侵蚀沟防治分区
本区位于辽宁省东部山区,地处辽宁省最东端,包括7个县(市、区),土地总面积18 810.89 km2,土壤侵蚀类型以水蚀为主。区内有侵蚀沟3 453条(包括稳定沟684条、发展沟2 769条),主要分布于坡耕地和疏林地内。
针对该区山高坡陡、土层薄、降雨多、植被好的特点,侵蚀沟防治策略应以预防、自然修复为主,对正在发育的侵蚀沟实行重点治理。对林地侵蚀沟要加强管护,防止人为破坏,通过植被自然生长,使侵蚀沟趋于稳定。对耕地侵蚀沟要将工程措施和植物措施相结合,进行综合整治,既要防止沟道侵蚀,又要防止洪水漫沟、串沟,防止沟道控制面积中的洼地夺流形成新的沟蚀,重点措施是:布设沟头防护工程,防止沟头前进;修筑谷坊,截蓄径流,减少冲刷;沟坡栽植灌木或撒播草籽进行植物固坡,对陡峭的沟坡应进行削坡整地。
本区位于辽宁省东部山区,包括17个县(市、区),土地总面积26 342.64 km2,土壤侵蚀类型以水蚀为主。区内有侵蚀沟14 090条(包括稳定沟2 283条、发展沟11 807条),主要分布于坡耕地和疏林地内,耕地侵蚀沟数量占该区侵蚀沟总数的66.46%。
针对该区山高坡陡、土层薄、降雨多的特点,侵蚀沟防治策略应以预防、自然修复为主,对正在发育的侵蚀沟实行重点治理。对林地侵蚀沟以生态修复为主,通过封禁、补植等措施,实行植物封沟,并加强监管,防止人为破坏,使侵蚀沟趋于稳定。对耕地侵蚀沟将工程措施和植物措施相结合,通过布设沟头防护工程防止沟头前进,修筑谷坊拦蓄径流等进行综合整治。对沟间地应栽植固沟林,防止沟底下切,并在沟坡栽植灌木或撒播草籽,但对陡峭的沟坡应先进行削坡整地。
为防止耕地径流冲淘沟坡,应在耕地边缘修筑滩岸防护工程,防止沟岸坍塌蚕食耕地;对紧邻田间道路的沟段,在治理沟坡的同时应修缮田间作业路,实行沟路兼治,既治沟又方便农事生产。
本区位于辽宁省北部,包括4个县(市、区),总面积9 033.71 km2,地貌以漫川漫岗为主。该区土壤侵蚀类型以水蚀为主,区内有侵蚀沟3 728条(包括稳定沟629条、发展沟3 099条),侵蚀沟主要分布在农田区域,耕地侵蚀沟数量占该区侵蚀沟总数的74.77%。
本区是辽宁省的典型黑土区,农田区多为低丘岗地,岗丘坡面长而缓,土层深厚,沟壑密集且发育旺盛,水土流失强度较大。防治策略是预防和治理相结合,以治理耕地侵蚀沟为主。本区耕地侵蚀沟的特点是,一个沟壑单元多由毛沟(细沟)、支沟(浅沟)、主沟(冲沟)共同组成,治理时应根据沟道发育的不同阶段和特点因地制宜地布设措施。对耕地上刚刚发育的细沟,一般通过耕作措施进行平复。对小型浅沟可采取秸秆填沟、疏导排水措施,以保持沟道相对稳定,遏制其发育势头。对较大型支沟、主沟应采用治理侵蚀沟的一般模式:在沟头修防护工程,在沟底修筑土(石)谷坊,在冲刷严重的沟段,修建滩岸防护工程,防止沟岸坍塌,在沟坡栽植固坡林草,上下游、左右岸综合治理。
辽宁省黑土区侵蚀沟治理多作为小流域综合治理的内容之一,治理资金一般包含于水土流失综合治理的总体投资内,在投资总量、单位投资水平上远远不能满足侵蚀沟治理的现实需求。水土流失地区经济多不发达,自身财力有限,国家财政投入又少,极大地制约着黑土区侵蚀沟治理,无法形成规模效应。在黑土区侵蚀沟治理过程中,应以辽宁省黑土区侵蚀沟治理总体布局为基本依据,同时不断优化、细化分区防治模式,尽早治理,加快治理。