摘 要 受氣候、地形、土壤、人為等因素影響,甘肅省景泰縣農田水土流失嚴重,阻礙了農業和社會經濟發展。為給景泰縣農田水土流失的治理提供參考和借鑒,基于景泰縣農田水土流失現狀,提出調整農業產業結構和種植方式;建設水土保持工程,減少坡面徑流;改良土壤結構,提高土壤保水能力;加強宣傳教育,規范農業生產行為等對策。
關鍵詞 水土流失;農田;治理;甘肅省景泰縣
中圖分類號:S157.1 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.11.025
水土流失是指由于自然因素或人為活動的影響,使土壤從地表脫落并隨水流或風力遷移的過程[1]。水土流失是一種全球性的環境問題,嚴重威脅了人類的生存和發展。水土流失不僅導致土地資源的流失,還引發了洪澇災害、水庫淤積、生物多樣性減少等生態環境問題,制約了我國生態環境的可持續發展[2]。
甘肅省是我國水土流失的重災區之一,水土流失面積達16.6萬km2,嚴重影響了當地的農業生產和社會經濟發展。景泰縣位于甘肅省中部、黃河中游南岸,屬于黃土高原農業生態區,是國家級生態示范區。景泰縣地處內陸,氣候干旱少雨,水資源匱乏,土壤肥力低下,農業生產模式以灌溉為主[3]。然而,由于自然條件的限制和人為活動的干擾,景泰縣大部分的農田面臨著水土流失的嚴峻挑戰。水土流失不僅影響了農田的生產效率和效益,還加劇了農業生態環境的惡化,制約了景泰縣農業現代化和鄉村振興的進程。筆者旨在通過對景泰縣水土流失的因素與對策展開系統性的研究,為該縣農田水土流失的防治提供科學依據和參考。
1" 現狀
景泰縣地處黃土高原與河西走廊的過渡地帶,地形復雜多變,土壤類型多樣,土壤侵蝕因子高,水土流失是該縣的突出生態環境問題。該縣有43條沙河,總長度約542 km,平時大多干涸。山洪暴發后,除長嶺山北的幾條沙河流入沙漠處,其余洪水徑流入黃河。景泰縣農田水土流失的主要類型有水力侵蝕、風力侵蝕,部分地區為凍融侵蝕,是由水、風等自然因素及人類活動導致的土壤出現溶解、侵蝕、沉積的現象。水力侵蝕的主要表現形式是坡面面蝕,部分地區存在淺溝侵蝕。根據甘肅省第三次水土流失狀況普查成果,景泰縣水土流失面積為2 959.10 km2,占該縣土地總面積的54.06%,其中輕度侵蝕面積為2 401.17 km2、中度侵蝕面積為298.14 km2、強烈侵蝕面積為77.80 km2、極強烈侵蝕面積為138.83 km2、劇烈侵蝕面積為43.16 km2[4]。水土流失不僅造成該縣土地退化、荒漠化、生物多樣性減少,而且影響水資源的質量和數量,加劇水旱災害的發生,威脅人類的生存和發展。
景泰縣一直致力于解決水資源短缺與水土流失問題,始終堅持“興水強縣”戰略。2020年,景泰縣劃定了縣級水土流失的重點預防區和重點治理區,縣級水土流失重點預防區由昌林山、壽鹿山、荒漠灌叢、黃河石林4個區塊組成,涉及7個鄉(鎮)的37個建制村,重點預防面積1 186.83 km2,占該縣總面積的21.65%。縣級水土流失重點治理區由北部風沙區、南部水土流失區2個區塊組成,涉及10個鄉(鎮)的108個建制村,重點治理面積2 939.23 km2,占該縣總面積的53.61%。同時,景泰縣積極開展一系列農田建設“旱變水”工程,如寺灘引水、正路引提灌、黃崖壩上水、永泰川灌溉引水等4大工程。通過滴灌和補水灌溉等節水技術,發展高效節水灌溉,不斷改善農業發展條件。雖然如今景泰縣水土流失治理已取得了部分成效,但根據《景泰縣水利發展“十四五”規劃》,水土流失治理率僅有28.15%,水土保持綜合治理依然任重道遠。
2" 農田水土流失因素分析
2.1" 氣候因素
景泰縣為典型的大陸性氣候特征,年均降水量185 mm,年均蒸發量3 038 mm。景泰縣降雨多集中在夏季,占全年降水量的61.4%,年均蒸發量超過年均降水量的16倍之多。這種氣候條件導致了景泰縣的水資源十分缺乏,水土流失嚴重。1)降水強度大,易引發沖刷侵蝕。景泰縣的降水以暴雨和雷陣雨為主,降水強度大于50 mm·h-1的降水占全年降水量的30%以上。這種強降水對土壤的沖刷作用非常明顯,尤其是在坡度大、植被覆蓋率低的地區,土壤易被水流沖走,形成溝壑、泥石流等水土流失現象。2)風力較大,風蝕作用較明顯,尤其是在沙化地區。景泰縣的年均風速為2.5 m·s-1,最大風速可達20 m·s-1,風向以西北風為主。風力對土壤的風蝕作用也不容忽視,尤其是在沙化地區,風可以將土壤表層的細沙吹走,使土壤結構變差、土壤肥力下降,形成風沙、沙塵暴等風蝕現象。
2.2" 地形因素
景泰縣的地形特征是導致農田水土流失的重要原因之一,主要表現在以下3個方面。1)坡度大,土壤疏松,易被水流和風力沖刷。景泰縣的坡度分布不均,以10°以下的緩坡為主,占總面積的54.7%,但也有10°以上的陡坡,占總面積的45.3%,其中25°以上的極陡坡占總面積的9.6%。這些陡坡地區的土壤多為黃土、黃綿土、風沙土等,結構松散,抗沖性差,一旦遭受降雨或灌溉,易發生水流沖刷,形成溝壑、崩塌、滑坡等水土流失現象。2)地形復雜,水文條件不利,不利于水土保持。景泰縣的地形由西向東呈現出山地、丘陵、洪漫地、河谷4種類型,其中山地和丘陵占絕大部分,洪漫地和河谷僅占少數。這種地形造成了水文條件的不均衡,山地和丘陵地區的降水量較多,而洪漫地和河谷地的降水量較少。3)地形隔閡,交通不便,影響水土保持工程的建設和維護。景泰縣的地形以山地和丘陵為主,地勢高低起伏,溝壑縱橫,形成了許多自然隔閡,給交通運輸帶來了困難。這不僅影響了農田水土保持工程的建設進度和質量,也影響了農田的維護和管理。
2.3" 土壤因素
景泰縣境內土壤類型主要為洪積灰棕荒漠土和灰鈣土,水平地帶性土壤為灰鈣土。該縣的土壤因素也是導致農田水土流失的重要原因之一。1)土壤結構差,抗沖能力弱,易于團粒化。灰鈣土類土壤由于長期受到風化、淋溶、鹽堿化等作用,土壤顆粒變細,土壤結構變差,土壤團聚體穩定性低,抗沖性差,一旦遭受降雨或灌溉,就容易發生團粒化現象,即土壤顆粒聚集成團狀,堵塞土壤孔隙,影響土壤的透水性和透氣性,降低土壤的滲透能力和保水能力,使土壤更易被水流沖走,形成水土流失[5]。2)土壤肥力低,養分失衡,不利于農作物生長。灰鈣土土體干燥緊實,質地輕壤至中壤,塊狀結構,養分含量較低,肥力低下,有機質含量通體小于1%,全氮含量小于0.050%,全磷含量在0.051%~0.061%。這種土壤條件不利于農作物的生長發育,降低了農作物的產量和品質。3)土壤鹽漬化、沙化和水土流失相互作用,加劇土壤退化,形成了惡性循環,使土壤的恢復和改良更加困難。
2.4" 人為因素
景泰縣農田水土流失是自然因素和人為因素共同作用的結果,其中人為因素起著主導和決定性的作用。1)過度開墾,破壞了土壤的保水保肥能力。景泰縣人口密度較大,耕地面積不足,為了增加糧食產量,許多地方不顧地形地貌和土壤條件,大量開墾山地、坡地、溝地等不適宜耕種的田地,使耕地比重超過50%。2)濫伐濫牧,破壞了植被的保護作用。景泰縣林地面積較少,森林覆蓋率僅為12.66%,而且分布不均,主要集中在南部的昌林山、壽鹿山等地。為了滿足生活和生產的需要,許多地方大量砍伐林木,破壞了森林資源,削弱了林地的水源涵養和水土保持功能。同時,由于草地面積不足,牲畜數量超過了草地的承載能力,導致放牧過度,加劇了草地退化、風沙侵蝕和水蝕。3)缺乏水土保持意識,疏于水土保持管理。一些地方和部門對水土保持工作重視不夠,缺乏科學的規劃和指導。一些農戶和企業對水土保持的重要性和必要性認識不足,未按照水土保持要求進行農業生產經營活動,甚至破壞水土保持設施,造成水土流失再次發生。
3" 防治對策
3.1" 調整農業產業結構和種植方式
景泰縣屬干旱半干旱氣候,降水量少,蒸發量大,多發暴雨,不利于水土保持。對此,景泰縣可通過調整農業產業結構和種植方式,以應對農田水土流失。1)根據不同區域土壤、氣候和水資源的特點,合理安排農業產業布局,發展適宜的農作物,減少對水土資源的消耗。2)改變順坡耕作的傳統方式,采用橫坡耕作、梯田耕作、留茬覆蓋、輪作休耕等措施,提高土壤的有機質含量,提高土壤的團聚性和穩定性。3)加強植被建設和保護,提高森林覆蓋率,尤其是在坡度大、風力強、沙化嚴重的區域,種植適宜的草本植物、灌木、喬木,形成植被防護體系,減少水流和風力對土壤的沖刷和侵蝕作用。
3.2" 建設水土保持工程,減少坡面徑流
景泰縣地形復雜多樣,有高山、丘陵、平原、河谷等,農田水土流失的類型和程度不同。對此,景泰縣可通過建設水土保持工程治理水土流失。1)在高山地區,應盡量保護天然林,禁止亂砍濫伐,恢復山地生態系統的功能。2)在丘陵地區,應合理規劃土地利用,控制開墾面積,實施退耕還林還草,建設梯田、梯坎等水土保持工程。3)在平原地區,應加強灌溉管理,防止水土流失和土地沙漠化,建設防洪、防滲、防鹽等工程,提高土地利用效率。4)在河谷地區,應加強河岸的固定,防止水流沖刷,建設堤壩、護岸、攔沙等工程,減少泥沙入河,保護水源質量。
3.3" 改良土壤結構,提高土壤保水能力
景泰縣可通過改良土壤結構,提高土壤保水能力,緩解土壤鹽漬化、土壤沙化等現狀,從而減少水土流失現象的發生。1)增加有機肥的施用,提高土壤的有機質含量,改善土壤結構,增強土壤的團聚性和透氣性,減少土壤的流失和風蝕。2)采用深翻耕、平整、覆蓋等技術,改善土壤的層次和形態,增加土壤的有效厚度和容積,提高土壤的蓄水能力和滲透能力,減少地表徑流和侵蝕。3)種植綠肥作物、牧草、林木等,增加土壤生物量和酶活性,提高土壤的固碳能力和抗侵蝕能力,形成有效的植被覆蓋。4)適當施用石灰、磷肥、微量元素等,改善土壤理化性質,改善土壤的肥力和生產力,提高作物的產量和品質。
3.4" 加強宣傳教育,規范農業生產行為
景泰縣農田水土流失在很大程度上是由人類活動造成的,加強水土保持宣傳教育,是提高全社會水土保持意識和參與度,推動水土保持法制化、規范化、制度化的重要途徑。1)建立健全水土保持法律法規,加強水土保持監督管理,嚴格執行水土保持計劃,對違法行為進行查處。2)加大水土保持宣傳教育力度,增強公眾的環保意識,培養節約用水、保護土壤的良好習慣,形成全民參與的水土保持氛圍。3)實施生態補償機制,對水土保持的先進單位和個人給予獎勵和支持,對水土流失的重點區域和重點行業給予補貼和扶持。4)充分利用傳統媒體和新媒體,開展多樣化、多渠道、多層次的宣傳教育活動,擴大宣傳教育的覆蓋面。
4" 結語
在景泰縣的高標準農田建設中,水土流失一直是一個嚴重的問題。筆者分析了景泰縣農田水土流失的主要因素,探討了該縣水土流失的防治對策。如今,景泰縣的農田規劃與建設仍面臨著諸多困難和挑戰。今后,景泰縣可通過不斷調整農業產業結構和種植方式、建設水土保持工程、改良土壤結構、加強宣傳教育等,改善農田水土流失現狀。
參考文獻:
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