黄土高原地区土地修复研究现状分析

2020-12-17 12:43曹婷婷
农业技术与装备 2020年11期
关键词:黄土高原沙地耕地

曹婷婷,周 航

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075;2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西 西安 710075;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西 西安 710075;4.陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安 710075)

黄土高原总面积大约64.87×104km2,东西方向长约1 000 km,南北方向长约700 km,涉及范围为太行山以西,日月山以东,南至秦岭,北接鄂尔多斯高原地区。黄土高原沟壑纵横,地形地貌复杂,土质疏松,具垂直节理,易遭受侵蚀,是世界上水土流失最严重的地区之一。黄土高原的主体地貌类型有山、原、川三大类,平均海拔在1 000~1 500 m,高原上被深厚的黄土层覆盖,除少数石质山区以外,黄土厚度50~80 m,最厚可达150~180 m。黄土颗粒细,质地松软,富含可溶性矿物质养分,利于耕作,盆地和河谷农垦历史悠久。

黄土高原是中国农业文明的重要发源地之一,同样也是我国畜牧业、林果业和种植业的重要分布区域,其农业产业的发展情况不仅影响着当地民众的生活质量,同时也对国家粮食安全产生日益广泛的影响。但是,根据2008 年全国土地利用变更调查结果显示,黄土高原地区的耕地面积仅占其土地总面积的22.48%,耕地质量相对较差,成片平整耕地占有比例较低,碎片化的耕地较多,且有相当数量的耕地为坡耕地,其中旱地中坡度超过25°的陡坡耕地达60%以上。此外,黄土高原地区耕地质量低还表现在地面破碎、沟壑丘陵密集纵横,其丘陵区破裂度可达50%,土层厚度<30 cm 的耕地达38%,瘦瘠地多,肥沃地少。因此,开展治沟造地、坡改梯改造、建设淤地坝等大规模土地整治、修复工程,建造集中连片的高标准农田,是有效解决农民粮食问题,调整传统农业产业结构,治黄减沙、促进稳定退耕还林还草,改善群众生活的重要措施。

1 黄土高原地区修复技术研究

经过综合分析黄土高原涉及区域、地域分异、侵蚀状况、水热条件、土地面积、土地利用和治理措施、土地资源利用的相似性,结合黄土高原各区域在自然资源条件、经济社会条件及发展现状和战略定位的差异,依据新时代要求,在着重强调生态环境保护和经济发展因素的基础上,应将黄土高原地区划分为6 个土地资源综合利用区,有针对性地提出各区域大规模整治修复土地形成集中连片高质量农业用地的技术措施。

总面积约为20×104km2的黄土高原沟壑区,主要分布在陇东黄土高塬沟壑区、渭北旱塬等。塬面平坦宽阔、沟壑纵深是该地区主要地形地貌特点,年降水量500~710 mm,光热资源丰富,昼夜温差较大,是农业生产条件十分优越的地区。阻碍该区农业生产的主要因素是土地贫瘠,耕作粗放,机械化程度低和水土流失。

依据全国第二次土调统计数据,其他草地未利用地共约4.53×104hm2,具备充足的后备资源,囊括了宝鸡市、咸阳市、渭南市、铜川市坮塬区等多个地区。项目区基本特点是境内以黄土梁塬台地为主,沟壑纵横,地势复杂,荒草地资源主要分布在3°~30°不等的荒坡地上。

对于该类土地整治项目,应通过土体有机重构及配套设施工程建设,把涝能排、旱能灌、路相通、渠相连作为建设实施目标,将区域内荒草地开发为配套防护林网的高标准农田。渭北坮塬区沟坡地开发项目适宜采取水平梯田形式,梯田设计严格按照耕作方便、田坎稳定、少占耕地的原则,长度一般控制在150~300 m,梯田填方边坡一般控制在1∶1~1∶0.5,田坎设计高度一般以不超过4 m 为宜。配套设施工程主要包括灌溉与排水工程、田间道路工程、电力工程、农田防护与生态保持工程等。

总面积7.92×104km2的沙地和沙漠区,地貌以毛乌素沙地地貌类型为主。区内年降雨量仅约400 mm,气候干旱、蒸发量大,“沙尘暴”灾害频繁,风蚀剧烈,水蚀模数小,土地沙化极其严重,固沙难度大,农作物难以附于沙地上,无农业生产基本条件;沙地结构松散,漏水漏肥,土体结构缺乏促使土壤进行胶结团聚的黏粒、粉粒,沙地本身无成土条件,植物难以扎根、生长,无法实现农作物立地条件;毛乌素沙地区域水资源紧缺,水资源是该区域农业生产发展的刚性约束条件。

沙地整治是践行到2020 年治理沙化土地50%以上、2050 年治理全部可治理沙化土地国家计划的具体行动,也是落实国家耕地占补平衡政策的举措。有研究团队发现在毛乌素沙地广泛分布着当地的一种被称为“砒砂岩”的低程度成岩物质,且发现其与砂粒在物理结构、物质组成及土壤特性方面有一定的互补性,通过将两者复配使其成土,实现了由治沙向用沙的转变。

2 黄土高原地区修复技术效益

通过对黄土高原沟壑区和陕北风沙区的土地进行修复,改善了原本水土流失严重、沙化严重的区域,在建立大规模高标准农田的同时,也将砒砂岩与沙这“两害”资源化利用,已经形成了固沙、造田、节水、生态多位一体的新型土地生态化整治技术体系。其中复配成土技术还在固沙、种草、造林、城市绿化等多领域应用和辐射推广13.3×104hm2土地。黄土高原地区荒草地和风沙地土地修复工程项目具有明显的社会效益、经济效益和生态效益,不仅增加了耕地面积、改善了耕作条件、促进了当地农业产业结构的调整,同时对于治理水土流失、确保耕地总量平衡,促进地区经济社会发展、农业增效、农民增收、社会稳定具有非常重要的作用。

3 黄土高原生态保护与高质量发展前景

黄土高原地区除旱塬区和风沙区两大区域外,还有一些面积小、利用难度大的区域也需要进行土地修复技术的攻关,例如土石山区、河谷平原区。为了充分保障黄土高原地区生态保护与高质量发展的战略需求,上述区域的土地修复工作也需要进一步关注并解决,针对黄土高原土石山区过牧、过度樵采而引起的水土流失问题,应制定出适宜该区域生态自然恢复周期的放牧及采伐计划制度,并加强监管措施的落实。同时对薄层黄土所覆盖的山地区域设立严格保护界限,避免超负荷的开发与放牧,确保区域植被覆盖度,发挥好黄土高原重要的水源涵养区功能。通过选择在不利环境中抵抗力较强的植物种群,实现生物群落多样性。在多渠道防治水土流失的同时,强调农林牧经济的发展,通过在梁峁顶和梁峁坡区域覆盖梯田、草地植被或经济林、沟坡种植乔木和灌木林、沟底布置淤地坝等多管齐下的组合治理方案,做到段段截流、层层拦蓄,实现水土保持与经济开发互惠共赢。

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