松嫩平原土壤灾害及防治措施研究

梁贞堂，韩 梅

（1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，150080，哈尔滨；2.黑龙江大学，150080，哈尔滨）

一、研究区概况

1.自然地理概况

研究区为黑龙江省内的松嫩平原，北为小兴安岭的山脊，南为吉林省边界，西为内蒙古自治区边界，东为岔林河、蚂蚁河的分水岭，总面积18.75万km2，其中平原区面积12.06万km2，占总面积的64.3%；山区及丘陵区面积6.69万km2，占总面积的35.7%。山区山高林密，中间为丘陵地带，是松嫩高平原区，也是黑土区；西南部为平原区，又称松嫩低平原区，是盐渍化、风沙化地区。

2.社会经济概况

研究区内有哈尔滨 （含9个县市，不含依兰县）、齐齐哈尔（含9个县市）、大庆（含 4个县）、绥化（含 9个县市）、黑河（仅南部3个县市）、伊春（仅铁力市）。2013年年底，总人口2 490万人，GDP为10 290亿元，农作物播种面积594万hm2、粮食产量395亿kg。

二、土壤及其灾害

1.土壤类型

研究区土壤主要有黑土、黑钙土、草甸土、水稻土、风砂土、盐渍土、沼泽土七大类，以草甸土、黑土为主，占总面积的80%。草甸土主要分布在松花江等沿岸的河滩地，低平原植被繁茂的地方。黑土主要分布在高平原的丘陵地带。盐渍土主要分布在低平原的核心区。风沙土主要分布在嫩江及其支流两岸的河湖漫滩和低阶地。

2.土壤灾害

研究区土壤灾害主要为土壤沙化、土壤盐渍化和土壤侵蚀化。通过实地调查，结合第一次全国水利普查成果和文献，得出土壤灾害面积统计数据。

（1）土壤沙化

集中分布在嫩江下游及其支流两岸的河滩地和低阶地，以半固定、固定沙丘为主。沙化面积4 839 km2，占研究区面积的2.58%。据文献，每年有3万hm2农田遭遇风沙危害，草质退化的草原面积有20万hm2。

（2）土壤盐渍化

集中分布在松嫩低平原中部地区，以松嫩汇流带为核心，沿河道两侧的低洼地带连片分布。安达闭流区，乌裕尔河、双阳河内流区也有盐渍土存在。土壤盐渍化面积4245km2，其中，轻度土壤盐渍化面积846km2，占盐渍化面积的19.9%，中重度土壤盐渍化面积3401km2，占盐渍化面积的80.1%。2012年实地调查时，还有弃耕地660km2，主要分布在盐渍土密集区，可以判定此类土地是开垦后因盐渍过重而弃耕的。盐渍化土地和因盐渍而弃耕的土地共有4905km2，占研究区总面积的2.62%。根据文献，土壤盐渍化有加重的趋势，并以每年1.4%的速率扩展。

（3）土壤侵蚀化

研究区内土壤侵蚀有水力侵蚀与风力侵蚀。水力侵蚀包括面蚀与沟蚀，风力侵蚀包括风积侵蚀与风剥侵蚀。土壤侵蚀化涉及研究区内所有市县，侵蚀面积占研究区总面积28.0%。大庆市土壤侵蚀程度高达38.6%，齐齐哈尔市高达31.9%。大庆市主要为风蚀，水蚀次之。哈尔滨东部、齐齐哈尔市东北部、绥化市北部和黑河南部属黑土区，地形波状起伏、坡缓坡长，表层土壤浅薄疏松，底层厚重黏滞；土壤侵蚀主要为水蚀，以农地的面蚀和沟蚀为主。根据文献，土壤侵蚀造成土壤肥力锐减；土壤结构变差，理化性能逆向发展；沟壑增多，耕地减少，土壤利用率降低；生态环境恶化，洪涝灾害频繁。

三、土壤灾害治理措施

研究区内经过多年对土壤灾害的治理，已经形成了多种治理模式。有的模式曾获得过省级奖励，发挥出良好的经济效益。

1.土壤沙化治理措施

（1）轻度沙区治理措施——街基丰田固定沙地治理模式

街基丰田沙地位于泰来县街基乡，属轻度潜在沙漠化风蚀土地。治理区总面积10 km2，全部为沙荒地低产田。地貌为嫩江平坦河漫滩，土壤为灰色生草风沙土。

①建农田防护林。在风口处建林带，控制风蚀、沙源；以杨树为主，沙棘混交。主林带宽大于16 m，杨树株行间距3 m×3 m，沙棘株行间距1 m×1 m；副带宽8 m，植杨树3行。

②调整耕作措施。错期播种，躲过旱风期；改良风沙土，多施有机肥；种植牧草与大果沙棘，提高效益。

（2）中度沙区治理措施——东岗子半固定沙地治理模式

东岗子半固定沙地位于泰来县泰来镇，为中度沙化区，总面积10 km2。地形起伏不平，相对高差28 m；土壤多为棕色生草风沙土。

①建沙障、片林治理半固定沙地。沿垂直主害风方向，建设立式沙障，总长大于1 500 m；后建灌木林防风固沙带，大于30条，宽度大于10 m，总长度大于1 500 m。

②建网格林固定沙地。在半流动沙地治理的前提下，为固定沙地，营造以樟子松为主的防风固沙林网格，网格面积大于250 m×300 m，株行间距4 m×4 m，网格数量越多越好。

（3）重度沙区治理措施——宁姜流动沙地治理模式

宁姜流动沙地位于泰来县宁姜乡，总面积12 km2。地貌为风蚀劣地，固定半固定沙丘，流动的新月沙丘、沙丘链、沙垄等；土壤多为棕色生草风沙土及小部分黄色生草风沙土。

①建设沙障。沙障以芦苇为材料，捆扎成粗15 cm、高100 cm左右的苇把，在沙丘迎风坡沙障线上插设，间距 30 cm×30 cm，成三角形，带间栽植根系发达的灌木。

②“前挡后拉”治理流动沙丘。“前挡”是在沙丘的背风坡后的低地上栽植乔木（以樟子松为主），以阻挡沙丘前移。“后拉”是在沙丘迎风坡下栽植灌木（以锦鸡儿、沙棘为主），固住迎风坡下部沙面。

③造林固定沙地。撵沙造林，即在沙丘迎风坡基部用人工促进风蚀；在丘间地造林，封沙育草，促进迎风坡风蚀。挡沙造林，即设置格式沙障，以挡住风沙流；沙障网格中栽植沙生灌木，以形成沙障挡住风沙。固沙造林，即在基本控制风蚀的基础上，栽植固沙片林；树种以杨树为主，樟子松为辅。

2.土壤盐渍化治理措施

（1）“引水洗盐”治理措施——肇源县中心灌区盐渍土改水田模式

肇源县位于松花江与嫩江的交汇处左岸，是重度盐渍区。中心灌区建于1958年,设计灌溉面积2.07万hm2，实际灌溉水田 1.2万 hm2，是以松花江干流为主要水源的提水灌区。

①防洪工程：松花江干流堤防正在按50年一遇洪水标准建设。八家河右侧堤防、安肇新河堤防、牛毛沟堤防均为20年一遇洪水标准。

②渠首工程：中心灌排站设计提水流量22.0 m3/s，莲花灌排站设计流量5.5 m3/s，永利浮船站设计流量3 m3/s，敏源灌溉站设计流量1 m3/s，仓粮灌溉站设计流量1.5 m3/s。

③渠道工程：骨干灌溉渠道38条，长度149.6 km。

④排水工程：骨干排水沟道36条，长度134.0 km；排水以强排为主，共有7处强排泵站，排水总流量27.16 m3/s。

⑤灌溉方式：加大泡田用水量，水稻种植开始的前5年，特别是第1年，视盐渍程度泡田3次或2次，水量尽可能多，以后每年水量递减；水稻生长期同其他地区。加大排水量，水稻生长期排水沟畅通，秋季沟内不能留有明水。经5年的水稻种植，盐渍土基本改良成良田。5年后稻谷的产量达8 000 kg/hm2。

（2）“抽水降盐”治理措施——和平牧场盐渍土旱田灌溉模式

和平牧场位于大庆市大同区境内，总面积3.33万hm2，其中耕地7 333 hm2，是一个中型农垦企业。现有机电深井209眼，对口抽浅井1 330眼，喷灌机及配套设备266台套，农田水利输变电线路达62 km，可浇灌耕地面积5 667 hm2。

灌溉方式：浅井井深在20 m左右，用离心泵抽水，地下水水位最大降深在地面下6 m左右；此层水均为盐碱水，抽出后弃掉。深井井深在120 m左右，用高扬程潜水泵抽水，抽水水位在地面下60 m，呈弱碱性，满足灌溉要求；用喷灌机灌溉玉米等旱作物。经3年的灌溉，盐渍土基本改良为良田。此时，浅井也可参与灌溉。3年后玉米的产量可达9 750 kg/hm2。

（3）“排水沟+深松+生化制剂”综合治理措施——黑龙江省水利科学研究院模式

1999—2001年，黑龙江省水利科学研究院在安达市、青冈县对盐碱地用“排水沟+深松+生化制剂”综合措施进行了盐渍土改良研究。

①排水沟：沿试验田四周和内部挖排水沟，按降低潜水位1.0 m控制沟深。

②深松：采用特制的深松犁或联合整地机具，平耙整地，深松深度在40 cm以上。

③生化制剂：一种生物菌活化剂，可活化土壤中的P、Fe等元素，改善土壤养分和微量元素的含量。

3年后，荒地区种植苜蓿草较原状土区增产206%，退化草原区增产191%；大豆种植区较原状土区增产265%；玉米种植区增产52.4%。

3.土壤侵蚀化治理措施

（1）侵蚀沟治理措施——黑龙江省水土保持科学研究院模式

黑龙江省水土保持科学研究院成立于1963年，一直致力于黑土地水土流失课题的研究，推荐的侵蚀沟治理措施被广泛应用。

在工程设计上，以小型谷坊（堆石、编柳、土柳）控制侵蚀基准；以压柳（或修筑）跌水控制沟头前进；以沟头埂、沟头截流沟等工程分散、拦截降雨径流，控制上游集水；在沟底植灌木林，拦泥挂淤，控制泥沙下泄和沟底下切；沟坡削坡造林，控制沟岸滑塌扩张。

（2）耕地工程治理措施——红星农场模式

红星农场始建于1951年，位于小兴安岭南麓，是一个国有农场。土地面积3.92万hm2，耕地面积2.73万hm2，耕地多为丘陵漫岗，土壤以黑土为主。水土流失占耕地面积的62%，以小流域为单元创造出了 “沟、管、洞、缝、坊、林、耕、护”的水土流失治理模式。

沟，在坡耕地上方和坡面较长的耕地中开挖截流沟，同时在截流沟坡降较大的地方布设跌水工程；管，在耕地中均匀布设波纹塑料暗管，在局部闭流洼地和低洼处，暗管适当加密；洞，用鼠道犁在田面下的黏性土层中挤拉出一条排水孔道；缝，深松、深翻作业时在耕层中形成密集的缝隙。坊，对侵蚀沟修建柳编谷坊、垡带、砌石谷坊，尽量建设塘坝；林，栽种护沟林、护埂林、植物防护带等；耕，采取少耕免耕、深松浅翻、秸秆还田等保护性耕作技术，采取原垄卡播等播种措施，采取垄向区田缩短坡耕地的坡长和降低坡降；护，实行分级管护，塘坝、谷坊、水土保持林等骨干设施由农场管护；鼠洞、垄作区田、排水沟等田间设施由受益作业区管护。目前，已修建截流沟31条、45.6 km，治理水蚀沟 138条，布设垡带 1 300条，栽种截流沟埂防护林22.8 hm2，年均增产粮食 1 645×103kg。

（3）水土流失综合治理措施——拜泉县模式

拜泉县地处小兴安岭余脉与松嫩平原的过渡地带，面积为3 599 km2，耕地24.1万hm2，土壤以黑土为主。全县原有水土流失面积3 505 km2，占全县面积的97.4%，已治理面积2 460 km2，占应治理面积的70.2%。主要治理技术与模式有以下几种：

①水土流失 “三道防线”技术（丘陵漫岗水力侵蚀区立体梯级防治模式）。坡项工程防护体系：在坡项岗脊栽树、植草，坡中开挖截流沟。田间工程防护体系：坡耕地等高种植、修梯田、种植植物带、荒坡造林种草。沟道工程防护体系：沟头修跌水，沟道修谷坊和塘坝，沟坡削坡栽杨、松、沙棘等。

②坡耕地等高垄作的 “三看三定”技术。看山形定垅向、看坡度定垅距、看土质定坡降。

③“十子登科”模式。山项栽树戴帽子，梯田埂种灌木扎带子，退耕种草铺毯子，沟里养鱼修池子，坝内蓄水养鸭子，坝外开发种稻子，坡地栽树结果子，农田林网织格子，立体开发办厂子，综合经营抓票子。

④五种灌溉模式。平原区合理布局井群，集中连片喷灌模式；丘陵漫岗区以小流域为单元，以百库千塘为主，以中深井为辅的节水灌溉模式；半山区为山脚布井、山腰建池、提水上山的节水灌溉模式；沿河区实行蓄、引、提、排、灌水田灌溉模式；城郊区为集约经营、微型喷滴灌经济作物模式。

⑤水土保持建设的四阶段模式。初期调整垄向，中期兴修“三田”（即梯田、条田、台田），近期小流域综合治理，现在综合立体开发。

[1]黑龙江省水利水电勘测设计研究院.黑龙江省松嫩平原水资源开发利用规划报告[R].2008.

[2]黑龙江省水土保持研究所.黑龙江省水土保持研究成果汇编(土壤风蚀部分)[R].2012.

[3]水利部松辽水利委员会.松嫩低平原水土资源综合整治与开发利用研究[R].2010.

[4]黑龙江省水土保持研究所.大小兴安岭山前丘陵台地侵蚀区综合治理开发模式研究成果汇编[R].2002.