呂子超
(遼寧江河水利水電新技術設計研究院有限公司,遼寧 沈陽 110003)
黑土地是大自然給予人類的寶貴資源,土壤性狀好、肥力高,適合植物生長。我國的黑土地主要分布在東北地區,遼寧省是黑土主要分布地區之一。遼寧省黑土區位于東北黑土區南部,總面積54 187.24 km2,占東北黑土區面積的12.15%。長期以來,受開發利用較早、墾殖指數過高等因素影響,遼寧省黑土區水土流失面積不斷擴大,侵蝕強度增加,土層變薄,土壤養分下降,黑土區土層厚度已大幅減少,平均僅為20~30 cm,對區域糧食安全和經濟發展造成嚴重影響,不利于對黑土區資源的有序利用[1-2]。
溝道侵蝕是黑土區水土流失的集中體現。多年來,遼寧省黑土區侵蝕溝數量持續增加,溝道不斷擴展,日益向大溝方向發展。根據2014年遼寧省水利普查數據統計,遼寧省黑土區共有侵蝕溝道21 271條,其中發展溝17 675條,溝壑密度為0.17 km/km2。溝道侵蝕不僅加劇坡面水土流失,還蠶食土地資源,降低土地生產力,影響農業機械化耕作。嚴重的溝道侵蝕還對群眾生命財產安全造成威脅。因此,開展遼寧省黑土區侵蝕溝綜合治理總體布局與防治方略研究,具有重要的指導意義。
遼寧省黑土區內含6個地級市28個縣(市、區),截至2020年,黑土區內共有人口987.6萬人,人口密度為182人/km2。黑土區位于天山-陰山緯向構造帶的東段,東側構成遼東山地丘陵,中部為下遼河平原及三角洲,北部為漫川漫崗區。全年平均氣溫自南向北遞減,年均氣溫為5.6~8.4 ℃,最高值區在遼東半島南端,低值區在新賓。年均無霜期為133~177 d,年平均風速為1.2~4.5 m/s。多年平均降水量為540~1 150 mm,其分布趨勢自東南向西北遞減。
根據流域一體化管理的要求,將侵蝕溝治理與保護黑土區耕地、減輕水土流失、控制面源污染、保障江河行洪安全、保障糧食安全、促進地區經濟發展統籌考慮。總體布局以耕地侵蝕溝為治理重點[3],在攔截、疏導坡耕地坡面來水來沙的基礎上,根據侵蝕溝的特征,將工程與植物措施相結合,實行溝頭、溝坡、溝道綜合治理;林草地侵蝕溝以生態修復為主,通過封禁、補植等措施,實行植物封溝,防止人為破壞,使侵蝕溝趨于穩定。協同推進侵蝕溝監管制度,建立健全綜合監管體系,創新體制機制,強化侵蝕溝動態監測與預警,提高信息化水平,建立和完善侵蝕溝社會化服務體系,最終形成以耕地侵蝕溝為治理核心、林草地侵蝕溝為修復重點的戰略格局[4]。
防治方略分區采用《遼寧省水土保持區劃(試行)》的三級區劃體系[5]。按照遼寧省水土保持區劃,黑土區侵蝕溝綜合治理范圍包含3個水土保持三級區:長白山山地水源涵養減災區、長白山山地丘陵水質維護保土區、遼北漫川漫崗土壤保持區。根據不同分區的水土流失特點和侵蝕溝分布特征等因素,吸納已有的治理經驗與模式,結合總體思路與目標,制定分區防治策略。侵蝕溝防治分區見表1。
表1 遼寧省黑土區侵蝕溝防治分區
本區位于遼寧省東部山區,地處遼寧省最東端,包括7個縣(市、區),土地總面積18 810.89 km2,土壤侵蝕類型以水蝕為主。區內有侵蝕溝3 453條(包括穩定溝684條、發展溝2 769條),主要分布于坡耕地和疏林地內。
針對該區山高坡陡、土層薄、降雨多、植被好的特點,侵蝕溝防治策略應以預防、自然修復為主,對正在發育的侵蝕溝實行重點治理。對林地侵蝕溝要加強管護,防止人為破壞,通過植被自然生長,使侵蝕溝趨于穩定。對耕地侵蝕溝要將工程措施和植物措施相結合,進行綜合整治,既要防止溝道侵蝕,又要防止洪水漫溝、串溝,防止溝道控制面積中的洼地奪流形成新的溝蝕,重點措施是:布設溝頭防護工程,防止溝頭前進;修筑谷坊,截蓄徑流,減少沖刷;溝坡栽植灌木或撒播草籽進行植物固坡,對陡峭的溝坡應進行削坡整地。
本區位于遼寧省東部山區,包括17個縣(市、區),土地總面積26 342.64 km2,土壤侵蝕類型以水蝕為主。區內有侵蝕溝14 090條(包括穩定溝2 283條、發展溝11 807條),主要分布于坡耕地和疏林地內,耕地侵蝕溝數量占該區侵蝕溝總數的66.46%。
針對該區山高坡陡、土層薄、降雨多的特點,侵蝕溝防治策略應以預防、自然修復為主,對正在發育的侵蝕溝實行重點治理。對林地侵蝕溝以生態修復為主,通過封禁、補植等措施,實行植物封溝,并加強監管,防止人為破壞,使侵蝕溝趨于穩定。對耕地侵蝕溝將工程措施和植物措施相結合,通過布設溝頭防護工程防止溝頭前進,修筑谷坊攔蓄徑流等進行綜合整治。對溝間地應栽植固溝林,防止溝底下切,并在溝坡栽植灌木或撒播草籽,但對陡峭的溝坡應先進行削坡整地。
為防止耕地徑流沖淘溝坡,應在耕地邊緣修筑灘岸防護工程,防止溝岸坍塌蠶食耕地;對緊鄰田間道路的溝段,在治理溝坡的同時應修繕田間作業路,實行溝路兼治,既治溝又方便農事生產。
本區位于遼寧省北部,包括4個縣(市、區),總面積9 033.71 km2,地貌以漫川漫崗為主。該區土壤侵蝕類型以水蝕為主,區內有侵蝕溝3 728條(包括穩定溝629條、發展溝3 099條),侵蝕溝主要分布在農田區域,耕地侵蝕溝數量占該區侵蝕溝總數的74.77%。
本區是遼寧省的典型黑土區,農田區多為低丘崗地,崗丘坡面長而緩,土層深厚,溝壑密集且發育旺盛,水土流失強度較大。防治策略是預防和治理相結合,以治理耕地侵蝕溝為主。本區耕地侵蝕溝的特點是,一個溝壑單元多由毛溝(細溝)、支溝(淺溝)、主溝(沖溝)共同組成,治理時應根據溝道發育的不同階段和特點因地制宜地布設措施。對耕地上剛剛發育的細溝,一般通過耕作措施進行平復。對小型淺溝可采取秸稈填溝、疏導排水措施,以保持溝道相對穩定,遏制其發育勢頭。對較大型支溝、主溝應采用治理侵蝕溝的一般模式:在溝頭修防護工程,在溝底修筑土(石)谷坊,在沖刷嚴重的溝段,修建灘岸防護工程,防止溝岸坍塌,在溝坡栽植固坡林草,上下游、左右岸綜合治理。
遼寧省黑土區侵蝕溝治理多作為小流域綜合治理的內容之一,治理資金一般包含于水土流失綜合治理的總體投資內,在投資總量、單位投資水平上遠遠不能滿足侵蝕溝治理的現實需求。水土流失地區經濟多不發達,自身財力有限,國家財政投入又少,極大地制約著黑土區侵蝕溝治理,無法形成規模效應。在黑土區侵蝕溝治理過程中,應以遼寧省黑土區侵蝕溝治理總體布局為基本依據,同時不斷優化、細化分區防治模式,盡早治理,加快治理。