赣南的水土流失及防治对策
2012-08-17陈晓安郑海金汪邦稳肖胜生莫明浩宋月君
陈晓安,杨 洁,郑海金,汪邦稳,肖胜生,莫明浩,宋月君
(江西省水土保持科学研究所,江西南昌330029)
赣南(赣州市简称)地处江西省南部赣江源头的章、贡两江汇合处,是长江流域水土流失最为严重的地区之一。境内地貌以丘陵、岗地为主,兼有平原、山地,地势东南部和西北部高、中间低,呈马鞍型,以赣州市区为中心向南北呈阶梯形延伸。
1 水土流失类型及现状
赣南属水力侵蚀区,按侵蚀方式可分为面状侵蚀、沟状侵蚀、崩岗侵蚀以及由采矿、采石、取土、修路、开发区建设、水利电力工程建设等人为活动引起的工程侵蚀。2001年江西省第三次土壤侵蚀遥感调查结果显示:赣南土地总面积39415.0 km2,有水土流失面积8663.4 km2,占土地总面积的22%,其中:轻度侵蚀面积 3106.0 km2、中度 2608.5 km2、强烈 1854.3 km2、极强烈 746.6 km2、剧烈 348.0 km2,分别占土地总面积的7.9%、6.6%、4.7%、1.9%和 0.9%,分别占水土流失总面积的35.9%、30.1% 、21.4%、8.6% 和 4%。赣南水土流失以强烈、中度、轻度流失为主,三者的流失面积占流失总面积的87.4%,极强烈以上的流失面积仅占流失总面积的12.6%。
分析遥感调查资料可知,赣南各县(区、市)中水土流失面积从大到小依次为宁都、赣县、于都、兴国、南康、信丰、瑞金、会昌、石城、上犹、寻乌、龙南、定南、崇义、大余、安远、全南、章贡,其中宁都、赣县、于都、兴国、南康、信丰6县(市)水土流失面积较大,都在600 km2以上,安远、全南、章贡水土流失面积较小,都在200 km2以下。宁都、赣县、于都、兴国水土流失面积占赣南水土流失总面积的比例分别为 11.3%、10.2%、9.7%和8.8%,4县水土流失面积占赣南水土流失总面积的40%,因此赣南水土流失主要集中在这4个县。
2 水土流失特点
2.1 不同岩性的水土流失表现出分异性
赣南地质发育较为完整,其中以花岗岩为代表的岩浆岩分布最广,约占总面积的40%,红砂岩、紫色页岩等沉积岩也分布较广。赣南水土流失分布面积最广、流失最严重的为在花岗岩母质上发育的土壤,红砂岩、紫色页岩发育的土壤次之,石灰岩、第四纪红壤区水土流失较轻[1-2]。由表1看出赣南土壤侵蚀严重,由水蚀造成的地表破碎度大,且不同岩性土壤侵蚀形成的沟壑密度差异显著[3]。
表1 不同岩性地表切割程度对比
赣南花岗岩发育土壤的侵蚀具有以下特点:①风化壳疏松深厚,土壤流失物质丰富。据分析,花岗岩岩体的主要造岩矿物含量为:长石 57.1%~65%,石英 27.1%~31.4%[4]。长石、石英膨胀系数较大,在昼夜温差变化作用下易分化,在高温多雨的气候条件下风化剧烈,常形成20~30 m的风化壳。同时,花岗岩风化壳不稳定矿物含量较高,黏粒含量较少,因此其结构松散,流失物质较其他岩类丰富,且流失物质的抗蚀能力又比其他岩类差,一旦表土发生强烈侵蚀,年土壤流失厚度达1~1.3 cm,侵蚀模数高达1.35万t/(km2·a)。②崩岗发育,侵蚀严重。花岗岩多交错节理,节理或断裂集中之处造成热力风化和地下水活动的加强及土体抗剪力减弱,既为强烈的风化作用创造了条件,又是产生土体裂隙、导致冲沟并造成崩塌崖壁的根源[5]。红色砂岩、紫色页岩在赣南的南康、宁都等地均有大量分布,其矿物成分以石英为主,多为泥沙质或钙质、铁质胶结,多数胶结物松软,加上岩石吸热能力较强,岩石极易风化。据兴国县长岗46个点的观测,在发生强烈以上侵蚀时,切沟侵蚀模数高达 2.52 万 t/(km2·a)[6]。
2.2 崩岗侵蚀严重
赣南是我国崩岗侵蚀最为严重的地区之一,崩岗侵蚀分布较广,赣县、南康、于都、兴国、宁都、信丰都有较大面积的分布,全区崩岗面积达14168.6 hm2,占江西省崩岗面积的68.53%。赣县崩岗较集中,2005年赣县的崩岗调查结果表明:全县24个乡镇中有17个乡镇存在崩岗侵蚀,共有崩岗4138个(处),面积1808.3 hm2,平均每处崩岗面积达4370 m2。南塘—田村—白鹭崩岗群连片面积达25 km2以上,崩岗密度大、沟谷深,地面支离破碎,沟谷面积占总面积的30%~70%,崩岗悬壁可达5~50 m。崩岗侵蚀量大,每个崩岗崩塌的泥土一般有几百至数千立方米,危害巨大,崩岗侵蚀区年土壤流失量3.0万~5.0万t/km2,年流失土层厚度1 cm左右,造成山地土壤日益贫瘠。据南康龙回部分崩岗沟头的测定结果,崩岗溯源侵蚀速度平均为0.8~1.5 m/a,最快可超过 6.0 m/a[7]。
2.3 林下流土壤侵蚀严重
赣南地区分布有大量的人工林地,树种主要有脐橙、柑橘、柚子、油茶、马尾松等。脐橙、柑橘、柚子、油茶等经济林种植面积大且主要分布在山丘区,在>15°的陡坡地上脐橙、油茶等经济林随处可见,这些经济林成为赣南农业经济增长的支柱,有力地促进了农民增收。但是,发展这些经济林缺乏相应的水土保持措施,造林中实行全垦全复整地造林,林相单一,林下地面裸露,加上有些经济林每年要松土除草,因此林下植被完全被破坏,成为山区水土流失的主要源地,出现“远看绿油油,近看水土流”的景象。20世纪80年代以来,赣南开展了大规模的水土保持综合治理,森林覆盖率提高,如兴国县森林覆盖率高达70%[8],但马尾松纯林约占77%,没有形成乔灌草相配套的水土保持立体植被,难以形成多种生物群落的稳定生态系统,加上林下土壤环境恶劣、枯枝落叶层薄,汛期暴雨频繁,每遇暴雨林下冲沟密布,水土流失严重。
3 影响水土流失的因素
3.1 降水因素
赣南地处亚热带丘陵山区湿润季风气候区,年均降水量1586.9mm,年均径流深823.4 mm,降水丰沛但时空分布不均,东部和南部边缘山区降水偏多,中部和北部丘陵盆地偏少,降水主要集中在4—6月,该期间降水量占全年降水量的55%,其中6月份降水量占全年降水量的27.2%。暴雨多、强度大,年24 h降雨量>50 mm的暴雨次数达2.93次,占全年暴雨量的55%。这种降水集中、强度大的特征,致使土壤极易遭受雨滴击溅和径流冲刷。
3.2 地貌因素
赣南地貌以丘陵、岗地为主,兼有平原、山地,整个地势四周高中间低,四周高山环绕,中部丘陵起伏,小盆地散布,河流汇聚。按地貌来分,丘陵区面积占赣南土地总面积的61%,盆地、平原占17%,山地占22%。从表2可以看出,赣南>10°的坡地占土地总面积的57.4%,>15°的陡坡地占土地总面积的39.6%,>25°的坡地占土地总面积的9.4%。这种地形破碎、坡度大、高低悬殊、起伏显著的地貌特点,为侵蚀的发生提供了有利的条件。
表2 赣南不同坡度级土地所占比例
3.3 土壤因素
赣南成土母质以花岗岩为主,第三纪红砂岩、紫色页岩等沉积岩类也有广泛分布。花岗岩矿物成分以长石为主,垂直节理发育,容易风化,常常形成深厚的松散状风化壳;红砂岩、紫色页岩胶结物以铁、钙、镁质为主,性质松脆,紫色土色深易吸收太阳光热,热胀冷缩作用频繁,物理风化强烈,风化成砂砾含量较多的土壤。由花岗岩、紫色页岩等母岩风化发育而成的红土,土层中夹有大量石英砂和砾石,质地粗糙。张平仓等[9]的研究结果表明,紫色土、砂质红壤抗冲性弱,崩解速率较快。梁音等[10]的研究表明,红壤和紫色土都是可蚀性较高的土壤。因此,赣南山丘区的母质和土壤容易崩解、抗蚀性弱、可蚀性高等因素导致土壤容易遭受雨滴击溅和径流冲刷侵蚀。
3.4 植被因素
自20世纪80年代初期赣南开始植树绿化,目前森林覆盖率达到74.02%,但植被覆盖质量较低。赣南生态林树种以马尾松为主,树种单一,同时马尾松会加剧土壤的酸化,导致其他植物难于存活,林下植被缺乏、水土流失严重;赣南林地中经果林所占比例高,每年经果林种植面积大,《江西省统计年鉴》显示,赣南1997年经果林种植面积为890 hm2,2003年为7237 hm2,几乎每年都开垦数千公顷的经果林。由于经果林下除草、翻耕和大量使用除草剂,造成地表植被覆盖度低甚至完全裸露,导致水土流失加剧。
3.5 人为因素
1982年,赣南人口达到634.8万人,比新中国建立初期增加1倍,其中农业人口561.5万人,占总人口的88.4%;2008年,区内人口达到836.7万人。人口的激增,对农业资源的消耗势必增加,人为活动势必加大,必然导致水土流失加剧。
此外,赣南是一个矿产资源较富集的地方,有“世界钨都”、“稀土王国”之称,钨的开采有90多年的历史,开挖稀土也有10多年时间,大小矿点遍布赣南山区。以钨矿开采为主的大余县井矿面积高达2841.31 hm2,兴国、赣县、崇义县也都在200 hm2以上,2000—2005年井矿弃渣量达6005.5万m3;以稀土矿开采为主的定南县露天矿占地面积高达2578.95 hm2,信丰和龙南县也都在1000 hm2以上,露天矿弃渣量达9596.69万m3。这些人类活动严重破坏了地表植被,加剧了区域水土流失。
4 防治对策
(1)因地制宜,分片治理。根据水土流失严重情况对赣南进行分片分区治理。首先重点治理水土流失严重地区,如崩岗地区、稀土矿等矿山开发地区、地质灾害易发地区,再治理水土流失相对较轻的地区。赣南有花岗岩、红砂岩、紫色页岩等母质发育的土壤,不同的土壤其抗蚀性差异很大,不同的土壤类型其土地利用也有差异,应根据不同的土壤类型并结合当地主要农产品生产进行不同的治理开发。根据不同坡度级别分片治理坡耕地:5°以下的平地和缓坡地以横坡垄作、横坡耕作等耕作措施为主进行整治;5°~15°的坡耕地以修筑梯田为主、植物篱为辅进行整治;15°~25°的坡耕地以能形成生物梯田的植物篱措施为主进行整治;25°以上坡耕地必须退耕还林。
(2)以小流域为单元进行综合治理。以小流域为单元,将流域水土资源开发利用与水土保持相结合,统筹规划,特别是区内的经果林开发要配置相应的水土保持措施,建立高效的农林生产体系。水土保持治理中要将工程措施、植物措施、耕作措施有机结合,做到互相配套、互相协调,治坡与治沟相结合。
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