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摘要:土沙粒在风力作用下从土壤表面剥离被风挟带,在干旱地区易形成沙丘及风蚀荒地等危害,对自然生态、人类生产活动产生不利的影响。为防止风力侵蚀危害的扩大,采取相应的对策,因此,合理利用土地;营造农田和草场防护林;工程措施与造林种草相结合,以固定流动沙丘。
关键词:风蚀区;水土流失成因;现状;治理措施;经济效益;探讨
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
1创业水库风蚀区水土流失成因和水土保持现状
1.1水土流失形成的因素
洮南市位于科尔沁沙地的东部,为沙丘覆盖冲积平原,是吉林省水土流失面积最大、风蚀最严重的区域,沙丘、沙岗遍布风蚀区,耕地及草地沙化、退化严重,风蚀造成了生态环境恶化,制约当地经济发展。沙化土壤和少雨干旱多风是造成风蚀的主要因素,过度开垦草地、掠夺性放牧和人为破坏,使草地不断退化沙化,人为加剧风蚀危害的程度。
创业水库风蚀区属中温带大陆性季风气候,气候特点四季分明,春季干旱,夏季炎热,秋季凉爽,冬季寒冷少雪,春秋冬季多风。多年平均降水量为399.3毫米,受季风气候影响,降雨年内分布不均衡,3、4、5月降雨量占3.5%,多集中在7、8、9月份,占全年降水量的70%以上。多年平均气温4.8℃,5-9月份大于等于10℃的积温2910℃。多年平均日照时数为3005.3小时,多年平均蒸发量为2083毫米,全年盛行西南风,年平均风速3.8米/秒,最大可达30~40米/秒,一般5~6级,最大风力可达11级,8级以上大风天数为年平均32天。
洮南市创业水库风蚀面积为282公顷。多为半流动沙丘和风蚀荒地及风蚀耕地,一遇大风,沙丘流动压埋植被,风蚀造成毁种现象经常发生。尤其是创业水库阶段性干涸以来,库底浮沙随风飘扬,压埋植被和青苗现象更为严重。
1.2水土保持现状
全市共治理风蚀面积18600公顷,但是由于自然灾害频繁发生以及人为破坏等原因,治理保存很低。近些年来,对创业水库风蚀区的治理工作逐渐加强,广泛发动群众,开展封丘造林种草、退耕还草,加快了水土流失治理速度,使人为任意破坏水土保持设施、造成新的水土流失现象得到一定控制,新产生的水土流失面积在逐年减少,水土保持防治工作取得了明显成效。
2风蚀主要治理措施及作用分析
創业水库风蚀区形成的沙化土地和潜在沙化土地,按照“因地制宜、因害设防”的原则,对风蚀地采取措施进行综合治理。
2.1沙地造林
治理中,首先采取工程措施与植物措施相结合的办法。工程措施以修建灌溉渠道为主,按照灌溉渠道的干渠、支渠建设标准进行修建,确定渠道线。植物措施以栽植用材林(多为杨树)为主,以达到防风固沙之目的,固沙林规划宽度为30—60m,能有效抵御风力对土壤的剥蚀与破坏。
2.2防风林网和农业措施
把水土保持生态建设与发展农业生产相结合,构建防风固沙林带,形成农田防护林网,林网和各类农作物形成良好的植被覆盖,可以减少或防止雨滴直接击溅地面,有利于水流的分散和入渗,减少地面径流量,并对流速起到控制作用,能减少径流对土壤的侵蚀,起到减水减沙的作用。
2.3设置沙障
采用草方格沙障,使用麦草、稻草、芦苇等材料,在流动沙丘上扎成挡风墙,以削弱风力的侵蚀,同时有截留降雨的作用,能提高沙层的含水量,有利于沙生植物的生长。
2.4客土压沙造地
防护林带形成后,对荒滩地、沙化土地和潜在沙化耕地施行客土压沙。目的是将荒滩地变成农耕地或将沙化地恢复成良田。荒滩和沙化土地复垦为耕地的,其垫土厚度不少于60cm;潜在沙化耕地恢复成良田的,其垫土厚度不少于30cm。该地类一般地下水埋藏较浅,便于打井配套农田灌溉设施,可发展高效农业。
2.5栽植萱草
萱草也称为黄花菜,属于耐旱植物,是多年生宿根植物,一次种植10-20年不需要换苗,每年都会分蘖繁殖,适宜种植于沙化土壤或盐碱土壤中,株行距保持在30cm×40cm,每穴栽3~5株。栽培管理简单,由于花期长,除种植时施足基肥(以腐熟的牛粪或猪粪为宜)外,花前及花期需补充追肥2~3次,以补充磷钾肥为主,也可喷施0.2%的磷酸二氢钾,促使花朵肥大,并可达到延长花期的效果。在《中国水土保持综合治理技术规范—荒地治理技术》(GB/T16453.2—1996)中,萱草被广泛用于堤防坡坝、梯田坎、路肩、幼林间作、沙地、荒地、盐碱地种植等项目中。沙地栽植萱草可有效起到固沙作用,能够减轻风力对土壤的剥蚀,减少雨水对地表的击溅,保证了对土壤原有水土保持功能的破坏减小。
3治理开发的经济效益探讨
建立完整的水土保持综合防治体系,改变农业生产条件和生态环境,在保水保土的基础上,实现一定的经济效益。采取治理措施后,创业水库周边风蚀区内不仅会减少风力侵蚀,也会增加雨水利用率,降低农业生产成本,效益巨大。因土壤和水源条件的改善,可增加一定的灌溉面积,加之农耕生产技术的不断提高,使粮食产量稳步上升。为提高种植业的经济效益,也可以让创业水库周边的农户对熟化的风蚀治理地,分别采取冷棚、暖棚、露地覆膜等栽培方式种植蔬菜,并与粮谷作物倒茬轮作,其目的是用粮谷作物倒茬,用种植蔬菜来实现经济效益的最大化。
3.1栽植杨树经济效益分析
林木是生态效益的基本支撑,生态效益是经济效益的根本保证。在创业水库风蚀区栽植水土保持林以杨树为例,如栽植30公顷,成材期为10年,按现行市场价计算,每株杨树的价格为300元,如一次性皆伐扣除生长周期成本估算经济效益,可实现年均净效益440万元。按照1∶5的林木加工产值比,栽植杨树还可带动板材加工、运输、劳务转移2200万元。
3.2栽植萱草经济效益分析
在风蚀区以栽植萱草为例,按照农业标准化种植,一亩地种植1万株萱草种苗,当年就可以有收获,第一年亩产鲜花500斤左右,第二年就可以达到1500斤,第三年丰产3000斤以上。按照6斤鲜花晒制一斤干货,丰产年份一亩地可以产干货500斤,目前市场批发价格10元/斤,零售价格15—20元/斤,则一亩地收入可达5000至7500元。
3.3节水灌溉成效分析
喷灌、微灌技术与地面灌溉相比,节水30%—70%。
3.3.1喷灌
喷灌的效果与风速的大小有关。据测试,风速小于3m/s时,喷灌的喷洒均匀度一般在80%左右;风速小于2m/s时,喷洒均匀度可达85%以上。
3.3.2微灌
微灌的形式较多,有滴灌、地表下滴灌、微型喷微灌、涌泉灌等,在实际应用中多采用滴灌。微灌比喷灌省水15%—25%,灌水均匀并且高效;微灌的工作压力比喷灌低,节约抽水消耗的能量,较其他灌溉方法增产30%左右。
4结语
(1)造林和种草是风蚀治理区的生态屏障。林木郁闭后对风蚀有明显的抵御作用,并能明显改善当地的生态环境和小气候。
(2)工程措施是风蚀治理必不可缺的治理形式。修建灌溉渠道设施,采用合理的灌溉形式,为防风固沙系统和农业生产提供水源和技术保障。
(3)防风治沙措施必须因地制宜,因害设防。不同的沙化类型必须采取不同的治理方式,不同的地形地貌也应采取不同的治理措施,否则就会前功尽弃,劳民伤财。
(4)治理后风蚀地的开发利用时防沙、治沙的动力源泉。风蚀区得到初步治理后,如果开发利用跟不上,农民得不到经济实惠,势必会挫伤广大农民群众防风、治沙的积极性,长此以往,治沙工作就会陷入难以为继的境地。
关键词:风蚀区;水土流失成因;现状;治理措施;经济效益;探讨
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
1创业水库风蚀区水土流失成因和水土保持现状
1.1水土流失形成的因素
洮南市位于科尔沁沙地的东部,为沙丘覆盖冲积平原,是吉林省水土流失面积最大、风蚀最严重的区域,沙丘、沙岗遍布风蚀区,耕地及草地沙化、退化严重,风蚀造成了生态环境恶化,制约当地经济发展。沙化土壤和少雨干旱多风是造成风蚀的主要因素,过度开垦草地、掠夺性放牧和人为破坏,使草地不断退化沙化,人为加剧风蚀危害的程度。
创业水库风蚀区属中温带大陆性季风气候,气候特点四季分明,春季干旱,夏季炎热,秋季凉爽,冬季寒冷少雪,春秋冬季多风。多年平均降水量为399.3毫米,受季风气候影响,降雨年内分布不均衡,3、4、5月降雨量占3.5%,多集中在7、8、9月份,占全年降水量的70%以上。多年平均气温4.8℃,5-9月份大于等于10℃的积温2910℃。多年平均日照时数为3005.3小时,多年平均蒸发量为2083毫米,全年盛行西南风,年平均风速3.8米/秒,最大可达30~40米/秒,一般5~6级,最大风力可达11级,8级以上大风天数为年平均32天。
洮南市创业水库风蚀面积为282公顷。多为半流动沙丘和风蚀荒地及风蚀耕地,一遇大风,沙丘流动压埋植被,风蚀造成毁种现象经常发生。尤其是创业水库阶段性干涸以来,库底浮沙随风飘扬,压埋植被和青苗现象更为严重。
1.2水土保持现状
全市共治理风蚀面积18600公顷,但是由于自然灾害频繁发生以及人为破坏等原因,治理保存很低。近些年来,对创业水库风蚀区的治理工作逐渐加强,广泛发动群众,开展封丘造林种草、退耕还草,加快了水土流失治理速度,使人为任意破坏水土保持设施、造成新的水土流失现象得到一定控制,新产生的水土流失面积在逐年减少,水土保持防治工作取得了明显成效。
2风蚀主要治理措施及作用分析
創业水库风蚀区形成的沙化土地和潜在沙化土地,按照“因地制宜、因害设防”的原则,对风蚀地采取措施进行综合治理。
2.1沙地造林
治理中,首先采取工程措施与植物措施相结合的办法。工程措施以修建灌溉渠道为主,按照灌溉渠道的干渠、支渠建设标准进行修建,确定渠道线。植物措施以栽植用材林(多为杨树)为主,以达到防风固沙之目的,固沙林规划宽度为30—60m,能有效抵御风力对土壤的剥蚀与破坏。
2.2防风林网和农业措施
把水土保持生态建设与发展农业生产相结合,构建防风固沙林带,形成农田防护林网,林网和各类农作物形成良好的植被覆盖,可以减少或防止雨滴直接击溅地面,有利于水流的分散和入渗,减少地面径流量,并对流速起到控制作用,能减少径流对土壤的侵蚀,起到减水减沙的作用。
2.3设置沙障
采用草方格沙障,使用麦草、稻草、芦苇等材料,在流动沙丘上扎成挡风墙,以削弱风力的侵蚀,同时有截留降雨的作用,能提高沙层的含水量,有利于沙生植物的生长。
2.4客土压沙造地
防护林带形成后,对荒滩地、沙化土地和潜在沙化耕地施行客土压沙。目的是将荒滩地变成农耕地或将沙化地恢复成良田。荒滩和沙化土地复垦为耕地的,其垫土厚度不少于60cm;潜在沙化耕地恢复成良田的,其垫土厚度不少于30cm。该地类一般地下水埋藏较浅,便于打井配套农田灌溉设施,可发展高效农业。
2.5栽植萱草
萱草也称为黄花菜,属于耐旱植物,是多年生宿根植物,一次种植10-20年不需要换苗,每年都会分蘖繁殖,适宜种植于沙化土壤或盐碱土壤中,株行距保持在30cm×40cm,每穴栽3~5株。栽培管理简单,由于花期长,除种植时施足基肥(以腐熟的牛粪或猪粪为宜)外,花前及花期需补充追肥2~3次,以补充磷钾肥为主,也可喷施0.2%的磷酸二氢钾,促使花朵肥大,并可达到延长花期的效果。在《中国水土保持综合治理技术规范—荒地治理技术》(GB/T16453.2—1996)中,萱草被广泛用于堤防坡坝、梯田坎、路肩、幼林间作、沙地、荒地、盐碱地种植等项目中。沙地栽植萱草可有效起到固沙作用,能够减轻风力对土壤的剥蚀,减少雨水对地表的击溅,保证了对土壤原有水土保持功能的破坏减小。
3治理开发的经济效益探讨
建立完整的水土保持综合防治体系,改变农业生产条件和生态环境,在保水保土的基础上,实现一定的经济效益。采取治理措施后,创业水库周边风蚀区内不仅会减少风力侵蚀,也会增加雨水利用率,降低农业生产成本,效益巨大。因土壤和水源条件的改善,可增加一定的灌溉面积,加之农耕生产技术的不断提高,使粮食产量稳步上升。为提高种植业的经济效益,也可以让创业水库周边的农户对熟化的风蚀治理地,分别采取冷棚、暖棚、露地覆膜等栽培方式种植蔬菜,并与粮谷作物倒茬轮作,其目的是用粮谷作物倒茬,用种植蔬菜来实现经济效益的最大化。
3.1栽植杨树经济效益分析
林木是生态效益的基本支撑,生态效益是经济效益的根本保证。在创业水库风蚀区栽植水土保持林以杨树为例,如栽植30公顷,成材期为10年,按现行市场价计算,每株杨树的价格为300元,如一次性皆伐扣除生长周期成本估算经济效益,可实现年均净效益440万元。按照1∶5的林木加工产值比,栽植杨树还可带动板材加工、运输、劳务转移2200万元。
3.2栽植萱草经济效益分析
在风蚀区以栽植萱草为例,按照农业标准化种植,一亩地种植1万株萱草种苗,当年就可以有收获,第一年亩产鲜花500斤左右,第二年就可以达到1500斤,第三年丰产3000斤以上。按照6斤鲜花晒制一斤干货,丰产年份一亩地可以产干货500斤,目前市场批发价格10元/斤,零售价格15—20元/斤,则一亩地收入可达5000至7500元。
3.3节水灌溉成效分析
喷灌、微灌技术与地面灌溉相比,节水30%—70%。
3.3.1喷灌
喷灌的效果与风速的大小有关。据测试,风速小于3m/s时,喷灌的喷洒均匀度一般在80%左右;风速小于2m/s时,喷洒均匀度可达85%以上。
3.3.2微灌
微灌的形式较多,有滴灌、地表下滴灌、微型喷微灌、涌泉灌等,在实际应用中多采用滴灌。微灌比喷灌省水15%—25%,灌水均匀并且高效;微灌的工作压力比喷灌低,节约抽水消耗的能量,较其他灌溉方法增产30%左右。
4结语
(1)造林和种草是风蚀治理区的生态屏障。林木郁闭后对风蚀有明显的抵御作用,并能明显改善当地的生态环境和小气候。
(2)工程措施是风蚀治理必不可缺的治理形式。修建灌溉渠道设施,采用合理的灌溉形式,为防风固沙系统和农业生产提供水源和技术保障。
(3)防风治沙措施必须因地制宜,因害设防。不同的沙化类型必须采取不同的治理方式,不同的地形地貌也应采取不同的治理措施,否则就会前功尽弃,劳民伤财。
(4)治理后风蚀地的开发利用时防沙、治沙的动力源泉。风蚀区得到初步治理后,如果开发利用跟不上,农民得不到经济实惠,势必会挫伤广大农民群众防风、治沙的积极性,长此以往,治沙工作就会陷入难以为继的境地。