松嫩平原水土資源生態(tài)狀況與建設(shè)國家糧食安全生產(chǎn)基地的措施

戴春勝，林 明，龍志遠，李基明

(1．黑龍江水利水電勘測設(shè)計研究院，黑龍江 哈爾濱 150050;2．黑龍江環(huán)境監(jiān)測中心站，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 松嫩平原地理位置、主要經(jīng)濟環(huán)境與水土資源生態(tài)狀況

1.1 地理位置、主要經(jīng)濟環(huán)境

松嫩平原位于黑龍江省的西部，大興安嶺以東、西南與內(nèi)蒙古自治區(qū)呼盟、吉林省的白城與松源市為鄰。省內(nèi)小興安嶺以西與南，南至松花江干流分水嶺。行政區(qū)域包括黑龍江省的齊齊哈爾、大慶與綏化3個地級市的全境，哈爾濱市的呼蘭、巴彥、賓縣、阿城與雙城市。土地面積 11．39萬km2，占全省土地總面積25．6%。

2012年松嫩平原主要農(nóng)作物播種面積占全省的39．67%，糧食總產(chǎn)量占全省45%，全區(qū)人口1757．5萬人，占全省總?cè)丝诘?5．75%;工業(yè)總產(chǎn)值占全省的50．31%，是全省、全國石油、石化工業(yè)集中分布區(qū)與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地。是全省水土資源受工業(yè)生產(chǎn)排放3廢(水、氣、渣)與城鎮(zhèn)居民生活垃圾重點污染生態(tài)脆弱的區(qū)域。

1.2 水土資源生態(tài)狀況

1.2.1 水資源量

(1)研究區(qū)內(nèi)水資源量

根據(jù)2003—2013年黑龍江省年鑒2002—2012年資料:哈爾濱、齊齊哈爾、大慶與綏化等4個市年平均地表水資源量51．04億m3，其中最低為大慶市只有4．03億m3，最高為哈爾濱市(包括研究區(qū)外的縣)為143．64億m3。全區(qū)年平均地下水資源量25．56億 m3，最多為哈爾濱(38．69億 m3)，最小是大慶市(16．86億m3)

(2)過境水資源量

研究區(qū)可利用的過境水資源豐富，嫩江干流由北向南，松花江干流由西向東流經(jīng)研究區(qū)。嫩江干流多年平均徑流量228億m3，其下游的富拉爾基多年平均徑流量166億m3，多年平均流量682m3/s，年均最大流量 1580m3/s，年均最小流量僅158m3/s，其中6—8月占全年徑流量的80%。

松花江干流多年平均徑流量733億m3，其中哈爾濱站(松嫩平原區(qū))多年平均徑流量385億m3，占松花江總徑流量的52．5%，年均最大流量2680億m3/s，年均最小流量只有387m3/s。

1.2.2 水資源水質(zhì)研究

研究區(qū)水資源水質(zhì)研究包括環(huán)境地面水質(zhì)與農(nóng)田灌溉土壤改良兩部分。

(1)環(huán)境地面水質(zhì)研究

環(huán)境地面水水質(zhì)研究點較多，時間也較長，其中2011與2012年近期的研究成果，包括過境水的嫩干支流加格達奇、拉哈與松干的朱順屯與大頂子山及嫩江水經(jīng)過北部引嫩總干渠引入的大慶、紅旗泡兩個水庫，以及區(qū)內(nèi)的安肇新河和肇蘭新河所屬的中內(nèi)泡、青肯泡滯洪區(qū)和安肇新河古恰泄水閘水質(zhì)的研究成果。以過境兩個干流水質(zhì)最好，沒有出現(xiàn)V類的水體，尤以嫩干支流的加格達奇水質(zhì)最好。均為I-II類水體，嫩江水通過北部引嫩總干渠引入的水庫，水質(zhì)不如嫩干、松干好，但仍為優(yōu)質(zhì)可供人畜飲用與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之用。水質(zhì)最差的安肇新河與肇蘭新河的滯洪區(qū)，其中I、II類水體僅占75．99%，V-VI類劣質(zhì)水占10．34%，但引入嫩江水后，水的環(huán)境均有不同程度的改善

(2)農(nóng)田灌溉土壤改良水質(zhì)研究

北部引嫩擴建后，增加的水量，主要用于農(nóng)田灌溉與改善生態(tài)用水的需要，其研究成果與環(huán)境地面水質(zhì)有相似的趨勢，以3個引嫩江水質(zhì)最好，安肇新河與肇蘭新河所屬滯洪區(qū)水質(zhì)最差，但有不同程度的改善。

1.2.3 土壤資源

(1)土壤資源與利用

松嫩平原除3．7萬hm2石質(zhì)土，已無生產(chǎn)利用價值外，其他各類土壤均有一定的自然肥力和土層。適于因土制宜發(fā)展農(nóng)、林、牧、副業(yè)之用。黑土、暗棕壤、白漿土類分布在低山丘陵漫崗，坡質(zhì)在3。以上，總面積610．67萬hm2，占松嫩平原土壤總面積的43．12%，是我國典型黑土集中分布區(qū)，面積黑土339．07萬hm2，占坡耕地土壤總面積的55．53%。開墾最早，墾殖率最高的土壤，水土流失嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境急待治理的土壤，暗棕壤與崗地白漿土宜林與發(fā)展多種經(jīng)營。

黑鈣土、風(fēng)砂土:分布在高平原與浸灘較高處，總面積275．06萬hm2，占松嫩平原土壤總面積的32．16%。普遍存在風(fēng)蝕危害，其中黑鈣土已開墾種植旱田作物，是發(fā)展灌溉的主要土壤，區(qū)內(nèi)農(nóng)田防護林已形成500×500m林網(wǎng)。風(fēng)砂土大部分種植旱田作物，是區(qū)內(nèi)低產(chǎn)土壤，適于小雜糧如綠豆、紅豆以及花生、芝麻、瓜類生長。宜林種草防止土壤沙化面積擴大。

草甸土、沖積土類面積423．95萬hm2，占松嫩平原土壤面積的30．27%。土壤自然肥力較高但土壤有效肥力效低，是主要牧業(yè)用地與農(nóng)田地交錯分布區(qū)。普遍存在風(fēng)蝕與洪澇干旱、鹽漬的威脅。

沼澤土與泥炭土類面積51．59萬hm2，占總土壤面積3．66%，分布在地形低洼，常年或季節(jié)積水區(qū)。宜發(fā)展蘆葦、漁業(yè)等副業(yè)之用。

鹽土、堿土類:面積24．35萬hm2，占土壤總面積的1．74%。這兩類土壤與石灰性草甸土、草甸黑鈣土呈復(fù)區(qū)分布在低平原河漫灘或一級階地邊緣的河漫灘。

(2)土壤環(huán)境背景值調(diào)查研究

根據(jù)松嫩平原黑土、暗棕壤、草甸土、草甸沼澤土、鹽堿土、砂土與黑鈣土等7類土壤205-192個土樣，0-120cm(包括0-20、20-100與100-120cm3個土層)Cu、pb、Zn、cd、Cr、Ni、Hg 與 As等八個元素土壤環(huán)境背景值平均值分別是:Cu16．09ppm;pb19．56ppm;Zn45．94ppm;cd0．099ppm;cr36．9ppm;Ni21．49ppm;Hg0．024ppm;As8．05ppm。按7 個土類土壤環(huán)境背景值平均值:黑土類23．71ppm列第一位;黑鈣土類 21．96ppm，列第二位;暗棕壤類21．15ppm，列第三位;草甸土類19．10ppm，列第四位;鹽堿土類17．04ppm，列第五位;沼澤土類14．65ppm，列第六位，砂土類12．03ppm列第七位。

1.3 水土資源生態(tài)問題

1.3.1 水資源

(1)洪澇災(zāi)

建國后洪澇災(zāi)害損失最大是1998年與2013年。其中1998年受災(zāi)面積139．5萬hm2，經(jīng)濟損失51．68億元。區(qū)內(nèi)濱洲與通讓兩條鐵路與油井被淹直接經(jīng)濟損失72．3億元。2013年洪澇災(zāi)害也很大，僅齊齊哈爾市全市農(nóng)作物受淹面積63．94萬hm2，成災(zāi)面積30．67萬hm2，經(jīng)濟損失達32億元。

(2)旱災(zāi)

旱災(zāi)影響面廣，僅1996—2001年的6年累計成災(zāi)面積479．1萬hm2，累計直接損失86．24億元。特別是1999—2001年連續(xù)發(fā)生干旱，3年平均降雨317．1mm，區(qū)內(nèi)河流斷流，泡沼干涸，成災(zāi)面積1999—2001年占6年的65．5%，直接經(jīng)濟損失3億元。占6年的85．6%。

1.3.2 土壤資源

(1)土壤肥力

土壤肥力下降，開墾后，長期用養(yǎng)失調(diào)，土壤有機質(zhì)含量黑土由開墾初期8．12%下降到3—5%。風(fēng)沙土由3—5%下降到1—2%，其他幾類亦有類似的下降趨勢。

(2)土壤鹽堿

土壤鹽土與堿土面積1．93萬hm2，但鹽化堿化土壤與受鹽漬化威脅面積較大，總面積共約634．23萬hm2。在干旱半干旱區(qū)發(fā)展灌溉成功與否，在于能否防治土壤鹽漬化。

1.3.3 水土流失與水土資源污染

水土流失包括水蝕(水土流失)與風(fēng)蝕兩部分。以黑土為主低山、丘陵、崗地分布土壤類型面積約615．46萬hm2，均存在水土流失，黑鈣土、風(fēng)砂土以及部分草甸土普遍存在風(fēng)蝕，成為本地區(qū)的主要自然災(zāi)害之一，尤其是70年代由于亂砍濫伐，任意開荒、過渡放牧，嚴(yán)重破壞地表植被，生態(tài)平衡遭到破壞。

松嫩平原水土資源污染，來自工業(yè)生產(chǎn)排放的三廢(水、氣、渣)與農(nóng)田施用的化學(xué)肥料，農(nóng)田地膜與農(nóng)藥。

2 利用與保護水土資源生態(tài)與建設(shè)國家糧食安全生產(chǎn)基地的措施

2.1 將利用與保護水土資源生態(tài)列入生態(tài)建設(shè)規(guī)劃與實施

2000年黑龍江省列為國家生態(tài)示范省后，在省政府領(lǐng)導(dǎo)下，于2004年先后完成提出了省、市、縣3級生態(tài)建設(shè)規(guī)劃，并進入實施階段;2007年包括松嫩平原全省千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃，為此，應(yīng)將利用與保護水土資源生態(tài)建設(shè)列入規(guī)劃并加以實施。

2.2 水土保持

松嫩平原除低平原分布的沼澤土、鹽堿土和沼澤草甸土面積約100萬hm2外，均需采取水土保持的措施。

2.2.1 拜泉縣水土保持的經(jīng)驗

拜泉縣處于丘陵漫崗典型黑土區(qū)，水土保持經(jīng)驗很多，最主要有兩點:(1)縣政府堅強領(lǐng)導(dǎo)，從80年代初開始了大規(guī)模的不間斷的治山治水活動，并探索出符合拜泉實際，科學(xué)的重整山河的措施，1986年制定和實施生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。領(lǐng)導(dǎo)雖經(jīng)變動，但治理水土流失規(guī)劃不間斷，在實施中不斷完善。(2)有一套符合拜泉實際完善的技術(shù)措施，創(chuàng)造的十子登科法、十項配套組裝技術(shù)、六種生態(tài)農(nóng)業(yè)范式，32字令等拜泉經(jīng)驗推介全國。

在治理技術(shù)措施方面，根據(jù)地形地貌，將全縣劃分四區(qū)分區(qū)治理;(1)丘陵區(qū)溝坡從上到下，布三道防線，即坡頂裁松戴帽，林緣與耕地接壤處開挖截流溝，控制坡水下山;坡面等距造農(nóng)防林等高壟作修梯田，蓄水保墑;溝道溝頭修跌水、溝底修谷坊，溝岸削坡植樹，育林育草，順?biāo)Ｍ?(2)漫川漫崗坡耕地調(diào)整壟向，修坡式或水平梯田，種植物防沖帶，保水固土;(3)平原區(qū)林網(wǎng)格田，營造500×500m農(nóng)防林;(4)低洼易澇區(qū)以稻治澇及資源保護開發(fā)于一體，融綠色食品生產(chǎn)旅游觀光于一身，充溢著生態(tài)經(jīng)濟區(qū)建設(shè)的獨特魅力。

2.2.2 風(fēng)蝕區(qū)

松嫩平原高低平原與河漫灘較高區(qū)為風(fēng)蝕危害區(qū)。安達市的文化與老虎崗鄉(xiāng)從50年末開始營造農(nóng)田防護林，網(wǎng)格均為500×500m，在松嫩平原進行了推廣應(yīng)用;風(fēng)砂土集中分布風(fēng)蝕嚴(yán)重區(qū)已成片造林，草原經(jīng)禁牧7年后，草原風(fēng)蝕有較大的減輕，畝產(chǎn)干草量已由禁牧前畝產(chǎn)干草不足50kg，目前已提高到150km。

2.3 培肥改土

松嫩平原市縣農(nóng)民隨著土地使用權(quán)的變化培肥改土有很大的改變，在農(nóng)民個體經(jīng)營期，土壤被開荒種植作物3—5年，一般靠土壤自然肥力，養(yǎng)地的豆科植物占20%以上;土地由生產(chǎn)隊集體經(jīng)營后，有積肥的專業(yè)隊，在大中城市近郊的縣，還有專業(yè)積肥隊在城市常年積肥，這個時期普遍施用農(nóng)家有機肥，并用畜力耕種。80年代土地承包給農(nóng)戶后，積肥專業(yè)隊解散了，化肥逐年增加，由小四輪替代畜力，耕翻深度只有10-12cm，土壤犁底上移并增厚，土壤物理性狀變劣，降低了土壤保水保肥與供水供肥及抗御水旱災(zāi)害的能力。

2.3.1 增加養(yǎng)地作物大豆種植的比例

2.3.2 測土配方施肥

從2005年開始到2010年，松嫩平原的縣市，先后開展了耕地土壤受國家補貼的測土配方施肥項目，凡經(jīng)測土配方施肥與供肥的農(nóng)戶，均提高了肥料的利用率，減少了施肥的盲目性，從而減少了化肥對水土資源的污染，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

2.3.3 秸稈還田提高土壤有機質(zhì)

目前處于個別縣市的試驗階段，一些實際問題需要研究解決。

2.3.4 深耕改土

現(xiàn)代農(nóng)機合作社的建立，不僅經(jīng)營土地集中，也為深耕改土創(chuàng)造了條件。

2.4 防治土壤鹽堿

松嫩平原與引嫩工程區(qū)域是全國蘇打鹽堿土集中分布區(qū)，北部引嫩工程總干渠從1976年9月竣工開始引水到2013年，累計引水量約150億m3，歷經(jīng)38年，沒有發(fā)生大面積的土壤鹽堿，主要措施:

(1)排水，用暗管從大慶與紅旗泡水庫全年不間斷的引水;實際起到了排水的作用。而農(nóng)田灌溉在灌區(qū)設(shè)計時，采取以排定灌，把排水放在首位。在排水過程中，將溶在水中的鹽分排出。

(2)引水總干渠在工程設(shè)計施工時，渠道水面平行或低于地面，減少渠道水的側(cè)滲。

(3)總干渠道在非引水期(10月20日一次年4月20日)渠道放空，不存水。

(4)引水總干渠堤外造林，利用生物排水，據(jù)調(diào)查以引水總干渠為中心，地下水影響范圍約300-500m，較引水前提高0．5-1．0m，地下水的礦化度較引水前下降0．5-1．0g/L。改善了生態(tài)環(huán)境。

(5)其他如農(nóng)業(yè)措施也有一定的鹽堿化土的改良效果。

3 結(jié)論

3.1 水土資源生態(tài)明顯改善

松嫩平原水土資源豐富，雨熱同季，建設(shè)成國家安全生產(chǎn)基地，具有獨特的基礎(chǔ);通過對7類土壤環(huán)境背景值調(diào)查成果說明，基本上保持自然環(huán)境狀態(tài)，為國家發(fā)展無公害、綠色、有機食品生產(chǎn)提供了好的生態(tài)環(huán)境條件。

松花江經(jīng)過國家投入1200億元治理，松花江水質(zhì)哈爾濱段已達國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，魚類由70年代34種，到2012年已達到70余種，且多年絕跡的名貴魚種亦有出現(xiàn)。

大慶石化企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水經(jīng)廠內(nèi)循環(huán)利用達標(biāo)排放與城鎮(zhèn)生活污水處理達標(biāo)排放泄入鹽堿地。由于改善了生態(tài)環(huán)境，蘆葦、魚類等水生物已有生長繁殖。但對中小企業(yè)“三廢”排放與中小城鎮(zhèn)生活污水排放要加強監(jiān)管。

3.2 加大水利工程的投入

松嫩平原嫩江干流堤防基本上沒有達到規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，中小河流堤防大多只有5年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，嫩干、松干現(xiàn)有堤防達標(biāo)率不足44%與26%。大多數(shù)支流沒有建設(shè)防洪控制性工程。因此，洪水調(diào)控能力低，只能通過耗費巨大的人力、物力、財力臨時加高加固堤防防御洪水;齊齊哈爾市澇區(qū)普遍存在有干無支，排水溝道不成體系。其中3年一遇僅占有設(shè)計除澇面積的35．6%。水土流失的治理以及水旱田灌溉等均需大量的資金投入。

［1］龍顯助等，引排工程環(huán)境效應(yīng)與治理旱澇堿污災(zāi)害對策研究，中國科技出版社，2003(05)．

［2］武龍甫，東北黑土區(qū)水土流失綜合防治試點工程研究與探求，中國水利，2007(01)．

［3］黑龍江省2013年統(tǒng)計年鑒，中國統(tǒng)計出版社，2013(08)．

［4］侯百君 社會責(zé)任與抗御洪災(zāi)，水利天地，2014(01)．

［5］周寧，拜泉縣水土保持生態(tài)文明建設(shè)經(jīng)驗與成果，水利天地，2014(02)．