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。     

长江上游水土流失与防治对策研究

根据长江上游各省水土流失遥感分析资料、国土资源数据、农业区划和有关的水土流失研究成果,综合分析长江上游水土流失现状与特征,指出长江上游水土流失面积49.63km^2,年平均土壤侵蚀量21.79亿t/a,大部分地区属中、强度侵蚀区,平均土壤侵蚀模数4390t/km^2.a。森林砍伐、植被破坏和坡耕地垦殖是造成水土流失加大的主要因素。防治对策应以小流域综合治理为核心,以坡耕地合理利用和保水保土措施为重点。切实加强退耕还林工程和天然林保护工程的建设。     

2018年度松辽流域水土流失动态监测结果分析

生态文明建设在中国特色社会主义建设过程中已被提升到新的高度,水土保持工作作为其中重要的一环,急需进一步深入推进。松辽流域泛指东北地区,在松辽流域开展水土流失年度动态监测工作至关重要,既是维护东北地区粮食安全生产的重要保障,也是强化东北地区协调绿色发展与生态环境保护的关键步骤。在水利部组织下,松辽流域2018年积极开展了水土流失动态监测工作,实现了第一次流域全覆盖监测,并与2011年第一次全国水土保持普查结果相比较进行了动态变化分析。据统计,松辽流域2018年水土流失面积为27.53万km 2,主要以轻度、中度侵蚀为主,全境水土流失分布及变化与土地利用结构高度相关;东北黑土区与典型黑土区2018年的侵蚀面积分别是22.16万和8.50万km 2,分别占土地总面积的20.38%和25.94%,与2011年相比均有所下降。尽管2018年度松辽流域的水土保持工作尚存在不足,但在严峻的形势下仍准时、高质量地完成了全流域动态监测工作,为东北地区环境保护和生态文明建设提供了重要的数据支撑。     

垦殖对黄河三角洲盐渍土碳氮分布特征的影响

以黄河三角洲新生盐碱地为例,采用空间替代时间的方法,选取未利用的盐碱地对照(CK)和平均开垦年限分别为小于5 a、10~15 a、20~25 a、30~35 a、50~60 a的小麦/玉米连作土地类型为研究对象,对1 m深土壤碳(有机碳、无机碳、全碳)、氮(全氮、碱解氮)含量进行了分析,研究不同垦殖年限下土壤碳氮水平和垂直分布特征。结果表明:垦殖后,土壤有机碳含量较未垦殖盐碱地均表现为显著提高(p0.05);盐碱地垦殖显著增加了0~40 cm土壤的碳储量,且随垦殖年限增加而增加;40~100 cm土层的有机碳含量无趋势性变化规律;土壤全氮、全碳、无机碳变化与有机碳变化表现出相似规律;垦殖30 a后土壤碳氮养分基本稳定,表层(0~40 cm)含量高于底层(40~100 cm)含量;垦殖年限主要影响0~30 cm土壤碱解氮含量;无机碳作为组成全碳的主要成分,极易受灌溉和地下水的影响。垦殖虽然显著增加土壤有机碳、全氮含量,但垦殖后碳氮比(C/N)呈降低趋势,约30 a后基本稳定,不同垦殖年限C/N平均为9.35,低于全国平均水平,反映出研究区土壤碳氮养分不均衡问题。     

辽宁西部北票市生态修复区生态退化驱动力分析

探讨东北漫岗丘陵水土流失类型区生态退化的主导驱动力因子,为该地区生态修复工程的建设提供科学依据,以辽宁西部北票市生态修复区为典型研究区域,利用1998年、2003年和2008年三期土壤侵蚀遥感解译数据以及相关统计年鉴资料,采用主成分分析与多元回归分析方法,对研究区生态退化的主导驱动力因子进行了研究。主成分分析结果表明,影响生态退化的驱动力因子排序为土地垦殖率>人均养畜量>人均经济林面积>人口密度>人均粮食产量>地面坡度>年均降水量>人均耕地面积>人均农业产值,其中,体现农业结构状况的土地垦殖率、人均养畜量和人均经济林面积等社会经济因子,对该地区生态退化的影响较为明显。多元回归分析结果表明,超载放牧、土地资源的过渡开发等社会经济因子(人为因素)是导致该地区水土流失与生态退化的主导驱动因素,而作为自然环境因子的地面坡度是发生水土流失与生态退化的前提和基础。     

东北地区土壤侵蚀空间变化特征研究

东北地区日益严重的水土流失已引起人们广泛关注,但现有土壤侵蚀研究多限于局部地区。了解本区土壤侵蚀空间变化特征,为水土保持规划提供进一步支持已迫在眉睫。本文在建立东北地区土壤流失方程的基础上,利用径流小区观测资料、气象资料、地图和遥感资料,计算多年平均土壤侵蚀量并检验计算精度,据此分析土壤侵蚀空间变化特征。结果表明:东北地区水土流失面积达到63.4万km²,占全区总面积50.8%,土壤侵蚀现状不容忽视。土壤侵蚀强度大致呈自东南向西北方向递减的趋势。但地形起伏的影响,使得这一变化趋势更为复杂。本区土壤侵蚀较为严重的地区为辽河干流西侧各支流流域的丘陵地带和流域东部降水丰沛的地区,松花江流域的山前丘陵漫岗区。研究结果对本区水土保持规划具有重要参考意义。     

贯彻落实十二大精神 开创四川水土保持工作的新局面

四川省幅员总面积56.76万平方公里,水土流失面积38.43万平方公里,占总面积的67.7%。危害最严重的是盆地区。这里人多地少,人口密度每平方公里达511人,每人平均耕地仅1.07亩。垦殖率高达32%,部份区域达44%。区内坡土集中,全省水土流失严重的坡耕地占旱地的70%左右,半数以上分布在本区。加之红色丘陵土层瘠薄,水土流失后果严重,必须迅速防治。这个地区在四川省农业生产上占有重要位置,当前生产和水土保持任务都很重。这个地区在全省工业生产和整个国民经济发展中也占有重要位     

垦殖对川西北高寒草地土壤有机氮组分的影响

不合理的垦殖是造成土壤退化的主要原因之一。为了揭示垦殖对高寒草地土壤有机氮组分变化特征的影响,以垦殖1,3,10,16,27,40年后的川西北高寒草地为研究对象,以未垦殖的天然草地为对照,通过土壤采样与分析,研究了垦殖对川西北高寒草地酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮变化特征的影响。结果表明:在川西北高寒草地垦殖过程中,随着垦殖年限的增加,引起了酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮含量的显著下降(P0.05),特别是在0—20cm土层,分别降低了72.15%,62.72%,66.08%,63.44%,94.00%,51.78%。有机氮组分中下降程度最大的是酸解未知氮。从不同垦殖年限看,酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮含量下降主要发生在垦殖前10年,随着垦殖年限的增加年平均减少率逐渐降低。因此,减少高寒草地垦殖对于促进川西北高原生态系统平衡和高寒草地可持续发展具有重要意义。     

松花湖区水土流失现状及防治对策

松花湖是东北地区的重要水资源基地和水能基地 ,对东北地区的生态环境和经济发展具有不可替代的重要作用。严重的水土流失 ,对湖区生态环境及丰满电站影响甚巨。防治对策是加强领导 ,加大宣传力度 ,停耕水痕线以下的湖、滩湿地 ,合理配置、利用土地资源 ,加强陆地生态防护体系和湿地生态建设。     

东北黑土区水土流失的经济学分析

本文对东北黑土区的水土流失问题进行了深入分析,得出人为因素是造成该地区水土大量流失的最主要因素,其背后有着深刻的经济学原因：公有产权带来的土壤被过度垦殖;农地投资外部性造成的有利于水土保持的长期投资不足和不利于水土保持的短期投资过剩;政府失灵造成的水土流失的加剧。因此,明晰“实际”产权、将环保标准纳入政府政绩考核和严格约束政府寻租行为,可缓解该地区水土流失问题。     

湘赣两省水土保持工作调查报告

林地是两省水土流失的主要源地之一。林地水土流失年侵蚀量占总侵蚀量湖南为３０％～４０％,江西为４０％～５０％。其原因是乱砍滥伐、全垦造林、经济林垦复、针叶纯林比例过高等;坡耕地水土流失年侵蚀量占总侵蚀量湖南为４０％～５０％,江西约为１０％;开发建设活动引起的水土流失问题日趋严重,重力侵蚀也不容忽视。主要对策是：实施坡改梯工程,解决农民的基本农田;把林地纳入水土保持监督管理之中;强化对开发建设活动的监督管理,全面实施水土保持法;加强水土保持科研工作等。     

东北黑土地保护利用研究足迹与科技研发展望

中国东北黑土是世界上最肥沃、垦殖时间较短的土壤类型之一,在保障国家粮食安全中具有非常重要的地位。本文在总结东北黑土地概况(定义、分布、土壤类型和垦殖时间)的基础上,梳理了东北黑土地的研究足迹,并提出了未来东北黑土地科技研发的方向。东北黑土地包括黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、暗棕壤和棕壤6种土壤类型,主要分布在辽河平原、松嫩平原和三江平原。自然黑土肥力较高,但是开垦后受生态系统改变和人类活动的双重驱动,土壤肥力发了巨大变化,土壤有机质含量在垦殖初期(约30a)迅速下降,开垦50a后下降速度趋于稳定;侵蚀区黑土层受风蚀和水蚀等影响出现了不同程度的流失。有机培肥、轮作、等高种植等技术措施已经被广泛应用于黑土培肥与水土流失防治。黑土层是黑土地的标志性土层,是黑土地肥力的核心。基于黑土层保护的东北黑土地保护利用建议从以下3方面开展科学研究:(1)解析人类活动下的黑土层厚度及颜色变化过程和驱动机制,探索现代农业管理方式下维持和增加黑土层厚度的技术途径;(2)针对东北黑土地6种土壤类型耕地限制粮食生产能力的主控因子,因地制宜建立以"肥沃耕层构建"、"障碍性土层消减"和"控蚀固土增肥"为核心的东北黑土...     

Long‐term changes in the floristic composition and soil characteristics of reclaimed sodic land during eco‐restoration

The study was conducted under the “Uttar Pradesh Sodic Lands Reclamation Project” to examine changes that occurred in the reclaimed sodic land in two districts of Uttar Pradesh, India. The study focuses on long‐term seasonal changes in the floral diversity and soil characteristics of the reclaimed sodic land over a period of 10 y. The changes in the floristic composition, plant density, and soil characteristics (microbial biomass carbon [MBC], pH, exchangeable‐sodium percentage (ESP), and electrical conductivity) were compared among the different study plots after different years of sodic‐land reclamation. The study plots comprised reclaimed land with rice–wheat cultivation; semireclaimed land under rice cultivation only and nonreclaimed barren sodic land. There was a significant variation in the floristic composition of the three study plots. Dominance in the floristic composition was shifted from monocotyledonous weeds in the nonreclaimed sodic land to dicotyledonous weeds in the reclaimed land after 10 y of reclamation. Among the soil characteristics, the most remarkable changes were observed in soil MBC and ESP during the course of sodic‐land reclamation. Soil MBC increased up to 480% and ESP values decreased up to 79% in the reclaimed plots with reference to the nonreclaimed plots. The soil amelioration was more pronounced in the upper layer (0–30 cm) as compared to the lower layer (below 30 cm depth). A positive significant correlation was revealed between soil MBC and floristic composition of the reclaimed plots. These changes in floristic composition and soil characteristics could be used as good indicators of the eco‐restoration of the sodic lands. The present study provides useful insights in understanding the temporal progress of eco‐restoration in the reclaimed sodic lands.     

土壤侵蚀预警和决策支持系统的设计与应用

土壤侵蚀严重地影响了东北黑土区的土壤质量和粮食产量。利用GIS平台结合土壤侵蚀模型,以遥感数据、田间采样数据和农户调查数据为数据源,建立了侵蚀决策方案管理数字化地块图,实现了GIS支持下的土壤侵蚀预警和侵蚀防治信息化决策,可以根据不同地块的侵蚀程度,提供不同的治理措施决策建议,实现了田块尺度水土流失预警及水土保持决策的数字化管理,建立了侵蚀黑土农区水土流失综合治理信息化管理样板。     

近30年中国主要耕地后备资源的时空变化

为了增强对中国耕地后备资源变化的理解,以便更好的利用和管理中国有限的土地资源,提高生态保育水平,确保区域生态安全,文中采用LandsatTM、CBERS、HJ1、"北京一号"等遥感影像数据(包括1980s末、1995年、2000年、2005年、2008年和2010年共6期)分析未利用土地的时空演变,运用土地利用动态度模型、分布密度模型、未利用土地变化强度指数模型、重心模型和转移矩阵等数学方法分析未利用土地的时空演变格局。基于这些数学模型的计算结果,揭示出中国未利用土地近30a来的演变特征:1)中国未利用土地总量持续减少,共净减少了11545.14km2,且在除了1995-2000年的其余4个监测时段均为净减少,但减少量趋缓。2)中国未利用土地的动态度总体表现为先增大后减小,在2005-2008年达到峰值0.06%后逐渐减小。3)中国未利用土地变化也表现出明显的空间异质性,净减少最多的省份是黑龙江省,共净减少了4469.08km2,其次为新疆维吾尔自治区净减少了3725.93km2;净增加最多的是内蒙古地区,共净增加了2942.44km2。同时未利用土地变化强度指数也呈差异性分布,黑龙江省和山东省总体处于高度减少区,甘肃、宁夏和吉林省总体处于中度减少区,内蒙古地区总体处于中度增加区。4)未利用土地与耕地、草地、水域间的相互转化较为剧烈。未利用土地减少去向主要以草地生态恢复、耕地开垦、水域面积扩展等占用为主,同时伴随着因草地退化、耕地撂荒退化和水域干枯水面缩减后成为未利用土地的状况。5)作为中国主要的耕地后备资源,从20世纪80年代末至2010年,未利用土地开垦为耕地的重心已经由东北的黑龙江省向西北的新疆维吾尔自治区、甘肃省和山东省的黄河三角洲地区转移。近30a来中国的未利用土地格局发生了如此剧烈的变化,有的变化有助于改善区域生态环境,而有的变化确加剧了当地脆弱的生态环境,因此对于未利用土地的开发和利用,应该因地制宜,实行先评价再利用和保护的策略。     

黄土丘陵沟壑区煤矿沉陷耕地复垦

探索开发适宜黄土地貌和气候特点以及黄土丘陵采煤沉陷损伤规律的土地复垦模式,对于实现该区数量质量并重管理的耕地保护目标具有重要的现实意义。该文基于开采设计、沉降观测参数和MSAS软件,预测山西兴县斜沟煤矿一采区沉陷损毁土地面积为16.54 km2,损毁土地类型以耕地和草地为主,其中轻度破坏耕地面积3.70 km2,中度破坏耕地面积2.41 km2,重度破坏耕地面积0.17 km2。结合黄土丘陵沟壑低潜水位区土地损毁特征和区域生态保育和国土整治目标,拟对轻度破坏的1.65 km2耕地采用裂缝充填和土地平整复垦措施,按照集中连片的原则对轻度、中度和重度破坏的4.63 km2耕地采用坡改梯的土地复垦工程措施进行复垦,实现增加耕地面积0.40 km2,每年减少水土流失4.94万t,提高了耕地质量等级。研究认为,结合企业复垦资金和社会资金投入,按照集中连片的原则对采煤沉陷破坏的耕地采取坡改梯复垦是该区域损毁耕地复垦的有效模式。     

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。     

典型黑土侵蚀区自然植被恢复措施水土保持功效研究

利用田间定位实验来分析植被恢复措施的自我恢复能力和其水土保持功效,目的为黑土区土壤侵蚀治理和生态环境建设提供依据。结果表明,植被恢复措施从5月份开始,在4个月的时间内覆盖率可达100%,植物种类丰富。2007年和2008年植被恢复措施年径流水深分别比传统耕作低64.7%和99.7%,比裸地低98.1和99.9%;2008年植被恢复措施径流系数是2007年的19%。2007和2008年植被恢复措施侵蚀模数都少于传统耕作和裸地。2008年植被恢复措施侵蚀模数比2007年低97.2%。自然植被恢复措施能够有效的抑制土壤侵蚀和地表径流的发生,为植物生长提供更多的有效水分。相关分析表明,3种管理措施径流水深与I30和I60都达到极显著水平,地表径流主要发生在6-9月份,土壤侵蚀主要发生在6-7月份。     

东北黑土区土壤退化及水土流失研究现状

东北黑土区严重的水土流失破坏了宝贵的黑土资源,危及当地群众的生产生活条件,恶化了生态环境,制约了当地经济社会的可持续发展,对我国的粮食安全构成了严重威胁。当前黑土区土壤退化及水土流失研究的领域主要集中在:现状研究、影响因素研究以及土壤侵蚀研究。在概述当前黑土区土壤退化及水土流失研究概况的基础上,指出应该加强研究的领域在于综合性的水土流失研究,融雪侵蚀模拟,先进的土壤侵蚀预报模型应用等方面。     

煤田开采诱发环境地质问题及防治对策

煤田开采沉陷引发了各种地质灾害和环境效应，包括地面塌陷、地裂缝、滑坡崩塌、泥石流等，对土地资源、水资源和大气环境、地表设施造成严重破坏和污染，也对人类生命财产安全造成重大损失。介绍了我国煤炭开采沉陷灾害的现状，论述了各种灾害和环境效应的形成机理，系统地总结了我国现阶段对各种灾害和环境效应的防治对策。主要的防治对策包括管理措施、控制沉陷的开采技术、沉陷预测、采空区的工程治理、地表建筑物防护、土地复垦等。实施综合防治措施和绿色开采是矿业发展的必由之路。