王念忠
(松遼水利委員會松遼流域水土保持監測中心站,吉林 長春 130021)
東北黑土區水土流失發展趨勢分析
王念忠
(松遼水利委員會松遼流域水土保持監測中心站,吉林 長春 130021)
本文通過對黑土區中部和松嫩平原西北部的水土流失情況的監測,分析了東北黑土區的研究區2000—2010年期間水土流失的發展趨勢及水土保持治理措施實施狀況。監測結果表明:城市建設用地需求使得原有城市周邊的農田被不斷侵占,而糧食的需求又導致開荒面積增加和林地、草地及水域面積的逐漸減少,水土流失面積大。文中還提出了水土保持治理措施的建議。
東北黑土區;水土流失監測;糧食安全;發展趨勢
為了全面、科學、持續地掌握全國水土流失動態變化情況,評價水土流失防治效果,為水土保持生態建設決策提供科學依據,2007年,財政部和水利部批準立項實施“全國水土流失動態監測與公告”項目。作為國家級水土流失重點治理區之一,東北黑土地重點治理區列入了全國水土流失動態監測與公告項目實施計劃中。2010年,松遼流域水土保持中心站組織東北有關水土保持監測部門,相繼開展了大興安嶺預防保護區、長白山預防保護區、西遼河大凌河中上游重點治理區的水土流失監測工作。通過地面觀測、遙感監測、數理統計等方法,對分布在不同水土流失類型區的典型監測點、典型小流域,獲得了水土流失和水土保持治理措施實施狀況。
研究區位于東北黑土區中部和松嫩平原的西北部,行政區劃包括吉林省德惠市(飲馬河流域部分)、九臺市(飲馬河流域部分)、永吉縣(飲馬河流域部分)、磐石市(飲馬河流域部分)、長春市市轄區、伊通滿族自治縣、東遼縣、遼源市轄區、梨樹縣、四平市轄區、公主嶺市。這里土壤肥沃、土質疏松、有機質含量高,是國家重要的商品糧生產基地。同時,又是水土流失比較嚴重的區域之一,研究區土壤侵蝕類型主要為水力侵蝕。地形特點為坡緩、坡長,一般坡度在5度以下,坡長一般在500~2 000 m。黑土土質疏松,抗蝕能力弱,極易產生土壤侵蝕。由于降雨集中和長期以來人口增加導致的過度墾殖、亂砍亂樵等不合理的開發利用,使得研究區土壤養分下降;河流泥沙緩慢增加。黑土層變薄,侵蝕溝的數量在增加。
據測算,隨著人口的增長和人為的過度開墾,嚴重的水土流失,已使黑土地表土層由20世紀50年代的59~60 cm,逐年變為現在的20 cm左右,已有10%的表土層變成破皮黃土。
東北黑土地重點治理區水土流失監測內容包括水土流失和治理措施兩方面:通過遙感和GIS手段對土地利用、植被郁閉度/蓋度、坡度、植被類型等水土流失影響因子進行監測,并在綜合分析的基礎上得到項目區水土流失的分布、強度及其面積等現狀;通過監測、調查、統計的方法,掌握項目區水土保持措施、水土流失危害及治理動態變化情況,為國家水土保持生態建設提供決策依據。
項目實施的總體技術路線是以SPOT5,ALOS遙感影像作為基本信息源,通過野外調查、建立解譯標志,在GIS及其它相關軟件的支持下,結合相關資料,采取人機交互、面向對象分類等技術流程,獲取監測區域土地利用現狀、植被郁閉度/蓋度信息;利用地形、遙感、常規觀測等相關資料為基礎,獲取區域的坡度信息,綜合評價水土流失分布與強度。同時,通過相關管理機構的調查、資料核查、統計分析以及影像輔助等方式,掌握區域內水土保持措施的類型、數量等。將以上兩個方面的監測結果匯總,并與以往監測和調查結果進行對比、分析,綜合分析重大生態建設項目實施以來的治理成效,最后得出結論。
研究區2010年土地利用監測結果與2000年第二次全國土壤侵蝕遙感調查數據對比結果表明,耕地面積有所增加,林地面積有所減少,主要體現在城市擴張和河岸線后退。其中,除長春市轄區耕地面積呈現減少外,其余各縣耕地面積均有不同程度的增加;同時,各縣林地面積均有不同程度的減少;草地面積呈現不同程度的增減。2000—2010年間土地利用變化結果見表1。這個監測結果表明城市建設用地需求使得原有城市周邊的農田被不斷侵占,而糧食的需求又導致開荒和林地面積的減少,突顯了水土保持工作的緊迫性和艱巨性。

表1 2000—2010年間土地利用變化結果
研究區東部、中部和南部山區植被覆蓋情況較好,西部和北部地勢平坦區域林地以人工林為主;耕地中存在沙化和鹽堿化現象。
根據荒山荒坡水土流失計算要求,植被郁閉度/蓋度僅針對項目區內林地、草地、園地、未利用地(總面積為4 281.62 km2)的植被郁閉度/蓋度進行統計和分析,分為6個等級,其中:植被郁閉度/蓋度在0~15%之間的面積為149.37 km2,占3.49%,主要集中分布于研究區南部山區向平原過度地帶;植被郁閉度/蓋度在15%~30%之間的面積為379.35 km2,占8.86%,主要呈分散狀分布于西部地勢較平坦地區;植被郁閉度/蓋度在30%~45%之間面積為853.87 km2,占19.94%,主要分布于研究區中部和東南部山區;植被郁閉度/蓋度在45%~60%之間面積為 1 869.09 km2,占43.65%,廣泛分布于研究區中部和東南部山區,而在研究區西部地勢較平坦、土地利用類型以耕地為主地區分布很少;植被郁閉度/蓋度在60%~75%之間面積為990.71 km2,占23.14%,主要分布于研究區東南部山區,尤其集中分布于永吉縣東南部,在東遼縣境內有小片分布;植被郁閉度/蓋度在75%~100%之間面積為39.25 km2,占0.92%,在研究區內分布范圍較小且集中,主要分布于項目區南部的東遼縣西北部和公主嶺市東北部。
風力侵蝕主要分布于梨樹縣西部和公主嶺市西部,土地利用類型以旱地、沙地、草地、灌木林地為主,沙地與旱地間雜分布,沙地呈現斑點狀零散分布,部分區域已經呈現鹽堿化趨勢。未發現大片沙地存在,沙地中可發現零散分布的植被,植被類型以零散或小片分布的草地和小片集中分布的灌木為主,植被郁閉度/蓋度在15%~30%之間。
存在的水土流失面積仍然較大,項目區水力侵蝕總面積為1.06萬km2,占項目區總土地面積的43.44%,其中坡耕地水力侵蝕面積7 494.40 km2,荒山荒坡水力侵蝕面積3 121.14 km2,水力侵蝕發生于坡耕地的比例為70.60%,產生于荒山荒坡比例為29.40%,由此可見,項目區水力侵蝕主要發生于坡耕地,且主要發生于地形坡度位于0.25°~3°,5°~15°區域。項目區輕度水力侵蝕面積為3 871.10 km2,占項目區水力侵蝕總面積的36.47%;中度水力侵蝕面積為3 217.81 km2,占項目區水力侵蝕總面積的30.31%;強烈水力侵蝕面積為850.71 km2,占項目區水力侵蝕總面積的8.01%;極強烈水力侵蝕面積為512.32 km2,占項目區水力侵蝕總面積的4.83%;劇烈水力侵蝕面積為2 163.59 km2,占項目區水力侵蝕總面積的20.38%。
項目區2010年水土流失監測結果表明,應加大坡耕地水土保持治理力度,防止極強烈和劇烈侵蝕面積增加和范圍擴大。應該保護好已有的水土保持治理成果,并在此基礎上結合項目區實際情況,適時、適地的提高水土流失防治標準,在國家和地方水土保持治理資金投入力度適當增加的同時,也需要加大區域間的生態補償機制,充分調動項目區人民群眾保護生態環境、維護生態安全、走科學可持續發展道路的積極性。
項目區東部、中部和南部山區植被以天然林和人工林為主,西部和北部植被以人工林和草地為主,建議加強生態自我修復,充分發揮生態自我修復能力恢復植被、改善生態。促進大面積植被恢復。
項目區西部常年干旱少雨,植被稀疏,水土流失嚴重。水資源匱乏是制約項目區生態建設發揮水平和效益的根本因素,建議在降水量有限、時段集中的降水情況下,進行水資源配置和生態用水研究,通過對天然降水人為時空調節,滿足生態用水需求,加快治理進度。
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[3]張學儉,武龍甫.東北黑土地水土流失修復[M].北京:中國水利水電出版社,2007.
Development trend analysis of soil and water loss in northeast chernozem region
WANG Nian-zhong
Through the monitoring of soil and water loss in middle area of chernozem region and northwest of Songnen plain,the paper analyzes the development trend of soil and water loss,and the soil and water conservation treatment of study area in northeast chernozem region from 2000 to 2010.The monitoring results show that urban construction land continuously encroach the surrounding farmland;the food demand causes the reclamation area increased at the same time of wood land,grassland and water area reduction;the soil and water loss area is large.The paper also provides suggestions for soil and water conservation treatment.
northeast chernozem region;soil and water loss;monitoring;food security;development trend
S157
A
1002-0624(2012)06-0020-02
2012-04-01