东北黑土区的侵蚀沟治理措施与模式

[目的]面向东北黑土区侵蚀沟治理专项国家重大工程的科技需求,总结凝练出东北黑土区侵蚀沟治理措施与模式,为东北黑土区侵蚀沟治理提供技术支撑。[方法]采用天地一体化现场调查的方法,对不同时期已开展治理的侵蚀沟详查,获得侵蚀沟形态特征参数、影像资料及空间信息;调查侵蚀沟治理模式与措施种类以及实施后的水保效果。[结果]东北黑土区侵蚀沟治理主要有柳跌水和浆砌石跌水等沟头防护、柳编水道和石笼谷坊等沟底稳固、乔灌混交沟岸防护3大类措施组成;总结已有治沟措施的不足并提出了完善方案;治理模式可归为工程为主植物为辅,植物为主工程为辅,植物和填埋复垦4大类别。[结论]目前东北黑土区侵蚀沟治理已构建了成熟的治理模式与多样化的治理措施,实施情况总体良好,但仍存在治理模式选择与措施组装的不合理现象,应注意施工质量管控和加强后期管护。     

黑土区坡耕地治理措施的配置

坡耕地是我国耕地资源的重要组成部分。加快坡耕地综合治理是控制水土流失、保障国家粮食安全的必然要求。以黑龙江省依兰县双兴项目区为例对黑土区坡耕地治理的各项措施的配置及治理技术的发展进行了探讨。对坡耕地的治理措施主要采取水平梯田,坡式梯田,在坡耕地的坡上林地交接处采取截水沟来分散坡上来水对坡耕地土壤的侵蚀;对于坡耕地中的侵蚀沟治理措施主要配置跌水、谷坊和削坡等工程,从而达到防止侵蚀沟切割,剥蚀坡耕地土层的效果。有关对坡耕地治理后期的商榷,需加强治理措施的管护,加强水土流失监测和效益监测,并推广秸秆还田、增施有机肥、深松耕法等措施,通过技术支持,增加农民收入。     

秸秆生态复合式谷坊结构及其施工技术

秸秆生态复合式谷坊是利用秸秆填埋侵蚀沟的治理方法，该方法的优点是：在生态袋谷坊的上游填埋秸秆，可以直接将侵蚀基准面提高2 m左右；在填埋秸秆后，沟坡上部再按照1∶1.5的坡比削坡，侵蚀沟两侧在垂直水流方向可减少占地；施工期相对灵活，无须在秋收后冰冻前进行；秸秆具有很好的保水性能，灌木柳的成活率和长势高于在实土上；迎水面布设大量秸秆变相加厚了谷坊的厚度，利用混凝土柱拦挡和锚固加大了生态袋谷坊和填沟秸秆捆的稳定性、牢固性。具体介绍了秸秆生态复合式谷坊的结构和施工技术。     

植柳谷坊在东北黑土区治沟中的应用

植柳谷坊是用柳条做材料,在沟壑中横向沟道栽植的柳栅栏形式的谷坊治沟工程,其特点是通透性好,不易冲毁,造价低廉,便于成活,可长期发挥效益,并具有绿色生态价值,是一项极好的植物治沟措施,适用于大型沟壑治理。植柳谷坊在东北黑土区松嫩平原漫川漫岗地区沟壑治理中的应用,取得了十分显著的绿色生态治沟效益,建议在同类地区推广使用。     

连续式柳编跌水在侵蚀沟治理中的应用——以拜泉县松林小流域为例

连续式柳编跌水在东北漫川漫岗黑土区应用较广泛,在保证沟头稳定的同时有利于侵蚀沟生态修复的一种成熟的侵蚀沟防治措施,有较高的推广价值。介绍了连续式柳编跌水的适用范围和流量设计方法,并以拜泉县松林小流域侵蚀沟治理工程为例,探讨了连续式柳编跌水的设计方法和施工工艺,可为侵蚀沟防治提供参考。     

东北黑土区沟道侵蚀现状及其防治对策

沟道侵蚀是土地退化最严重的表现形式,东北黑土区是中国除黄土高原外沟道侵蚀最为严重的区域,沟道侵蚀严重威胁东北区域农业生产和生态环境。该研究基于多年的研究积累,结合国家侵蚀沟治理专项调查和国家重点研发计划项目研究成果以及已有文献,系统总结归纳了东北黑土区沟道侵蚀特征、发展演变趋势及其危害;梳理出现有侵蚀沟治理措施的成功经验及失败教训,凝练提出区域侵蚀沟防治目标及4种主要侵蚀沟治理模式,并给出了适用范围及条件;同时提出了新时代东北黑土区侵蚀沟防治对策建议。该研究为区域现代农业发展和生态文明建设决策以及沟道侵蚀治理工程的实施提供了科技支撑。     

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。     

铁岭县侵蚀沟道综合治理措施与成效

辽宁省东北黑土区侵蚀沟专项治理工程开展以来,通过各项治理措施的实施,为项目区带来系列的社会、经济、生态效益。以铁岭县李千户镇项目区为例,阐述侵蚀沟道治理采取的工程措施、植物措施等,为辽宁省其他东北黑土区乃至全省侵蚀沟治理提供技术支撑与借鉴。     

东北黑土区坡耕地侵蚀沟发育机理初探

沟蚀及其导致的土壤质量退化正在成为影响我国东北黑土区粮食生产和环境质量的重要问题,通过对东北黑土区侵蚀沟的分布和形态特性分析,探明东北黑土区的侵蚀沟近年来迅速发育的原因.从而为东北黑土区的水土流失防治工作提供指导和参考.研究基于野外调查,地形图和卫星照片资料对比分析计算,对一个研究点和4个对比研究点的侵蚀沟进行测量统计,发现造成侵蚀沟日益严重的一个重要原因是由于农民在坡耕地的水平改垄.使得坡面汇流条件改变,从而加速了坡耕地侵蚀沟的发育.将水平垄这种改变坡面汇流条件并加速侵蚀沟发育的现象称作"渠系效应"为了防止"渠系效应"对侵蚀沟发育的影响,在东北黑土区坡耕地应该避免采取单一的水平改垄措施,必须采取综合防治措施才能防治黑土区侵蚀沟的快速发展.     

苇子沟小流域综合治理措施配置

牡丹江市苇子沟小流域土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,水土流失总面积451.27 hm2,占流域面积的41.93%,水土流失治理采取坡面治理和沟壑治理相结合的办法,坡面采取修筑坡式梯田,保土耕作(改垄)措施,封禁治理,果树台田等措施,沟壑治理采取修筑沟头埂,跌水,谷坊,削坡造林等措施,通过水土保持综合治理,到各项治理措施全部生效,流域内水土流失得到基本控制,生态环境明显改善,农、林、牧、副、渔协调发展。     

吉林省侵蚀沟区域分布特征研究

以全国第一次水利普查水土保持专项普查东北黑土区侵蚀沟道普查数据为数据源,对吉林省41个县(市、区)的侵蚀沟进行了分类汇总:吉林省境内现有侵蚀沟道62 978条,其中发展型沟道61 081条、稳定型沟道1 897条,各占96.99%和3.01%;按普查的分级分类方法,吉林省境内发展型沟道中有小型沟道22 200条、中型沟道32 287条、大型沟道6 594条,各占36%、53%和11%。对全省侵蚀沟按长白山山地水源涵养减灾区、长白山山地丘陵水质维护保土区、东北漫川漫岗土壤保持区、松辽平原防沙农田防护区4个类型区分别进行归类总结,研究了各类型区的侵蚀沟数量及分布特征。     

东北侵蚀沟蜂格式生态砖砌护坡治理技术

侵蚀沟是东北黑土区水土流失的最严重表现和最突出危害,沟坡治理是控制沟坡崩塌和沟体扩张的关键。针对东北黑土区大中型切沟沟坡治理和植被恢复的需求,构建了蜂格式生态砖砌护坡治理技术。该技术主要由蜂格式护坡构件、坡脚防护构件、沟底排水基石和植生袋等4个部分组成,将以生态砖为主的工程措施和蜂格内的植物措施有机结合,使坡面降雨高效入渗,多余径流有效调控,防止了径流汇集对坡面的直接冲刷,使侵蚀沟坡面得到了有效治理。该技术适用于东北黑土区侵蚀沟沟坡崩塌、沟体扩张的防治与植被恢复,从而保护黑土地耕地资源,技术应用后沟坡侵蚀、崩塌完全控制,水土流失减少95%以上,减少沟底冲刷90%,较传统生物护坡措施显著提升沟坡植被恢复速度与效果,应用当年植被覆盖面可达70%以上。工程后期运行稳定,管护成本低,可长期稳定发挥防治效果,实现生态治理。     

东北黑土区侵蚀沟分级初探

水利部2016年组织编制了《东北黑土区侵蚀沟治理专项规划(2016—2030年)》,国家农业综合开发东北黑土区侵蚀沟综合治理工程也已启动实施。为便于侵蚀沟综合治理模式和投资标准的确定,以第一次全国水利普查东北黑土区侵蚀沟普查数据和《东北黑土区水土保持措施效益评估及防治技术》课题调查数据为依据,对侵蚀沟的长度、宽度、深度、面积等参数进行相关性综合分析后,选择面积作为分级指标,将东北黑土区发展型侵蚀沟按照大型(占地面积≥1.4 hm~2)、中型(占地面积0.3~1.4 hm~2)、小型(占地面积≤0.3 hm~2)进行了分级。     

清原县侵蚀沟治理植物防护技术研究与应用

辽宁省东北黑土区侵蚀沟专项治理工程开展以来,清原县结合实际,按照绿色生态建设理念,积极推广生态袋防护措施和植物措施栽植技术,选择敖家堡小流域、李家堡小流域和肖家堡小流域组成的项目区,实施生态袋谷坊、生态袋护沟、柳桩编柳谷坊、柳干防护等以植物为主的水土保持措施,治理后在生态、社会和经济方面都收到了显著效益,为全县侵蚀沟治...     

东北黑土区沟蚀研究与防治

沟蚀是导致我国东北黑土区土地退化的重要因素。阐述了开展东北黑土区沟蚀研究的意义,分析了东北黑土区沟蚀研究与国外和国内黄土高原沟蚀研究的差距,进而介绍了近年来对东北黑土区5个典型流域侵蚀沟发生发展规律研究的初步成果,包括沟蚀的分布、形态特征和侵蚀沟迅速发育的原因,提出了东北黑土区沟蚀的防治对策,肯定了东北黑土区水土流失综合防治试点工程的防治效果。     

黑龙江省平原漫岗区侵蚀沟治理新措施

黑龙江省平原漫岗区地平沟深,沟道既宽又深长,汇流速度快,洪水来去迅猛,季节性洪水侵蚀严重,现处于中年发展时期,20世纪60～90年代沟道每年以300～500m的速度延伸,沟床每年以0 2～0 3m的速度下切。实践中探索出的削坡筑堤造林法、沟内栽植植物谷坊、修建拦沟式闸堤治沟新措施,均收到了好的防治效果,可以在适宜地区推广应用。     

玉皇沟小流域综合治理成效与进一步治理的可行性分析

山东省莒南县玉皇沟小流域治理前存在着水土流失严重、耕地质量差、荒坡多、疏林多、沟道多、拦蓄少和道路不畅等问题。2019年,该县在这里组织实施了玉皇沟小流域国家水土保持重点工程,取得了较为显著的经济、生态及社会效益。但治理后的玉皇沟小流域还存在灌溉用水不够、生态用水缺乏等问题,经可行性分析后提出了"沟头防护+上游谷坊拦沙+中下游堰坝梯级蓄水"的进一步治理对策。     

吉林省侵蚀沟治理措施体系配置研究

在近些年来国家开展的黑土区侵蚀沟治理情况实地调研的基础上,结合吉林省侵蚀沟治理技术的研究成果,根据目前吉林省侵蚀沟治理现状,即国家投资强度低,侵蚀沟道以外汇水区治理困难(农民不愿因治理而占用土地)或根本不允许治理,沟坡兼治的技术路线得不到有效贯彻,甚至只能对侵蚀沟道本身进行治理的实际情况,提出了在现有技术和相关标准情况下各类型侵蚀沟汇水区域、沟头、沟岸、沟坡和沟底治理措施的配置体系,可为决策部门及设计部门开展侵蚀沟治理规划设计提供参考。     

东北黑土区小流域综合治理实践探究——以老二色小流域为例

黄土高原区、西南土石山区、东北黑土区小流域综合治理模式和体系日趋成熟,为实现流域治理可持续发展,结合黑土区流域治理的经验,分析流域治理存在的问题,以国家扩大内需重点治理项目——老二色小流域为典型案例,探究黑土区小流域可持续经营道路。对老二色小流域进行实地调查,针对存在问题,坚持坡面治理、沟道防护、自然修复、人工维护的原则,对不同坡面和典型沟道采取生物措施治理、工程措施治理、生物工程综合治理的模式。结果表明：老二色小流域治理取得了显著的生态、经济和社会效益,改善了小流域生态脆弱和贫困落后的面貌。     

东北典型黑土区水土流失危害及防治措施

东北典型黑土区主要分布在黑龙江省和吉林省 ,包括 32个县 ,总面积 11 78万km2 。由于肥力高、面积大 ,典型黑土区是我国主要商品粮基地之一。但由于不合理开发利用 ,典型黑土区水土流失严重 ,土地肥力逐年降低 ,如不及时采取有力措施 ,大部分耕地再经过 40～ 5 0a ,就将荒漠化。典型黑土区水土流失的防治 ,应针对具体部位的水土流失特点 ,采取科学合理的措施。对于流域内各河流上游及荒山荒丘 ,应采用封育措施保护天然林 ,改造疏林地 ,提高林草覆盖率 ;对风蚀区应以营造防风林为主 ;对农作区应以坡耕地整治措施为主 ;对沟道应采用以工程措施为主、生物措施与工程措施并举、沟头与沟底兼顾的综合防治体系。