松嫩平原土壤侵蚀现状与治理措施的研究

韩 松，王 平，梁贞堂

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨，150080；2.黑龙江省水土保持研究院，哈尔滨，150400)

松嫩平原土壤侵蚀现状与治理措施的研究

韩 松1，王 平2，梁贞堂1

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨，150080；2.黑龙江省水土保持研究院，哈尔滨，150400)

通过对黑龙江省松嫩平原土壤侵蚀现状的调查研究，得出了该区土壤侵蚀现状(2013年)为：水力侵蚀面积45 220 km2，风力侵蚀面积8 687 km2；侵蚀沟65 754条，面积533.26 km2，长度24 937 km。对治理措施进行了考查研究，总结提出治理措施：风蚀有2种，水蚀有4种，可供治理土壤侵蚀时参考。

水力侵蚀；风力侵蚀；治理措施；松嫩平原

1 研究区概况

1.1 自然地理概况

本研究区为黑龙江省西部的松嫩平原，北为小兴安岭的山脊，南为嫩江、松花江主河道，西为内蒙古自治区的边界，东为岔林河、蚂蚁河的分水岭。面积16.56×104km2，其中：平原区面积12.06×104km2，占总面积的72.8%；山区及丘陵区面积4.50×104km2， 占总面积的27.2%。区内地势为北、东高，西南、南低。山区山高林密，是著名的林区；中间为丘陵地带，是黑土区域；西南部为平原区，是风蚀型的风沙土、黑钙土和草甸土区。

1.2 社会经济概况

本区是黑龙江省经济、文化最为发达的地区，区域内有哈尔滨(不含依兰县)、齐齐哈尔、大庆、绥化、黑河(仅含嫩江县、北安市和五大连池市)和伊春(仅含铁力市)等6个市，36个县；2013年底：总人口2 490×104人，GDP 10 290×108元，农作物播种面积594×104hm2、粮食产量395×108kg。2013年齐齐哈尔市的三次产业比例为31.7∶37.9∶30.4，绥化、黑河的一产超过GDP的35%，大庆最低为3.1%；在松嫩平原的市(县)中农业占GDP的比重较大。

2 土壤侵蚀现状

土壤侵蚀是水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀总称；本研究区内冻融侵蚀面积很小，只对水力侵蚀和风力侵蚀进行了调查研究；结合2010年开始的全国第一次水利普查，本文的数据具有最新性和权威性。

2.1 水力侵蚀

水力侵蚀主要发生在丘陵岗坡地，分为面蚀与沟蚀；沟蚀严重后成侵蚀沟，是造成土壤侵蚀灾害的主要因素。本研究区的丘陵岗坡地包括大小兴安岭、张广才岭山前漫岗坡地，海拨高度>250 m，坡度≥30。土壤以黑土为主，包括部分暗棕壤、白浆土，是开垦最早也是土壤侵蚀最为严重的区域。结合文献[1-2]，哈尔滨、齐齐哈尔、大庆、绥化、黑河、伊春等6市水土流失面积为45 220 km2，占区域面积的24.36%；侵蚀沟65 754条，面积533.26 km2，长度24 937 km，沟道密度为0.134 km/km2。研究区水力侵蚀统计见表1。

表1 松嫩平原水力侵蚀统计表

注：由于松嫩平原的边界与行政区界线不完全重合，因此行政区国土总面积大于松嫩平原面积。

由表1可见,地处低平原的大庆市水力侵蚀较轻，以风力侵蚀为主。齐齐哈尔市东北部、绥化市北部、黑河市南部属黑土区，地形波状起伏、坡缓坡长；且以农地为主，表层土壤浅薄疏松、底层厚重黏滞；是水力侵蚀的主要地区，且以农地的侵蚀和沟蚀为主。以大庆为中心，向北、东过渡到小兴安岭和长白山区的张广才岭，随着森林覆盖率的增加，土地生产结构由农业转向林业，土壤侵蚀逐步缩减。

经调查，发展型侵蚀沟一般断面呈“V”形，枝状分布；由于沟面坍塌崩溃活跃，植物无依附生长基础，沟体植被覆盖率普遍较低。此类沟道平均宽度为10～20 m，平均长度为150～350 m，沟道纵比降0.08～0.15；沟头一般初始于坡面中下部，随着沟蚀演进，逐渐溯源延伸到分水线结合部，伴随沟底下切，沟缘扩张同步发展。稳定型侵蚀沟一般断面呈“U”形，由于已进入沟道发展末期，沟体基本稳定，扩张、下切和溯源活动基本停止；沟头接近坡顶分水线，沟底一般与坡底汇水线相交；此类沟道平均宽度为40～100 m，平均长度为200～500 m，沟道纵比降0.06～0.09。

2.2 风力侵蚀

风力侵蚀主要发生在西南部的平原，分为风积侵蚀和风剥侵蚀；严重的风蚀形成土壤沙化。结合文献[3]：土壤风蚀区以黑钙土和风沙土为主，海拨高程为130～250 m，风力侵蚀统计见表2。

由表2可见，风蚀区国土面积3.87×104km2；风蚀面积8 687.4 km2，占8个县(市)的22.4%，占研究区总面积的5.24%；林甸县风蚀最为严重，占全县总面积57.4%，风蚀面积仍在扩大。

表2 松嫩平原风力侵蚀统计表

Table 2 Statistical table of wind erosion in Songnen plain

市县行政区面积/km2风蚀面积/km2比例/%主要分布乡镇大庆市区55001865.033.9兴隆泉、双榆树、红色牧场杜蒙县64271446.622.5敖林、白音额勒、东吐莫、烟筒山林甸县35912061.657.4三合肇源县41981493.035.6大兴、新站、荗兴、草农齐齐哈尔市区4762327.06.8嫩江河漫滩和一级阶地龙江县619752.50.8广厚、华民富裕县4026692.217.2塔哈、友谊、富裕泰来县3996749.518.8好新、大兴、宁姜、克利、胜利合计386978687.422.4

3 土壤侵蚀的主要因素

本区土壤侵蚀的主要因素有外营力因素、自然因素和人为因素。

3.1 外营力因素

降雨。本区多年平均年降水量360～600 mm，平原地区360～460 mm，山区470～600 mm。降水量总趋势：400 mm的等值线通过大庆市区，以此为中心，向西南递减，向其它方向递增，嫩江上游山区为470～500 mm，呼兰河、拉林河区为500～600 mm。降水量年际变化较大；北部山区尼尔基水文站实测最大年降水量866 mm(1998年)，降水主要集中在7～9月，占年降水量70%左右；且暴雨经常发生，实测24 h最大降水量256 mm(克东，1992.7.22)；南部平原区大同雨量站实测最小年降水量200 mm(2002年)，4～6月降水占20%，部分沙区仅占10%。根据多年平均年径流深等值线图，本区大部多年平均年径流深为0～200 mm，局部山区高于300 mm；大庆地区最低0～20 mm，以此为中心向西、北、东递增，山区大于平原区，丘陵区最高为150 mm。

风。风蚀区年平均风速为4.0 m/s，春季达5.1 m/s；历年大于5级风(风速8.0～10.7 m/s)日数的平均值为134 d，春季为56 d，占全年42%；历年大于8级风(风速17.2～20.7 m/s)日数的平均值为27 d，春季为17 d，占全年的63%；历年发生沙尘暴日数的平均值为2.5 d，春季为2.3 d；风向以西南东北向为主，西北东南向为次。在本区，当风速≥8 m/s时，风沙土地段砂粒将被吹扬搬运，形成风沙流，此风速可定为起沙风速。另外，本区春季降水少，干旱同时存在。

3.2 自然因素

松嫩平原是在松辽构造盆地的基础上，经中生代以来从白垩纪到第四纪长期沉积所形成的平原，地表堆积物主要为粉细砂和壤土。

风蚀区：主要是嫩江河漫滩及一级阶地，双阳河、乌裕尔河、绰尔河等古河道，地势低平，土壤以风沙土、黑钙土和草甸土为主，表面松散，颗粒较细。

水蚀区：地处低山丘陵，地势起伏，坡陡坡长；开垦最早，土壤多为黑土，表土疏松、抗蚀力弱，底土黏重、透水性差；一遇大雨就会出现超渗产流、发生面蚀，在坡面汇流后形成沟蚀。

3.3 人为因素

掠夺式经营，毁林、毁草、陡坡开垦土地，顺坡耕种，造成地表植被严重破坏；用地不养地，用地不治理，造成土壤衰退。耕作制度不合理、生产模式单一。生态知识匮乏和农业政策的失误。

4 土壤侵蚀的治理措施

自2005年以来，研究区以保护黑土资源为目标，以黑土区为对象，实施了一批重点土壤侵蚀治理工程。通过对水土保持工程、林草、耕作措施的集成，山水田林路的综合治理，基本形成了土壤侵蚀灾害综合防治体系。本区的治理成果：治理面积1.45×104km2，其中工程措施940 km2，植物措施1.13×104km2，其他措施2 240 km2，治理程度为26.9%；小型蓄水保土点状工程7.31×104个，线状工程1.19×104km；主要治理措施获得了省级科学技术进步奖。

4.1 风蚀治理措施

土壤风力侵蚀的治理措施主要有：挡风措施、固沙措施、“湿沙”措施。

4.1.1 黑钙土为主的风蚀区治理措施

本区海拨高程为130～250 m，主要土壤为黑钙土。上世纪60～70年代，在农田区建设的500 m×500 m的农田防护林网，对保护农田，防止风蚀起到了很大作用。目前存在的主要问题：林木老化，树种单一，断空较多；急须补齐完善，提高效益与效果。

主要措施：在主害风方向，更新营造速生林带，以杨树、樟子松树为主，沙棘等灌木混交。在水资源丰富的区域建设灌溉系统，增加灌溉面积。扩大节能温室与塑料大棚的数量，增加保护地种植面积。

调整耕作措施。错期播种，躲过旱风期，推迟播种日期。推广塑料薄膜“大双幅”栽培模式，增加覆盖地种植面积。改良风沙土，多施有机肥；种植牧草，发展畜牧业；种植大果沙棘等。

4.1.2 风沙土为主的风蚀区治理措施

治理原则：以植物为主、工程措施为辅；先治流动沙，再治固定沙。

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，沙障在沙丘迎风坡沙障线上插设，障带间栽植根系发达的灌木。障后建设乔、灌木林防风固沙带，乔木以樟子松为主，灌木以锦鸡儿、沙棘为主。

建设网格林治理固定沙地。在半流动沙地治理的前提下，治理固定沙地，营造以樟子松为主的防风固沙林网格，网格数量越多越好。

“前挡后拉”。“前挡”：在沙丘的背风坡后低地上栽植乔木(以樟子松为主)，以阻挡沙丘前移。“后拉”：在沙丘迎风坡下栽植灌木(以沙棘为主)，固住迎风坡下部沙面。

撵沙造林。在沙丘迎风坡基部犁耕，人工促进风蚀；在丘间地造林，封沙育草。将沙引入所造林内，并在林内堆积，起到固沙作用。

挡沙造林。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。

4.2 水蚀治理措施

土壤水力侵蚀治理措施主要有：侵蚀沟治理措施、坡耕地工程治理措施、坡耕地耕作治理措施和综合治理措施。

4.2.1 侵蚀沟治理措施

小型侵蚀沟。规模较小，本着“治小、治早”的原则，采用回填、植灌、种植等措施为主治理。

中型侵蚀沟。沟长为100～500 m，占地面积0.34～5.33 hm2；侵蚀量体积在1×106～5×106m3。中型稳定沟，对发生侵蚀的部位进行治理，稳定的部位采取削坡造林等防护措施。中型半稳定沟，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，以增加地表植被，拦泥挂淤，控制泥沙下泄和沟底下切；沟坡削坡造林，稳固坡面，控制沟岸滑塌扩张。

大型侵蚀沟。沟长500 m以上，占地5.33 hm2以上，侵蚀量较大，侵蚀极强。大型发展沟，以防治为主，采用生物措施与工程措施相结合进行综合治理。大型半稳定沟，以防治与利用相结合，按因害设防的原则，对侵蚀部位进行治理，增大抗冲能力。大型稳定沟，以开发利用为主，因地制宜，提高土地利用率和效益。

4.2.2 坡耕地工程治理措施

该区坡耕地占总耕地面积近90%，以黑土为主，是黑龙江省的重点水土保持区。由于已经进行了多年耕作，田、林、路、沟、埂基本形成。土壤侵蚀的治理主要任务是：减少坡水进田、减少田水流出，降低沟内流速、降低沟道坡比。农垦北安管理局红星农场已经进行了实践，并总结出“田、管、埂、路、物、跌、沟”治理模式。田：改造成梯田，延长渗水时间；管：利用鼠道犁(在土层60 cm处)形成鼠洞，降低地表水；埂：利用现有林带，形成地埂，阻挡上水进下田；路：利用现有农田路，形成截流沟，加大排水；物：沟内栽植柳条(植物)，降低沟内流速；跌：建设跌水工程，减少沟道比降；沟：建设截流沟，阻挡外水进入。

文献[4]给出了坡耕地不同地形水土保持田间工程措施，见表3。

表3 坡耕地水土保持工程措施表

Table 3 Engineer measure in soil and water conservation on hillside fields

地形分类坡度/(°)坡长/m单项措施组合措施A34≤1000<200等高垄作或植物防冲带B45678200～1000≤1000≤1000≤300≤100地埂等高垄作、植物地埂C7815400～1000200～1000≤1000水平梯田植物护埂D567200～1000≤1000≤1000坡式梯田植物护埂

4.2.3 坡耕地耕作治理措施

改垄。改顺坡垄为横坡垄，改变小地形，延长产流、汇流时间。

“三三耕暄”耕作制。即：对土壤深松1 a，免耕1 a，旋耕1 a，循环往复的耕作方式。深松年，用深松、旋耕、起垄综合整地机具，在秋季使土地一次达到待播状态；免耕年，用精量播种机在原垄上直接播种；旋耕年，用旋耕、起垄综合机具在秋季使土地达到目的待播种状态。深松深度达45 cm，不打乱土层，打破犁底层，提高土壤蓄渗水能力。目前黑龙江省旱田区强力推广这一种耕作方式，起到了保水、保土、增产的效果。

培肥改土。结合伏、秋整地使秸杆资源还田，以改良土壤理化指标；合理轮作，选用良种等增强水土保持能力。

4.2.4 典型区拜泉县水土流失综合治理措施

拜泉县位于松嫩平原中偏北部，海拨高程240～280 m。全县原有水土流失面积3 505 km2，占全县国土面积的97.4%，已治理面积2 460 km2，占应治理的70.2%；被评为“国家水土保持生态文明县”。主要治理技术与模式：

水土流失“三道防线”技术。丘陵漫岗水力侵蚀区的立体梯级防治模式：第一道防线是坡项工程防护体系，即在坡项岗脊栽树、植草，坡中开挖截流沟；第二道防线是田间工程防护体系，坡耕地等高种植、修梯田、种植植物带、荒坡造林种草；第三道防线是沟道工程防护体系，沟头修跌水、沟道修谷坊和塘坝、沟坡削坡栽杨、松、沙棘等。

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。

“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。

5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；半山区以山脚布井，山腰建池，提水上山的节水灌溉模式；沿河区实行蓄、引、提、排、灌的灌溉模式；城郊区集约经营、微型喷滴灌经济作物模式。

水土保持建设的4阶段模式。初期调整垄向，中期兴修“三田”(梯田、条田、台田)，近期小流域综合治理，现在综合立体开发。

5 结 论

本文的数据是通过实地调查得出的最新数据；治理措施是已建土壤侵蚀治理典型区的总结，工程实践中已发挥良好作用，可供其它区域治理水土流失时参考。

土壤侵蚀治理是一个系统工程，涉及生态安全与粮食安全，必须坚持“防治结合”的原则进行治理。在水土流失区要将水土保持工程纳入生态建设之中，确保土壤不再受到侵蚀。在建设工程与项目时，要将水土保持工程列为其基本内容，并与主体工程“同时设计、同时施工、同时使用”，确保项目不对土壤造成侵蚀。

[1]党连文.加强水土流失综合防治 保护东北黑土地承载能力[J].中国水利,2007，(16)：1-3.

[2]武龙甫.东北黑土区水土流失综合防治试点工程的实践探索[J].中国水利,2007，(16)：4-8.

[3]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)[G].哈尔滨:黑龙江省水土保持研究所，2012.

[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[G].哈尔滨:黑龙江省水土保持研究所，2002.

[5]秦 伟,左长清,范建荣，等.东北黑土区侵蚀沟治理对策[J].中国水利,2014，(20)：37-41.

[6]毕勇刚.北京生态清洁小流域的实践探索[J].中国水利,2014，(10)：13-16.

[7]王玉玺.东北黑土区水土流失成因分析[J].水土保持科技情报,2002，(3)：80-84.

[8]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)[M].北京:科学出版社,2010.

[9]黑龙江省水利厅.黑龙江省水土保持公报[R].哈尔滨:黑龙江省水利厅,2012.

Soil erosion condition and its controlling measure in Songnen plain

HAN Song1,WANG Ping2,LIANG Zhen-Tang1

(1.Heilongjiang Water Conservancy and Hydropower Investigation and Design Institute,Harbin 150080, China; 2.Heilongjiang Soil and Water Conservation Institute,Harbin 150400, China)

By investigating and studying the erosion of soil in the Songnen plain(2013), the square of the hydraulic erosion is 45 220 km2, and the square of the wind erosion is 8 687 km2, there are 65 754 streams with erosion, which are 533.26 km2area and 24 937 km in length. Control measure in the erosion of soil are studied, 2 ways in wind erosion and 4 ways in hydraulic erosion, it will help to control erosion of soil.

wind erosion; hydraulic erosion; control measures; Songnen plain

10.13524/j.2095-008x.2015.02.028

2014-11-07;

2014-12-19

http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1566.T.20150325.1308.003.html

松嫩平原水土资源生态的现状问题与建设对策研究(水总科外[2010]05)

韩 松(1968-)，女，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，研究方向:水利工程规划、水土保持,E-mail:hansong6789@163.com。

S157.2

A

2095-008X(2015)02-0047-05