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东北黑土区和北方土石山区部分地区水土保持三级区划及其水土流失防治措施

2015-01-04王念忠回莉君

中国水土保持 2015年12期
关键词:坡耕地总面积黑土

沈 波,王念忠,张 锋,回莉君

(水利部 松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

东北黑土区和北方土石山区部分地区水土保持三级区划及其水土流失防治措施

沈 波,王念忠,张 锋,回莉君

(水利部 松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

东北黑土区;北方土石山区;区划;水土流失;防治途径

按照全国水土保持规划任务分工,松辽委承担东北黑土区(Ⅰ)和北方土石山区(Ⅲ)中辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)的规划工作。综合分析后提出了水土保持三级区划原则和方法,在全国水土保持一、二级区划的基础上,将东北黑土区和北方土石山区部分地区划分为12个三级区,即大兴安岭山地水源涵养生态维护区、小兴安岭山地丘陵生态维护保土区、三江平原-兴凯湖生态维护农田防护区、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、大兴安岭东南低山丘陵土壤保持区、呼伦贝尔丘陵平原防沙生态维护区、辽河平原人居环境维护农田防护区、辽宁西部丘陵保土拦沙区、辽东半岛人居环境维护减灾区,并提出了各区的水土流失防治途径。

2010年,水利部以水规计〔2010〕540号文件批复了《全国水土保持规划项目任务书》。本次规划是新中国成立60多年来首次全面系统的水土保持综合性规划。按照全国水土保持规划任务分工,在全国水土保持一、二级区划的基础上,松辽委承担东北黑土区(Ⅰ)和北方土石山区(Ⅲ)中辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)的规划工作。现将有关成果介绍如下。

1 侵蚀环境

东北黑土区和北方土石山区部分地区包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省(区)共309个县(市、区、旗),总面积115.26 km2。区内西、北、东三面环山,南部临海,中南部为松辽平原,东北部为三江平原,西北部为呼伦贝尔高平原,地势大致由北向南、由东西向中部倾斜。主要河流有松花江、辽河、黑龙江、乌苏里江、绥芬河、图们江、鸭绿江,以及独流入海河流等。从东往西依次属于中温带湿润区、半湿润区、半干旱区,其中西北部大兴安岭地区属于寒温带湿润区。年均降水量从东南部辽东山区的1 000 mm递减到西北部呼伦贝尔高平原的300 mm。植被类型以寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林为主。地带性土壤主要有寒温带的棕色针叶林土、山地灰色森林土,温带的暗棕壤、黑土、黑钙土,还有一些白浆土、草甸土、风沙土、沼泽土和水稻土等。

东北黑土区和北方土石山区部分地区是我国重要的粮食生产区,其粮食生产能力和生产的可持续性关系到国家粮食安全战略。由于过度垦殖和掠夺式经营,该区水土流失日趋剧烈。2013年第一次全国水利普查结果表明,该区水力侵蚀面积18.48万km2,有长100~5 000 m的侵蚀沟道29.6万条,吞噬耕地面积3 648 km2。按坡耕地产玉米788 t/km2计算,该区每年因面蚀减产粮食约827万t[1],每年因沟蚀减产粮食274万t,两者共计1 101万t,占2011年该区粮食总产量的9.2%。此外,水土流失引起的生态安全、防洪安全和饮水安全等问题已成为制约东北黑土区和北方土石山区部分地区经济社会可持续发展的重大问题[2-4]。

2 水土保持三级区划原则和方法

2.1 三级区划原则

(1)区内相似性和区间差异性原则。区域由多个地理单元组成,各自然单元因地带性因素和非地带性因素表现为相似性和差异性。三级区划是以水土流失防治途径为主导性因素,对各自然单元进行归类划分,要做到区内差异性最小、区间差异性最大,从而满足集中连片治理与集中预防保护的需要[5-6]。

(2)“自上而下”与“自下而上”相结合原则。水土保持区划是一个综合性工作,必须采取“自上而下”与“自下而上”相结合的办法,集思广益,上下联动,从而保证区划的科学性。“自上而下”体现的是“顶层设计”的理念,从系统、全局的角度进行考虑,保证宏观格局及以后规划的方向。“自下而上”体现的是广泛的理念,让地方、社会各个所谓的利益相关方都参与进来,保证区划的科学性、客观性及规划的后续落实。

(3)县级行政边界基本完整原则。水土保持区划是为区域环境保护决策、水土保持防治规划和规划措施的有效实施服务的。目前我国正在将规划纳入国家行政管理范围,建立规划管理行政责任追究制度[7]。因此,区划应在考虑自然单元完整性的基础上,尽量保持行政区划的完整性,便于规划任务的分解与落实。

此外,区划时还应考虑综合性和主导因素相结合的原则、定性分析与定量分析相结合的原则等。

2.2 分区方法

根据上述分区原则,将地貌类型、

土地利用类型、水土流失类型和强度等作为主要指标,运用叠置法,在全国水土保持一、二级区划的基础上对东北黑土区进行三级区划。

2.3 三级区命名规则

采用三段式命名方法,即“地理位置+地貌类型+水土保持主导功能”的命名方式。

3 三级区划及其水土流失防治措施

3.1 东北黑土区

根据以上分区原则与方法,在全国一、二级区划的基础上,将东北黑土区划分为9个三级区(表1)。

表1 东北黑土区水土保持三级区划

3.1.1 大兴安岭山地水源涵养生态维护区(Ⅰ-1-1hw)

该区位于内蒙古东北部和黑龙江省西北部,总面积19.62万km2,黑龙江(中国侧)及其支流额尔古纳河、嫩江均发源于此。属中温带半湿润气候向寒温带湿润气候过渡地区,年均降水量400~520 mm。地貌以中低山为主,山体浑圆,坡缓谷宽。北部寒温带植被以明亮针叶林为主体,东南部中温带有明显的针阔叶林特点,林草覆盖率达86.3%。土壤主要有棕色针叶林土、暗棕壤、沼泽土和草甸土,土地利用类型以林地为主。水土流失类型以水蚀和冻融侵蚀为主,水蚀面积占该区总面积的5.1%,水土流失主要发生在稀疏林草地。

该区是东北地区重要的水源涵养和生态屏障区,水土流失敏感性及潜在性较高,一旦薄层表土流失,基岩出露,则极难恢复原有的生态功能。水土保持重点是强化现有林草生态系统修复,严格限制矿产资源开发,提高生产建设项目准入条件,积极开展矿山废弃地及沙金过采区的生态环境修复与整治。

3.1.2 小兴安岭山地丘陵生态维护保土区(Ⅰ-1-2wt)

该区位于黑龙江省东北部,沿黑龙江(中国侧)南北分布,总面积8.89万km2,呼玛河、汤旺河、法别拉河、公别拉河、都鲁河等河流流经其内。属中温带湿润地区,年均降水量500~700 mm。地势北低南高,地貌北部多丘陵、台地,南部属低山丘陵区。植被类型以针阔叶混交林、落叶栎林为主,林草覆盖率达72.9%。土壤主要有暗棕壤、草甸土、沼泽土。土地利用类型以林地、耕地为主。水土流失类型以水蚀为主,水土流失面积占该区总面积的10.3%,主要发生在坡耕地和稀疏林地。

该区是我国东北森林带的重要组成部分,也是我国松嫩平原和三江平原的主要生态屏障。森林资源开发强度大和局部农业开发,造成局部水土流失问题突出。水土保持重点是强化森林资源的培育与管理,农林镶嵌区以坡耕地和侵蚀沟为重点加强水土流失综合治理。此外,严格限制矿产资源开发,提高生产建设项目准入条件,加强江(河)岸边植物保护带保护和建设,采取综合措施治理塌岸。

3.1.3 三江平原-兴凯湖生态维护农田防护区(Ⅰ-2-1wn)

该区位于黑龙江省东部,是松花江、黑龙江、乌苏里江的冲积、洪积平原,总面积6.37万km2。属中温带湿润地区,年均降水量500~600 mm。该区主体为平原,东北—西南走向的完达山将其分为南北两部分:平原区地表以沼泽化冲积、湖积低平原为主,海拔50~60 m;完达山区海拔500~800 m,山体平缓。区内林草覆盖率为24.5%,其中平原区植被类型以农业植被、沼泽化草甸为主,完达山区植被类型以针阔叶混交林为主。土壤主要有草甸土、白浆土、沼泽土和暗棕壤,土地利用类型以耕地、林地为主。水土流失以轻度水蚀为主,冬、春季容易发生风蚀,水土流失面积占该区总面积的10.1%,主要发生在坡耕地。

长期开发使森林、草甸和沼泽等自然植被遭到破坏,水土流失有加剧趋势。黑龙江、乌苏里江江岸由于缺乏林草保护,在江水冲刷作用下,逐年崩塌,土地流失。水土保持重点是保护和增加林草植被,调节农田小气候、稳固江岸,加大坡耕地治理,推广水土保持保育措施。此外,提高生产建设项目准入条件,强化生产建设项目监督管理,禁止开垦、开发湖泊和湿地周边的植物保护带。

3.1.4 长白山山地水源涵养减灾区(Ⅰ-2-2hz)

该区横跨黑、吉、辽三省东部,位于长白山主体中东侧,总面积13.79万km2,牡丹江、倭肯河、穆棱河、头道松花江、二道松花江等河流流经其内。属中温带湿润地区,年均降水量500~1 000 mm。地貌以中低山为主,植被类型以针阔混交林、杂木林为主,林草覆盖率达75.1%。土壤主要有暗棕壤、草甸土、棕壤和白浆土,土地利用类型以林地为主。水土流失以水蚀为主,水土流失面积占该区总面积的17.5%,主要发生在坡耕地和稀疏林地。

该区为国家重要的水源涵养区,也是东北地区山洪及泥石流易发区。水土保持应以水源地保护为中心,加强植被保护与建设,对局部流失严重地区以坡耕地、蚕场、板栗园、参园和侵蚀沟为重点进行综合治理;加强溪沟、小河道整治工作,防止泥石流等自然灾害的发生;同时搞好预防监督工作,严格生产建设项目管理,加大对毁林栽参、滥开乱垦等行为的整治力度。

3.1.5 长白山山地丘陵水质维护保土区(Ⅰ-2-3st)

该区横跨黑、吉、辽三省东部,长白山主体西侧,总面积10.19万km2,第二松花江、拉林河、呼兰河、饮马河、伊通河、东辽河、浑河、太子河等河流流经其内。属中温带湿润地区,年均降水量600~800 mm。地貌以低山、丘陵为主。植被类型以落叶栎林、针阔混交林为主,林草覆盖率52.9%。土壤主要有暗棕壤、草甸土、棕壤和白浆土,土地利用类型以林地、耕地为主。水土流失类型以水蚀为主,水土流失面积占该区总面积的28.7%,主要发生在坡耕地、稀疏林地。由于生产建设活动比较集中且频繁,所以人为水土流失严重。

该区是松辽流域水库集中区域,黑龙江省的磨盘山、向阳山、龙凤山、西泉眼,吉林省的丰满、白山、石头口门、二龙山、亮甲山,以及辽宁省的大伙房、观音阁、柴河、清河、南城子等水库均位于该区,担负着向黑龙江省中部、吉林省中西部、辽宁省中西部、内蒙古自治区东部等多个地区供水的任务。由于水土流失日趋严重,河道、库渠淤积,残留化肥及农药以水土流失为载体,大量进入下游库区,严重影响饮水安全。水土保持应以水质维护及土壤保持为中心,以林草植被保护,生产建设项目管理,坡耕地、残次林、荒坡地和植被较差的沟道治理为重点,点面结合,减少面源污染和下游江河水库泥沙淤积。

3.1.6 东北漫川漫岗土壤保持区(Ⅰ-3-1t)

该区位于小兴安岭和长白山向松嫩平原过渡的山麓冲积、洪积平原,总面积17.76万km2。松花江干流、讷谟尔河、乌裕尔河、呼兰河、伊通河、饮马河、拉林河、东辽河等河流流经其内。属中温带湿润区,年均降水量400~650 mm。地貌以漫川漫岗为主,坡长、坡缓为其主要特点。植被类型以农业植被为主,林草覆盖率为21.8%,土壤主要有草甸土、黑土、黑钙土、暗棕壤,土地利用类型以耕地、林地为主。水土流失类型以水蚀为主,水土流失面积占该区总面积的31.0%,主要发生在坡耕地。

该区属典型黑土区,是我国最主要的商品粮生产基地之一,但日趋严重的水土流失使宝贵的黑土资源和国家粮食安全面临严重的威胁。水土保持应以坡耕地和侵蚀沟治理为重点,科学配置工程、植物和耕作措施,结合小型水利水保工程,建设高标准农田,发展高效农业,维护和提高土地生产能力。

3.1.7 松辽平原防沙农田防护区(Ⅰ-4-1fn)

该区地处松辽平原腹地,为嫩江、西辽河的冲积平原,总面积8.11万km2,嫩江、洮儿河、西辽河、新开河等河流流经其内。属中温带半干旱区,年均降水量400~450 mm。植被以农业植被、羊草草原、禾草(杂类草)盐生草甸草原为主,林草覆盖率为23.8%。土壤主要有风沙土、草甸土、黑钙土、潮土和栗钙土。土地利用类型以耕地、草地和未利用地为主。水土流失以风蚀为主,水土流失面积占该区总面积的53.4%,主要发生在耕地和稀疏草地。

该区是东北地区生态环境脆弱带的重要组成部分,由于长期超载放牧、垦草种粮、毁林开荒、滥垦乱挖等,土地沙漠化呈恶化趋势,成为我国北方主要的沙尘源。水土保持重点是增加林草植被,对流动半流动沙丘、沙化农田和草场进行治理,推行舍饲圈养、耕作保育措施等,结合水利工程建设,提高农业综合生产能力。

3.1.8 大兴安岭东南低山丘陵土壤保持区(Ⅰ-5-1t)

该区属于大兴安岭山地向松嫩平原过渡的东南麓地带,总面积15.49万km2,甘河、诺敏河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河、霍林河等河流流经其内。属中温带半湿润、半干旱气候区,年均降水量360~500 mm。地貌以山地、丘陵和台地为主。植被类型以落叶栎林和温带草原为主,林草覆盖率为54.1%。土壤主要有暗棕壤、栗钙土、草甸土和黑钙土,土地利用类型以草地、林地和耕地为主。水土流失类型以水蚀为主,东南部兼有风蚀,水土流失面积占该区总面积的32.7%,主要发生在坡耕地、稀疏草地。

该区为农、林、牧结合区域,是东北地区暴雨中心之一,长期以来由于毁林毁草开荒、超载放牧,水土流失呈恶化趋势。应以坡耕地和侵蚀沟治理为重点,开展水土保持综合治理;进一步加大森林草原资源保护力度,依法严厉打击乱砍盗伐和毁林毁草开荒行为;强化草场管理,推行轮封轮牧、舍饲圈养等措施。

3.1.9 呼伦贝尔丘陵平原防沙生态维护区(Ⅰ-6-1fw)

该区位于大兴安岭中段西麓地区,总面积8.31万km2,海拉尔河、乌尔逊河、根河、额尔古纳河等河流流经其内。属中温带半干旱气候区,年均降水量280~400 mm。地貌整体以高平原为主,东部边缘及西北部为低山、丘陵和台地,中部核心区域有三条沙带穿梭其中。植被类型以高原典型草原、桦林草原为主,林草覆盖率达74.2%。土壤主要有栗钙土、黑钙土、草甸土和风沙土,土地利用类型以草地为主。水土流失类型以风蚀为主,水土流失面积占该区总面积的30.3%,主要发生在稀疏草地。

该区是我国东北地区的重要生态屏障,近年来由于超载过牧、滥垦乱挖、生产建设项目无序开展和气候变迁等综合因素,草场退化,沙丘活化,最终使呼伦贝尔沙地上升为我国第四大沙地。水土保持重点是保护好现有林草植被,强化生产建设项目管理,对沙漠化草场、沙地、坡耕地进行治理。

3.2 辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)

根据以上分区原则与方法,在全国一、二级区划的基础上,将北方土石山区辽宁环渤海山地丘陵区(Ⅲ-1)划分为3个三级区(表2)。

表2 辽宁环渤海山地丘陵区水土保持三级区划

3.2.1 辽河平原人居环境维护农田防护区(Ⅲ-1-1rn)

该区沿辽河干流南北分布,为辽河泥沙塑造的大平原,总面积2.41万km2,辽河干流、养息牧河、柳河、大辽河、太子河、绕阳河等河流流经其内。属暖温带半湿润气候区,年均降水量550~750 mm,植被类型以农业植被为主,林草覆盖率仅15.6%。土壤主要有草甸土、棕壤、水稻土、潮土,土地利用类型以耕地为主。水土流失类型以水蚀为主,柳河、绕阳河谷地兼有风蚀,水土流失面积占该区总面积的15.8%,主要发生在坡耕地和稀疏林地。

该区是我国重要的老工业基地、商品粮基地,也是我国的优化开发区域。水土保持的重点是完善农田防护林网,提升区域生态质量;加强城市水土保持和生产建设项目监督管理,防止人为水土流失的发生。

3.2.2 辽宁西部丘陵保土拦沙区(Ⅲ-1-2tj)

该区位于辽宁省西部,总面积2.76万km2,柳河、绕阳河、大凌河、小凌河等河流流经其内。属暖温带半湿润地区,年均降水量500~600 mm。地貌以丘陵和台地为主,地形破碎,沟壑纵横。植被类型以农业植被、落叶阔叶林为主,林草覆盖率为26.9%。土壤以棕壤、潮土、褐土和草甸土为主,土地利用类型以耕地和林地为主。水土流失严重,以水力侵蚀为主,阜蒙县、彰武县北部兼有风蚀,水土流失面积占该区总面积的35.5%,主要发生在坡耕地和稀疏林地。

该区水土流失导致土地生产力下降,河道、库渠淤积,对下游基础设施和辽干中下游商品粮基地构成严重威胁。水土流失防治应以坡耕地和侵蚀沟道治理为重点,建立坡面和沟壑防护体系。此外,在阜蒙县、康平县北部沙化地区恢复植被,大力营造防护林体系,控制风蚀向南扩展。

3.2.3 辽东半岛人居环境维护减灾区(Ⅲ-1-3rz)

该区位于辽宁省东南部,东濒黄海,西临渤海,北与长白山系毗连,总面积1.96万km2。河流主要有碧流河、庄河、复州河等,沿海河流源短流急。属暖温带湿润地区,年均降水量600~950 mm。地貌以低山、丘陵为主,地形破碎,河谷狭窄,沿海分布有海蚀阶地和冲积平原。植被类型以落叶阔叶林为主,多为人工林、果园、蚕场和灌丛,林草覆盖率为30.4%。土壤主要有棕壤、潮土和水稻土,土地利用类型以耕地、林地为主,城乡、工矿、居民用地比例相对较高。水土流失类型以水蚀为主,沿海近岸有风蚀,水土流失占该区总面积的38.7%,主要发生在稀疏林地和坡耕地。

该区水土流失严重,对人居环境影响较大,森林生态功能较弱、降雨充沛、山高坡陡、山体多砂砾堆积层等因素导致该区极易发生泥石流等地质灾害。水土保持重点是提高林草植被覆盖度,维护和改善人居环境,提升区域生态质量,强化水土流失综合治理,加强泥石流和山洪灾害防治;同时强化城市水土保持,开展清洁小流域建设,强化生产建设项目监督管理。

[1] 水利部,中国科学院,中国工程院.中国水土流失防治与生态安全:东北黑土区卷[M].北京:科学出版社,2010:74-96.

[2] 孙继敏,刘东生.中国东北黑土地的荒漠化危机[J].第四纪研究,2001,21(1):72-78.

[3] 党连文.辽河流域水利建设成就与展望[J].东北水利水电,1999(10):8-13

[4] 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,2007:40-49.

[5] 唐克丽.中国水土保持[M].北京:科学出版社,2004:576-614.

[6] 景可,王万忠,郑粉莉.中国土壤侵蚀与环境[M].北京:科学出版社,2005:343-359.

[7] 王治国,王春红.对我国水土保持区划与规划中若干问题的认识[J].中国水土保持科学,2007,5(1):105-109.

(责任编辑 李杨杨)

S157

C

1000-0941(2015)12-0038-05

沈波(1962—),男,内蒙古呼伦贝尔市人,教授级高级工程师,学士,主要从事东北黑土区侵蚀环境研究工作。

2015-11-01

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