水土保持对黑土区粮食安全的作用

2022-09-21 15:09:43 来源:写作指导

 

1东北黑土区概况   广义上的东北黑土区由寒温带的棕色森林土、山地苔原土、灰色森林土,温带的暗棕壤、黑土、黑钙土、棕色森林土、褐土,以及白浆土、草甸土、沼泽土等几种土壤构成,面积约为103万km2。狭义上的黑土区则是指单纯由黑土、黑钙土、草甸黑土构成的区域,主要分布在东北中部的漫川漫岗区,总面积为37.68万km2。黑土成土过程的主要特征是腐殖质的累积,其有机质土层厚40~70cm,自然状态下的有机质含量多在6%以上,多者达10%左右。黑土土质疏松,含有大量团聚体,结构和通透性良好,为中性和微碱性,具有很高的肥力,非常适宜植物生长,但耕种后土壤有机质含量渐减,一般开垦后有机质含量会逐渐稳定在4%左右。黑土形成过程漫长,自然形成1cm厚的土壤需要300~400年的时间,因此黑土资源非常珍贵。清代统治者视东北黑土区为发祥之地,自康熙七年(1668年)起实行了200多年的封禁;光绪三十年(1904年),黑龙江省全部开禁放垦,在全省范围内进行了大规模的放荒;至清末,广大东北平原地区已经是耕地连片、村屯相望了;新中国成立后,在东北黑土区进行了大规模的资源开发与全面的经济建设[1],在建成以重工业为主体的全国工业基地、国家重要的农业商品粮基地的同时,也带来一系列资源破坏和生态失衡问题。在短短的100多年里,东北黑土区的社会经济与生态环境发生了巨大变化,区域开发对资源环境影响之强烈、变化之深刻,资源环境变化之大、速度之快,都是世所罕见的。   2东北黑土区粮食生产与国家粮食安全的关系   我国的粮食生产一直呈波动发展状态,粮食总产量自1998年达到创纪录的5.12亿t以后,开始出现持续下滑的局面,进入到一个徘徊、下降的变动时期[2]。   2.1粮食生产成本效益   东北黑土区土地资源量丰质优,生态环境多样,宜农荒地资源较丰富,有一定的开发潜力,水资源时空分布不均但夏季相对丰富。在开垦初期,东北黑土区土层很厚,达60~80cm,生产能力很强,投入较少的成本就可获得较好的收成。随着开发时间的推移,尤其是近些年来由于水土流失、沙化、荒漠化现象愈发严重,黑土区耕作条件逐年恶化,农民每年投入的化肥、农药数量逐渐增加,农业生产成本随之上涨。以2003年统计数据为例,东北黑土区大豆生产成本及纯收益分别为48.81、71.66元/50kg,同期全国平均数为66.84、67.66元/50kg;玉米生产成本及纯收益分别为24.66、17.81元/50kg,同期全国平均数为34.48、14.50元/50kg;稻谷生产成本及纯收益为35.58、22.00元/50kg,同期全国平均数为38.88、25.55元/50kg[2]。可见,东北黑土区的粮食生产成本效益与国内其他地方相比是比较好的。   2.2农业耕作面积   经过一个世纪的开发,东北地区实现了从“北大荒”到“北大仓”的历史巨变。据统计,2002年东北黑土区粮食播种面积为0.26亿hm2,占到同期全国粮食播种面积的1/4左右,可见东北黑土区粮食种植对于国家粮食生产的重要性。   2.3粮食产量   东北黑土区粮食生产条件较优越,产量也较高。据《中国统计年鉴》,东北黑土区1996—2004年平均粮食产量为4200万~5600万t/a,且基本保持稳定;2007年粮食产量达到8254万t,占全国粮食总产量的16.5%。东北黑土区突出的粮食供应能力,为其成为我国最重要的商品粮基地之一奠定了基础。   2.4粮食商品率   东北黑土区粮食商品率较高,且呈上升趋势,其中:黑龙江省一般保持在50%~75%;吉林省一般保持在50%~70%,2001—2003年呈增加趋势,分别达到69%、83%和84%;辽宁省粮食产量稳定,基本满足本省需要。1978—2003年,东北黑土区中黑龙江省年人均粮食占有量都在1000kg以上,吉林省年人均粮食占有量也在800kg左右,而同期全国年人均粮食占有量在400kg以下,最高为414kg(1996年),最低为342kg(2003年)。相关研究表明,年人均粮食占有量370kg是一个重要的界限,低于这个水平就可能引发粮食危机。东北黑土区作为我国粮食主产区,其年人均粮食占有量远远高于全国平均水平,并且在多数年份接近或达到全国平均水平的两倍,具有明显的粮食输出实力和确保国家粮食安全的重要作用。   3东北黑土区水土流失及其对粮食生产的影响   东北黑土区现有水土流失面积27.59万km2,并且具有两个突出的特点:一是水土流失主要发生在坡耕地上。东北黑土区地形多为波状起伏平原和台地低丘区,即漫川漫岗地形。坡耕地一般坡长500~2000m,最长的达4000m,在开发和生产经营过程中,若保护措施跟不上,则容易出现严重的水土流失。二是水土流失发展速度快。据遥感普查和实地调查,黑龙江省水土流失面积在20世纪60年代为5万km2,到1986年达到13.45万km2,增加了169%。据水利部、中国科学院和中国工程院联合开展的“中国水土流失与生态安全综合科学考察”结果,黑土区平均每年流失表土0.3~1.0cm,开垦初期黑土层厚度通常在60~80cm,开垦20年后减至50~70cm,开垦40年减至40~60cm,开垦70~80年往往只剩20~30cm,许多地方的黑土已经流失殆尽,出露黄土母质,被当地人称为“破皮黄”。严重的水土流失损害了“东北粮仓”的农业综合生产能力,危及国家粮食安全。黑土区水土流失对商品粮基地的危害集中体现在以下3个方面:①破坏黑土资源。据调查,目前东北黑土区内共有大型侵蚀沟25万多条,每条侵蚀沟占地一般都在0.7hm2以上。据中国科学院、中国工程院专家调查推算,近50年来黑土区由于侵蚀沟侵占或毁坏耕地面积达48.3万hm2。在黑土区现有的1280万hm2坡耕地中,已有237万hm2的黑土层全部消失,如果任由目前严重的水土流失继续发展下去,那么50年后东北黑土区将会再有93.3万hm2坡耕地的黑土层彻底丧失。②降低土地生产力。据中国科学院东北地理与农业生态研究所对黑土区现有坡耕地黑土层的田间试验,开垦60~70年后,土层厚度将减少至20~30cm,有机质含量由开垦初期的12%下降到2%~3%。据测算,黑土区现有坡耕地中多数黑土层不足20cm,水土流失导致每年减产粮食约72亿kg。③淤积江河水库,加剧洪涝灾害。调查表明,目前松花江哈尔滨段河床比20世纪50年代抬高了30~50cm,特别是滨州桥下淤积沙滩长达3400m,淤积量达490万m3,沙滩高程比20世纪50年代提高了4m多,几十年来连续的泥沙淤积使第二松花江河床抬高了约2m,安全泄洪量也由原来的7300m3/s降至3500m3/s。辽河干流巨流河至六间房河段平均每年淤高约10cm,已形成“悬河”。1998年松花江、嫩江流域发生了特大洪水,松花江哈尔滨段高水位长时间不能退去与河床抬高有直接的关系[3]。#p#分页标题#e#   4水土保持在东北黑土区商品粮基地建设中的地位和作用   4.1东北黑土区近年来开展的水土流失治理工作   20世纪80年代初,水利部在东北黑土区开展了试点小流域建设。1981—1990年,共安排治理小流域35条,完成治理面积340km2,虽然试点规模较小,但仍起到了很好的示范作用,初步探索出了黑土区水土流失治理的新路子。1998—2002年国家在东北黑土区共投入水土保持专项资金1.6亿元,治理水土流失面积3600km2。2003年,水利部启动并实施了东北黑土区水土流失防治试点工程,工程实施期为3年,期间重点对黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古4省(区)的15个县进行了整治,累计完成中央投入1.2亿元,初步治理水土流失面积1804km2,取得了较好的效果。2008年,东北黑土区农发水保项目建设拉开了序幕,到2010年止,共投入5.89亿元,完成治理面积2214.12km2。通过上述各项水保工程的开展,东北黑土区水土流失治理项目区内的水土流失治理程度达到80%以上,将坡耕地改造为高标准的基本农田,坡耕地水土流失强度普遍由治理前的中度、轻度降低为轻度或者微度,水土流失严重的状况得到了有效控制。   4.2水土保持在保护东北黑土区商品粮基地中的作用   (1)保护耕地不再被切割,提高了土地利用率。通过黑土区防治水土流失的实践,各项目区在保护国家商品粮基地建设方面都取得了显著成效,侵蚀沟快速发展的趋势得到了遏制,土地资源得到了有效的修复和保护,农民生产生活条件得到了改善。例如,地处漫川漫岗区的黑龙江省农垦总局是我国现代化农业生产水平最高的系统,当地侵蚀沟切割耕地对提高土地利用率和机械化水平产生了严重影响。试点工程实施期间,九三分局针对黑土区水土流失的特点及侵蚀沟发育对农业生产造成的危害,总结出了“回填—砌垡—插柳”、变V形沟为U形沟的垡带治理侵蚀沟等模式,在垡带间插柳恢复植被,形成泄洪带,即防止沟壑发展,使耕地重新连片,便于机械化作业,仅侵蚀沟治理一项就保护耕地157hm2,增产粮食1.5万kg。   (2)改善土壤结构,提高土地生产能力。通过治理,项目区内严重的水土流失得到了有效遏制,土壤结构和理化性质也得到了明显改善。据拜泉县治理后的地块实测分析成果,0~10cm土层的有机质含量由治理前的3.48%提高到治理后的3.89%。相同监测条件下采取水土保持措施与没有采取水土保持措施的地块:1.5°~3.0°坡耕地采用改垄措施后,粮食生产能力增加了75~150kg/hm2;3°~5°坡耕地采用地埂植物带措施后,粮食生产能力增加了105~225kg/hm2;5°~7°坡耕地修成水平梯田后,粮食生产能力增加了150~300kg/hm2。通过综合治理,项目区每年可增产粮食431.38万kg。   (3)水土保持是合理利用土地资源、促进各业发展的中心环节。通过综合治理,东北黑土区中许多地方改变了过去农作物种植结构单一的经济发展模式,搞起了多种经营,使经济收入大幅度增长,各个项目区都出现了农业增产、农民增收和农村经济发展的新面貌。例如,阜蒙县试点工程区土地总面积为27913.6hm2,治理前粮食总产量为5769.87万kg,年总产值为6919万元,其中农、林、牧业产值分别为5839万、180万、900万元,年人均纯收入1460元;治理期末粮食总产达到6215.54万kg,年总产值达到7622万元,其中农、林、牧业产值分别达到6340万、202万、1080万元,农民年人均纯收入1900元。试点工程建设提高了项目区群众的经济收入,推动了社会的发展,为加快新农村建设创造了条件。   5结语   水土保持是保护土地资源永续利用的根本措施,对于巩固黑土地的生产能力、保障粮食安全、促进可持续发展具有重要作用。虽然东北黑土区开展的试点工程和农发项目已经取得了阶段性成果,项目区水土流失得到遏制,治理效果显著,但是目前的水土流失防治工作还存在不少突出的问题,集中体现在:一是防治任务艰巨,目前全区仍有大约27万km2的水土流失面积没有得到有效治理;二是开发建设造成的人为水土流失历史欠账很多,治理任务艰巨;三是水土流失防治投入严重不足。相对于黑土区国家商品粮基地的重要地位,目前通过各种渠道筹集的能够用于水土流失防治的经费十分有限,每年能够治理的水土流失面积不到700km2,如果按照这样的治理速度,有效解决黑土地目前的水土流失问题还需要400年左右的时间。土之不存,商品粮基地何在?要想建设东北黑土区商品粮基地必须要搞好水土保持,维护和改善生态环境,提高抗灾减灾能力,恢复和提高土地生产能力。