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喀左县坡耕地水土流失的成因、灾害及预防措施

时间:2020-10-28 来源:水土保持应用技术 本文字数:4037字
作者:张鸿雁 单位:喀左县水利局

  摘    要: 喀左县地处辽西土石质低山丘陵区,土壤质地轻,植被覆盖度低,保水能力较差,属于辽宁水土流失重点治理区。根据2006—2020年喀左县水土保持生态建设总体规划、坡耕地综合治理技术规范等重要基础技术支撑成果,系统分析了喀左县坡耕地土壤侵蚀现状,阐述了水土流失的成因、特点与危害,通过评价与分析坡耕地资源提出科学合理的水土流失防治对策,为加快国家生态文明建设和喀左县水土保持生态建设提供科学依据。

  关键词: 土壤侵蚀; 坡耕地; 特点与成因; 治理措施;

  喀左县地处辽西土石质低山丘陵区,受水文地质、气候环境和人类活动等因素作用,流域内水土流失问题日趋突出,土壤侵蚀及其产生的土地资源破坏和损失非常严重,特别是坡耕地水土流失导致土壤有机质含量、土壤肥力明显减少,土地资源破坏严重,对当地经济发展和生态环境产生极为不利的影响。根据喀左县2017年水土保持规划、自然和社会经济条件的调查勘测资料以及辽宁省水土保持生态建设“十三五”规划,喀左县规划治理区总面积10 401.57 hm2,该区域水土流失面积5 700.30 hm2,耕地面积2 708.30 hm2,坡耕地面积712.26 hm2。虽然经过长期的综合治理喀左县取得了明显的成效,但土壤侵蚀依然是限制当地自我发展、新农村建设和农村经济健康发展的主要因素之一。为有效遏制水土流失的进一步发展,推动山区经济可持续发展、实现粮食高产稳产和改善生态环境,必须实施坡耕地水土流失治理。所以,本文结合喀左县坡耕地水土流失现状,系统分析其特点、成因及危害,分析与评价坡耕地资源,提出科学合理的防治对策[1,2,3]。

  1 、坡耕地水土流失的成因

  1.1、 坡耕地土壤侵蚀现状

  调查显示,喀左县规划治理区现有水土流失面积5 700.30 hm2,占区域面积的54.80%,侵蚀类型以中度水力侵蚀为主。其中,轻度、中度、强烈侵蚀面积为2 984.80 hm2、2 098.96 hm2、616.54 hm2,占水土流失面积比为52.36%、36.82%、10.82%,平均土壤侵蚀模数3 822 t/(km2·a)。截止到2018年底,治理区内有7个行政村共修建梯田62.69 hm2,由于喀左县坡耕地面积较大,其规模化、标准化和科学化程度还有待进一步提高。目前,规划治理坡耕地712.26 hm2,其中大部分坡耕地均处于未治理状态。

  1.2 、坡耕地水土流失成因

  1.2.1、 自然因素

  自然因素主要包括土壤、植被、地形和降水等[4],具体如下:1)喀左县规划治理区侵蚀类型主要以水力侵蚀为主,暴雨为造成水力侵蚀的主要原因,喀左县为大陆性季风气候,降水量479.10 mm,年内雨量分布不均,雨季(7~9月份)降雨量占全年降水量的70.0%左右,且多呈暴雨形式降落地表,冲刷表土,使水土流失加剧。2)耕地表层土壤为褐土,耕作层含有砾质,土壤质地轻,保水能力较差,这些要素为引起水土流失创造了条件。3)规划治理区地处土石质低山丘陵山区,坡度大,地形起伏变化大,降水集中,河水顺山势而下,对沿河农田、林地造成一定的危害。4)土壤类型以褐土为主,其保水保土能力弱且土壤通透性差,土质团粒结构少,极易引起水土流失[5]。
 

喀左县坡耕地水土流失的成因、灾害及预防措施
 

  1.2.2 、人为因素

  人为因素主要是由于陡坡开荒形成的坡耕地造成的水土流失,同时当地农民打柴、放牛、放羊等会破坏植被,植被覆盖的降低加剧了水土流失。此外,在经济利益的趋动下,不合理的毁林开荒和陡坡耕种等活动是产生水土流失的重要原因,加之采石、取土、水电开发、城镇建设等不合理的生产建设活动严重破坏了地面植被,岩石裸露也为土壤侵蚀提供了条件。

  2 、坡耕地水土流失危害

  2.1 、土地生产力下降

  由于保护性措施的缺乏和耕作方式的不合理,导致土层变薄以及水土流失问题更加突出;加之土壤孔隙度减少、肥力持续下降,质地变为轻黏土,使得土壤耕作性持续下降、保肥能力不断降低、持水量和抗洪涝灾害能力显着降低。垦初土层厚30~70 cm,现在坡耕地有机质下降约2/3,土层厚急剧减少至5~10 cm。由于土壤结构的破坏以及有机质含量持续下降,这在很大程度上减弱了土壤抗蚀能力,水土流失导致的土壤退化,严重制约了土地高效生产能力[6]。

  2.2 、耕地资源的数量减少

  严重的水土流失导致土地质量下降、河流沿岸耕地被砂压和冲毁,因耕作土层的流失致使部分耕地无法耕作,土壤密度减小且洪涝灾害频繁,有些地方甚至砂石遍地。据统计,到2015年耕地面积比2000年减少了28.5 hm2,产生该变化的主要原因有弃耕、洪水灾害、生产建设占用等。

  2.3、 洪水灾害频繁

  实践表明,水土流失致使当地河道淤积问题日趋突出,土壤颗粒在降水径流作用下进入河道抬高了河床,部分河段淤积深度超过1 m,使得河道淤塞和洪水灾害频繁,喀左县区域性洪水平均4 a发生1次。汛期暴雨很容易汇流成高强度山洪,冲断桥涵、冲毁房屋,危害严重,直接影响群众生产生活,威胁村屯道路安全和居民生命财产安全[7]。2010年规划治理区发生了20 a一遇的洪水,不仅大部分道路、农田、通讯设施损坏,而且60%的沟道出现不同程度的侵蚀沟。

  2.4、 涵蓄水能力差、破坏生态环境

  水土流失导致洪水季河道水量增多而枯水期水量减少,土壤侵蚀严重破坏了植被生态环境,特别是坡耕地形成的水土流失更加严重。在遇到暴雨的情况下,坡耕地的植被稀少,坡度较大,水流速度较快,截流能力差且涵水能力低,土壤入渗速度显着低于降雨强度,未能快速入渗的情况下瞬时形成山洪,农田与道路冲毁,河流改道,部分林地和坡耕地出现侵蚀沟,地表严重破坏且完整性不断下降,部分坡面形成滑坡现象,给人们生产、生活带来不便的同时也造成生态环境的恶化。

  2.5、 水环境质量下降

  表层土壤在水力冲刷作用下以泥沙的方式进入河流,从而使得水体浊度增大,含沙量增加。此外,流失的土壤中含有残存的肥料、农药以及有机质等物质,在水力冲刷作用下流入水体,加剧了面源污染。污染物进入水体的含量随着水土流失程度的增大而增加,长期作用下不仅降低了水环境容量与水体的自净稀释能力,而且破坏了水系统的生态环境和良性循环。

  3、 坡耕地水土流失防治对策

  3.1、 坡耕地需求分析与资源评价

  喀左县规划治理坡耕地所涉及的羊角沟镇、中三家镇,粮食作物以玉米、谷子为主,经济作物以甜菜、马铃薯、烟为主。农业生产总值7 163万元,占总产值的49.34%,农民年均纯收入6 837元,土地利用结构不合理且人均收入水平低,无法因地制宜的充分利用土地资源,坡耕地潜在能力不能得以发挥,对农村经济发展产生明显的制约。此外,水土流失对坡耕地产生切割,对农田连续耕作和生产能力造成严重影响,增大洪涝灾害的发生几率。多年来,投工、投资相对较少,存在科技落后的问题;施肥极少,干旱缺水的矛盾十分突出;靠天吃饭,坡耕地所占比重大,得不到有效的修整,自然侵蚀十分严重。正常年份玉米产量约5 700 kg/hm2,遇上干旱年景,常有绝收现象发生。因此,实现“三跑田”向“三保田”的转变是亟待解决的重要问题[8]。

  通过修建梯田优化耕地结构,从规划设计到优化产出真正实现坡耕地的高效利用,切实提升农村经济增长指数和农民生活水平。改善当地生产条件、加强农业水利工程建设为坡耕地综合治理的主要内容,这也是提升农业生产力的重要方法;是加快发展特色产业、规模产业、全面建设新农村的主要体现;落实绿水青山就是金山银山、建设美丽乡村、实现社会主义生态文明的必然选择。修建梯田优化产业结构在治理水土流失、改善区域群众落后的生产条件、促进农民增产增收方面具有重要意义。

  3.2 、综合治理措施

  2010年喀左县国家坡耕地试点工程和2013年国家坡耕地综合治理工程的实施,受到当地人民和社会各界的重点关注,大面积梯田的修建为提高居民幸福指数、群众增产增收奠定了基础。然而,受建设资金、坡耕地面积较大等条件限制,仍需要提升其标准化、科学化和规模化水平。因此,为实现粮丰民富、山河秀美的整体目标,必须进一步加快治理力度、加大资金投入,有效控制水土流失。结合当地经济结构形式、特色产业类型和地貌特征,修建梯田500.00 hm2,配套措施包括作业路17.62 km,公示牌6个。

  3.2.1 、新修土坎梯田工程

  根据当地地貌特征和地形条件合理设计梯田,工程设计为:沿等高线按照长方形或带形布设梯田,遵循小弯取直、大弯就势的原则布置梯田以满足机耕作业要求。梯田田面相邻高差最低为1.1 m,最高不超过2.0 m,采用推土机找平浅沟,梯田埂顶宽0.3 m。地块长短不一,一般为50~500 m,2个区域共规划修建梯田500.00 hm2。

  3.2.2 、道路工程

  当地原有道路无法满足施工、生产要求,为更好地服务于生产,规划修筑作业道路。作业路通过治理区与原有道路连接。治理工程共规划修建作业路17.62 km。

  3.2.3 、公示牌设计

  根据治理工程实际情况,将公示牌设立于路旁、交通醒目和行政区属交界处,加强宣传坡耕地治理政策和相关措施,切实提升当地生态保护意识,公示牌采用砖砌结构,项目共设置公示牌6个。

  3.2.4 、雨水集蓄配套工程

  为增强土壤保水及区域防洪抗旱能力,提高土地产出率及减少坡面下泄水量,有效控制地表径流,修建了沉砂池、蓄水池、截水沟等配套雨水集蓄工程。

  4、 结论

  坡耕地水土流失治理为区域水土保持规划的重要内容,是保障广大丘陵山区粮食生产和巩固退耕还林(草)成果的重要手段,也是推动农村经济发展和新农村建设的重要举措,社会各界越来越关注坡耕地的水土流失治理。加强坡耕地水土流失防治对改善区域生态环境、保障国家粮食安全以及提升土地生产力具有重要意义,在减少风沙、干旱、洪涝等自然灾害以及提升区域粮食产量方面发挥着巨大作用。

  参考文献

  [1] 李洪任,谢颂华,张利超,等.江西省坡耕地水土流失特点及防治对策研究[J].中国水土保持,2020(1):32-35.
  [2] 张利超,王农.江西省水土保持现状分析及防治对策研究[J].水土保持应用技术,2015( 6):42-46.
  [3] 中华人民共和国水利部.第一次全国水利普查水土保持情况公报[J].中国水土保持,2013(10):2-3+11.
  [4] 王振颖,蔡景平,张中凯.辽宁省水土流失现状、动态变化及防治对策[J].水土保持应用技术,2002 (5):32-36.
  [5] 朱淼淼.辽宁省水土流失重点防治区划分方法及成果[J].水土保持应用技术,2017 (3):30-32.
  [6] 周江红,林洪涛.东北黑土区水土流失状况调查、分析及对策[J].水土保持应用技术,2003 (4):43-44.
  [7] 刘桂雁.绥中县坡耕地水土流失综合治理分析[J].黑龙江水利科技,2015(3):131-132.
  [8] 闫多军,贺霞.子洲县草湾项目区坡耕地水土流失现状及治理效益分析[J].地下水,2019(4):180-181.

  原文出处:张鸿雁.喀左县坡耕地水土流失危害及防治对策探析[J].水土保持应用技术,2020(05):21-23.
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