松嫩低平原鹽堿地資源評價及開發潛力研究

張紅旗，王立新，孫廣友，楊 陽

(1.中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101;2.中國科學院東北地理與農業生態研究所，長春 130012)

松嫩低平原位于松嫩平原西部，包括尼爾基水庫以下、第二松花江下游部分的河谷平原，以及松花江干流哈爾濱以上的平原區域，是世界上三大蘇打鹽堿地分布區之一，行政上隸屬于吉林省和黑龍江省西部的16個縣市地區，土地總面積約7.81萬km2(圖1)。該區屬大陸性半濕潤半干旱季風氣候區，年均降水量為350～450mm，難以有效支持雨養農業，且春旱嚴重，地勢低平易澇，旱澇交替加上鹽堿危害導致大量旱耕地淪為中低產田。

該區的眾多古河道上分布有大量鹽堿荒地，且松花江、嫩江兩大水系在此交匯，過境水量充足，是目前國家水土資源匹配較好、集中連片的后備耕地資源區之一。在近年的開發中，由于對鹽堿地資源及水土匹配缺乏系統評價，致使區內耕地增加的同時，也帶來土地鹽堿化等生態問題。遙感調查表明①王立新，張紅旗等，“松花江流域規劃”專題研究報告:松嫩低平原水土資源綜合整治與開發利用研究，2000～2008年期間，區內耕地面積增加28.6萬hm2的同時，鹽堿地面積也上升28.4萬hm2，耕地和鹽堿地的遞增比例約為1∶1。

“種稻改堿”是開發治理鹽堿地、改良中低產田的有效途徑。為實現松嫩低平原鹽堿地資源有效利用和生態改善的目標，順利完成國家500億kg糧食增產計劃，有必要系統評估區內可開發鹽堿地的數量、質量及其空間分布狀態，并依據評價結果結合水土資源匹配條件確定鹽堿地的合理開發規模與布局，這對促進區域資源開發和生態保護，保證國家糧食安全具有重要意義。

圖1 研究區范圍示意

1 鹽堿地資源狀況評價

1.1 技術與方法

應用“3S”技術和野外調查相結合方法，對研究區當前鹽堿地資源的數量、質量、空間分布及其開發潛力進行評價。研究數據包括2008年8～9月中巴衛星影像數據;基于遙感數據解譯的2008年土地利用圖;1∶100萬土地資源評價圖、1∶100萬土壤圖、1∶100萬植被圖，以及課題組2008年和早期野外鹽堿土采樣數據等。

具體的技術流程為:(1)對遙感影像數據進行幾何與輻射校正以及坐標轉換，取4、3、2波段合成假彩色圖像，同時與土地資源圖、土壤圖等專題圖進行配準;(2)開展野外調查，針對鹽堿地類型采集、分析土壤樣品，獲取表征各類鹽堿地鹽堿程度的數據，建立不同類型鹽堿地的遙感解譯標志;(3)依據土壤分析數據、1∶100萬土地資源圖的鹽堿限制等級以及土壤圖涉及鹽堿類土壤的分類，將研究區的鹽堿地分為輕、中、重3級。然后通過目視解譯，并綜合考慮上述3類數據，在GIS平臺上對圖形進行疊加、取舍、合并，形成鹽堿土資源分布圖，并完成數據匯總 (圖2，表1)。

1.2 鹽堿土資源現狀與空間分布

2008年研究區鹽堿地為125.6萬hm2，占到區內土地面積的16.1%。其中，輕度鹽堿地25.32萬hm2，占鹽堿地面積的20.2%;中度鹽堿地達72.84萬hm2，占鹽堿地面積的58.0%;重度鹽堿地27.43萬hm2，占鹽堿地面積的21.8%。

表1 研究區鹽堿地資源現狀 萬hm2

鹽堿地集中分布于研究區中部的—半內流區，即以松嫩匯流帶為核心，沿河道兩側的低洼地帶連片分布。區內鹽堿地分布南部多于北部，同時鹽堿程度也重于北部。重度鹽堿地多分布在沿江、沿湖、沿路、灌渠兩側、水庫周圍或成環狀分布于灌區或城鎮周邊，中度和輕度鹽堿地多呈同心圓狀或馬蹄形分布在重度鹽堿化土地周圍。另外，由于微地形的復雜性，不同程度的鹽堿地在小范圍內呈現高度鑲嵌的復域狀態。

從行政區域上看，區內吉林省鹽堿地面積為86.97萬hm2，占全區鹽堿地總面積的69.2%。其中，輕度、中度和重度鹽堿地分別為18.28萬 hm2、49.09萬hm2和19.6萬hm2;黑龍江省鹽堿地為38.63萬hm2，其中，輕度、中度和重度鹽堿地各自為7.05萬hm2、23.75萬hm2和7.83萬hm2。

輕度鹽堿地主要分布在通榆縣、大安市、鎮賚縣、杜爾伯特、大慶市和長嶺縣等縣市境內，面積合計為17.1萬hm2，占輕度鹽堿地總面積的67.7%;中度鹽堿地大多積聚于大安市、通榆縣、鎮賚縣、乾安縣和長嶺縣境內，面積40.1萬hm2，占中度鹽堿地面積的55.1%;重度鹽堿地集中分布于通榆縣、大安市、鎮賚縣、安達市和大慶市，面積19.7萬hm2，占重度鹽堿地面積的71.9%。

2 鹽堿地開發潛力分析

2.1 鹽堿土類型及其種稻改堿的開發潛力

鹽漬土是該區的主要土類，主要包括鹽化草甸土、鹽化沼澤土、鹽土和堿土4個亞類［1］。從土壤分布的空間層次性上看，處于最低層位的是各類鹽化沼澤土，稍高處為鹽化草甸土，鹽土和堿土鑲嵌在上兩類土壤之間，較高層位為草甸黑鈣土類。這些分布于較低層位的鹽化沼澤土、鹽化草甸土、鹽土和堿土是今后進行“種稻治理鹽堿”的主體。它們均由沼澤土和草甸土演化而來，結構性狀雖然發生較大變化，但土壤都具有較高的原始肥力，一旦鹽堿得到淋洗，將形成較高的生產力。

“種稻改堿”的試驗表明［2-3］，輕度鹽堿地經過脫堿洗鹽后，3年后水稻產量即可達到老灌區的平均水平，發展水稻潛力最大。中度鹽堿地脫堿洗鹽后，加強田間管理，5年左右水稻產量可與老灌區平均產量持平，開發潛力較大。重度鹽堿地經脫堿洗鹽后，5年后水稻產量明顯低于老灌區平均水平，而且脫堿洗鹽耗水量大，田間管理投入成本高，今后開發中應避開成片分布的重度鹽堿地區，其治理應以自然生態修復為主。

2.2 鹽堿地開發治理分區及規模

2.2.1 鹽堿地開發潛力片的劃分

為便于鹽堿地集中連片開發與管理，對研究區內廣泛分布的鹽堿地進行開發潛力片劃分，劃分原則如下。

(1)潛力片盡量選擇鹽堿荒灘、沼澤及退化的低覆被草地，降低耕地比例;(2)潛力片中的鹽堿地應集中連片分布，面積應接近或超過潛力片面積的50%;(3)潛力片中鹽堿地應以輕、中程度為主，重度鹽堿地所占比例不超過潛力片面積的20%;(4)潛力片劃分要避開扎龍、莫莫格、向海和查干湖等國家級自然保護區，以及省、市級自然保護區范圍;(5)保證行政區域的完整性，便于鹽堿地開發治理的協調與管理。

在數字資源建設方面，各類型圖書館的需求描述都非常精準，說明各類型圖書館對數字資源建設有清晰的規劃及認識。但是各類型圖書館所處數字資源建設階段不同，高職高專院校圖書館尚在數字資源建設起步階段，正開展“WEB前端開發”“信息安全管理”“信息系統推廣”等業務；本科院校與科研院所圖書館處在發展階段，主要工作包括“服務器系統管理”“云平臺建設”“設備維護”“資源開發”等；公共圖書館依托于文化信息資源共享工程，注重“數據庫建設”以及“數字閱覽”等工作。

依據上述原則劃分出23個鹽堿地開發潛力片 (圖2、表2)，土地總面積為126.4萬hm2，其中鹽堿地70.22萬 hm2，占土地面積的55.5%。吉林省有鹽堿地開發潛力片13片，面積82.82萬hm2，其中鹽堿地面積48.97萬hm2。輕度、中度、重度鹽堿地面積分別為12.27萬hm2、30.85萬hm2和5.07萬hm2，各自占鹽堿地面積的25.1%、63.0%和10.4%。面積較大的鹽堿地開發潛力片為大安東北片和長嶺西部片，分別為18.66 萬 hm2和17.19 萬 hm2。

圖2 研究區鹽堿地開發潛力片分布

表2 研究區鹽堿地開發潛力片面積及鹽堿程度統計

黑龍江省鹽堿地開發潛力片共10片，面積43.57萬hm2，其中鹽堿地面積21.25萬hm2，占黑龍江省鹽堿地開發潛力片面積的48.8%。鹽堿地輕度、中度和重度面積分別為5.33萬hm2、12.78萬hm2和2.39萬hm2，各占鹽堿地面積的25.1%、60.2%和11.2%。黑龍江省超過6.67萬hm2的開發潛力片為大慶中部片、大慶—肇源—肇洲和杜爾伯特南部片，分別為8.84萬hm2、8.30萬hm2和7.70萬hm2。

2.2.2 鹽堿地開發潛力分區

(1)鹽堿地開發潛力片的分類

對上述23個鹽堿地開發潛力片進行地貌、土壤、植被、土地利用以及目前水資源配置條件的分析，將其開發治理方向分為以下3種類型:1)重點開發類型:此類鹽堿地片的地勢低平，土壤養分相對較高，距離水源近，水資源有所保障。其治理應通過連片發展水稻，使鹽堿地脫鹽脫堿，并利用水稻回歸水恢復部分草原和濕地，達到既增加糧食生產，又治理鹽堿、改善生態與環境的目的。2)適度開發類型:此類鹽堿地片的地貌和土壤條件相對較好，距離水源較近，但水資源供應不足，難以大規模發展水稻。其開發治理方向應在有水源保證地區適度發展灌排系統完善的水田，改良一部分鹽堿地，同時輔以封育和補播耐鹽堿牧草的方式治理鹽堿，恢復已退化的草原。3)草原生態恢復類型:此類鹽堿地片的地貌和土壤條件相對較差，距離水源較遠，基本無水源保障。其開發治理方向應大規模封育鹽堿退化草原使其自然恢復。

(2)鹽堿地開發潛力分區及水稻發展規模

綜合分析水土資源條件，將相鄰且開發治理方向相似的鹽堿地片合并，歸并為9個開發治理鹽堿地、發展水稻的潛力區 (表3)。

表3 鹽堿地開發治理潛力區統計及發展水稻規模 萬hm2

1)重點開發潛力區

大安—乾安—通榆重點開發潛力區。該區包括大安東北片、乾安片和通榆東北部片3片鹽堿地，由西南、西和西北三面環繞查干湖，地勢地平，湖沼密布，土壤以鹽化草甸土和鹽化沼澤土為主，土壤有機質高，脫鹽堿后可成為優質水稻田。區內土地總面積27.24萬hm2，鹽堿地16.80萬hm2，占土地面積的62.2%，其中輕度、中度鹽堿地為14.20萬hm2，占鹽堿地面積的84.5%。此外區內還分布有3.76萬hm2中低產旱田，適宜進行“旱改水”。該區北靠嫩江和第二松花江，部分土地屬于松原和大安兩大灌區的控制范圍，水源條件較好，是吉林省實施“種稻改堿”工程的最適宜地區。但是，區內河流接納鹽堿的能力基本已到極限，洗鹽脫堿發展水稻產生的鹽堿需要在潛力區內部消化，即要留出湖泡和部分重度鹽堿地接納鹽堿。考慮各種條件粗略匡算，具有開發約13.30萬hm2水田的土地資源潛力。

杜爾伯特—肇源—肇州重點開發潛力區。由杜爾伯特南部鹽堿片、大慶—肇源—肇洲鹽堿片和肇源鹽堿片構成，位于嫩江古河道，大片鹽堿沼澤和堿性時令泡沼水面相間展布，從江橋一直綿延到肇源，土壤以肥沃的草甸土和鹽化草甸土為主。區內土地面積20.53萬hm2，其中鹽堿地8.60萬hm2，占土地總面積的41.8%;輕度、中度鹽堿地合計6.90萬hm2，占鹽堿地面積的81.0%;區內另有旱地5.24萬hm2。區內水土資源匹配較好，土地可以就近灌溉，上引下排，治理鹽堿兼及改良中低產田，是黑龍江省發展水田的重點地區。粗略匡算，該區具備開發約10萬hm2水田 (包括旱改水)的土地資源基礎。

鎮賚—泰來重點開發潛力區。該區包括鎮賚—泰來鹽堿片和泰來鹽堿片，地勢低平，土地面積7.08萬hm2。區內有鹽堿地3.49萬hm2，其中輕度、中度鹽堿地為3萬hm2，占鹽堿地面積的85.9%。區內另有旱耕地2.10萬hm2，土壤以草甸土、鹽化草甸土和草甸堿土為主。該區緊鄰嫩江，又有綽爾河提供補助水量，且部分土地位于鎮賚灌區控制范圍內，具有治理鹽堿開發水田的明顯優勢。粗略匡算，包括旱改水在內，該區可供開發水田的土地資源數量約為2.70萬hm2。

2)適度開發潛力區

大安—通榆—洮南適度開發潛力區。該區包括大安西部鹽堿片、洮南東部鹽堿片、通榆北部鹽堿片和洮南鹽堿片。區內大部地勢相對較高，土地面積19.79萬hm2。區內鹽堿地面積9.79萬hm2，鹽堿程度以中輕度為主，重度鹽堿地僅占6.8%。區內另有旱地5.93萬hm2。該區土地資源較豐富，但因洮兒河水資源短缺，難為鹽堿地開發提供足夠的水量，加之地勢相對較高，供水也相對困難，故該區的鹽堿地開發治理應在水源有保障區適量發展水田，旱水結合，同時利用封育和補播牧草恢復鹽堿退化草地。綜合分析區內條件，具備發展4.7萬hm2水田的資源基礎。

鎮賚適度開發潛力區。該區由鎮賚東部鹽堿片和鎮賚西南部鹽堿片構成，地勢相對較低，土地總面積8.18萬hm2。區內鹽堿地面積4.57萬hm2，其中輕度、中度鹽堿地面積之和為3.96萬hm2，旱耕地1.32萬hm2。區內兩片鹽堿地靠近引松入白工程的五家子灌區，但五家子灌區已規劃發展水田2.20萬hm2，灌溉改造中低產田1萬hm2，另外灌區水量還要幫助恢復莫莫格濕地。因此，灌區規劃實施后已無多余用水供本區開發鹽堿地。未來若能從嫩江和月亮湖引水，則可適量種稻改堿治理鹽堿地。粗略匡算，該區具有發展約1.30萬hm2水田的資源基礎。

林甸適度開發潛力區。該區位于齊齊哈爾東南部，地勢略有起伏，土地面積為2.40萬hm2。區內鹽堿地面積為1.07萬hm2，無重度鹽堿地分布，土壤70%以上為鹽化草甸土，肥力較高。該區鄰近小型江東灌區，若再考慮尼爾基水庫已經建成，水資源應有所保證。但該區鄰近國家自然保護區扎龍濕地，大規模發展水田受到限制。粗略匡算，該區具有發展約1萬hm2水田的資源潛力。

肇東適度開發潛力區。該區土地面積僅為1.29萬hm2，但鹽堿地集中連片分布，面積為0.52萬hm2，基本無重度鹽堿地分布。綜合考慮水土資源條件，該區具有發展0.30萬hm2水田的資源潛力。

3)草原生態恢復潛力區

大慶—安達—肇州草原生態恢復潛力區。該區由肇洲鹽堿片、大慶中部鹽堿片、安達鹽堿片和大慶北部鹽堿片構成，地勢平坦，土地總面積16.62萬hm2。區內鹽堿地面積9.08萬hm2，現有旱地4.02萬hm2，土壤以鹽化草甸土為主。歷史上該區為優良草原，位于嫩江與通肯河的河間帶上，近年來鹽堿化趨勢加重［4］，如不加改良，則會喪失支持牧業的能力。該區為內陸區，中間僅有人工河安肈新河南北貫穿，只起局部排澇作用，不能解決水資源補給問題。區內中部距嫩江直線距離超過100km，而且排水出路困難。因此，區內鹽堿地不適宜開發水田。建議借助嫩江三引工程，適當引入嫩江水資源，再結合地下水資源，實施草原生態恢復工程。農業則結合中低產田改良，提高耕地可持續能力。

通榆—長嶺草原生態恢復潛力區。該區包括長嶺西部鹽堿片、通榆中部鹽堿片和通榆西部鹽堿片，地勢較高，土地總面積23.27萬hm2，其中鹽堿地面積14.77萬hm2，土壤主要為草甸風沙土和鹽化草甸土。該區位于松遼分水嶺的緯向沙帶上，隆崗干旱草地與鹽堿化草地 (鹽沼)相間分布，向西與通榆東側的平地鹽堿地相接，面積廣大。草地嚴重退化，堿斑較多，水源缺乏，主要靠地下水供應人畜及農業用水。松原灌區建成也只能解決長嶺鎮人畜飲用問題。因此，區內基本無能力開發水田，而應在節水前提下，重點實施草原恢復工程，大力發展畜牧業，同時改造中低產田。

綜上所述，研究區未來具有發展約33.30萬hm2水田的水土資源基礎。其中吉林省約20萬hm2，黑龍江省約13.30萬hm2。

3 結論

(1)松嫩低平原現有鹽堿地125.6萬hm2，占該區土地總面積的16.1%。其中，輕度、中度鹽堿地占到鹽堿地總面積的70%以上，且土壤自然肥力較高，“洗鹽脫堿”后具有將鹽堿地開發成以水田為主的糧食基地的資源基礎。

(2)杜爾伯特南部、大慶—肇源—肇洲、肇源、泰來片、大安東北、乾安、通榆東北部片、鎮賚—泰來等區，鹽堿地集中連片，地貌和土壤條件較好，水資源有保障，可作為水稻重點開發區，集中連片地開發種植水稻。大安—通榆—洮南區、鎮賚區、林甸區和肇東區，條件稍差，可適度發展水稻。兩者合計具有發展約33.30萬hm2水田的資源潛力。其中吉林省約20萬hm2，黑龍江省13.30萬hm2。

(3)大慶-安達—肇州區和通榆—長嶺區，草地退化嚴重，地勢相對較高，水資源匱乏，不宜發展水稻，應重點實施草原生態恢復工程。

［1］王遵親，等.中國鹽漬土.北京:科學出版社，1993

［2］石玉林.東北地區有關水土資源配置、生態與環境保護和可持續發展的若干戰略問題研究 (農業卷).北京:科學出版社，2007，420～429

［3］孫廣友，等.松嫩平原古河道農業工程研究.長春:吉林科學技術出版社，2007，237～240

［4］林年豐，湯潔.松嫩平原環境演變與土地鹽堿化、荒漠化差成因分析.第四紀研究，2005，25(3):1～11