东北黑土区垄向的分布及其对土壤侵蚀的影响

垄作是东北黑土区一种非常普遍而重要的耕作制度,垄作方向(垄向)的分布及其水土保持作用研究,对于了解和改进黑土区的水土保持状况具有非常重要的意义。以典型黑土区东缘的宾县为研究区域,采用分层抽样的方法,提取了168个野外调查单元,通过野外实地调查和室内数据分析,研究了东北黑土区农地的地面坡度分布、垄向分布和垄向坡度分布,在此基础上根据不同坡度条件下的坡度因子公式求出农地的坡度因子和垄向坡度因子,探讨垄向的水土保持作用,得到以下研究成果:黑土区农地平均地面坡度为2.96°;黑土区中占农地75%的坡耕地中,顺坡耕作趋势明显,斜坡耕作非常普遍,随着垄向与等高线之间夹角的增大,坡耕地所占的比例也逐渐增大,垄向角在0°～15°间的坡耕地所占的比例约9.7%,仅为75°～90°间的一半左右;采用垄向坡度后,平均坡度为2.15°,仅为原来地面坡度的72%,坡度明显减小;在目前的垄作情况下,其水土流失量仅为顺坡耕作下的60%。上述研究表明:在东北黑土区,可以通过调整垄作方向而改进目前较严重的水土流失状况。     

河北省湿地治理与保护研究

辽宁省黑土区位于我国东北黑土区的南部,总面积约1.23×105km2,其中水土流失面积3.33×104km2,占辽宁省黑土区总面积的26.99%。严重的水土流失造成该区耕地面积减少,土地生产力下降;河床抬高,水库淤积;环境污染严重;灾害频繁,损失加重。依据辽宁省黑土区水土流失特点,提出了相应的水土流失防治对策。     

东北黑土区坡耕地水土流失及防治技术研究进展

东北黑土区是世界上仅有的3大黑土区之一,是我国重要的商品粮基地,对国民经济发展起着十分重要的作用。近几十年来,严重的水土流失已成为制约该区国民经济发展的瓶颈。东北黑土区土壤侵蚀面积达4.47万km²,占全区土地总面积的37.9%。就黑土区水土流失的成因及现状进行分析,利用灰色系统理论,对黑土区土壤的主要物理化学性状进行建模预测,预测出未来黑土区土壤的理化性状的变化趋势,同时论述黑土区水土流失的防治及监测的技术研究进展。     

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     

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.     

东北黑土区水土流失成因分析

黑土是我国十分宝贵的土地资源 ,东北黑土区是我国重要的粮食产区和畜牧业基地 ,对国民经济发展起着十分重要的作用。近几十年来 ,严重的水土流失 ,已成为制约该区国民经济发展的瓶颈。东北黑土区土壤侵蚀面积达 74 32 6 2km2 ,占全区土地总面积的 36 7%。侵蚀类型主要为水蚀和风蚀两大类。造成该区水土流失的因素有两种。其东部区域降雨量大、历时短、雨强大造成严重水蚀 ;西部区域降雨稀少、风速较大 ,干旱季节与产生起沙风速在时间上同步 ,造成严重风蚀。以黑土、黑钙土为主的土壤质地疏松、抗蚀抗冲性能差 ,加之其特有的地貌是该区水土流失的潜在因子。破坏植被、土地用养失调、不合理的农业耕作制度、不合理的土地利用结构是引起和加速该区水土流失的主导因子     

东北典型黑土区侵蚀沟形态及分布特征

东北黑土区是中国最重要的粮食生产基地之一,同时也是中国四大水蚀区之一,其中沟道侵蚀是水蚀发生的主要形式,掌握东北黑土区沟道侵蚀的基本情况,剖析其形态及分布特征,对于分析东北黑土区沟道侵蚀的成因及水土流失治理至关重要。该研究以典型黑土区嫩江县为研究区域,利用航空遥感影像及1∶5万DEM对区域内侵蚀沟进行普查统计,并分析侵蚀沟的沟宽、沟长、纵比降等形态特征,以及海拔、坡度、坡向等地形因素对侵蚀沟分布的影响,为黑土区侵蚀沟的治理提供理论依据。研究结果表明:1)沟道侵蚀主要分布在丘陵区,沟道类型以切沟为主,冲沟影响面积仅次于切沟,研究区以小于500 m的侵蚀沟为主,数量及面积分别占总数的96.67%、61.99%;2)侵蚀沟的沟宽与沟长为正相关,纵比降与沟宽、沟长为负相关;3)坡向对各类型侵蚀沟的分布影响较小,坡度对侵蚀沟的分布有一定影响,细沟和浅沟主要分布在2~6°和6~15°的坡面上,而切沟和冲沟则主要分布在0~2°、2~6°的坡面上,90%以上的细沟和浅沟、80%以上的切沟、冲沟发生在耕地上;4)嫩江县冲沟地形阈值模型拟合表明嫩江县冲沟发生的临界坡度较小,较小的坡度就能对坡面形成冲刷,出现冲沟的发生发育,而模型中主导径流过程的参数数值较小,表明嫩江县冲沟的产生可能受到地下过程的影响。     

搞好黑土区水土保持保障国家粮食安全

分析东北黑土区粮食生产成本效益、耕作面积、粮食产量和粮食商品率,证明了黑土区在我国粮食安全中的战略地位。通过调查水土流失对粮食生产带来的负面影响,总结了近年来黑土区在水土流失防治方面的工作成效,阐述了水土保持在我国黑土区商品粮基地建设中的重要地位和作用。     

中国黑土研究的热点问题及水土流失防治对策

[目的]总结中国东北黑土区水土流失特征及其防治所取得的成效,为黑土侵蚀防治和黑土地保护提供参考。[方法]根据多年的研究积累,结合区域调研和已有文献,归纳近年来中国关于黑土研究的有关热点问题,总结坡耕地水土流失防治成效。[结果]确认了全球共有4大片黑土地区,其中中国东北黑土区面积为1.09×10~6 km~2。虽然当前坡耕地黑土层因侵蚀变薄速率较高(2～3 mm/a),水土流失导致全坡面土壤质量下降,但可以肯定,至少在未来100 a内黑土不会消失。东北黑土区已建立了效果显著的水土保持技术体系,可有效降低水土流失80%以上,使土壤有机质年均增加速率达5.4‰,作物产量提高10%以上。[结论]应该以土壤侵蚀面积和强度双重指标衡量其水土流失严重程度。在未来30 a内,黑土区水土流失防治工作应以坡耕地治理为主,以法律为保障,以国家工程为引领。     

东北农田黑土N2O排放研究进展

农田是温室气体氧化亚氮（N2O）的重要排放源,位于东北地区的黑土地是我国重要的粮食生产基地。目前我国农田N2O排放增速正在放缓,但是东北黑土区仍在加快。针对我国东北黑土区的自身特点和N2O排放研究现状,本文综合分析了黑土N2O排放特征、产生过程与影响因素。结果表明,东北农田黑土N2O-N背景排放量平均为0.56±0.29 kg·hm?2,施用化肥黑土N2O-N平均排放量为1.49±1.09 kg·hm?2,化肥氮诱导的N2O排放系数（EF）为0.45%±0.42%。与中国旱地和世界其他黑土区相比,东北农田黑土的背景排放量和EF均处于较低水平。这是因为在正常降雨条件下,东北黑土N2O主要是由硝化作用产生,反硝化作用受到活性碳缺乏的限制。冻融过程则可能促进反硝化作用进行,诱导春融期N2O出现爆发式排放。与我国其他农田相比,东北黑土N2O排放研究明显不足,今后应加强对不同区域黑土N2O排放的原位观测,阐明冻融过程N2O的产生机制,评估黑土N2O排放对气候变化的响应;同时应加强研究秸秆还田、有机肥施用等措施对N2O排放的影响效应,从而制定出黑土地质量提升和N2O减排的双赢措施。     

东北黑土区土壤侵蚀研究进展与展望

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,强烈水土流失导致的黑土厚度下降及土壤质量退化,直接威胁国家粮食安全.系统分析黑土区土壤侵蚀研究成果,对阻控黑土退化、维持土地生产力、保障国家粮食安全具有重要意义,论述了黑土区土壤侵蚀环境与侵蚀环境效应、土壤侵蚀过程与机理、土壤侵蚀时空变化和未来研究展望.多营力复合、缓坡长坡是黑土区...     

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。     

粮食安全背景下东北典型黑土区耕地压力动态变化及趋势分析

东北黑土区耕地肩负国家粮食安全的重任，目前其耕层变浅、质量下降等耕地压力问题逐渐显现。为了掌握区域尺度上黑土耕地压力分布及其动态变化，保护黑土资源，该研究选取21个典型黑土县区，采用修正的耕地压力指数模型、灰色-BP组合预测模型分析测算耕地压力指数及耕地压力变化趋势，并依此对现有黑土地保护政策提出细化建议。结果表明：1）耕地压力指数受到耕地质量（负向影响）、实际人均耕地面积（负向影响）、粮食安全保障范围（正向影响）、社会经济发展水平（负向影响）等综合影响，得出典型黑土区域耕地压力的时空变化特征。2）耕地压力可表征粮食安全压力，但粮食安全压力无法准确反映耕地压力状况。3）耕地压力变化趋势为整体向好，局部堪忧。2004－2019年21个研究单元中除拜泉县以外耕地压力均下降至安全范围，2020－2024年有15个县区处于无压力平稳区或压力下降区，其余县区处于不同程度的压力状态。最后，对于不同压力区域提出因地制宜的黑土地保护政策建议。研究结果可为缓解黑土耕地压力、实现国家粮食安全提供科学依据。     

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。     

黑龙江省黑土地区水土流失危害及其治理途径

该文对黑土区基本情况作了介绍,分析了水土流失的危害及其原因,并通过系统诊断探索水土保持与粮食产量之间的关系,说明了水土保持在黑土地区低产田改造中的作用,提出了保持水土,改造低产农田的措施。     

呼伦贝尔市岭东黑土区耕地土壤肥力的演化

本研究结合全国耕地地力调查与质量评价项目的实施,利用“3S”技术对呼伦贝尔市岭东黑土区的68.11万公顷耕地进行了系统调查。根据1980～1982年全国第二次土壤普查927个土壤农化样点,与2002～2003年全国耕地地力调查与质量评价项目的1007个农化样点的同位对比资料,对该地区土壤的肥力现状进行了系统的分析。结果表明,该地区的耕地土壤肥力退化明显,其中土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾下降幅度较大,20年间分别下降了15.52g/kg、0.813.g/kg、27.7.mg/kg、64.3.mg/kg,下降幅度分别为25.38%、26.3%、12.93%和27.35%。只有土壤速效磷表现明显上升趋势,增长幅度达105.83%,这与多年大量施用磷肥有关,说明人类的生产活动对土壤肥力的变化有重大影响,通过合理有效地补充土壤养分是能够调节土壤养分平衡的。     

东北典型黑土区坡耕地涝渍地土壤持水性和导水性研究

中国东北典型黑土区是我国重要的商品粮生产基地,对我国粮食安全和国民经济的稳定起到举足轻重的作用。作为土壤退化的一种特殊形式,涝渍地严重影响着垦区的农业生产。在东北典型黑土区坡面涝渍地及其周围正常耕地中布设采样点,测定了土壤剖面质地分布情况及土壤水分特征曲线,以揭示东北黑土区坡面涝渍地土壤水分过大的根本原因。结果表明,涝渍地土壤剖面中细质地土壤类型所占比例为90%,质地较粘重。涝渍地土壤具有较高的进气值,水吸力较大,保持在中小孔隙中的水分只有在较大吸力范围内才能缓慢释出,这造成涝渍地土壤具有极强的持水能力,不容易失水,再加上极弱的导水能力,水分饱和但不会被释放。以上这些土壤特性导致了涝渍地土壤长期处于湿度过大的状态。本研究结果可为涝渍地治理提供依据。     

黑土区不同耕作措施的水土保持效益

为了探求黑土区坡耕地水土流失的有效防治措施,以吉林省伊通县毯子房小流域为典型试验研究区,采用野外观测与室内实验相结合的方法,对留茬、轮作和秸秆还田3种不同耕作措施下黑土区坡耕地的水土保持效益进行研究与分析。结果表明:1)对照处理产生径流量和泥沙量最大,秸秆还田产生侵蚀量最小,留茬、轮作和秸秆还田比对照处理径流量减少36.4%～66.7%,泥沙量减少75.2%～86.4%;2)与对照相比,留茬、轮作和秸秆还田3种不同措施下冲刷泥沙中土壤有机质质量分数分别减少56.6%,62.8%和81.4%,全氮质量分数分别减少53.3%,60.0%和80.0%,全磷质量分数减少38.5%,61.5%和84.6%,且不同处理下3种土壤养分流失总量均比对照减少85%以上。     

黑土区土壤侵蚀厚度对土地生产力的影响及其评价

为了研究黑土区土壤侵蚀厚度对土地生产力的影响,采用盆栽试验,人为剥离黑土表层0、5、10、15、20、25和30 cm土壤以模拟侵蚀厚度不同的耕层土壤,分析土壤侵蚀厚度对土壤理化性质、大豆生物性状和水分利用效率等指标的影响。并对TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型进行改进,用于评价侵蚀厚度不同的土壤的土地生产力。结果表明:土壤全N、碱解N、全P、速效P、有机质含量和土壤田间持水率均随侵蚀厚度的增加而递减,土壤容重随侵蚀厚度的增加而递增。土壤侵蚀厚度对大豆生长有显著影响,随着侵蚀厚度的增加,大豆减产率呈"S型"曲线递增,产量、耗水量呈"Z型"曲线递减,水分利用效率呈指数曲线关系递减。改进的TOPSIS模型对不同侵蚀厚度下土地生产力的评价结果较为理想,计算的土地生产力指数随土壤侵蚀厚度的变化呈"Z型"曲线,与大豆产量的变化趋势相同,且二者呈指数函数关系,决定系数达0.996,均方根误差为0.65。研究结果可为黑土区土壤侵蚀防治提供理论依据。     

东北黑土有机质组分与结构的研究进展

在全球气候变化背景下研究土壤有机质的转化过程对于评价陆地生态系统碳截获潜力具有重要意义,而土壤有机质的循环特征及其稳定性与土壤有机质的组成和结构密切相关.东北黑土区是我国重要的商品粮基地,近年来,黑土有机质含量呈显著下降趋势,造成黑土肥力和质量的严重退化.本文通过文献资料的整理,总结了不同农田管理措施下黑土土壤有机质的消长动态、组分变化以及结构特征的研究现状,并探讨了研究中存在的问题.开垦和耕作导致土壤有机质总量、活性组分以及腐殖物质含量的显著降低,而平衡施用化肥和有机肥是维持和提升土壤有机质数量和质量的有效途径,长期有机无机配施使土壤有机质结构趋于简单化,有利于土壤肥力的保持.黑土有机质组分化学结构变化的驱动机制是值得人们长期探索的问题.