梁彥信
(甘肅省景泰縣水務(wù)局,730400,景泰)
景電二期灌區(qū)土壤侵蝕沙化耕地現(xiàn)狀與治理對策
梁彥信
(甘肅省景泰縣水務(wù)局,730400,景泰)
景電二期灌區(qū)灌溉保證率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平高,是國家重要的商品糧基地。但由于多年來灌區(qū)土壤侵蝕沙化耕地不斷擴(kuò)大,不但降低了景電工程灌溉效益,而且嚴(yán)重影響了區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展。通過對景電二期灌區(qū)土壤侵蝕沙化耕地現(xiàn)狀、分布及危害的分析,從改善生態(tài)環(huán)境、減少風(fēng)沙危害、防治水土流失、促進(jìn)生態(tài)自我修復(fù)、促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展等方面,提出了林業(yè)措施、封沙育林(草)、小型水保工程等治理措施。
土壤侵蝕;沙化地;危害治理;治理對策;景電二期灌區(qū)
甘肅景電二期灌區(qū)灌溉保證率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平高,是國家重要的商品糧基地。景電二期工程開工后,隨著沙區(qū)土地的開發(fā),大量人口遷徙,加之風(fēng)沙危害劇烈,致使所開發(fā)的土地資源面臨持續(xù)沙化的挑戰(zhàn),沙化面積的擴(kuò)大,不但降低了景電工程的灌溉效益,而且嚴(yán)重影響了區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展。為改善土壤侵蝕沙化區(qū)的生態(tài)環(huán)境,保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),綜合治理沙害和防止土地沙化成為一項十分緊迫的任務(wù)。
景泰二期灌區(qū)沙化耕地主要分布在景泰縣的紅水鎮(zhèn)、漫水灘鄉(xiāng)和上沙沃鎮(zhèn)。景電灌區(qū)土壤以洪積風(fēng)積而成,系荒漠灰鈣土,土層厚度一般在1~2.5m。土壤侵蝕的類型主要有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和重力侵蝕。景泰縣全縣總土地面積為5432km2,水土流失面積為4910.4 km2,占總面積的90.3%,其中水蝕面積1100.4km2,占侵蝕面積的22.4%,風(fēng)沙蝕面積 3 810 km2,占侵蝕面積的77.6%,徑流模數(shù)為2 800 m3/(km2·a),侵蝕模數(shù)為2 160 t/(km2·a),溝壑密度為0.78 km/km2,人為水土流失面積為3.03 km2,年侵蝕模數(shù)為1 060 t/km2。
1.沙化地形成原因
景電二期灌區(qū)地面物質(zhì)組成主要為第四系黃土和全新統(tǒng)亞砂土。土壤類型主要有灰鈣土、灰棕荒漠土、草甸鹽土等,是草原向荒漠過渡的地帶性土壤。耕地土壤主要為耕種淡灰鈣土和灌溉淡灰鈣土,土壤質(zhì)地干燥疏松,孔隙度大,通透性好,土壤容重平均為1.45 g/cm3,腐質(zhì)層不明顯,土壤有機(jī)質(zhì)含量在1.02%~1.28%之間,剖面呈棕黃色粒狀結(jié)構(gòu),CaCO3在形態(tài)上不明顯,磷鉀在剖面上部相對集中,土壤全氮含量在0.076%~0.1%之間,全磷含量0.058%,全鉀含量1.78%,土壤氮、磷素供應(yīng)不足,鉀素豐富。項目區(qū)內(nèi)的土層較薄,土層深度在0.5~3.0 m之間,部分侵蝕溝內(nèi)覆蓋全新統(tǒng)亞砂土,大部分為砂和砂碎石。土壤有機(jī)質(zhì)較少,肥力低,結(jié)構(gòu)松散,抗蝕性能差。
土壤侵蝕是自然因素和社會因素綜合作用的結(jié)果。1983年景泰縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會水土保持組根據(jù)景泰的地形地貌特征、土壤種類及分布、植被覆蓋等,將景泰縣劃分為4個水土保持區(qū):川臺、砂田,洪漫區(qū),灌區(qū)防護(hù)林網(wǎng)區(qū),景北風(fēng)沙防治區(qū)。景北風(fēng)沙防治區(qū)位于景泰縣北部,以內(nèi)陸河流域?yàn)榻纾ň半姸诠鄥^(qū)的紅水、漫水灘、上沙沃3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。區(qū)內(nèi)水土流失類型主要有水力侵蝕與風(fēng)力侵蝕,冬春以風(fēng)力侵蝕為主,夏秋以水力侵蝕為主。
(1)自然侵蝕因素
區(qū)內(nèi)氣候?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)性氣候,其特點(diǎn)是冬春雨雪少,夏秋雨水集中,多年平均年降水量為160~185mm,年蒸發(fā)量為3038mm,相當(dāng)于降水量的16.4倍,日最大降水量為81.8mm。平均徑流深為4 mm,徑流模數(shù)為2 800 m3/(km2·a),侵蝕模數(shù)為2 160 t/(km2·a)。
區(qū)內(nèi)主要自然植被類型是荒漠化草原或半荒漠草原,草類組成是旱生和超旱生草本,以半灌木和小灌木為主,草本植物種類較少,草叢稀疏且矮小,未能形成層次,現(xiàn)有植被主要是人工林和人工草。
土壤風(fēng)蝕的主要因素是暴風(fēng),景電二期灌區(qū)的紅水、漫水灘、上沙沃3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為強(qiáng)度風(fēng)蝕區(qū)。土壤侵蝕是由暴風(fēng)引起的異常強(qiáng)烈的風(fēng)力推動沙?,F(xiàn)象,景泰縣冬春季節(jié)盛行西北風(fēng),夏秋季節(jié)偏東風(fēng)較多,由于東北部靠近騰格里沙漠,氣候干燥,植被覆蓋差,干土層厚,所以大風(fēng)來臨時一般都伴有塵暴和揚(yáng)沙,大量的沙粒隨風(fēng)推移,沙丘平均每年向南移動20~30 m。該區(qū)紅水鄉(xiāng)方家井灘和漫水灘北線一帶為風(fēng)沙地貌,由于騰格里大沙漠近在咫尺,大氣干旱少雨,地面有流動沙域和新月形沙丘鏈,高幾米至十幾米,大部分為白茨固定或半固定沙丘、沙灘,高1~3 m,丘間有風(fēng)蝕溝槽和平沙地,風(fēng)積沙為黃色細(xì)沙。據(jù)氣象資料記載,景泰縣每年沙塵暴最多達(dá)47次,8級以上大風(fēng)出現(xiàn)最多的年份是1974年,全年出現(xiàn)70次,最少的年份是1961年和1965年,各出現(xiàn)5次,歷史上最大風(fēng)速為27 m/s,最大風(fēng)力達(dá)11級。年平均風(fēng)蝕深4 mm,年最大侵蝕深度為36 mm。
(2)水力侵蝕因素
土壤水蝕的主要因素是暴雨,景泰縣每年平均年降水量在絕對值上雖然只有185 mm,但降水量在年內(nèi)時空分布很不均勻,一般集中在7、8、9月,占全年降水量的65%~70%,日最大降水量可達(dá)81.8 mm(1959年8月5日),一年中5 mm以上降水量占全年的42%~81%,10 mm以上降水量占全年的21%~72%。景泰縣每年夏播面積在60%以上,而7、8、9月正是農(nóng)田裸露、耕地土壤疏松、水蝕容易產(chǎn)生的季節(jié)。
(3)人為侵蝕因素
植被具有阻止或減緩水土流失的作用,區(qū)內(nèi)僅有少部分人工林草,植被稀疏,林草植被覆蓋度低,這是造成水土流失的一個重要因素。人為無序開荒、開礦、工程建設(shè)對原始植被的破壞,使表面土壤松散,加之風(fēng)蝕因素的疊加,造成嚴(yán)重的沙土流動。耕種區(qū)內(nèi)大牲畜比全縣平均多0.26頭,羊只比全縣平均多1.2只,同時其他地方羊只到此擠放,使載畜量增加,草場嚴(yán)重退化。以農(nóng)擠牧、以牧擠林、毀草墾殖,尤其是挖草開荒,燒山灰作肥料,嚴(yán)重破壞了植被,加快了土壤侵蝕過程。
2.土壤侵蝕形成沙化地的危害
景泰縣土壤侵蝕造成的危害是多方面的,有直接的和間接的,有當(dāng)前的和長遠(yuǎn)的,有明顯的和潛在的,有危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他事業(yè)的等等。嚴(yán)重的水土流失,破壞、吞噬著水土資源,蠶食著人們賴以生存的肥田沃土,降低土地生產(chǎn)力,惡化項目區(qū)生產(chǎn)生活條件,制約農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅。
(1)土壤肥力損失
受水土流失影響的坡地與附近的平地比較,土壤理化性質(zhì)差異較大,細(xì)顆粒減少30%左右,氮、磷、鉀等有機(jī)質(zhì)含量少40%以上,含水量少20%,土地抗旱保水能力降低,農(nóng)作物產(chǎn)量大減。根據(jù)對土壤損失的調(diào)查,每平方公里土壤流失10 000 t時,就要損失掉8~15 t氮、15 t磷、300 t鉀。
(2)加重自然災(zāi)害和生態(tài)失調(diào)
景泰縣大風(fēng)年均出現(xiàn)27.7次,由于土壤侵蝕,沙塵暴和揚(yáng)塵天氣越來越頻繁,最大風(fēng)速17~28.8 m/s,每年大風(fēng)日數(shù)為(7、8級)39.5天,沙暴日數(shù)為21.8天。
與騰格里沙漠相鄰的景電二期灌區(qū)開墾后,由于原有植被不再存在,引起嚴(yán)重風(fēng)蝕,致使沙化面積擴(kuò)大,斗、農(nóng)渠大都被流沙填平,部分支渠不得不采用暗渠輸水。沙區(qū)栽植的白楊、沙棗樹木因天牛蟲害影響未充分發(fā)揮防風(fēng)固沙作用,栽植的蘋果樹生長不良,蘋果樹新植長度不到30 cm,呈現(xiàn)出典型的風(fēng)倒樹狀,沙化耕地產(chǎn)量一直在100~150 kg之間徘徊,經(jīng)濟(jì)效益極差。土地逐步沙化導(dǎo)致土地荒漠化日趨嚴(yán)重,使項目區(qū)內(nèi)抵御沙漠化侵襲的能力降低,荒漠植被減少而逐步成為半沙漠化土地,同時誘發(fā)了局域小氣候的不利變化以及其他自然災(zāi)害的發(fā)生,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活,阻礙了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
為改變沙化耕地產(chǎn)量不穩(wěn)的局面和當(dāng)?shù)厝罕娯毨婷玻?dāng)?shù)卣浅V匾曋紊彻こ?,對沙化地的治理工作從未間斷過,在基干村建設(shè)林帶1 000 km,凈造林面積13 000畝(866.7 hm2),在沙區(qū)大搞農(nóng)田林網(wǎng),種植灌草和壓風(fēng)草格,形成片網(wǎng)帶點(diǎn)相結(jié)合的防護(hù)體系,同時采取翻土壓沙、拉土壓沙等工程措施,使風(fēng)沙危害得到一定程度的控制。
不容忽視的是,雖然在沙化地的治理方面作了不少努力,但是土壤侵蝕造成的土地進(jìn)一步沙化的勢頭仍未得到有效遏制,農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的矛盾和問題依然突出,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是干旱少雨,進(jìn)行沙化地綜合治理,生態(tài)和生產(chǎn)生活用水存在爭水矛盾,嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題已成為阻礙群眾全面建設(shè)社會主義和諧新農(nóng)村的重大問題;二是項目區(qū)地方經(jīng)濟(jì)貧困,沙化地治理的投入資金匱乏,農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,農(nóng)業(yè)抗災(zāi)能力低,農(nóng)民生產(chǎn)生活條件差;三是沙化地治理的科技含量不高,治理手段以傳統(tǒng)方式為主,新產(chǎn)品的引進(jìn)和新技術(shù)的推廣較少。故必須進(jìn)行沙化地綜合治理工程建設(shè),一方面通過基本農(nóng)田建設(shè),使項目區(qū)糧食生產(chǎn)能力得到長足提高;另一方面通過大力造林種草、封禁管護(hù),促進(jìn)林草業(yè)發(fā)展,調(diào)整農(nóng)、林、牧用地比例,實(shí)現(xiàn)農(nóng)、林、牧、副業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)步增長。
合理利用沙地資源、防止土地沙化是搞好國土整治、生態(tài)修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境的重大課題,是保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、繁榮國民經(jīng)濟(jì),并為子孫后代造福的千秋大業(yè),也是土地沙化區(qū)各級領(lǐng)導(dǎo)和廣大群眾面臨的一項艱巨任務(wù)。因此,工程建設(shè)是構(gòu)建“綠色景泰、和諧景泰”的重要戰(zhàn)略步驟,也是一項關(guān)乎民生改善的德政工程。應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀粌?yōu)勢,防治土地荒漠化、進(jìn)行水土保持綜合治理是非常必要和迫切的。應(yīng)當(dāng)從戰(zhàn)略高度充分認(rèn)識治理沙化地的重大意義,增強(qiáng)責(zé)任感和緊迫感,建議沙化地各級政府把治沙工程列入重要議事日程,實(shí)行責(zé)任目標(biāo)管理,制定沙化地綜合治理的長遠(yuǎn)規(guī)劃分期實(shí)施目標(biāo),切實(shí)認(rèn)真執(zhí)行。
沙化耕地的治理必須實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃,本著防治并重、治用結(jié)合的原則,采用生物措施與工程措施相結(jié)合,生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益兼顧的模式,因地制宜地開展綜合治理。首先應(yīng)加強(qiáng)骨干防護(hù)林帶的建設(shè),阻擋沙流,減少耕地內(nèi)的流沙。營造小網(wǎng)格林網(wǎng)和農(nóng)村間體林,建立起以防風(fēng)沙林為主體的防護(hù)措施,形成防護(hù)林與經(jīng)濟(jì)林相結(jié)合,片網(wǎng)帶點(diǎn)相結(jié)合,喬、灌、草相結(jié)合的綜合防護(hù)體系,使風(fēng)沙危害得到有效控制。其次,據(jù)沙層原不同采用工程措施,分別提出治理對策。
在具體目標(biāo)與措施上,要通過沙化地綜合治理,有效改善該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,使沙化地區(qū)群眾脫貧致富,增加植被覆蓋,有效控制風(fēng)沙危害,防治水土流失,改善生態(tài)環(huán)境。
根據(jù)防治目標(biāo),結(jié)合沙化地區(qū)實(shí)際情況,針對風(fēng)沙侵蝕特點(diǎn)和侵蝕規(guī)律,治理的主要措施為:迎著沙丘移動方向,營造防風(fēng)固沙林帶,制止沙漠?dāng)U展,在耕地四周營造農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)或植物籬,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn);在已固定的沙丘上,大量發(fā)展灌木林帶和人工草地,為建設(shè)商品畜牧業(yè)基地創(chuàng)造條件;采取溝坡兼治,工程措施與植物措施相結(jié)合,開展溝道小型水保工程治理。通過治理措施的合理布局,建成風(fēng)沙區(qū)水土保持綜合治理與開發(fā)利用體系。
1.林業(yè)措施
營造以梭梭、花棒、檸條、沙拐棗、沙木蓼、怪柳等沙生灌木為主的防風(fēng)固沙林55 hm2,采取開穴垂直栽植,穴內(nèi)混交(花棒、檸條)或行間混交(梭梭、花棒、檸條、沙拐棗、沙木蓼、怪柳),栽植密度2 m×2 m,營造以優(yōu)質(zhì)楊樹與枸杞、大棗及其他優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)林苗木混交林帶55 hm2。
2.封沙育林(草)
設(shè)置刺絲圍欄,全封閉式封育140 hm2,采用鋼筋混凝土水泥攔設(shè)封育路線,每隔10 m布點(diǎn)、挖坑、栽桿,布設(shè)5道刺絲,全封閉式封育。結(jié)合項目區(qū)實(shí)際情況,選擇紫花苜蓿、沙打旺、草木樨等抗旱性強(qiáng)、速生且保水保土性能好的高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)草種進(jìn)行種植。播種前對土地進(jìn)行耕翻,平整地面,增施氮肥和磷肥,確保牧草的生長和產(chǎn)草量。
3.小型水保工程
在有水源的地區(qū)新建蓄水塘壩,以攔蓄洪水和井泉水,并布設(shè)地埋式滴灌設(shè)備,引至封育沙區(qū),通過人工節(jié)水灌溉補(bǔ)給,滿足沙區(qū)植被生長的水分需求,促進(jìn)天然植被恢復(fù),在丘陵溝壑區(qū)新建谷坊,有效防止水土出溝。
4.移沙翻土工程
沙層厚度大于80 cm的沙化地,沙層流動性強(qiáng),危害大,采用拉土壓沙的辦法進(jìn)行治理,具體是在沙層上加優(yōu)質(zhì)土20 cm,再淺翻,加大耕作層的含土量,遏制浮沙流動,減輕風(fēng)蝕;沙層厚度在50~80 cm之間的,采用移沙翻土的方法,將沙化地中的沙層清翻出30~50 cm后深翻;沙層厚度在30~50 cm的沙化地,采用人工深翻的辦法,將沙層下的土翻上來攪勻,也能達(dá)到治沙、改良土壤的目的;沙層厚度小于30 cm的沙化地,采用機(jī)械深翻的辦法,具體是用深耕犁加大深翻將沙層下面的土壤翻上來加大耕作層的含土量。另外還可采取拉土培埂防止浮沙流動等辦法,因地制宜地開展綜合治理。
最后,還必須依靠科技手段做到見效快、效益好。要重視科學(xué)技術(shù)的推廣應(yīng)用,建立完善科技推廣體系和技術(shù)監(jiān)測、技術(shù)服務(wù)體系,搞好現(xiàn)有科技成果推廣應(yīng)用,使其盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。 ■
[1]景泰縣水務(wù)局.景泰縣風(fēng)沙區(qū)水土保持綜合治理生態(tài)修復(fù)工程項目建議書[R].1990.
[2]景泰縣區(qū)劃辦.景泰縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃報告 [R].1983.
[3]景泰縣土地詳查辦公室.甘肅省景泰縣土地利用現(xiàn)狀調(diào)查報告[R].1992.
責(zé)任編輯 楊 軼
Current conditions of eroded soil and deserted land in Jingdian Phase-II Irrigation District and control measures
Liang Yanxin
Being a major commercial grain production base,Jingdian Phase-II Irrigation District has a high guarantee rate of irrigation and degree of industrialized agricultural operation.However,in these years soil erosion and deserted land have resulted in benefit reduction and negative impact on its healthy and stable economic development.Control measures of forestation and grass plantation,small water conservation works and setting apart deserts for forestry (grass)are proposed so as to improve eco-environment,reduce wind and sand damage,prevent soil erosion,enable self-recovery,popularize eco-agriculture and sustainable development of agricultural-economy based on evaluation on current condition of affected land as well as its distribution.
soil erosion;deserted land;harm control;control measures;Jingdian Phase-II Irrigation District
S157
B
1000-1123(2017)06-0036-03
2016-06-14
梁彥信,副總工程師,高級工程師,研究方向?yàn)樗帘3?、次生鹽漬地治理、節(jié)水灌溉。