東北黑土區(qū)克山農場水土流失成因研究分析

牟洪濤，朱衛(wèi)平，崔永山，張守金

(1.克山農場水務局，黑龍江克山161621;2.黑龍江省七星農場水務局，黑龍江建三江156300;3黑龍江省農墾工程咨詢評審中心，哈爾濱150090)

克山農場位于黑龍江省西北部克山縣和訥河市之間，屬于克拜丘陵漫崗地帶，地勢起伏不平，地勢走向東南高，西北低。海拔高度在240～340 m，屬于典型的黑土區(qū)分布區(qū)，地貌形態(tài)主要為漫崗，坡度大多數(shù)在2°～6°，坡長為1 000～4 000 m，黑土層厚度在0.30～1.50 m，黑土層下面是亞黏土，厚度在5～45 m，亞黏土下面為砂礫石層，中間夾有泥巖。1957年農場開始大面積墾荒以來，區(qū)域內相繼出現(xiàn)394條沖刷溝，沖刷溝深度1～5 m，長度230～1 300 m，沖刷溝寬度在1.5～35 m，將耕地分割成幾塊，耕作的黑土層遭到了極大破壞，黑土層及成土母質嚴重流失。給農業(yè)生產造成了極大的困難。目前，水土流失還有繼續(xù)發(fā)展趨勢。為此，我們分析水土流失成因，就是為了更好的預防水土流失，保護好人民賴以生存的土地，合理利用水土資源，讓人與自然和諧相處。

1 克山農場水土流失概況

克山農場屬于克拜丘陵漫崗地帶，地勢起伏不平，70%漫崗，30%為漫川，土地總面積為31 067 hm2，流域內沒有河流，只有在4月冰雪溶化和雨季才有明顯地表徑流，漫川出現(xiàn)明水，明水沿地勢下流，在坡腳以上出現(xiàn)沖刷，區(qū)域內水土流失面積為18 558 hm2，占總面積的74.1%。水土流失主要以溝蝕和面蝕為主，在漫崗面上發(fā)生面蝕，在崗坡發(fā)生溝蝕。平均黑土層以每年0.2～0.4 cm的速度流失，漫崗及崗坡地黑土層逐漸變薄，肥力降低。

2 水土流失產生原因

根據多年對克山農場水土流失的觀察和總結，產生水土流失的原因主要有自然因素和人為因素兩大類。自然因素主要有氣候、降雨、凍融和風等。人為因素有坡地開荒，植被破壞及不合理的耕作措施等。由于自然災害和人類不合理的經營活動，不僅破壞了生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，而且制約了農業(yè)生產的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的破壞，災害頻繁發(fā)生。

2.1 自然因素

2.1.1 風力因素

克山農場境內設有氣象臺，主要觀察降雨、溫度、風等，根據1957～2000年這44 a的實測資料，在區(qū)域內3～5月份主要以面蝕為主的水土流失，具體說就是以風蝕為主面蝕。表層土體在風力作用下，土壤水分降低，土壤顆粒之間的凝聚力減小，土粒重量減輕，在風力作用下，崗地表土隨風流動，造成流失。

根據克山農場氣象資料顯示，3、4、5月份風速較大，見表1。

表1 1957～2000年克山農場各月平均風速表m/s

從以上資料可以看出3～5月份風速較大，3月、4月、5月最大風速分別為:21.0 m/s;19.3 m/s;20.7 m/s。此時期耕地處于播種到苗期，土地基本處于裸露狀態(tài)，由于耕作表層土，土壤松散，在風力的作用下很容易流失。

2.1.2 降水因素

降水是區(qū)域內水土流失最為重要的因素，土粒在水力的作用下，土壤顆粒被攜帶移動造成水土流失。為此耕地出現(xiàn)溝壑，農業(yè)機械無法作業(yè)，嚴重制約人們生產活動。

根據克山農場氣象資料統(tǒng)計，區(qū)域多年平均降雨量為502.5 mm。月平均降水見下表2。

表2 克山農場歷年各月平均降水量表mm

從以上降水資料可以看出6～9月份降水量較大達到404 mm，占全年降水量的80.4%。此期間降水集中，當降水強度大于土壤入滲強度時，地表出現(xiàn)徑流，表層土在水流作用下移動造成水土流失;當降水強度小于入滲強度時，沒有地表徑流，不會造成水土流失;當土壤達到飽和狀態(tài)時，土壤顆粒之間的凝聚力降低，土粒在水流的作用下出現(xiàn)流失形成沖刷溝。在沖刷溝的溝頭，地表水匯入沖刷溝，由于克山農場地形地勢的原因，常出現(xiàn)跌差，增加了流水能量，使溝頭沖刷破壞嚴重，沖刷溝發(fā)展迅速。另外在土壤水分處于飽和時，如果地表已經沒有徑流時，土壤中水分仍然在土壤孔隙中存在重力水，重力水在沖刷溝溝頭的溝底斷面處滲出，出現(xiàn)流土現(xiàn)象，使沖刷溝逐步發(fā)展。

2.1.3 溫度因素

流域內四季溫差大，凍融交替作用，土體膨脹土粒之間距離增大，土粒之間的凝聚力變小，解凍時土粒變?yōu)樗缮顟B(tài)，抗蝕能力差。

表3 克山農場歷年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫 ℃

根據黑龍江省水保所克山試驗站1998年的調查表明，土壤凍結過程中，水分不斷向凍結區(qū)域移動體積不斷增加，其體積在凍結前和凍結后，體積增加大約9%，由于凍土膨脹，經常出現(xiàn)凍裂。使凍裂平行于沖刷溝，凍裂寬度2～10 cm，深度在1.2 m，在克山農場流域11隊沖刷溝深度4.5 m，溝邊1.2 m處的凍裂深度達2.1 m。沖刷溝邊緣附近1 m以內的裂縫，在春季土體融化時裂縫不能復合，在外力特別是水力作用下土體會剝蝕流失。為此沖刷溝發(fā)展較快，克山農場區(qū)域出現(xiàn)凍融侵蝕普遍存在。

2.2 人為因素

表層黑土是腐殖質長期積累發(fā)育而成的，動物軀體、植物根莖葉等在土體中發(fā)生有機分解，物理和化學變化漫長的積累過程，才形成我們現(xiàn)在耕作的土壤，但是，隨著人類活動范圍的擴大，開荒種植，植被的破壞，不合理的開發(fā)，自然環(huán)境遭到了不同程度的破壞，加速了土壤侵蝕，和諧的自然生態(tài)環(huán)境失去了平衡。

2.2.1 植被的破壞

在1955年以前，克山農場到處是雜草叢生，各種樹木成片，柳樹、樺木、楊樹、松樹、胡枝子、榛柴等隨處可見，地表被覆蓋，避免了水土流失。建場以后，漫崗等土地開墾成耕地，坡地特別是＞5°的坡地也有不同程度的開墾，溝洼水線也開墾種植。原有的原狀土植物根系密布，土壤顆粒被植物根系束縛，抵抗侵蝕能力強，現(xiàn)在開荒種地，土壤結構的改變，植被的破壞，抵抗侵蝕能力降低。

2.2.2 掠奪性種植

建場初期，種地多使用有機肥，土壤有機質含量高達到5.8%左右，土壤肥力，土壤顆粒凝聚力較強，蓄水能力強，糧食產量較高，每年種地之前需要施用有機肥，培肥地力?，F(xiàn)在很少有人再用有機肥，而是基本都在施用化肥，植物秸稈不能還田培肥地力，有機質含量逐漸降低。根據克山農場農業(yè)土壤化驗室提供的數(shù)據表明，現(xiàn)在土壤有機質含量僅為3.8%左右，土壤結構遭到了破壞，土壤顆粒之間的凝聚力降低，土壤逐漸沙化，容易流失。

2.2.3 耕作措施不合理

土地承包部分耕地使用小四輪拖拉機耕作，由于機械功率小，翻、松深度較淺，犁底層上移，耕作層變薄，蓄水能力降低，土壤通透性差，降雨時易出現(xiàn)地表徑流。

2.2.4 順坡耕作

為了防風、故土、蓄水，區(qū)域內已經實現(xiàn)了土地林帶網化，在一定程度上控制了風蝕，但是，由于區(qū)域屬于丘陵漫崗地區(qū)，地塊起伏不平，微地形變化較大，部分地塊有順坡壟作，易產生地表徑流。

3 結論

了解了區(qū)域內水土流失成因，需要增強水保意識，保護好我們賴以生存的土地，采取工程措施、生物措施、農業(yè)措施相結合避免水土流失。

根據克山農場水土流失的成因，結合農場的現(xiàn)狀情況，找出適合本地水土保持的治理措施，盡快的進行水土保持根治，還該區(qū)山清水秀空氣爽。人與自然和諧相處。基本治理水土流失思路是:種植水土保持林防風固土，減少風蝕;攔、蓄、疏導地表水，降低地表徑流造成的危害;培肥地力，秸稈還田，施用有機肥，盡可能少的使用化肥;逐步實現(xiàn)免耕和深松深翻法種植。使用大馬力機械作業(yè)深松深翻，降低犁底層，增大土壤水庫，減小地表徑流，即能保護水土，又能抗旱抗?jié)场?/p>

［1］楊海軍，沈波.東北黑土區(qū)水土流失研究與治理［M］.長春:吉林科學技術出版社，2005.