摘 要 吉林省黑土區(qū)是我國糧食作物主產(chǎn)區(qū),保障著國家糧食安全。近年來,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和土地資源利用的加速,吉林省土地資源保護(hù)已成為一個(gè)緊迫的問題。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,維護(hù)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),同時(shí)給類似農(nóng)業(yè)區(qū)域的土地資源管理提供參考,通過對(duì)吉林省黑土區(qū)的土壤特性、地形地貌和水土流失情況進(jìn)行深入分析,揭示不同生態(tài)區(qū)的保護(hù)重點(diǎn)和需求。針對(duì)東部山區(qū)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)和西部生態(tài)退化區(qū)基本情況,結(jié)合各區(qū)域的自然生態(tài)特點(diǎn),提出了相應(yīng)的保護(hù)重點(diǎn)和治理措施。
關(guān)鍵詞 黑土區(qū);土地資源保護(hù);可持續(xù)農(nóng)業(yè);吉林省
中圖分類號(hào):F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.005
黑土地是指表層土壤富含黑色或暗黑色腐殖質(zhì)的土壤,其性狀優(yōu)良、肥力高、適宜農(nóng)耕。東北黑土地是全球僅有的四大最適宜耕作的黑土帶之一,該地區(qū)的糧食產(chǎn)量約占全國糧食總產(chǎn)量的1/4,出口的商品糧占全國商品糧總量的1/3。在我國的糧食安全和生態(tài)安全保障體系中,東北黑土地具有重要地位。
隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,土地資源的合理利用和科學(xué)保護(hù)成為當(dāng)務(wù)之急。吉林省位于我國東北部,黑土面積約110萬hm2,黑土耕地約83.2萬hm2,占全省耕地面積的15.6%,黑土區(qū)糧食產(chǎn)量占全省糧食產(chǎn)量的50%以上,人均耕地0.20 hm2,是全國平均水平的2倍多,與世界平均水平大致相當(dāng),被公認(rèn)為我國重要的糧食生產(chǎn)基地之一,其擁有的豐富而獨(dú)特的土地資源在保障國家糧食安全和促進(jìn)生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要作用[1]。然而,由于長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)活動(dòng)和不當(dāng)土地管理,珍貴的黑土資源面臨著日益嚴(yán)峻的退化和侵蝕問題[2]。因此,如何有效地實(shí)施土地保護(hù)措施,不僅是實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵,也是維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的必要條件。
深入分析吉林省黑土區(qū)的土壤特性、地形地貌及水土流失情況,以明確各區(qū)域在土地保護(hù)方面的特定需求和關(guān)注重點(diǎn)。從“區(qū)域特點(diǎn)與保護(hù)重點(diǎn)”出發(fā),對(duì)吉林省東部山區(qū)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)和西部生態(tài)退化區(qū)的土地資源狀況進(jìn)行了詳細(xì)分析。強(qiáng)調(diào)了東部山區(qū)丘陵和山地地形帶來的水土流失問題,同時(shí)關(guān)注了中部糧食主產(chǎn)區(qū)的土地肥力維護(hù)及西部生態(tài)退化區(qū)的土壤鹽堿化等問題[3]。針對(duì)以上問題,提出了一系列具體的土地保護(hù)策略,旨在為吉林省的土地資源管理和保護(hù)提供科學(xué)合理的建議。
通過深入分析和對(duì)策建議,期望為實(shí)現(xiàn)吉林省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn),并為相似農(nóng)業(yè)區(qū)域提供可借鑒的土地資源管理和保護(hù)策略,助力吉林省黑土區(qū)域的土壤保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,為未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全做出貢獻(xiàn)。
1 吉林省概況
吉林省擁有豐富的黑土資源,地處享譽(yù)世界的“黃金玉米帶”和“黃金水稻帶”[4]。省內(nèi)地勢(shì)東南高、西北低,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均日照時(shí)間2 260~3 000 h,年均降水量400~600 mm,無霜期100~160 d。
東部地區(qū)主要土壤類型為暗棕壤、白漿土等,中部地區(qū)主要為黑土、黑鈣土、白漿土等,西部地區(qū)主要為草甸土、風(fēng)沙土、黑鈣土等,表1為不同生態(tài)區(qū)土壤速效養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)表。
吉林省現(xiàn)轄8個(gè)地級(jí)市、1個(gè)自治州,分別為長(zhǎng)春市、吉林市、四平市、遼源市、通化市、白山市、白城市和松原市,以及延邊州?;诘匦?、氣候和植被等特征的差異,這些地區(qū)被劃分為東部山區(qū)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)和西部生態(tài)退化區(qū)三大特定區(qū)域,各區(qū)域自然生態(tài)特點(diǎn)的不同決定了相應(yīng)的保護(hù)重點(diǎn)[5]。東部山區(qū)包括延邊州、白山市、吉林市的蛟河和樺甸兩縣,以及通化市除梅河口市以外的地區(qū)。中部糧食主產(chǎn)區(qū)包括長(zhǎng)春市、遼源市、松原市的扶余市、通化市的梅河口市,吉林市除蛟河和樺甸兩縣以外的地區(qū),以及四平市除雙遼市以外的地區(qū)。西部生態(tài)退化區(qū)包括白城市、四平市的雙遼市及松原市除扶余市以外的地區(qū)。東、中、西部地區(qū)分別包含20個(gè)、18個(gè)和10個(gè)縣級(jí)行政單位。在制訂保護(hù)策略時(shí),需要充分考慮土壤的特性、地形地貌和植被狀況,以實(shí)現(xiàn)最大程度的土地資源保護(hù)。
2 不同區(qū)域土壤保護(hù)利用對(duì)策
2.1 東部山區(qū)
吉林省東部山區(qū)地勢(shì)較高,地形多為丘陵和山地,地勢(shì)起伏較大,表層土較薄,植被特點(diǎn)和地理位置對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和區(qū)域土層厚度的分布產(chǎn)生重要影響[6]。由表1可知,吉林省東部山區(qū)土壤速效養(yǎng)分含量高于西部生態(tài)退化區(qū),可能是由于豐富的植被提供了大量有機(jī)化合物,這些植物殘?bào)w在微生物作用下分解,引起激發(fā)效應(yīng),在土壤中形成大量腐殖質(zhì)。同時(shí),該地區(qū)相對(duì)較低的溫度和高濕度有利于有機(jī)質(zhì)的積累,促進(jìn)了腐殖質(zhì)的形成。然而,地形條件是造成區(qū)域土壤侵蝕的重要原因之一。當(dāng)徑流沿坡向流下時(shí),表層土壤易被地表徑流沖刷裹挾運(yùn)移,特別是在暴雨和融雪期間[7]。此外,由于坡度影響,地區(qū)的表土層普遍較薄,脆弱的土層結(jié)構(gòu)使得土壤更易受到侵蝕,從而影響土壤的質(zhì)量和生產(chǎn)力,吉林省東部山區(qū)接近50%的耕地耕作層厚度不足20 cm且坡耕地占比較大,加之土壤質(zhì)地偏砂,更易受到侵蝕,圖1為東部山區(qū)土壤剖面圖[8]。
加強(qiáng)表土保護(hù)是保護(hù)東部山區(qū)黑土資源的重中之重,由于表層土壤含有豐富的營(yíng)養(yǎng)和腐殖質(zhì),保護(hù)表土對(duì)于維持土壤肥力和防止土壤侵蝕至關(guān)重要[9]。鑒于此,提出了一系列保護(hù)策略,旨在減緩水土流失的速度并改善土壤質(zhì)量。1)加強(qiáng)坡耕地的整治。由于坡耕地易受到侵蝕,合理的整治可以有效減緩?fù)寥狼治g速度,進(jìn)而保持土地的持續(xù)利用能力。具體措施包括植被覆蓋、梯田建設(shè)、水土保持工程等,不僅有助于保護(hù)土壤,還能改善地表水流模式,減少水土流失[10]。2)加強(qiáng)侵蝕溝的治理。侵蝕溝的存在加劇了土壤流失,影響了水資源的質(zhì)量和可利用性。通過建設(shè)攔沙壩、植被恢復(fù)和溝道穩(wěn)定化工程等措施,并配合土壤培肥進(jìn)行侵蝕溝復(fù)墾,可以有效控制侵蝕溝的擴(kuò)張,增加可耕地面積[11]。
重點(diǎn)保護(hù)耕地和林地也是緩解東部山區(qū)水土流失問題的關(guān)鍵策略??梢酝ㄟ^采取輪作、覆蓋作物等方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)耕地的保護(hù)[12]。同時(shí),保護(hù)林地對(duì)于維護(hù)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。樹木和其他植被可以通過根系固土和提供地表覆蓋來減輕水土流失對(duì)土地的破壞。此外,保護(hù)林地有助于維持生物多樣性,提高生態(tài)系統(tǒng)的整體健康水平。
2.2 中部糧食主產(chǎn)區(qū)
吉林省中部糧食主產(chǎn)區(qū)是東北糧食生產(chǎn)的重要區(qū)域。該區(qū)域擁有廣闊而肥沃的耕地,土壤類型多樣,以壤土為主,其表土層質(zhì)地從砂質(zhì)壤土到砂質(zhì)黏土不等,形成了豐富多變的土壤環(huán)境。區(qū)域土壤特點(diǎn)主要表現(xiàn)在土層厚度和有機(jī)質(zhì)含量方面[13]。由圖2可知,該地區(qū)的土層相對(duì)較厚,在深層土壤中(犁底層),有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高,這一特點(diǎn)與東部山區(qū)的土壤明顯不同。盡管深層土壤中的有機(jī)質(zhì)不直接參與作物的生長(zhǎng),但它們?cè)谕寥郎鷳B(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色,是土壤的重要組成部分,對(duì)維持土壤肥力起著關(guān)鍵作用。深層土壤中的有機(jī)質(zhì)通過多年的自然積累與人為長(zhǎng)期機(jī)械碾壓和集約化利用而形成,導(dǎo)致耕層容重變大,水分難以下滲,土壤越來越“硬”。然而,深層土壤中的有機(jī)質(zhì)雖然潛力巨大,但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中尚未得到充分利用。傳統(tǒng)的耕作方式通常集中在表土層,而深層土壤往往被忽視,導(dǎo)致潛在的資源浪費(fèi)和土壤生態(tài)系統(tǒng)的不平衡。因此建議定期對(duì)耕地進(jìn)行深翻處理,打破犁底層對(duì)土壤的分層,促進(jìn)土壤良性循環(huán),為土壤提供額外的養(yǎng)分,并有助于改善土壤的結(jié)構(gòu)和水分保持能力[14-15]。由表1可知,盡管中部糧食主產(chǎn)區(qū)的土壤質(zhì)量相對(duì)較高,但過度的農(nóng)業(yè)活動(dòng)、土壤侵蝕和環(huán)境污染等因素導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,玉米長(zhǎng)期連作也加快了區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)的消耗。因此,必須采取措施來保護(hù)和改良土壤,以確保其長(zhǎng)期可持續(xù)利用。
土地提質(zhì)增肥是防止土壤肥力退化的措施之一。因此,通過采用科學(xué)的土壤管理和施肥策略,可以有效提高土壤的營(yíng)養(yǎng)水平和生產(chǎn)力。具體措施包括使用有機(jī)肥料和綠肥來增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,以及合理使用化肥來補(bǔ)充土壤養(yǎng)分[16]。
構(gòu)建科學(xué)合理的耕作體系也是提升中部糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的關(guān)鍵。這涉及作物輪作、深松耕作、保水節(jié)水等一系列耕作技術(shù)。通過輪作系統(tǒng),可以防止土地單一耕作導(dǎo)致的養(yǎng)分枯竭和病蟲害的累積。深松耕作有助于改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤的透氣性和保水能力。保水節(jié)水技術(shù)則可以有效利用水資源,減少水土流失,確保農(nóng)作物的穩(wěn)定生長(zhǎng)[17]。中部糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)田保護(hù)是另一個(gè)工作重點(diǎn)。其不僅包括防止土地退化和荒廢,還包括對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。通過實(shí)施農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)和改善工程,完善田間設(shè)施與農(nóng)田林網(wǎng),提高灌溉效率和農(nóng)田用水管理水平,大幅度提升糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
2.3 西部生態(tài)退化區(qū)
西部生態(tài)退化區(qū)的主要問題是干旱少雨、耕地質(zhì)量等級(jí)較低且土層較?。ㄒ妶D3),同時(shí)面臨土壤鹽堿化等問題,嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。西部生態(tài)退化區(qū)的土地生態(tài)問題根源復(fù)雜,主要由氣候條件、人類活動(dòng)和土壤特性等多因素引發(fā)。
1)氣候條件方面,該地區(qū)降水稀少,春季風(fēng)沙大、干旱,裸露地表受到風(fēng)蝕的影響嚴(yán)重;夏季雨水集中,坡崗地土壤易受水蝕侵害,水土流失和沙化問題嚴(yán)峻,部分地區(qū)生態(tài)承載力呈現(xiàn)下降趨勢(shì),且旱災(zāi)、洪澇和冰雹等自然災(zāi)害頻發(fā),給農(nóng)業(yè)種植帶來巨大損失。同時(shí),區(qū)域蒸發(fā)率較高,有助于鹽分在土壤中積累,導(dǎo)致土壤鹽堿化加劇。2)人類活動(dòng)方面,過度的農(nóng)業(yè)開發(fā)、不科學(xué)的土地利用、排水和施肥不當(dāng)?shù)纫蛩貙?duì)土壤造成了嚴(yán)重影響。同時(shí),土壤本身有機(jī)質(zhì)含量低和較淺的土層,使其更易受到外部壓力的侵蝕和破壞。因此,西部生態(tài)退化區(qū)保護(hù)應(yīng)以改良培肥為主,同時(shí)注重節(jié)水保墑和土壤鹽堿化的改良治理[18]。
1)改良培肥策略對(duì)于提高土壤質(zhì)量至關(guān)重要。這具體包括使用有機(jī)肥料和綠肥來提升土壤的有機(jī)質(zhì)含量,以及施用石灰或石膏等改良劑來調(diào)節(jié)土壤pH值,采取淋洗、排水和植被恢復(fù)等方法,減輕鹽堿化問題。2)節(jié)水保墑措施在西部干旱地區(qū)尤為重要。這包括采用滴灌和噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),以及通過種植耐旱作物來減少對(duì)水資源的依賴。建立和完善水土保持設(shè)施,如小型蓄水池和水土保持林,也是提高水分利用效率和減緩?fù)寥浪终舭l(fā)的有效手段。對(duì)于鹽堿地的治理,采取的措施包括深松翻土、排鹽除堿及種植耐鹽堿作物等[19]。3)科學(xué)的農(nóng)業(yè)管理也至關(guān)重要,實(shí)施科學(xué)施肥和輪作等農(nóng)業(yè)措施,以減輕土壤壓力。綜合性的保護(hù)措施有助于改善西部生態(tài)退化區(qū)的土地質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。
同時(shí),在西部生態(tài)退化區(qū)應(yīng)關(guān)注耕地、草地和濕地的保護(hù)。這涉及種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,如優(yōu)化作物品種和種植模式,以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件。恢復(fù)保護(hù)草地和濕地生態(tài)系統(tǒng),可以增強(qiáng)生物多樣性,維持生態(tài)平衡,防治土地進(jìn)一步退化。
3 結(jié)語
通過分析吉林省黑土區(qū)的自然生態(tài)特點(diǎn)及土地資源狀況,提出了針對(duì)東部山區(qū)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)和西部生態(tài)退化區(qū)的具體土地保護(hù)策略。研究指出,東部山區(qū)需通過加強(qiáng)坡耕地整治和侵蝕溝治理,重點(diǎn)保護(hù)耕地和林地,以減緩水土流失和改善土壤質(zhì)量。中部糧食主產(chǎn)區(qū)應(yīng)聚焦提質(zhì)增肥和構(gòu)建科學(xué)合理的耕作體系,以防止土壤肥力退化,并保障農(nóng)業(yè)持續(xù)高產(chǎn)。西部生態(tài)退化區(qū)則需要以改良培肥為核心,注重節(jié)水保墑和土壤鹽堿化治理,以提高土地的耕作適應(yīng)性。為吉林省黑土區(qū)的土地資源管理和保護(hù)提供科學(xué)合理的建議,旨在促進(jìn)該地區(qū)土地資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),助力實(shí)現(xiàn)吉林省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,有助于保護(hù)珍貴的黑土資源,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地保護(hù)的雙贏局面。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)