劉彥輝,楊洪麗,李興華
(1.賓縣水務局,黑龍江賓縣150400;2;黑龍江省水利水電勘測設計研究院,哈爾濱150080)
土地資源歷來是國土之基,施政之本,是農業(yè)賴以存在和發(fā)展的基礎,是不可替代的農業(yè)生產和再生產的條件。在國土資源中占有舉足輕重的地位。黑龍江省作為國家重要的商品糧生產基地,在農業(yè)耕墾指數高,生產活動頻繁的歷史人文背景下,以其特定的自然地理條件促成了我省嚴重的水土流失,直接威脅著土地資源的保護與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。
近年來,隨著經濟建設、資源開發(fā)速度的不斷加快和人口的顯著增長,水土流失日益加劇,已經成為全省生態(tài)環(huán)境惡化、土地退化的標志和經濟社會發(fā)展的主要制約因素?,F就黑龍江省水土流失現狀、演化趨勢加以簡要評述,并基于其發(fā)生發(fā)展特點提出相應的防治策略。
黑龍江省總土地面積為45.46萬km2。其中耕地面積為9.26萬km2,林地面積19.19萬km2,草地面積為7.53萬km2,水域面積為1.57萬km2,其他用地7.90萬km2,本省地處中溫帶大陸性季風氣候區(qū),多年平均降水量為531 mm,年平均氣溫2.4℃。主要農業(yè)自然災害有低溫凍害、風災和洪渾災害。主要土壤有:黑土、黑鈣土、暗棕壤、草甸土、白漿土等。
黑龍江省水土流失以水蝕、風蝕、凍融侵蝕為主要侵蝕類型。水力侵蝕分布較廣,主要分布在東部山地、北部林區(qū)和中部漫川漫崗黑土區(qū);風力侵蝕主要分布在西部干旱半干旱風沙區(qū);凍融侵蝕分布在北部大興安嶺地區(qū)。
根據全國第三次土壤侵蝕遙感調查成果,黑龍江省水土流失面積115 151.47 km2,占總土地面積的25.44%。其中水蝕面積88 912.82 km2,風蝕面積10 167.29 km2,凍融侵蝕面積16 071.36 km2,所占比例分別為 77.2%、8.8%、14.0%。按部頒《土壤侵蝕分類分級標準》劃分:輕度侵蝕79 465.69 km2、中 度 侵 蝕 31 958.19 km2,強 度 侵 蝕3 727.60 km2。
黑龍江省水土流失成因是自然因素和人為因素綜合作用的結果。自然因素主要是:降雨集中,雨強較大。在黑土區(qū)地貌坡緩坡長、受蝕土壤抗沖性能低的基礎條件下,易發(fā)生水力侵蝕。此外,我省具有“十年九春旱”物候特點,春季多風,風蝕危害十分突出。人為因素主要在于:長期以來對生態(tài)環(huán)境采取掠奪性經營方式,重產出輕投入,重建設輕保護,導致森林、草原和農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)退化,加劇了水土流失。
水土流失給黑龍江省帶來了嚴重的危害,表現之一是坡耕地土層變薄,溝壑增多,土地生產力減退,糧食產量下降;表現之二是泥沙淤積江河湖庫,削弱水利工程的效益和功能。表現之三是生態(tài)系統(tǒng)失衡,環(huán)境惡化,水旱風沙災害逐年加劇。
按照黑龍江省三區(qū)劃分公告,全省水土流失治理實行因地制宜、按區(qū)防治的原則,各區(qū)概述如下:
該區(qū)主要分布在大小興安嶺地區(qū)和東部森林石質低山區(qū),區(qū)域總面積27 5660 km,其中水土流失面積47 864 km,土壤侵蝕模數在1 000~5 000 t/km2·a。是我省重要的林業(yè)基地,水土保持工作重點為:加強天然林保護,防止亂砍濫伐,通過退耕還林和利用生態(tài)自我修復能力培育天然林和天然次生林。同時加強侵蝕嚴重地區(qū)的水土保持綜合治理。
該區(qū)主要分布在我省西部風沙區(qū)、漫川漫崗區(qū)和三江平原的西部及南部,區(qū)域總面積169 800 km2,其中水土流失面積46 924 km2。土壤侵蝕模數2 500~8 000 t/km2·a。該區(qū)地處農林交錯帶,地勢復雜多變,水土流失十分分嚴重。水土保持工作重點為:
在中部漫川漫崗區(qū),實施以保護黑土地為重點的小流域綜合治理工程,建立起林草措施、工程措施、耕作措施相結合的綜合防護體系。
在西部風沙區(qū),采取人工種植、封禁保護、控制放牧等措施,實施以提高植被覆蓋為重點的植被恢復工程;
在東部三江平原區(qū)實施以防洪除澇和保護、恢復濕地為重點的生態(tài)建設??刂扑亮魇?,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境。
該區(qū)主要分布在我省的雞西、雙鴨山、七臺河市、鶴崗市四大煤礦區(qū),區(qū)域總面積9 171 km2,其中水土流失面積3 726 km2,工程侵蝕較為突出。水土保持工作重點為:突出水土保持監(jiān)督管理工作,防止新的人為水土流失產生。同時對已破壞部位加強治理。
為及時掌握水土流失消長態(tài)勢和生態(tài)環(huán)境建設成果,黑龍江省水保所在水利部統(tǒng)一部署下,分別對于1995年和2000年的水土流失情勢開展了第二次、第三次土壤侵蝕遙感調查工作。此項調查借助衛(wèi)星影象、土地利用、地形地貌等背景資料的數字化成果,綜合分析土壤侵蝕與影響要素間的制約關系,采用地理信息系統(tǒng)(GIS)—全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)集成的遙感解譯平臺,進行土壤侵蝕解譯判讀。創(chuàng)建生成了《土壤侵蝕本底值地理信息數據庫》、《侵蝕背景因子地理信息數據庫》,并運用GIS空間分析技術,對解譯時段的水土流失時空演變規(guī)律進行了系統(tǒng)分析。
兩次土壤侵蝕遙感調查成果顯示,1995~2000年5 a間,全省新增侵蝕面積3 172.77 km2,增幅1.38個百分點:其中水力侵蝕新增面積2 373.93 km2,變化幅度為2.7%;風力侵蝕新增面積1260.94km2,變化幅度為14.16%。
各水土保持分區(qū)侵蝕面積變化量為:
新增水土流失面積1 464.5 km。增長幅度為3.1%。變化趨勢為:輕度侵蝕減少2 096.6 km2;中度侵蝕增加3 238.0 km2;強度侵蝕增加395.5 km2。
新增水土流失面積2 038.9 km2。增長幅度為4.5%。變化趨勢為:輕度侵蝕增加4 303.1 km2;中強度侵蝕分別減少2 976.4 km2、259.0 km2。
新增水土流失面積132.2 km2。增長幅度為3.2%。變化趨勢為:輕度侵蝕減少283.3 km2;中度侵蝕增加423.7 km2;強度侵蝕減少8.2 km2。
各區(qū)變化的共性特征是水土流失面積變化與強度變化密切相關,同步消長。
概而言之,全省侵蝕區(qū)域變化特征為:水力侵蝕和凍融侵蝕基本不變,風蝕線在原有基礎上略有東移。各類型區(qū)內縣際變化較大,按土壤侵蝕面積占行政區(qū)土地總面積比例考查,依次劃分為:
土壤侵蝕面積>50%的“重度侵蝕縣”有:克山縣、拜泉縣等12個縣市,主要分布于大小興安嶺丘陵臺地區(qū),墾殖指數高,坡耕地面積大,以及東部山區(qū)工礦密集、人為侵蝕嚴重的市縣。
土壤侵蝕面積在30%~50%的“次重度侵蝕縣”有鶴崗市、克東縣等21個縣市,主要分布北部、東部森林石質山地,其地貌特點為低山丘陵,切割較深,農林交錯;
土壤侵蝕面積在20%~30%的“中度侵蝕縣”有嫩江縣、嘉蔭縣等18個縣市,主要分布于北部大小興安嶺余脈、西部松嫩平原向臺區(qū)過渡地帶。
土壤侵蝕面積在20%以下的“輕度侵蝕縣”有塔河縣、呼瑪縣等27個縣市。主要分布于大小興安嶺深部及其向松嫩平原和三江平原延伸地帶。
第三次遙感普查的統(tǒng)計的結果顯示,黑龍江省的土壤侵蝕面積有增大、侵蝕強度有加重的趨勢。
導致黑龍江省水土流失面積增加的主要原因是植被萎縮,坡耕地面積劇增。九十年代中期,受外部宏觀環(huán)境影響,林區(qū)經濟危困,毀林開荒面積急劇增加。這一現象在95~98年間達到高潮,為印證這一結論,在地理信息系統(tǒng)環(huán)境下,對中科遙感所提供的2000年和1995年土地利用圖層進行疊置分析和統(tǒng)計,結果顯示:1995~2000年間,土地結構變化影響生態(tài)環(huán)境的積極因素有退耕還林、退耕還草、封禁治理、荒山造林、坡改水田。破壞生態(tài)環(huán)境的消極因素有林區(qū)開墾、草原開墾、林木過伐、草被過牧導致植被退化。
據統(tǒng)計,1995~2000年間,林地面積減少9 860.81 km2,其中林地改為旱田面積達7 523.18 km2,林地改為其它面積2 337.64 km2。計入新增林地面積3 020.56 km2,林地凈減少面積為6 840.25 km2。
而另一方面,生態(tài)環(huán)境建設工作知難而進,成效顯著,1995~2000年間,營造水保林和種草面積達3 964 km2。使水土流失的惡化發(fā)展趨勢得到了一定遏制。
2002年10月,在松遼委《東北黑土區(qū)土壤侵蝕潛在危險程度研究》項目的技術框架下,我們采用典型調查和土壤剖面對比法,借助于微機環(huán)境地理理信息系統(tǒng)平臺,對全省土壤侵蝕潛在危險程度進行了科學分級,其結果顯示:黑龍江省3~5°坡耕地,黑土層厚度在17.6~23.5 cm,侵蝕速率為1.24~1.29 mm/a;抗蝕年限為 58~108 a;5°~8°坡耕地,黑土層厚度在12.6~15.1 cm,侵蝕速率為2.12~2.41 mm/a;抗蝕年限為11~33 a:按此侵蝕速率納入GIS數據庫推算,全省現有耕地面積13.37萬km2,其中2.27萬km2耕地黑土層將在100~200 a內剝蝕殆盡。3.05萬km2耕地黑土層將在50~100 a內剝蝕殆盡,5 585 km2耕地黑土層將在50 a內剝蝕殆盡。
上述數據尚基于現有的侵蝕狀況所得到的靜態(tài)分析結論,隨著土地深度開發(fā)和農業(yè)生產規(guī)模的逐步擴大,對這一演變趨勢的預期值還將大大縮短,因此,鑒于黑土的不可再生性和黑土資源的稀缺性,必須充分預見這一侵蝕形勢的災害性后果。采取必要手段,遏制水土流失的惡化升級。
綜上所述,黑龍江省現有水土流失面積115 151.47萬km2,占總土地面積的25.4%。輕度侵蝕為7.9萬km2、中度侵蝕3.3萬km2,強度侵蝕0.3萬km2。其中坡耕地水土流失面積5.7萬km2,占耕地總面積的42.4%。全省危險以上型面積占水土流失總面積的52.7%,這一組數字不容置疑地把我省從農業(yè)大省和資源大省的傳統(tǒng)定位又推向的侵蝕大省的嚴酷境地。面對黑土層加速變薄和逐漸消失的嚴峻現實,全面加快我省水土保持綜合治理進度已成燃眉之急。
資金投入是水土保持生態(tài)建設的先決條件,針對當前水土流失治理經費短缺,治理進度嚴重滯后的現實問題,建議各級政府增加投入,采取積極扶持政策,多渠道,多層次籌措資金。保障水土保持防治措施的順利實施。
科技支持是水土保持生態(tài)建設的重要保障,有利于提高綜合防護體系的功能效益水平,各級水土保持生產管理部門,應與相關科研院所,大專院校建立廣泛的業(yè)務合作關系,積極開展水土保持實用技術的研究、示范及推廣應用工作,把水土保持監(jiān)測和水土保持科研成果廣泛應用到規(guī)劃、可研、初設和生產實踐中,提高宏觀決策和治理水平,真正做到治理方向和目標明確,措施配置科學,防護體系完備,治理成果效益顯著。
隨著全球荒漠化演進形勢的日益迫近,我省以松嫩地為中心的風沙源地逐年東進,已沙化的土地面積達到5 960 km2,潛地沙化土地面積3 340 km2,發(fā)展中的沙化土地面積達2 620 km2。目前,嫩江沙地還在以每年100 km2的速度向東擴展,嚴重危及中、東部農業(yè)經濟區(qū)的生態(tài)安全。建議盡快啟動以防沙治沙為目標,集植被修復、抗旱耕作和水利調節(jié)等多種技術手段為一體的西部風沙防護體系,配合風沙區(qū)休耕、輪牧,培肥改土等草原改良措施,緩解風蝕災害對中東部生態(tài)環(huán)境的巨大威脅。
近些年來,我省大河缺水,小河干涸,降水急來急走,洪澇、旱災頻發(fā),對農業(yè)生產的危害不斷加劇,現已成為我省農業(yè)發(fā)展的主要障礙??茖W實踐證明:提高林木覆蓋是改善水源地和江河水文狀況的根本措施,在一個小流域內林木植被覆蓋達40%,較無林流域削減暴雨洪峰70%以上。增加常水流量4倍以上。
水土保持生態(tài)建設應充分發(fā)揮其涵養(yǎng)水源、調節(jié)水份循環(huán)的生態(tài)功能,通過江河上游水源地植被建設、中下游工程攔蓄、水土保護防護林系及保土耕作措施的優(yōu)化配置,改善水資源環(huán)境,緩解干旱問題對農業(yè)生產的困擾。
水土保持工程項目的法人責任制、監(jiān)理制、招投標制是新形勢下水利建設對水土保持行業(yè)的客觀要求,也是水土保持項目納入國家基本建設程序的必要途徑,建議在疏通投資渠道,滿足經費需求的基礎上,綜合運用經濟扶持、政策引導和技術服務等多種手段,盡快實現水土保持工程項目的“三制”管理。確保水土保持建設任務和目標的實現。
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