松嫩平原水土資源生態狀況與建設國家糧食安全生產基地的措施

戴春勝，林 明，龍志遠，李基明

(1．黑龍江水利水電勘測設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150050;2．黑龍江環境監測中心站，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 松嫩平原地理位置、主要經濟環境與水土資源生態狀況

1.1 地理位置、主要經濟環境

松嫩平原位于黑龍江省的西部，大興安嶺以東、西南與內蒙古自治區呼盟、吉林省的白城與松源市為鄰。省內小興安嶺以西與南，南至松花江干流分水嶺。行政區域包括黑龍江省的齊齊哈爾、大慶與綏化3個地級市的全境，哈爾濱市的呼蘭、巴彥、賓縣、阿城與雙城市。土地面積 11．39萬km2，占全省土地總面積25．6%。

2012年松嫩平原主要農作物播種面積占全省的39．67%，糧食總產量占全省45%，全區人口1757．5萬人，占全省總人口的45．75%;工業總產值占全省的50．31%，是全省、全國石油、石化工業集中分布區與農牧業生產基地。是全省水土資源受工業生產排放3廢(水、氣、渣)與城鎮居民生活垃圾重點污染生態脆弱的區域。

1.2 水土資源生態狀況

1.2.1 水資源量

(1)研究區內水資源量

根據2003—2013年黑龍江省年鑒2002—2012年資料:哈爾濱、齊齊哈爾、大慶與綏化等4個市年平均地表水資源量51．04億m3，其中最低為大慶市只有4．03億m3，最高為哈爾濱市(包括研究區外的縣)為143．64億m3。全區年平均地下水資源量25．56億 m3，最多為哈爾濱(38．69億 m3)，最小是大慶市(16．86億m3)

(2)過境水資源量

研究區可利用的過境水資源豐富，嫩江干流由北向南，松花江干流由西向東流經研究區。嫩江干流多年平均徑流量228億m3，其下游的富拉爾基多年平均徑流量166億m3，多年平均流量682m3/s，年均最大流量 1580m3/s，年均最小流量僅158m3/s，其中6—8月占全年徑流量的80%。

松花江干流多年平均徑流量733億m3，其中哈爾濱站(松嫩平原區)多年平均徑流量385億m3，占松花江總徑流量的52．5%，年均最大流量2680億m3/s，年均最小流量只有387m3/s。

1.2.2 水資源水質研究

研究區水資源水質研究包括環境地面水質與農田灌溉土壤改良兩部分。

(1)環境地面水質研究

環境地面水水質研究點較多，時間也較長，其中2011與2012年近期的研究成果，包括過境水的嫩干支流加格達奇、拉哈與松干的朱順屯與大頂子山及嫩江水經過北部引嫩總干渠引入的大慶、紅旗泡兩個水庫，以及區內的安肇新河和肇蘭新河所屬的中內泡、青肯泡滯洪區和安肇新河古恰泄水閘水質的研究成果。以過境兩個干流水質最好，沒有出現V類的水體，尤以嫩干支流的加格達奇水質最好。均為I-II類水體，嫩江水通過北部引嫩總干渠引入的水庫，水質不如嫩干、松干好，但仍為優質可供人畜飲用與工農業生產之用。水質最差的安肇新河與肇蘭新河的滯洪區，其中I、II類水體僅占75．99%，V-VI類劣質水占10．34%，但引入嫩江水后，水的環境均有不同程度的改善

(2)農田灌溉土壤改良水質研究

北部引嫩擴建后，增加的水量，主要用于農田灌溉與改善生態用水的需要，其研究成果與環境地面水質有相似的趨勢，以3個引嫩江水質最好，安肇新河與肇蘭新河所屬滯洪區水質最差，但有不同程度的改善。

1.2.3 土壤資源

(1)土壤資源與利用

松嫩平原除3．7萬hm2石質土，已無生產利用價值外，其他各類土壤均有一定的自然肥力和土層。適于因土制宜發展農、林、牧、副業之用。黑土、暗棕壤、白漿土類分布在低山丘陵漫崗，坡質在3。以上，總面積610．67萬hm2，占松嫩平原土壤總面積的43．12%，是我國典型黑土集中分布區，面積黑土339．07萬hm2，占坡耕地土壤總面積的55．53%。開墾最早，墾殖率最高的土壤，水土流失嚴重生態環境急待治理的土壤，暗棕壤與崗地白漿土宜林與發展多種經營。

黑鈣土、風砂土:分布在高平原與浸灘較高處，總面積275．06萬hm2，占松嫩平原土壤總面積的32．16%。普遍存在風蝕危害，其中黑鈣土已開墾種植旱田作物，是發展灌溉的主要土壤，區內農田防護林已形成500×500m林網。風砂土大部分種植旱田作物，是區內低產土壤，適于小雜糧如綠豆、紅豆以及花生、芝麻、瓜類生長。宜林種草防止土壤沙化面積擴大。

草甸土、沖積土類面積423．95萬hm2，占松嫩平原土壤面積的30．27%。土壤自然肥力較高但土壤有效肥力效低，是主要牧業用地與農田地交錯分布區。普遍存在風蝕與洪澇干旱、鹽漬的威脅。

沼澤土與泥炭土類面積51．59萬hm2，占總土壤面積3．66%，分布在地形低洼，常年或季節積水區。宜發展蘆葦、漁業等副業之用。

鹽土、堿土類:面積24．35萬hm2，占土壤總面積的1．74%。這兩類土壤與石灰性草甸土、草甸黑鈣土呈復區分布在低平原河漫灘或一級階地邊緣的河漫灘。

(2)土壤環境背景值調查研究

根據松嫩平原黑土、暗棕壤、草甸土、草甸沼澤土、鹽堿土、砂土與黑鈣土等7類土壤205-192個土樣，0-120cm(包括0-20、20-100與100-120cm3個土層)Cu、pb、Zn、cd、Cr、Ni、Hg 與 As等八個元素土壤環境背景值平均值分別是:Cu16．09ppm;pb19．56ppm;Zn45．94ppm;cd0．099ppm;cr36．9ppm;Ni21．49ppm;Hg0．024ppm;As8．05ppm。按7 個土類土壤環境背景值平均值:黑土類23．71ppm列第一位;黑鈣土類 21．96ppm，列第二位;暗棕壤類21．15ppm，列第三位;草甸土類19．10ppm，列第四位;鹽堿土類17．04ppm，列第五位;沼澤土類14．65ppm，列第六位，砂土類12．03ppm列第七位。

1.3 水土資源生態問題

1.3.1 水資源

(1)洪澇災

建國后洪澇災害損失最大是1998年與2013年。其中1998年受災面積139．5萬hm2，經濟損失51．68億元。區內濱洲與通讓兩條鐵路與油井被淹直接經濟損失72．3億元。2013年洪澇災害也很大，僅齊齊哈爾市全市農作物受淹面積63．94萬hm2，成災面積30．67萬hm2，經濟損失達32億元。

(2)旱災

旱災影響面廣，僅1996—2001年的6年累計成災面積479．1萬hm2，累計直接損失86．24億元。特別是1999—2001年連續發生干旱，3年平均降雨317．1mm，區內河流斷流，泡沼干涸，成災面積1999—2001年占6年的65．5%，直接經濟損失3億元。占6年的85．6%。

1.3.2 土壤資源

(1)土壤肥力

土壤肥力下降，開墾后，長期用養失調，土壤有機質含量黑土由開墾初期8．12%下降到3—5%。風沙土由3—5%下降到1—2%，其他幾類亦有類似的下降趨勢。

(2)土壤鹽堿

土壤鹽土與堿土面積1．93萬hm2，但鹽化堿化土壤與受鹽漬化威脅面積較大，總面積共約634．23萬hm2。在干旱半干旱區發展灌溉成功與否，在于能否防治土壤鹽漬化。

1.3.3 水土流失與水土資源污染

水土流失包括水蝕(水土流失)與風蝕兩部分。以黑土為主低山、丘陵、崗地分布土壤類型面積約615．46萬hm2，均存在水土流失，黑鈣土、風砂土以及部分草甸土普遍存在風蝕，成為本地區的主要自然災害之一，尤其是70年代由于亂砍濫伐，任意開荒、過渡放牧，嚴重破壞地表植被，生態平衡遭到破壞。

松嫩平原水土資源污染，來自工業生產排放的三廢(水、氣、渣)與農田施用的化學肥料，農田地膜與農藥。

2 利用與保護水土資源生態與建設國家糧食安全生產基地的措施

2.1 將利用與保護水土資源生態列入生態建設規劃與實施

2000年黑龍江省列為國家生態示范省后，在省政府領導下，于2004年先后完成提出了省、市、縣3級生態建設規劃，并進入實施階段;2007年包括松嫩平原全省千億斤糧食產能規劃，為此，應將利用與保護水土資源生態建設列入規劃并加以實施。

2.2 水土保持

松嫩平原除低平原分布的沼澤土、鹽堿土和沼澤草甸土面積約100萬hm2外，均需采取水土保持的措施。

2.2.1 拜泉縣水土保持的經驗

拜泉縣處于丘陵漫崗典型黑土區，水土保持經驗很多，最主要有兩點:(1)縣政府堅強領導，從80年代初開始了大規模的不間斷的治山治水活動，并探索出符合拜泉實際，科學的重整山河的措施，1986年制定和實施生態農業發展戰略規劃。領導雖經變動，但治理水土流失規劃不間斷，在實施中不斷完善。(2)有一套符合拜泉實際完善的技術措施，創造的十子登科法、十項配套組裝技術、六種生態農業范式，32字令等拜泉經驗推介全國。

在治理技術措施方面，根據地形地貌，將全縣劃分四區分區治理;(1)丘陵區溝坡從上到下，布三道防線，即坡頂裁松戴帽，林緣與耕地接壤處開挖截流溝，控制坡水下山;坡面等距造農防林等高壟作修梯田，蓄水保墑;溝道溝頭修跌水、溝底修谷坊，溝岸削坡植樹，育林育草，順水保土;(2)漫川漫崗坡耕地調整壟向，修坡式或水平梯田，種植物防沖帶，保水固土;(3)平原區林網格田，營造500×500m農防林;(4)低洼易澇區以稻治澇及資源保護開發于一體，融綠色食品生產旅游觀光于一身，充溢著生態經濟區建設的獨特魅力。

2.2.2 風蝕區

松嫩平原高低平原與河漫灘較高區為風蝕危害區。安達市的文化與老虎崗鄉從50年末開始營造農田防護林，網格均為500×500m，在松嫩平原進行了推廣應用;風砂土集中分布風蝕嚴重區已成片造林，草原經禁牧7年后，草原風蝕有較大的減輕，畝產干草量已由禁牧前畝產干草不足50kg，目前已提高到150km。

2.3 培肥改土

松嫩平原市縣農民隨著土地使用權的變化培肥改土有很大的改變，在農民個體經營期，土壤被開荒種植作物3—5年，一般靠土壤自然肥力，養地的豆科植物占20%以上;土地由生產隊集體經營后，有積肥的專業隊，在大中城市近郊的縣，還有專業積肥隊在城市常年積肥，這個時期普遍施用農家有機肥，并用畜力耕種。80年代土地承包給農戶后，積肥專業隊解散了，化肥逐年增加，由小四輪替代畜力，耕翻深度只有10-12cm，土壤犁底上移并增厚，土壤物理性狀變劣，降低了土壤保水保肥與供水供肥及抗御水旱災害的能力。

2.3.1 增加養地作物大豆種植的比例

2.3.2 測土配方施肥

從2005年開始到2010年，松嫩平原的縣市，先后開展了耕地土壤受國家補貼的測土配方施肥項目，凡經測土配方施肥與供肥的農戶，均提高了肥料的利用率，減少了施肥的盲目性，從而減少了化肥對水土資源的污染，降低了農業生產成本。

2.3.3 秸稈還田提高土壤有機質

目前處于個別縣市的試驗階段，一些實際問題需要研究解決。

2.3.4 深耕改土

現代農機合作社的建立，不僅經營土地集中，也為深耕改土創造了條件。

2.4 防治土壤鹽堿

松嫩平原與引嫩工程區域是全國蘇打鹽堿土集中分布區，北部引嫩工程總干渠從1976年9月竣工開始引水到2013年，累計引水量約150億m3，歷經38年，沒有發生大面積的土壤鹽堿，主要措施:

(1)排水，用暗管從大慶與紅旗泡水庫全年不間斷的引水;實際起到了排水的作用。而農田灌溉在灌區設計時，采取以排定灌，把排水放在首位。在排水過程中，將溶在水中的鹽分排出。

(2)引水總干渠在工程設計施工時，渠道水面平行或低于地面，減少渠道水的側滲。

(3)總干渠道在非引水期(10月20日一次年4月20日)渠道放空，不存水。

(4)引水總干渠堤外造林，利用生物排水，據調查以引水總干渠為中心，地下水影響范圍約300-500m，較引水前提高0．5-1．0m，地下水的礦化度較引水前下降0．5-1．0g/L。改善了生態環境。

(5)其他如農業措施也有一定的鹽堿化土的改良效果。

3 結論

3.1 水土資源生態明顯改善

松嫩平原水土資源豐富，雨熱同季，建設成國家安全生產基地，具有獨特的基礎;通過對7類土壤環境背景值調查成果說明，基本上保持自然環境狀態，為國家發展無公害、綠色、有機食品生產提供了好的生態環境條件。

松花江經過國家投入1200億元治理，松花江水質哈爾濱段已達國家飲用水標準，魚類由70年代34種，到2012年已達到70余種，且多年絕跡的名貴魚種亦有出現。

大慶石化企業產生的工業廢水經廠內循環利用達標排放與城鎮生活污水處理達標排放泄入鹽堿地。由于改善了生態環境，蘆葦、魚類等水生物已有生長繁殖。但對中小企業“三廢”排放與中小城鎮生活污水排放要加強監管。

3.2 加大水利工程的投入

松嫩平原嫩江干流堤防基本上沒有達到規劃標準，中小河流堤防大多只有5年一遇的防洪標準，嫩干、松干現有堤防達標率不足44%與26%。大多數支流沒有建設防洪控制性工程。因此，洪水調控能力低，只能通過耗費巨大的人力、物力、財力臨時加高加固堤防防御洪水;齊齊哈爾市澇區普遍存在有干無支，排水溝道不成體系。其中3年一遇僅占有設計除澇面積的35．6%。水土流失的治理以及水旱田灌溉等均需大量的資金投入。

［1］龍顯助等，引排工程環境效應與治理旱澇堿污災害對策研究，中國科技出版社，2003(05)．

［2］武龍甫，東北黑土區水土流失綜合防治試點工程研究與探求，中國水利，2007(01)．

［3］黑龍江省2013年統計年鑒，中國統計出版社，2013(08)．

［4］侯百君 社會責任與抗御洪災，水利天地，2014(01)．

［5］周寧，拜泉縣水土保持生態文明建設經驗與成果，水利天地，2014(02)．