水土保持耕作措施对农田及其流域的影响研究
2017-10-19黄东鑫鲁杰
黄东鑫 鲁杰
【摘要】我国拥有源远流长的农耕文化,是历史悠久的农业大国,农业是支撑国家经济发展的重要支柱,能平衡生态系统,是促进区域人口、资源、环境、经济等社会可持续发展的产业。水土流失是世界各国普遍存在的环境问题之一,严重威胁着农业的可持续发展坡耕地是造成水土流失的主要策源地。然而,坡耕地是山区农业中重要的土地资源。如何有效地控制坡耕地水土流失的同时提高坡耕地的土地生产力,实现坡耕地农业可持续利用已成为社会各界关注的焦点。
【关键词】水土保持;耕作措施;农田的影响
引言
追溯历史,一切生物及生物活动都离不开水和土。水土流失是造成水土资源消耗的罪魁祸首,水土流失造成耕地锐减,土壤肥力下降,土地贫瘠,农业低产,生态环境恶化,使越来越多的农村居民生活陷入贫困状态,这已成为农业与农村经济发展的最大障碍。
1、我国坡耕地的概况
目前,我国耕地现状不容乐观,全国耕地面積仅占国土总面积的13%。相当于我国用只占世界7%的耕地,却养活了占世界22%的人口。然而在这仅有国土面积13%的耕地中,又有坡耕地约2133万hm,其中南方地区坡耕地居多,约占1067hm,占全国的50%。中国坡耕地分布广、面积大、产沙量高。目前南方针对坡耕地的治理主要采取“坡改梯”这种工程措施,每公顷投入至少需要1.5万一4.5万元,在有限的时间内国家财力无法解决全部的坡耕地问题。而坡耕地又是导致水土流失的主要易发因素,全国因水土流失导致耕地退化的面积也不在少数。可见,现阶段我国耕地质量现状堪忧,农村生态环境现状较为严峻,农业资源在13趋减少和退化,其中耕地资源的日趋减少和退化尤为严重。
2、坡耕地水土流失的主要原因
2.1地貌因素
顾名思义,坡耕地一般都有一定的坡度,坡度大的高达25度以上,坡度较小的一般在15度以下,其坡面长度也有区别。我国的坡耕地地形以低山、丘陵为主,土层厚度、海拔不尽一致,地形复杂,有的坡耕地甚至出现岗坡湖洼交错分布的情况,发生径流的概率较大,每遇大雨便极易发生冲刷。坡耕地的海拔差异较大,土壤类型也较多,其中山地土壤多为褐土性土,耕地土壤多为碳酸盐褐土,透水能力较低,发生产流的可能性较大,这也无疑促使了水土流失的发生。此外受地形、气候、水文、土壤等条件的影响,坡耕地的植被呈现出由高海拔到低海拔递减的趋势,以灌木和草木植物为主。
2.2植被破坏的影响
随着人口数量的不断增涨,人们对耕地的需求量也在日益增加,人口与土地的矛盾逐渐凸显出来,改革开放以来,城市化的发展进程不断加快,人们打着增加耕地面积为旗号,大肆毁林毁草、开荒,不仅使植被涵养水源的功能下降,还导致地表径流量变率增大,坡耕地缺少植被保护以后,水土流失加剧,同时也造成水旱灾害的频繁发生。植被破坏还导致有些地区的坡耕地沙土四起,无法种田,不仅造成了水土流失,还严重影响了农业生产的发展。
2.3不合理的耕作制度
坡耕地耕作制度较为粗放,沿用传统耕作方式的情况较多,现代化的农业生产技术应用较少,最终造成粮食减产。耕作制度的不合理是导致土壤质量下降的主要原因,这也无形中增加了水土流失的可能。
3、水土保持耕作措施对农田及其流域的影响
3.1研究材料
秦岭山脉横亘于我国中部,其主体位于陕西省中南部。东连豫鄂,西接甘陇,南望巴蜀,北瞰关中。土地总面积约5.79万平方公里,占陕西省总土地面积的28%。水土流失是中国的头号环境问题,同样也是秦岭地区的头号环境问题。目前,秦岭地区严重的水土流失引发了水源涵养能力降低、水库淤积日趋严重、大量面源污染物进入江河等生态问题。同时,一些地方的生态脆弱与贫困叠加,粗放的生产方式对生态安全构成新的潜在威胁。秦岭是植物的王国,动物的乐园,天然的空气调节器,是国家和陕西省的重要水源区但是,多年来,注重开发利用忽视生态建设与保护的现象依然存在,使这一地区面临植被减、水土流失、水资源匮乏的生态危机。因此,加强秦岭地区水土流失治理,改善生态环境迫在眉睫。
3.2讨论
水土保持耕作措施是控制坡耕地水土流失的重要措施之一。该措施一是通过改变微地形增加降雨的入渗时间,削减径流流速及降低其挟沙能力,如等高耕作和垄作;二是增加覆盖度来减少雨滴的削弱作用,如间作和秸秆覆盖;三是改善土壤物理性质,增加土壤有机质,如免耕和深松耕。显然,水土保持耕作措施具有良好的蓄水保土效应,许多研究开始关注于这些措施控制水土流失的作用机制。
在农田方面,所有的水土保持措施都有降低土壤及养分流失的效果,但其有效性差异较大。最有效的措施是覆盖保护及增加植物生物量,其效率为86.5%~99.6%。这是由于大面积植被覆盖在土地上,保护土壤不被侵蚀,再加上高效施肥手段的运用,每年可培育出75%的新生植物。覆盖作物也有效的降低了农田的土壤及养分流失,其效率为48.7%~74.2%。两次农作物种植间的谷物的种植可以起到吸收养分及保持土壤的作用。农田边界的过滤带及谷坊措施对土壤及养分流失的降低效率为16.8%~47.0%。其它的水土保持措施在降低土壤及养分流失方面效果不明显。轮作措施降低土壤及养分流失方面效率为15%~20%。植物叶子的覆盖保护土壤降低雨滴溅蚀的程度。免耕及覆盖免耕虽然可以减少土壤流失,但其在降低养分流失方面没有效果。根据地形多样化、水文过程及农耕方式因地制宜地实施保护措施可以发挥其在降低流域尺度土壤及养分流失及改进水质方面的最大效果,但这些因素是很难鉴定的。
结语
农业作为我国经济基础,对人类生存和经济发展的作用是任何其他产业无法取代的。秦岭地区生态建设与保护是一项长期工作,投入不足是目前影响水土流失治理工作全面展开和治理效果的最大限制因素。建立水土保持生态补偿机制,可有效水土流失治理资金短缺的问题,加快治理的步伐。
参考文献:
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