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黑龙江省水土流失现状及防治措施探讨

2010-08-15刘彦辉杨洪丽李兴华

黑龙江水利科技 2010年3期
关键词:土壤侵蚀水土保持黑龙江省

刘彦辉,杨洪丽,李兴华

(1.宾县水务局,黑龙江宾县150400;2;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080)

土地资源历来是国土之基,施政之本,是农业赖以存在和发展的基础,是不可替代的农业生产和再生产的条件。在国土资源中占有举足轻重的地位。黑龙江省作为国家重要的商品粮生产基地,在农业耕垦指数高,生产活动频繁的历史人文背景下,以其特定的自然地理条件促成了我省严重的水土流失,直接威胁着土地资源的保护与可持续发展战略的实施。

近年来,随着经济建设、资源开发速度的不断加快和人口的显著增长,水土流失日益加剧,已经成为全省生态环境恶化、土地退化的标志和经济社会发展的主要制约因素。现就黑龙江省水土流失现状、演化趋势加以简要评述,并基于其发生发展特点提出相应的防治策略。

1 基本概况

黑龙江省总土地面积为45.46万km2。其中耕地面积为9.26万km2,林地面积19.19万km2,草地面积为7.53万km2,水域面积为1.57万km2,其他用地7.90万km2,本省地处中温带大陆性季风气候区,多年平均降水量为531 mm,年平均气温2.4℃。主要农业自然灾害有低温冻害、风灾和洪浑灾害。主要土壤有:黑土、黑钙土、暗棕壤、草甸土、白浆土等。

2 水土流失概况

2.1 水土流失分布

黑龙江省水土流失以水蚀、风蚀、冻融侵蚀为主要侵蚀类型。水力侵蚀分布较广,主要分布在东部山地、北部林区和中部漫川漫岗黑土区;风力侵蚀主要分布在西部干旱半干旱风沙区;冻融侵蚀分布在北部大兴安岭地区。

根据全国第三次土壤侵蚀遥感调查成果,黑龙江省水土流失面积115 151.47 km2,占总土地面积的25.44%。其中水蚀面积88 912.82 km2,风蚀面积10 167.29 km2,冻融侵蚀面积16 071.36 km2,所占比例分别为 77.2%、8.8%、14.0%。按部颁《土壤侵蚀分类分级标准》划分:轻度侵蚀79 465.69 km2、中 度 侵 蚀 31 958.19 km2,强 度 侵 蚀3 727.60 km2。

2.2 水土流失成因与危害

黑龙江省水土流失成因是自然因素和人为因素综合作用的结果。自然因素主要是:降雨集中,雨强较大。在黑土区地貌坡缓坡长、受蚀土壤抗冲性能低的基础条件下,易发生水力侵蚀。此外,我省具有“十年九春旱”物候特点,春季多风,风蚀危害十分突出。人为因素主要在于:长期以来对生态环境采取掠夺性经营方式,重产出轻投入,重建设轻保护,导致森林、草原和农业生态系统持续退化,加剧了水土流失。

水土流失给黑龙江省带来了严重的危害,表现之一是坡耕地土层变薄,沟壑增多,土地生产力减退,粮食产量下降;表现之二是泥沙淤积江河湖库,削弱水利工程的效益和功能。表现之三是生态系统失衡,环境恶化,水旱风沙灾害逐年加剧。

3 水土保持三区划分

按照黑龙江省三区划分公告,全省水土流失治理实行因地制宜、按区防治的原则,各区概述如下:

3.1 防治区

该区主要分布在大小兴安岭地区和东部森林石质低山区,区域总面积27 5660 km,其中水土流失面积47 864 km,土壤侵蚀模数在1 000~5 000 t/km2·a。是我省重要的林业基地,水土保持工作重点为:加强天然林保护,防止乱砍滥伐,通过退耕还林和利用生态自我修复能力培育天然林和天然次生林。同时加强侵蚀严重地区的水土保持综合治理。

3.2 治理区

该区主要分布在我省西部风沙区、漫川漫岗区和三江平原的西部及南部,区域总面积169 800 km2,其中水土流失面积46 924 km2。土壤侵蚀模数2 500~8 000 t/km2·a。该区地处农林交错带,地势复杂多变,水土流失十分分严重。水土保持工作重点为:

在中部漫川漫岗区,实施以保护黑土地为重点的小流域综合治理工程,建立起林草措施、工程措施、耕作措施相结合的综合防护体系。

在西部风沙区,采取人工种植、封禁保护、控制放牧等措施,实施以提高植被覆盖为重点的植被恢复工程;

在东部三江平原区实施以防洪除涝和保护、恢复湿地为重点的生态建设。控制水土流失,改善农业生态环境。

3.3 监督区

该区主要分布在我省的鸡西、双鸭山、七台河市、鹤岗市四大煤矿区,区域总面积9 171 km2,其中水土流失面积3 726 km2,工程侵蚀较为突出。水土保持工作重点为:突出水土保持监督管理工作,防止新的人为水土流失产生。同时对已破坏部位加强治理。

4 土壤侵蚀动态分析

为及时掌握水土流失消长态势和生态环境建设成果,黑龙江省水保所在水利部统一部署下,分别对于1995年和2000年的水土流失情势开展了第二次、第三次土壤侵蚀遥感调查工作。此项调查借助卫星影象、土地利用、地形地貌等背景资料的数字化成果,综合分析土壤侵蚀与影响要素间的制约关系,采用地理信息系统(GIS)—全球卫星定位系统(GPS)集成的遥感解译平台,进行土壤侵蚀解译判读。创建生成了《土壤侵蚀本底值地理信息数据库》、《侵蚀背景因子地理信息数据库》,并运用GIS空间分析技术,对解译时段的水土流失时空演变规律进行了系统分析。

4.1 侵蚀面积动态变化

两次土壤侵蚀遥感调查成果显示,1995~2000年5 a间,全省新增侵蚀面积3 172.77 km2,增幅1.38个百分点:其中水力侵蚀新增面积2 373.93 km2,变化幅度为2.7%;风力侵蚀新增面积1260.94km2,变化幅度为14.16%。

各水土保持分区侵蚀面积变化量为:

4.1 防治区

新增水土流失面积1 464.5 km。增长幅度为3.1%。变化趋势为:轻度侵蚀减少2 096.6 km2;中度侵蚀增加3 238.0 km2;强度侵蚀增加395.5 km2。

4.2 治理区

新增水土流失面积2 038.9 km2。增长幅度为4.5%。变化趋势为:轻度侵蚀增加4 303.1 km2;中强度侵蚀分别减少2 976.4 km2、259.0 km2。

4.3 监督区

新增水土流失面积132.2 km2。增长幅度为3.2%。变化趋势为:轻度侵蚀减少283.3 km2;中度侵蚀增加423.7 km2;强度侵蚀减少8.2 km2。

各区变化的共性特征是水土流失面积变化与强度变化密切相关,同步消长。

4.2 侵蚀分布变化

概而言之,全省侵蚀区域变化特征为:水力侵蚀和冻融侵蚀基本不变,风蚀线在原有基础上略有东移。各类型区内县际变化较大,按土壤侵蚀面积占行政区土地总面积比例考查,依次划分为:

土壤侵蚀面积>50%的“重度侵蚀县”有:克山县、拜泉县等12个县市,主要分布于大小兴安岭丘陵台地区,垦殖指数高,坡耕地面积大,以及东部山区工矿密集、人为侵蚀严重的市县。

土壤侵蚀面积在30%~50%的“次重度侵蚀县”有鹤岗市、克东县等21个县市,主要分布北部、东部森林石质山地,其地貌特点为低山丘陵,切割较深,农林交错;

土壤侵蚀面积在20%~30%的“中度侵蚀县”有嫩江县、嘉荫县等18个县市,主要分布于北部大小兴安岭余脉、西部松嫩平原向台区过渡地带。

土壤侵蚀面积在20%以下的“轻度侵蚀县”有塔河县、呼玛县等27个县市。主要分布于大小兴安岭深部及其向松嫩平原和三江平原延伸地带。

4.3 水土流失趋势分析

第三次遥感普查的统计的结果显示,黑龙江省的土壤侵蚀面积有增大、侵蚀强度有加重的趋势。

导致黑龙江省水土流失面积增加的主要原因是植被萎缩,坡耕地面积剧增。九十年代中期,受外部宏观环境影响,林区经济危困,毁林开荒面积急剧增加。这一现象在95~98年间达到高潮,为印证这一结论,在地理信息系统环境下,对中科遥感所提供的2000年和1995年土地利用图层进行叠置分析和统计,结果显示:1995~2000年间,土地结构变化影响生态环境的积极因素有退耕还林、退耕还草、封禁治理、荒山造林、坡改水田。破坏生态环境的消极因素有林区开垦、草原开垦、林木过伐、草被过牧导致植被退化。

据统计,1995~2000年间,林地面积减少9 860.81 km2,其中林地改为旱田面积达7 523.18 km2,林地改为其它面积2 337.64 km2。计入新增林地面积3 020.56 km2,林地净减少面积为6 840.25 km2。

而另一方面,生态环境建设工作知难而进,成效显著,1995~2000年间,营造水保林和种草面积达3 964 km2。使水土流失的恶化发展趋势得到了一定遏制。

5 土壤侵蚀潜在危险程度调查

2002年10月,在松辽委《东北黑土区土壤侵蚀潜在危险程度研究》项目的技术框架下,我们采用典型调查和土壤剖面对比法,借助于微机环境地理理信息系统平台,对全省土壤侵蚀潜在危险程度进行了科学分级,其结果显示:黑龙江省3~5°坡耕地,黑土层厚度在17.6~23.5 cm,侵蚀速率为1.24~1.29 mm/a;抗蚀年限为 58~108 a;5°~8°坡耕地,黑土层厚度在12.6~15.1 cm,侵蚀速率为2.12~2.41 mm/a;抗蚀年限为11~33 a:按此侵蚀速率纳入GIS数据库推算,全省现有耕地面积13.37万km2,其中2.27万km2耕地黑土层将在100~200 a内剥蚀殆尽。3.05万km2耕地黑土层将在50~100 a内剥蚀殆尽,5 585 km2耕地黑土层将在50 a内剥蚀殆尽。

上述数据尚基于现有的侵蚀状况所得到的静态分析结论,随着土地深度开发和农业生产规模的逐步扩大,对这一演变趋势的预期值还将大大缩短,因此,鉴于黑土的不可再生性和黑土资源的稀缺性,必须充分预见这一侵蚀形势的灾害性后果。采取必要手段,遏制水土流失的恶化升级。

综上所述,黑龙江省现有水土流失面积115 151.47万km2,占总土地面积的25.4%。轻度侵蚀为7.9万km2、中度侵蚀3.3万km2,强度侵蚀0.3万km2。其中坡耕地水土流失面积5.7万km2,占耕地总面积的42.4%。全省危险以上型面积占水土流失总面积的52.7%,这一组数字不容置疑地把我省从农业大省和资源大省的传统定位又推向的侵蚀大省的严酷境地。面对黑土层加速变薄和逐渐消失的严峻现实,全面加快我省水土保持综合治理进度已成燃眉之急。

6 对策与建议

6.1 加大投入推进水土流失防治步伐

资金投入是水土保持生态建设的先决条件,针对当前水土流失治理经费短缺,治理进度严重滞后的现实问题,建议各级政府增加投入,采取积极扶持政策,多渠道,多层次筹措资金。保障水土保持防治措施的顺利实施。

6.2 增加科技含量,提高治理标准

科技支持是水土保持生态建设的重要保障,有利于提高综合防护体系的功能效益水平,各级水土保持生产管理部门,应与相关科研院所,大专院校建立广泛的业务合作关系,积极开展水土保持实用技术的研究、示范及推广应用工作,把水土保持监测和水土保持科研成果广泛应用到规划、可研、初设和生产实践中,提高宏观决策和治理水平,真正做到治理方向和目标明确,措施配置科学,防护体系完备,治理成果效益显著。

6.3 防止荒漠化东扩,立项建设防护体系

随着全球荒漠化演进形势的日益迫近,我省以松嫩地为中心的风沙源地逐年东进,已沙化的土地面积达到5 960 km2,潜地沙化土地面积3 340 km2,发展中的沙化土地面积达2 620 km2。目前,嫩江沙地还在以每年100 km2的速度向东扩展,严重危及中、东部农业经济区的生态安全。建议尽快启动以防沙治沙为目标,集植被修复、抗旱耕作和水利调节等多种技术手段为一体的西部风沙防护体系,配合风沙区休耕、轮牧,培肥改土等草原改良措施,缓解风蚀灾害对中东部生态环境的巨大威胁。

6.4 切实将水土保持生态工程建设纳入到水土资源保护开发利用系统中,从长远解决由于水资源短缺造成的干旱问题

近些年来,我省大河缺水,小河干涸,降水急来急走,洪涝、旱灾频发,对农业生产的危害不断加剧,现已成为我省农业发展的主要障碍。科学实践证明:提高林木覆盖是改善水源地和江河水文状况的根本措施,在一个小流域内林木植被覆盖达40%,较无林流域削减暴雨洪峰70%以上。增加常水流量4倍以上。

水土保持生态建设应充分发挥其涵养水源、调节水份循环的生态功能,通过江河上游水源地植被建设、中下游工程拦蓄、水土保护防护林系及保土耕作措施的优化配置,改善水资源环境,缓解干旱问题对农业生产的困扰。

6.5 加快推进水土保持生态工程建设的“三制”实施

水土保持工程项目的法人责任制、监理制、招投标制是新形势下水利建设对水土保持行业的客观要求,也是水土保持项目纳入国家基本建设程序的必要途径,建议在疏通投资渠道,满足经费需求的基础上,综合运用经济扶持、政策引导和技术服务等多种手段,尽快实现水土保持工程项目的“三制”管理。确保水土保持建设任务和目标的实现。

[1]刘广才,刘文彬.黑土区水土流失的防治措施[J].黑龙江水利科技,2007,35(4):182.

[2]潘庆海.水土流失导致的非安全问题与防治途径[J].黑龙江水利科技,2009,37(6):167.

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