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东北黑土区水土流失发展趋势分析

2012-02-26王念忠

东北水利水电 2012年6期
关键词:郁闭度盖度黑土

王念忠

(松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站,吉林 长春 130021)

东北黑土区水土流失发展趋势分析

王念忠

(松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站,吉林 长春 130021)

本文通过对黑土区中部和松嫩平原西北部的水土流失情况的监测,分析了东北黑土区的研究区2000—2010年期间水土流失的发展趋势及水土保持治理措施实施状况。监测结果表明:城市建设用地需求使得原有城市周边的农田被不断侵占,而粮食的需求又导致开荒面积增加和林地、草地及水域面积的逐渐减少,水土流失面积大。文中还提出了水土保持治理措施的建议。

东北黑土区;水土流失监测;粮食安全;发展趋势

为了全面、科学、持续地掌握全国水土流失动态变化情况,评价水土流失防治效果,为水土保持生态建设决策提供科学依据,2007年,财政部和水利部批准立项实施“全国水土流失动态监测与公告”项目。作为国家级水土流失重点治理区之一,东北黑土地重点治理区列入了全国水土流失动态监测与公告项目实施计划中。2010年,松辽流域水土保持中心站组织东北有关水土保持监测部门,相继开展了大兴安岭预防保护区、长白山预防保护区、西辽河大凌河中上游重点治理区的水土流失监测工作。通过地面观测、遥感监测、数理统计等方法,对分布在不同水土流失类型区的典型监测点、典型小流域,获得了水土流失和水土保持治理措施实施状况。

1 研究区概况

研究区位于东北黑土区中部和松嫩平原的西北部,行政区划包括吉林省德惠市(饮马河流域部分)、九台市(饮马河流域部分)、永吉县(饮马河流域部分)、磐石市(饮马河流域部分)、长春市市辖区、伊通满族自治县、东辽县、辽源市辖区、梨树县、四平市辖区、公主岭市。这里土壤肥沃、土质疏松、有机质含量高,是国家重要的商品粮生产基地。同时,又是水土流失比较严重的区域之一,研究区土壤侵蚀类型主要为水力侵蚀。地形特点为坡缓、坡长,一般坡度在5度以下,坡长一般在500~2 000 m。黑土土质疏松,抗蚀能力弱,极易产生土壤侵蚀。由于降雨集中和长期以来人口增加导致的过度垦殖、乱砍乱樵等不合理的开发利用,使得研究区土壤养分下降;河流泥沙缓慢增加。黑土层变薄,侵蚀沟的数量在增加。

据测算,随着人口的增长和人为的过度开垦,严重的水土流失,已使黑土地表土层由20世纪50年代的59~60 cm,逐年变为现在的20 cm左右,已有10%的表土层变成破皮黄土。

2 监测内容

东北黑土地重点治理区水土流失监测内容包括水土流失和治理措施两方面:通过遥感和GIS手段对土地利用、植被郁闭度/盖度、坡度、植被类型等水土流失影响因子进行监测,并在综合分析的基础上得到项目区水土流失的分布、强度及其面积等现状;通过监测、调查、统计的方法,掌握项目区水土保持措施、水土流失危害及治理动态变化情况,为国家水土保持生态建设提供决策依据。

项目实施的总体技术路线是以SPOT5,ALOS遥感影像作为基本信息源,通过野外调查、建立解译标志,在GIS及其它相关软件的支持下,结合相关资料,采取人机交互、面向对象分类等技术流程,获取监测区域土地利用现状、植被郁闭度/盖度信息;利用地形、遥感、常规观测等相关资料为基础,获取区域的坡度信息,综合评价水土流失分布与强度。同时,通过相关管理机构的调查、资料核查、统计分析以及影像辅助等方式,掌握区域内水土保持措施的类型、数量等。将以上两个方面的监测结果汇总,并与以往监测和调查结果进行对比、分析,综合分析重大生态建设项目实施以来的治理成效,最后得出结论。

3 监测结果及分析

3.1 土地利用

研究区2010年土地利用监测结果与2000年第二次全国土壤侵蚀遥感调查数据对比结果表明,耕地面积有所增加,林地面积有所减少,主要体现在城市扩张和河岸线后退。其中,除长春市辖区耕地面积呈现减少外,其余各县耕地面积均有不同程度的增加;同时,各县林地面积均有不同程度的减少;草地面积呈现不同程度的增减。2000—2010年间土地利用变化结果见表1。这个监测结果表明城市建设用地需求使得原有城市周边的农田被不断侵占,而粮食的需求又导致开荒和林地面积的减少,突显了水土保持工作的紧迫性和艰巨性。

表1 2000—2010年间土地利用变化结果

3.2 植被盖度

研究区东部、中部和南部山区植被覆盖情况较好,西部和北部地势平坦区域林地以人工林为主;耕地中存在沙化和盐碱化现象。

根据荒山荒坡水土流失计算要求,植被郁闭度/盖度仅针对项目区内林地、草地、园地、未利用地(总面积为4 281.62 km2)的植被郁闭度/盖度进行统计和分析,分为6个等级,其中:植被郁闭度/盖度在0~15%之间的面积为149.37 km2,占3.49%,主要集中分布于研究区南部山区向平原过度地带;植被郁闭度/盖度在15%~30%之间的面积为379.35 km2,占8.86%,主要呈分散状分布于西部地势较平坦地区;植被郁闭度/盖度在30%~45%之间面积为853.87 km2,占19.94%,主要分布于研究区中部和东南部山区;植被郁闭度/盖度在45%~60%之间面积为 1 869.09 km2,占43.65%,广泛分布于研究区中部和东南部山区,而在研究区西部地势较平坦、土地利用类型以耕地为主地区分布很少;植被郁闭度/盖度在60%~75%之间面积为990.71 km2,占23.14%,主要分布于研究区东南部山区,尤其集中分布于永吉县东南部,在东辽县境内有小片分布;植被郁闭度/盖度在75%~100%之间面积为39.25 km2,占0.92%,在研究区内分布范围较小且集中,主要分布于项目区南部的东辽县西北部和公主岭市东北部。

风力侵蚀主要分布于梨树县西部和公主岭市西部,土地利用类型以旱地、沙地、草地、灌木林地为主,沙地与旱地间杂分布,沙地呈现斑点状零散分布,部分区域已经呈现盐碱化趋势。未发现大片沙地存在,沙地中可发现零散分布的植被,植被类型以零散或小片分布的草地和小片集中分布的灌木为主,植被郁闭度/盖度在15%~30%之间。

3.3 水土流失

存在的水土流失面积仍然较大,项目区水力侵蚀总面积为1.06万km2,占项目区总土地面积的43.44%,其中坡耕地水力侵蚀面积7 494.40 km2,荒山荒坡水力侵蚀面积3 121.14 km2,水力侵蚀发生于坡耕地的比例为70.60%,产生于荒山荒坡比例为29.40%,由此可见,项目区水力侵蚀主要发生于坡耕地,且主要发生于地形坡度位于0.25°~3°,5°~15°区域。项目区轻度水力侵蚀面积为3 871.10 km2,占项目区水力侵蚀总面积的36.47%;中度水力侵蚀面积为3 217.81 km2,占项目区水力侵蚀总面积的30.31%;强烈水力侵蚀面积为850.71 km2,占项目区水力侵蚀总面积的8.01%;极强烈水力侵蚀面积为512.32 km2,占项目区水力侵蚀总面积的4.83%;剧烈水力侵蚀面积为2 163.59 km2,占项目区水力侵蚀总面积的20.38%。

4 建 议

项目区2010年水土流失监测结果表明,应加大坡耕地水土保持治理力度,防止极强烈和剧烈侵蚀面积增加和范围扩大。应该保护好已有的水土保持治理成果,并在此基础上结合项目区实际情况,适时、适地的提高水土流失防治标准,在国家和地方水土保持治理资金投入力度适当增加的同时,也需要加大区域间的生态补偿机制,充分调动项目区人民群众保护生态环境、维护生态安全、走科学可持续发展道路的积极性。

项目区东部、中部和南部山区植被以天然林和人工林为主,西部和北部植被以人工林和草地为主,建议加强生态自我修复,充分发挥生态自我修复能力恢复植被、改善生态。促进大面积植被恢复。

项目区西部常年干旱少雨,植被稀疏,水土流失严重。水资源匮乏是制约项目区生态建设发挥水平和效益的根本因素,建议在降水量有限、时段集中的降水情况下,进行水资源配置和生态用水研究,通过对天然降水人为时空调节,满足生态用水需求,加快治理进度。

[1]孟令钦,李勇.东北黑土区沟蚀研究与防治[J].中国水土保持,2009(12):40-42.

[2]周慧秋.东北地区粮食综合生产能力[M].北京:中国农业出版社,2005.

[3]张学俭,武龙甫.东北黑土地水土流失修复[M].北京:中国水利水电出版社,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

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