漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式

孫莉英，鄭明國(guó)，方海燕，蔡強(qiáng)國(guó)?，崔明

(1.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，陸地水循環(huán)及地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100101，北京;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所，150400，北京)

“范式”(paradigm)的概念和理論最早由美國(guó)哲學(xué)家托馬斯提出并系統(tǒng)論述，在一定程度上體現(xiàn)為從事某一科學(xué)的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式，而本質(zhì)上范式是一種理論體系，指常規(guī)科學(xué)所賴以運(yùn)作的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐規(guī)范，體現(xiàn)為科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中某些被公認(rèn)的范例(包括定律、理論、應(yīng)用以及儀器設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)在內(nèi)的范例)，是在一定程度內(nèi)具有公認(rèn)性的理論體系，范式的突破將導(dǎo)致科學(xué)的革命［1-3］。目前，范式正被廣泛地應(yīng)用于自然和社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，而不再局限于哲學(xué)范疇，成為當(dāng)前科學(xué)研究中一個(gè)極其重要的概念［1］。范式在水土流失防治領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于起步階段。蔡強(qiáng)國(guó)等［2］探討了區(qū)域土壤侵蝕治理范式的理論體系及其對(duì)水土流失防治的重要意義，指出土壤侵蝕綜合治理范式是根據(jù)區(qū)域系統(tǒng)歷史文獻(xiàn)資料、野外試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)和自然地理環(huán)境背景，分析一定區(qū)域水土流失規(guī)律以及土壤侵蝕發(fā)生過(guò)程機(jī)制，綜合安排水土保持措施的配置結(jié)構(gòu)，同時(shí)綜合考慮本區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)而最終建立起一套適合區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的水土保持體系，而這種系統(tǒng)在一定區(qū)域范圍內(nèi)具有最優(yōu)的水土流失控制效果。水土流失過(guò)程受氣候、植被、地形和地貌等諸多因素的影響，具有明顯的區(qū)域差異性，因此，很有必要針?biāo)亮魇攸c(diǎn)，總結(jié)凝煉不同區(qū)域水土流失綜合治理范式體系，為不同區(qū)域水土流失綜合治理與調(diào)控提供科學(xué)參考。一些學(xué)者探討了南方紅壤區(qū)［1］、黃土高原［3］及西南紫色土區(qū)［4］水土流失綜合調(diào)控原理與治理范式，而黑土區(qū)水土流失綜合治理范式研究較為缺乏。筆者以坡耕地水土流失最嚴(yán)重的東北漫川漫崗黑土區(qū)為研究區(qū)域，提出適合漫川漫崗黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡條件下以水力侵蝕為主的坡耕地水土流失綜合治理的范式體系，以期補(bǔ)充和完善黑土區(qū)水土流失綜合調(diào)控理論，為促進(jìn)該區(qū)域生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)參考和實(shí)踐樣板。

東北漫川漫崗黑土區(qū)主要分布在大小興安嶺延伸的山前臺(tái)地，總面積11.54萬(wàn)km2。氣候?qū)侔敫珊蛋霛駶?rùn)地區(qū)，年平均氣溫2～3℃，年平均降水量500 mm左右，無(wú)霜期115～130 d。地勢(shì)波狀起伏，坡度較緩，多在3°～7°之間，坡長(zhǎng)多在200 m以上，海拔250～450 m。黑土區(qū)坡耕地主要集中在這個(gè)區(qū)域，由于坡面匯流面積大，徑流集中，耕墾指數(shù)較高且耕地多順坡壟耕，導(dǎo)致坡耕地面蝕嚴(yán)重［5］。農(nóng)田植被覆蓋率低，溝道侵蝕劇烈［6］，溝壑密度在1.5～2.0 km/km2之間，年土壤侵蝕模數(shù)為2 500～8 000 t/(km2·a)。全區(qū)水土流失面積5.65萬(wàn)km2，坡耕地水土流失貢獻(xiàn)率約為80.3%。坡耕地水土流失導(dǎo)致黑土層變薄、耕地被毀、地力減退，進(jìn)而導(dǎo)致糧食產(chǎn)量下降［7］。自1950年以來(lái)，漫川漫崗黑土區(qū)先后開(kāi)展了水土流失綜合治理示范工程，已形成了不同的治理模式和水土保持措施的綜合配置方式，但缺乏對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和有利于指導(dǎo)當(dāng)?shù)貙?shí)踐的理論體系。依據(jù)漫川漫崗黑土區(qū)水土流失特點(diǎn)和已有水土流失綜合治理模式，總結(jié)該區(qū)水土流失綜合調(diào)控機(jī)制，凝練兼顧區(qū)域生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合治理范式體系，解析該范式體系的結(jié)構(gòu)和功能，可為完善黑土區(qū)水土流失綜合調(diào)控理論體系提供參考。

1 漫川漫崗黑土區(qū)水土流失特點(diǎn)

1)以坡耕地水土流失為主。該區(qū)大致由東北向西南傾斜，成波狀起伏，匯水面積大，在降雨集中時(shí)，因徑流沖刷而在坡耕地形成面蝕。主要形態(tài)包括順壟細(xì)溝狀面蝕、斷垅細(xì)溝狀面蝕、垅頂滾水狀面蝕、細(xì)溝狀面蝕和斑狀面蝕［8］。

2)黑土層薄且疏松，并與母質(zhì)土層性質(zhì)不同，抗蝕性差，流失后難以再生，平均每年流失0.3～1.0 cm［9］。同時(shí)，嚴(yán)重的水土流失會(huì)導(dǎo)致黑土理化性質(zhì)變差，土地板結(jié)，黑土保持水分能力降低，土地生產(chǎn)力下降［10］。黑土侵蝕會(huì)加速土壤養(yǎng)分損失，表層土壤微生物生物量碳含量與土壤侵蝕程度相一致，侵蝕部位微生物活性降低［11］。根據(jù)2005—2007年的觀測(cè)數(shù)據(jù)，大豆(Glycine)產(chǎn)量隨侵蝕程度的增加呈指數(shù)遞減函數(shù)的形式降低，隨侵蝕深度的增加呈凹型曲線遞減，黑土剖面上部的生產(chǎn)力大于下部，侵蝕少量的土壤就會(huì)引起生產(chǎn)力較大幅度的下降［12］。

3)溝道侵蝕劇烈。漫川漫崗黑土區(qū)坡耕地淺溝和切溝的發(fā)育和發(fā)展導(dǎo)致該區(qū)溝道侵蝕劇烈。夏季淺溝侵蝕由暴雨造成，淺溝侵蝕多發(fā)生于坡面低洼水線處，分布受耕作措施和作物類型影響，隨水流侵蝕動(dòng)能的變化，沿坡面向下存在淺溝侵蝕的強(qiáng)弱交替帶，坡面中部侵蝕量最大［13-14］。有研究［15］表明，2009年，黑土區(qū)淺溝侵蝕處于快速發(fā)展期，東北坡長(zhǎng)坡緩的地形特點(diǎn)導(dǎo)致淺溝侵蝕的臨界匯水面積大于黃土高原，而分布的臨界坡度則小于黃土高原。對(duì)2004年?yáng)|北黑土區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析表明，大多切溝正處于強(qiáng)烈發(fā)育的初期階段，面積不斷擴(kuò)展，溝頭后退，侵蝕模數(shù)達(dá)到2 200～4 800 t/(km2·a)，容易發(fā)生在5°～7°之間的漫崗坡面的中下部，不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的切溝密度存在著較大差異，可切割地表而破壞耕地，危害較大，威脅糧食生產(chǎn)［16-18］。

2 漫川漫崗黑土區(qū)已有水土流失綜合治理模式

1)“三道防線”治理模式。以保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用水土資源為目標(biāo)，在保護(hù)好原有植被(尤其是天然次生林)的基礎(chǔ)上，本著工程、植物、生態(tài)修復(fù)措施并舉的治理原則，因地制宜、因害設(shè)防地安排各項(xiàng)水土保持措施，從上到下設(shè)置“三道防線”［19］:崗頂?shù)?道防線主要目的是減少濺蝕，削弱并攔截上坡來(lái)水來(lái)沙，涵養(yǎng)水源，改善土壤質(zhì)量;坡耕地第2道防線可截短坡長(zhǎng)，減少匯水面積，減緩徑流流速和侵蝕動(dòng)能;坡底第3道防線主要是固溝保土，抑制侵蝕發(fā)展，恢復(fù)土地資源。

2)坡水田林路綜合生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式。該模式按照坡水田林路綜合治理和立體開(kāi)發(fā)的思路，對(duì)流域進(jìn)行全方位治理，從上到下?tīng)I(yíng)造多層次植物群落，配置多林種、多層次、高效益的防護(hù)體系，做到網(wǎng)、帶、片、喬、灌、草結(jié)合，增加森林植被覆蓋。坡耕地以截短坡長(zhǎng)、增加土壤入滲的梯田和改壟為主。溝谷洼地以充分利用地表徑流的塘壩、水田為主，輔以塘壩經(jīng)濟(jì)，形成坡水田林路綜合生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式。

3)漫崗區(qū)糧牧企經(jīng)庭立體開(kāi)發(fā)模式。該模式［5］在北部漫崗區(qū)，宜農(nóng)地坡地改梯田，宜牧區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)及村辦企業(yè)，發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)，實(shí)行農(nóng)業(yè)立體開(kāi)發(fā)模式。以改造坡耕地為主，依據(jù)坡度差異分別采取調(diào)整壟向、修梯田、種植以胡枝子(Lespedeza bicolor)為主的植物地埂等措施，將跑水、跑土、跑肥的“三跑田”變成“三保田”。

4)“三種水庫(kù)”生態(tài)開(kāi)發(fā)模式。該模式按照流域和水系，以集蓄雨水和泉水為主，修建水庫(kù)塘壩，構(gòu)建第1種水庫(kù)，即“工程水庫(kù)”;以防護(hù)林為主體，形成多樹(shù)種、多林種、網(wǎng)帶片、喬冠草相結(jié)合的人工調(diào)控體系，增加空中水源補(bǔ)給，控制水土流失，構(gòu)建第2種水庫(kù)，即“生物水庫(kù)”;因地制宜地實(shí)施耕作技術(shù)，立足于春旱秋抗、秋霜春防、秋雨春用和春潮秋鬧，建設(shè)第3種水庫(kù)，即“土壤水庫(kù)”。通過(guò)“三種水庫(kù)”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水土流失綜合治理和土地改良，形成“三種水庫(kù)”生態(tài)開(kāi)發(fā)模式。

3 漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式構(gòu)建與框架

1)漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合調(diào)控方式。針對(duì)東北黑土區(qū)水土流失特點(diǎn)和生產(chǎn)力下降等主要問(wèn)題，東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合調(diào)控方式主要由地表徑流調(diào)控、溝道侵蝕調(diào)控和土地生產(chǎn)力調(diào)控3部分構(gòu)成。其中:地表徑流調(diào)控通過(guò)改變地表微地形、削短破長(zhǎng)、減緩坡度來(lái)實(shí)現(xiàn)攔截降水、增加土地入滲的作用，包括橫坡壟作、壟作區(qū)田、水平梯田和等高植物籬等措施［20-21］;溝道侵蝕調(diào)控采取工程和植物措施相結(jié)合的辦法治理溝道，溝頭以柳(Salix)條做成跌水階梯，減輕水流沖刷力，溝底修谷坊，利用柳樹(shù)根系功能，緩和水流，減少?zèng)_刷，溝側(cè)削坡插柳，育林封溝，順?biāo)Ｍ?土地生產(chǎn)力調(diào)控是通過(guò)因地制宜的耕作技術(shù)和高效合理的水資源利用措施來(lái)提高土地生產(chǎn)力，提高糧食產(chǎn)量。科學(xué)合理地配置水資源，改革傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式，發(fā)展滴灌、微灌、噴灌等節(jié)水措施，以水土保持措施和配套技術(shù)體系措施提高糧食產(chǎn)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2)漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式構(gòu)建思路與框架。東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式構(gòu)建思路如圖1所示。針對(duì)漫川漫崗黑土區(qū)水土流失特點(diǎn)和土地生產(chǎn)力降低的問(wèn)題，在總結(jié)已有水土流失治理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)該區(qū)水土流失綜合調(diào)控機(jī)制，可總結(jié)出適合東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式體系。

東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式框架如圖2所示，該范式體系的名稱定為“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”，以生態(tài)安全保障和糧食安全保障為2大支撐。生態(tài)安全保障通過(guò)“三道防線”立體防護(hù)技術(shù)體系，據(jù)不同坡耕地坡度和坡長(zhǎng)等地形地貌條件，合理配置不同水土保持措施來(lái)控制水土流失，恢復(fù)土地資源。糧食安全保障通過(guò)三大技術(shù)體系來(lái)改良土壤，提高糧食產(chǎn)量。三大技術(shù)體系包括因地制宜的耕作技術(shù)體系、水資源高效利用技術(shù)體系和森林網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系。

圖1 東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式構(gòu)建思路Fig.1 Framework of integrated control on water loss and soil erosion in rolling hill regions with black soil of Northeast China

圖2 東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式框架圖Fig.2 Framework of integrated control on water loss and soil erosion in rolling hill regions with black soil of Northeast China

因地制宜的耕作技術(shù)體系立足春旱秋抗、秋霜春防、秋雨春用和春潮秋鬧，改善土壤水肥條件，提高作物產(chǎn)量。水資源高效利用技術(shù)體系包括修建工程水庫(kù)，發(fā)展地表水和地下水的蓄水保水措施及滴灌、微灌和噴灌等節(jié)流措施，合理開(kāi)發(fā)利用和優(yōu)化配置水資源，保障農(nóng)業(yè)用水，改善土地質(zhì)量。森林網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系通過(guò)營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林、薪炭林、用材林、胡枝子植物籬帶和農(nóng)田防護(hù)林，形成人工森林網(wǎng)絡(luò)，可改善農(nóng)田小氣候。概括起來(lái)，“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”體系不僅以水土流失治理為目標(biāo)，還結(jié)合漫川漫崗黑土區(qū)的糧食生產(chǎn)戰(zhàn)略地位，將水土流失治理和區(qū)域發(fā)展有機(jī)結(jié)合，在保水保土恢復(fù)土地資源的基礎(chǔ)上，改善土地質(zhì)量，逐步提高土地生產(chǎn)力，提高糧食產(chǎn)量，進(jìn)而提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入，以適應(yīng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。

4 漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式的結(jié)構(gòu)

根據(jù)構(gòu)建的“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”的框架和目標(biāo)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括在不同地貌單元水土流失綜合治理防護(hù)體系結(jié)構(gòu)和生態(tài)農(nóng)業(yè)體系結(jié)構(gòu)及二者之間的耦合。具體到小流域尺度，主要體現(xiàn)在“三道防線技術(shù)體系”的結(jié)構(gòu)和空間配置及“三道防線”與生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系在空間配置上的耦合。

東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失與地貌類型密切相關(guān)，在小流域尺度，坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙沿坡長(zhǎng)呈垂直分布特征，需要按地貌類型和水土流失規(guī)律進(jìn)行水土流失防治措施的空間對(duì)位配置和綜合治理。在進(jìn)行坡面和溝道水土流失綜合防治的同時(shí)，耦合農(nóng)業(yè)技術(shù)和水資源高效利用技術(shù)，改變微地貌，調(diào)控地表徑流和控制溝道侵蝕的同時(shí)，與耕作技術(shù)和水資源高效利用技術(shù)的配置相互配合，形成較為緊密的綜合防治體系，在控制水土流失和恢復(fù)土地資源的基礎(chǔ)上，有效改善土地質(zhì)量，并提供區(qū)域發(fā)展的資源基礎(chǔ)。圖3為東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理結(jié)構(gòu)示意圖。體現(xiàn)了崗頂、坡面(上坡、中坡和下坡，兼顧坡長(zhǎng)和坡度的影響)、坡腳和溝道不同地貌類型單元上水土保持技術(shù)體系和生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的有機(jī)耦合。

1)崗頂水土保持措施與生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的耦合。由于長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)墾，治理前多數(shù)坡頂沒(méi)有植被覆蓋或者植被稀疏，降雨形成的地面徑流直接下泄到下游坡面，沖刷坡耕地表土，使土層變薄，對(duì)耕地造成嚴(yán)重威脅。水土流失第1道防線在坡頂栽種防護(hù)林，在林緣和耕地接壤處開(kāi)挖截流溝。坡頂防護(hù)林實(shí)現(xiàn)喬灌結(jié)合，防護(hù)林、用材林和經(jīng)濟(jì)林結(jié)合。喬木以楊樹(shù)(Populus)、落葉松(Larix gmelinii)和樟子松(Pinus sylvestris)為主要樹(shù)種，灌木以胡枝子為主要樹(shù)種。喬灌混合林所形成的人工植物群落，可以通過(guò)林冠截留降雨，其凋落物可改變下墊面，從而減緩雨滴濺蝕力和地表徑流量，控制水土流失［22］。同時(shí)，植物的有機(jī)殘?bào)w和根系具有穿透力，可促進(jìn)土壤發(fā)育形成和熟化，起到涵養(yǎng)水源和改善土壤質(zhì)量的作用。因此，崗頂水土流失第1道防線既是水土保持措施又是生態(tài)農(nóng)業(yè)措施。

2)坡面水土保持措施與生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的耦合。在水土流失控制方面，第2道防線是坡面防護(hù)體系。針對(duì)漫川漫崗區(qū)長(zhǎng)坡緩坡土壤侵蝕特征，在坡面合理配置耕作措施、梯田工程措施及植物防沖帶等措施，達(dá)到減緩坡長(zhǎng)和坡度、減少匯水面積、攔截徑流和蓄水保墑的作用。坡度對(duì)水土保持措施效果影響很大，在配置坡面防護(hù)體系時(shí)要充分考慮到坡度對(duì)水土保持措施的影響，應(yīng)針對(duì)不同坡度的坡面進(jìn)行不同的水土保持措施配置，以有效緩解和改善水土流失狀況［23］。根據(jù)黑龍江省拜泉縣通雙示范區(qū)的水土流失治理經(jīng)驗(yàn)［19，24］，對(duì)于小于 3°的坡面適宜進(jìn)行橫坡壟作，對(duì)于3°～5°的坡耕地修建坡式梯田，對(duì)于5°～7°的坡耕地適宜修筑水平梯田，對(duì)于陡坡耕地(＞7°)，由于極強(qiáng)烈的徑流沖刷難以控制，實(shí)行退耕還林還草是非常必要的。坡面生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系主要包括等距離種植農(nóng)田防護(hù)林、因地至宜地實(shí)施農(nóng)耕農(nóng)藝技術(shù)和發(fā)展滴灌、微灌等節(jié)流措施，達(dá)到調(diào)節(jié)土壤水肥，改善土壤質(zhì)量的作用。坡面水土流失第2道防線和生態(tài)農(nóng)業(yè)措施的共同作用，不僅可以有效控制坡面水土流失，還可改善土壤質(zhì)量，提高土地生產(chǎn)力。

3)坡腳和溝道水土保持措施與生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的耦合。水土流失第3道防線是坡腳和溝道防護(hù)體系。對(duì)侵蝕溝采取工程和植物措施相結(jié)合的辦法進(jìn)行治理，通過(guò)溝頭柳樹(shù)跌水工、溝底柳條谷坊工程和溝側(cè)削坡插柳等措施，緩和水流，減少?zèng)_刷，育林封溝，順?biāo)Ｍ?。在減緩水土流失的同時(shí)增加植被覆蓋，形成經(jīng)濟(jì)林和薪炭林，改善生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。坡腳和溝道生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系則體現(xiàn)為修建塘壩等工程措施，實(shí)施地表水和地下水的保水節(jié)水措施，達(dá)到高效利用水資源，保障農(nóng)業(yè)用水的目的。坡腳和溝道水土流失第3道防線和生態(tài)農(nóng)業(yè)措施的共同作用，不僅可以有效控制溝道侵蝕，還可變水害為水利，增強(qiáng)抵抗自然災(zāi)害的能力，為流域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供平臺(tái)和基礎(chǔ)。

圖3 東北漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Structures of integrated control on water loss and soil erosion in rollinghill regions with black soil of Northeast China

總的說(shuō)來(lái)，水土流失第1道防線的經(jīng)濟(jì)林和水保林、第2道防線的農(nóng)田防護(hù)林和第3道防線的薪炭林，形成了多林種、多樹(shù)種、網(wǎng)帶片、喬灌相結(jié)合的人工調(diào)控體系，結(jié)合坡面水土保持措施和農(nóng)耕農(nóng)藝技術(shù)，可在有效控制水土流失的同時(shí)改善農(nóng)田微氣候，調(diào)整土壤水肥，提高土壤生產(chǎn)力。

5 漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理范式體系的推廣應(yīng)用分析

“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”在拜泉縣得到了廣泛的應(yīng)用。拜泉縣實(shí)施了三道防線立體防護(hù)技術(shù)，截至2010年底，共計(jì)治理水土流失面積1 920 km2，治理程度達(dá)55%;營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林21 hm2、薪炭林 284 km2、用材林121 km2、胡枝子 26.6 km2、防護(hù)林 363 km2，構(gòu)建了1萬(wàn)629個(gè)農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)格，累計(jì)治理侵蝕溝1.5萬(wàn)條，占應(yīng)治理面積的80%。

各項(xiàng)措施取得了很好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。從水土保持生態(tài)效益看，拜泉縣推廣水土流失綜合治理范式后，每年可增加蓄水7 000萬(wàn)m3，攔蓄泥沙1 030萬(wàn) t，減少土壤侵蝕89.4%;植被覆蓋率由3.7%增加至22.7%，空氣濕度提高10% ～14%，風(fēng)速降低58%，林網(wǎng)內(nèi)形成適宜植物生長(zhǎng)的小氣候，早春地溫增高1～3℃，土壤含水量增加2% ～4%，土壤平均有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加11.0 g/kg;抵抗自然災(zāi)害能力明顯增強(qiáng)，據(jù)初步估計(jì)，由于水土流失綜合治理范式的推廣，拜泉縣1998年水災(zāi)減少損失近7.5億元，2000年旱災(zāi)減少損失近2.4億元;從水土保持經(jīng)濟(jì)效益看，拜泉縣糧食產(chǎn)量和農(nóng)民人均純收入自1957年來(lái)整體呈逐漸增加趨勢(shì)(如圖4所示)，由于受到1998年水災(zāi)和2000年旱災(zāi)的影響，在2000年前后有所降低，糧食平均產(chǎn)量由1980年的1 350 kg/hm2增至4 500 kg/hm2，農(nóng)民人均純收入由20世紀(jì)60年代的不足100元上升至2010年的4246元，地區(qū)生產(chǎn)總值由60年代的不足3 000萬(wàn)元上升至2010年的50.1億元;由于水土保持經(jīng)濟(jì)林的增加，林木年銷售收入3000萬(wàn)元，林業(yè)加工增值達(dá)2000萬(wàn)元。

圖4 1957年來(lái)拜泉縣糧食產(chǎn)量、農(nóng)民人均純收入和地區(qū)生產(chǎn)總值狀況Fig.4 Status of food production，rural per capita net income and gross domestic production in Baiquan County since 1957

6 結(jié)論

1)東北漫川漫崗黑土區(qū)坡耕地水土流失綜合調(diào)控主要由地表徑流調(diào)控、溝道侵蝕調(diào)控和土地生產(chǎn)力調(diào)控3部分構(gòu)成。

2)凝練得到“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”，以生態(tài)安全保障和糧食安全保障為2大支撐，以水土流失控制和提高糧食產(chǎn)量為基本目的，以區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為最終目標(biāo)。該范式體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)為“三道防線”水土流失立體防護(hù)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)和生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)及二者之間的空間耦合。

3)“基于糧食安全的黑土區(qū)長(zhǎng)坡緩坡水土流失綜合治理范式”在拜泉縣的推廣應(yīng)用表明，該范式體系在實(shí)現(xiàn)水土流失治理目標(biāo)的基礎(chǔ)上，將水土流失治理和區(qū)域發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在保水保土恢復(fù)土地資源的基礎(chǔ)上，可有效改善土壤質(zhì)量，提高糧食產(chǎn)量，適應(yīng)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要。

在論文寫(xiě)作過(guò)程中，黑龍江省拜泉縣政府提供了大量的數(shù)據(jù)資料，在此表示感謝。

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