东北黑土区水土流失综合防治试点工程项目概况

1　东北黑土区概况1.1　自然概况目前地球上共分布着三大块宝贵的黑土区 :一块在欧洲 ,主要分布在东欧的乌克兰大平原 ,面积大约190万km2 ;一块在北美洲 ,主要分布在美国的密西西比河流域 ,面积大约 12 0万km2 ;一块在亚洲 ,主要分布在我国东北的松辽流域 ,号称中国东北黑土区     

浅议黑土区土壤侵蚀与自然灾害的关系

东北黑土区是我国主要的商品粮基地,黑龙江省有黑土地总面积约7.26万km2,其中耕地约5.68万km2,占全省总耕地面积的50%.长期以来,由于人口的迅速增长,为解决吃、烧等问题,毁林毁草、陡坡种地,搞单一的粮食种植模式,掠夺式的经营,致使黑土遭到了严重的土壤侵蚀.据调查,全省黑土区土壤侵蚀面积达2.74万km2,占黑土总面积的37.7%.目前,严重的土壤侵蚀已使104.7万hm2黑土地失去了原有的风采,由垦初的"黑土地,油汪汪,不上粪,也打粮"变成了今日的"火烧岗,破皮黄",自然灾害十分严重.     

黑土资源预防保护配套措施浅议

<正> 分布于我国松辽流域的东北黑土区,行政面积约100万km2,是被誉为“北大仓”的我国重要的商品粮基地。它是当今全世界仅有3大块黑土区之一。 宝贵的东北黑土区现正遭受严重的土壤侵蚀危害。据黑龙江省第二次土壤侵蚀遥感调查结果显示:全省水土流失面积115 151.47 km2,占全省总土     

东北黑土区试点工程综合治理模式及效益

通过实施东北黑土区试点工程项目,探索并总结出了漫川漫岗区"三道防线"、低山丘陵沟壑区"金字塔"和农牧交错区"小开发、大保护"的水土流失综合治理模式。东北黑土区试点工程3年累计治理水土流失面积1 778.87 km2,保护土层厚度2.13 mm,治理效益显著。     

谈谈全国水土保持情况普查及成果运用

在2010年第一次全国水利普查中,同步开展了我国水土保持情况普查。我国现有土壤侵蚀总面积为294．91万km2,其中水力侵蚀面积129．32万km2、风力侵蚀面积165．59万km2,与第二次全国土壤侵蚀遥感调查的面积355．55万km2相比,土壤侵蚀面积减少了60．64万km2,其中水力侵蚀面积减少35．56万km2、风力侵蚀面积减少25．08万km2。本次普查全面查清了土壤侵蚀分布、面积与强度和侵蚀沟道的数量、面积与分布,水土流失严重地区仍然在长江上中游、黄河中上游、东北黑土区和西南岩溶区等地区,防治任务仍然十分艰巨。要充分利用好全国第四次土壤侵蚀普查和水土保持措施等情况普查成果,认真落实《全国水土保持信息化规划》确定的任务,全力推进我国水土保持信息化、现代化建设。     

东北黑土区侵蚀沟发展状况及其对粮食安全的影响

通过对东北黑土区典型流域1965和2005年各种类型侵蚀沟的数量、长度、密度、面积(主要为吞食耕地面积)和分布情况以及40年来侵蚀沟的时空变化特征等进行分析,研究东北黑土区侵蚀沟发展状况对粮食安全的影响。结果表明:1)从1965至2005年的40年,研究区侵蚀沟总面积增加85.27 km2,条数增加13 168条,总长度增加6 183.70 km,沟壑密度由1965年的0.034 km/km2变化为2005年的0.193 km/km2,侵蚀沟条数、面积和密度呈快速增加趋势;2)40年间,耕地上的侵蚀沟面积增加81.83 km2,条数增加12 825条,长度增加5 981.23 km,沟壑密度增加0.271 km/km2,林地与其他用地上的侵蚀沟面积增加3.44 km2,条数增加343条,长度增加202.47 km,沟壑密度增加0.02 km/km2;3)典型黑土区侵蚀沟发生在耕地上的比例极大,其中面积所占比例达96%,条数所占比例达97.4%,说明40年来侵蚀沟的发展主要在耕地上。研究结果对区域的粮食生产和国家的粮食安全具有重要意义。     

基于水土保持三级区划的东北黑土区侵蚀沟分布现状及综合防治策略

东北黑土区包括黑龙江省、吉林省全部,以及辽宁省和内蒙古自治区部分区域,总面积109万km2,现有侵蚀沟29万余条。以水土保持三级区划为单元,根据不同区划特征和侵蚀沟分布情况,制定了东北黑土区9个水土保持三级区的侵蚀沟综合防治策略。     

加强领导 明确重点 全力搞好东北黑土区水土流失综合防治试点

在党中央、国务院的高度重视下 ,东北黑土区的水土流失防治试点工程正式启动。东北黑土区是我国重要的商品粮基地 ,然而由于多年来的自然侵蚀和人为过度开垦 ,黑土区水土流失问题日趋严重 ,现状水土流失面积已达2 7 5 9万km2 ,占黑土区总面积的 2 7 1% ,据初步测算 ,黑土区仅侵蚀沟吞噬的耕地 ,每年就损失粮食高达 40多亿kg。因此 ,有关方面要提高认识 ,明确重点 ,创新机制 ,加强领导 ,全力搞好试点工程 ,加快黑土区水土流失防治工作的步伐     

东北黑土区农地水土流失现状与综合治理对策

 东北黑土区是我国重要的粮食产区和商品粮基地,对稳定粮食市场、保障国家粮食安全具有重要作用,但长期的重开垦轻保护导致了严重的水土流失,已经影响到了粮食生产的地位。以东北松嫩黑土区面积约2080万hm2的区域为研究对象,根据950个野外调查点资料,推算研究区农地面积为1727.40万hm2。通过径流小区和137Cs监测资料,估算该地区农地水土流失强度。东北黑土区农地土壤流失量与坡度的关系为A=0.7379θ。利用美国SRTM 90 m×90m地面高程资料,得出研究区总体地形平缓,坡度1°以下面积占72.25%,1°～5°面积占27.05%,5°以上面积仅占0.70%;但由于坡面较长,观测与计算结果表明,水土流失面积已达到1339.45万hm2,占研究区总土地面积的64.40%,占研究区农地面积的77.54%。东北黑土区水土流失已经十分严重,开展针对该地区水土流失特点的水土保持措施建设已刻不容缓。同时,为全面了解东北地区水土流失状况,需要进一步加强对整个东北地区水土流失监测与土壤侵蚀规律的研究。     

绥化市黑土区水土流失危害及防治对策

东北黑土地的典型黑土区面积18万km2,主要分布在以绥化市为中心的东北松嫩平原。近些年来,受水土流失的影响,绥化市生态环境日趋恶化,自然灾害频繁发生,土地承载能力大大降低。分析了绥化市水土流失成因和水土流失危害,针对水土流失现状提出了综合防治的对策。     

东北典型黑土区小流域水土流失综合防治体系

针对东北黑土区土地资源不断流失和退化问题,总结东北黑土区小流域综合防治经验,对保护黑土资源和保障国家粮食生产安全是非常必要的。基于典型黑土区具有代表性的通双小流域近50a水土流失治理实践和数据,探讨和分析小流域水土流失防治措施体系结构及其综合效益。在此基础上,系统分析了小流域从坡顶到沟道的三道防线立体防护体系的原理和效益:岗顶第一道防线减少溅蚀,削弱并拦截上坡来水来沙,涵养水源,改善土壤质量;坡耕地第二道防线截短坡长,减缓径流流速和侵蚀动能;坡底第三道防线主要采用植物跌水固沟保土,抑制侵蚀发展,恢复土地资源。该三道防线是适合典型漫川漫岗水力侵蚀区水土保持综合治理的模式体系。通过水土流失治理,通双小流域森林覆盖度显著增加,生态环境得到有效改善,小流域由强侵蚀区改善为微侵蚀区,侵蚀模数由6 600t/(km2.a)降低为300t/(km2.a),且土壤质量得到明显改善,粮食产量由1979年的1 200kg/hm2增加至1995年的3 465kg/hm2,年人均收入由1985年的1 100元上升至2005年的2 700元。最后对黑土区和黄土区典型小流域综合治理模式进行了对比分析,为典型黑土漫川漫岗水力侵蚀区小流域水土流失综合防治和流域可持续发展提供借鉴和样板。     

黑土区三江平原水土流失变化趋势研究

三江平原是我国东北黑土区重要的商品粮基地。基于GIS和RS,结合美国通用土壤流失方程(USLE),获得了三江平原1954、1976、1986、2000年4个时期的土壤流失量,并据此了解该区土壤侵蚀现状,分析水土流失变化趋势,为该区开展水土保持工作和政府宏观决策提供了科学依据。     

东北黑土区坡耕地水蚀与风蚀速率的定量区分

用137Cs含量测定和USLE水蚀预报模型,研究了东北黑土区2块坡耕地的水蚀与风蚀速率,结果表明:直型坡耕地和凸型坡耕地的年均侵蚀速率分别为3054和3548t.km2.a-1;由于坡向的不同,2块坡面的风蚀速率分别为631和1155t.km2.a-1,即研究区每年约有0.5～1.0mm的表层土壤被风吹蚀掉,风蚀分别占总侵蚀的20.7%和32.6%;而水蚀仍为研究区主要的侵蚀方式,2块坡面的水蚀速率分别占总侵蚀的79.3%和67.4%。因此,东北黑土区坡耕地水土流失的防治要充分考虑水和风的不同影响,综合治理。     

我国水土保持情况普查及成果运用

2010年至2012年开展了第一次全国水利普查水土保持情况普查。此次普查采用的方法、手段,获取的资料信息和组织方式等方面在我国土壤侵蚀普查历史上均创造了多个首次。通过普查,全面查清了我国土壤侵蚀的面积、分布与强度,首次查清了西北黄土高原区和东北黑土区侵蚀沟道的数量、分布与面积以及水土保持措施的类型、数量与分布。普查结果客观反映了我国水土流失现状和多年来的防治成效,为国家宏观生态建设决策与水土流失防治提供科学依据。建议今后突出重点加快水土流失治理,继续推进大面积生态修复,加大坡耕地和沟道综合治理力度,积极开展生态清洁小流域建设,全力推动水土保持信息化建设。     

西北黄土区水土流失现状与综合治理对策

通过西北黄土区水土流失与生态安全综合考察,在对该区水土流失现状特点与发展趋势综合分析的基础上,总结水土流失治理的主要经验,提出水土保持与综合治理的目标和对策。根据遥感分析,黄土高原地区2000年土壤侵蚀面积41．9万km^2,占总面积的67．14％,其中水力侵蚀占总面积的52．78％,风力侵蚀占总面积的14．11％。近年来,黄土高原地区土壤侵蚀强度及其面积发生显著变化,强度侵蚀面积显著减少;目前黄土高原地区水土保持措施平均每年可减少入黄泥沙4．1亿-4．5亿t。该区综合治理对策是：以生态安全和经济可持续发展为目标,实现生态、经济及社会效益协调发展;以黄土丘陵区与风沙丘陵区为主,以粗泥沙集中来源区为重点;进一步扩大生态修复规模,加快林草植被建设;加大淤地坝建设力度,加快实施坡改梯工程;加强水土保持科学与技术研究,为治理工程提供有效的科技支撑,建立稳定的投入机制,加大投入力度。     

东北黑土区埂带植物树莓栽培技术及其水土保持效益

[目的]分析树莓对土壤水分的影响及其水土保持和经济效益,为东北黑土区坡耕地水土流失综合治理提供新的水土保持埂带经济植物。[方法]在东北黑土区进行梯田埂和地埂栽植试验。[结果]树莓在埂带上具有良好的适应性,具有较好的保持土壤水分的作用。栽植第3a树莓小区土壤侵蚀量低于东北黑土区容许土壤流失量〔200t/(km2·a)〕,保水率达到86.6%以上。树梅在梯田埂上产值达17 200元/hm2,在地埂上产值达16 800元/hm2。[结论]树莓在埂带上水土保持效益显著,可以在东北黑土区埂带上栽植推广应用。     

刺五加在东北黑土区埂带上的生态适应性及水保效益研究

为了解决东北黑土区坡耕地治理中埂带植物品种少、水保效益差的问题,在黑龙江省牡丹江修建梯田埂和地埂试验区,在埂带上栽植长梗刺五加和短梗刺五加,设置径流小区,以自然裸露为对照。通过对埂带刺五加生物量、泥沙和径流量、对土壤含水量影响及经济效益观测,研究刺五加在东北黑土区埂带上的生态适应性及水土保持效益。结果表明:长梗刺五加和短梗刺五加在梯田埂和地埂上均有良好的适应性;埂带刺五加试验区土壤侵蚀量低于东北黑土区容许土壤流失量200 t/（km²·a）,满足水土保持功能要求;观测不同深度土壤含水量,刺五加埂带显著高于对照;栽植第三年的经济效益,梯田埂上短梗刺五加和长梗刺五加分别达到了96 880元/hm²和10 740元/hm²。地埂上短梗刺五加和长梗刺五加分别达到47 700元/hm²和10 665元/hm²,经济效益显著;二者相比,短梗刺五加在埂带上优于长梗刺五加。     

东北黑土区不同坡段等间距植物篱减流减沙特征

植物篱作为一种有效的水土保持措施,带间距是其配置的关键参数,当前大部分植物篱布设时采用等间距设计,但不同坡段等间距植物篱的作用效果如何尚不明确。以东北黑土区不同坡段等间距植物篱为研究对象,通过含沙径流冲刷试验,模拟不同坡段等间距植物篱在坡度5°,雨强100 mm/h降雨条件下的产流产沙过程。结果表明:与裸地对照相比,各坡段植物篱能够阻延坡面径流,且随坡段的下移,滞后时间逐渐缩短;各坡段植物篱产流、产沙速率在时间尺度上表现基本一致,在上、中坡段植物篱坡面相对平稳,下坡段植物篱坡面后期呈明显波动,其变化趋势与坡面侵蚀形态密切相关,且整体均小于对照坡面;不同坡段植物篱减流效益为5.40%～10.16%、减沙效益为51.90%～75.72%,尽管有较好的减沙作用,但下坡段植物篱坡面的侵蚀模数已达到259.96 t/km~2,超过东北黑土区允许土壤流失量。可见,等间距植物篱需设计改进后,方可应用于东北黑土区。研究结果为东北黑土区植物篱设计提供重要科学依据。     

利用高分立体影像构建东北黑土山地丘陵区切沟体积估算模型

分析侵蚀沟形态特征并构建体积估算模型,对大空间尺度探究切沟侵蚀具有重要意义。该研究选取位于东北黑土山地丘陵区穆棱市的典型样区,基于WorldView-2高分立体像对影像(0.5m分辨率),利用ENVI5.3提取同分辨率DEM,选择45条切沟,在ArcGIS10.3中提取并计算切沟顶宽(TW)、底宽(BW)、沟深(D)、断面面积(CSA)、沟长(L)、面积(A)及体积(V)等参数,分析形态特征及相互关系,构建切沟体积估算模型。结果表明:1)切沟TW、BW、D、CSA、L、A及V均值分别为5.63 m、2.82 m、1.05 m、4.94 m~2、81.90 m、470.54 m~2、428.53 m~3。断面BW/TW均值为0.48,切沟以V～U型为主。TW/D全部大于1,均值为5.95,表明沟道横向侵蚀较下切侵蚀速率更快;2)切沟体积与沟长(V-L)、面积(V-A)间均有极显著幂函数关系,相比V-L关系模型,V-A关系模型具有更小的平均相对误差和更大的纳什系数,可更准确有效预测切沟体积,建议将其作为东北山地丘陵区切沟体积估算模型;3)与黄土高原及干热河谷地区相比,东北黑土区切沟体积与面积幂函数关系的指数更小,而区内山地丘陵区较漫川漫岗区更大,反映出山地丘陵区更加强烈的切沟发育状况;切沟形态特征影响V-A模型构建的精度,建议将狭长度(L/TW)作为切沟分类指标构建切沟体估算模型。研究结果可为东北黑土山地丘陵区大空间尺度切沟侵蚀的定量模拟提供方法和依据。     

漫川漫岗黑土区水土流失综合治理范式

漫川漫岗黑土区是我国东北商品粮主产区和黑土坡耕地最集中的地方,也是坡耕地水土流失最严重的地区。根据漫川漫岗黑土区水土流失规律和特点,在已有水土流失治理模式的基础上,通过总结该区水土流失综合调控机制,凝练基于粮食安全的黑土区长坡缓坡水土流失综合治理范式,并对形成的水土流失综合治理范式体系的结构进行解析,对其推广应用效益进行分析,以补充和完善黑土区水土流失综合调控理论。结果表明:1)漫川漫岗黑土区水土流失治理应以坡耕地水土流失控制为主,水土流失综合治理调控主要由地表径流调控、沟道侵蚀调控和土地生产力调控3部分构成;2)基于粮食安全的黑土区长坡缓坡水土流失综合治理范式,以生态安全保障和粮食安全保障2大体系为支撑,系统结构主要包括水土流失立体防护体系结构和生态农业技术体系结构及二者之间的耦合;3)该范式可为促进东北漫川漫岗黑土区生态、社会和经济更协调发展提供科学参考和实践样板。