



摘 要 吉林省黑土區是我國糧食作物主產區,保障著國家糧食安全。近年來,隨著農業現代化和土地資源利用的加速,吉林省土地資源保護已成為一個緊迫的問題。為實現農業的可持續發展,維護生態環境的良性循環,同時給類似農業區域的土地資源管理提供參考,通過對吉林省黑土區的土壤特性、地形地貌和水土流失情況進行深入分析,揭示不同生態區的保護重點和需求。針對東部山區、中部糧食主產區和西部生態退化區基本情況,結合各區域的自然生態特點,提出了相應的保護重點和治理措施。
關鍵詞 黑土區;土地資源保護;可持續農業;吉林省
中圖分類號:F301.24 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.005
黑土地是指表層土壤富含黑色或暗黑色腐殖質的土壤,其性狀優良、肥力高、適宜農耕。東北黑土地是全球僅有的四大最適宜耕作的黑土帶之一,該地區的糧食產量約占全國糧食總產量的1/4,出口的商品糧占全國商品糧總量的1/3。在我國的糧食安全和生態安全保障體系中,東北黑土地具有重要地位。
隨著我國農業現代化進程的加快,土地資源的合理利用和科學保護成為當務之急。吉林省位于我國東北部,黑土面積約110萬hm2,黑土耕地約83.2萬hm2,占全省耕地面積的15.6%,黑土區糧食產量占全省糧食產量的50%以上,人均耕地0.20 hm2,是全國平均水平的2倍多,與世界平均水平大致相當,被公認為我國重要的糧食生產基地之一,其擁有的豐富而獨特的土地資源在保障國家糧食安全和促進生態平衡方面發揮著重要作用[1]。然而,由于長期的農業活動和不當土地管理,珍貴的黑土資源面臨著日益嚴峻的退化和侵蝕問題[2]。因此,如何有效地實施土地保護措施,不僅是實現土地資源可持續利用的關鍵,也是維護區域生態環境穩定的必要條件。
深入分析吉林省黑土區的土壤特性、地形地貌及水土流失情況,以明確各區域在土地保護方面的特定需求和關注重點。從“區域特點與保護重點”出發,對吉林省東部山區、中部糧食主產區和西部生態退化區的土地資源狀況進行了詳細分析。強調了東部山區丘陵和山地地形帶來的水土流失問題,同時關注了中部糧食主產區的土地肥力維護及西部生態退化區的土壤鹽堿化等問題[3]。針對以上問題,提出了一系列具體的土地保護策略,旨在為吉林省的土地資源管理和保護提供科學合理的建議。
通過深入分析和對策建議,期望為實現吉林省農業的可持續發展做出貢獻,并為相似農業區域提供可借鑒的土地資源管理和保護策略,助力吉林省黑土區域的土壤保護和可持續發展,為未來的農業生產和糧食安全做出貢獻。
1 吉林省概況
吉林省擁有豐富的黑土資源,地處享譽世界的“黃金玉米帶”和“黃金水稻帶”[4]。省內地勢東南高、西北低,屬溫帶大陸性季風氣候,年平均日照時間2 260~3 000 h,年均降水量400~600 mm,無霜期100~160 d。
東部地區主要土壤類型為暗棕壤、白漿土等,中部地區主要為黑土、黑鈣土、白漿土等,西部地區主要為草甸土、風沙土、黑鈣土等,表1為不同生態區土壤速效養分統計表。
吉林省現轄8個地級市、1個自治州,分別為長春市、吉林市、四平市、遼源市、通化市、白山市、白城市和松原市,以及延邊州。基于地形、氣候和植被等特征的差異,這些地區被劃分為東部山區、中部糧食主產區和西部生態退化區三大特定區域,各區域自然生態特點的不同決定了相應的保護重點[5]。東部山區包括延邊州、白山市、吉林市的蛟河和樺甸兩縣,以及通化市除梅河口市以外的地區。中部糧食主產區包括長春市、遼源市、松原市的扶余市、通化市的梅河口市,吉林市除蛟河和樺甸兩縣以外的地區,以及四平市除雙遼市以外的地區。西部生態退化區包括白城市、四平市的雙遼市及松原市除扶余市以外的地區。東、中、西部地區分別包含20個、18個和10個縣級行政單位。在制訂保護策略時,需要充分考慮土壤的特性、地形地貌和植被狀況,以實現最大程度的土地資源保護。
2 不同區域土壤保護利用對策
2.1 東部山區
吉林省東部山區地勢較高,地形多為丘陵和山地,地勢起伏較大,表層土較薄,植被特點和地理位置對土壤有機質和區域土層厚度的分布產生重要影響[6]。由表1可知,吉林省東部山區土壤速效養分含量高于西部生態退化區,可能是由于豐富的植被提供了大量有機化合物,這些植物殘體在微生物作用下分解,引起激發效應,在土壤中形成大量腐殖質。同時,該地區相對較低的溫度和高濕度有利于有機質的積累,促進了腐殖質的形成。然而,地形條件是造成區域土壤侵蝕的重要原因之一。當徑流沿坡向流下時,表層土壤易被地表徑流沖刷裹挾運移,特別是在暴雨和融雪期間[7]。此外,由于坡度影響,地區的表土層普遍較薄,脆弱的土層結構使得土壤更易受到侵蝕,從而影響土壤的質量和生產力,吉林省東部山區接近50%的耕地耕作層厚度不足20 cm且坡耕地占比較大,加之土壤質地偏砂,更易受到侵蝕,圖1為東部山區土壤剖面圖[8]。
加強表土保護是保護東部山區黑土資源的重中之重,由于表層土壤含有豐富的營養和腐殖質,保護表土對于維持土壤肥力和防止土壤侵蝕至關重要[9]。鑒于此,提出了一系列保護策略,旨在減緩水土流失的速度并改善土壤質量。1)加強坡耕地的整治。由于坡耕地易受到侵蝕,合理的整治可以有效減緩土壤侵蝕速度,進而保持土地的持續利用能力。具體措施包括植被覆蓋、梯田建設、水土保持工程等,不僅有助于保護土壤,還能改善地表水流模式,減少水土流失[10]。2)加強侵蝕溝的治理。侵蝕溝的存在加劇了土壤流失,影響了水資源的質量和可利用性。通過建設攔沙壩、植被恢復和溝道穩定化工程等措施,并配合土壤培肥進行侵蝕溝復墾,可以有效控制侵蝕溝的擴張,增加可耕地面積[11]。
重點保護耕地和林地也是緩解東部山區水土流失問題的關鍵策略。可以通過采取輪作、覆蓋作物等方法來實現對耕地的保護[12]。同時,保護林地對于維護整個生態系統的穩定性至關重要。樹木和其他植被可以通過根系固土和提供地表覆蓋來減輕水土流失對土地的破壞。此外,保護林地有助于維持生物多樣性,提高生態系統的整體健康水平。
2.2 中部糧食主產區
吉林省中部糧食主產區是東北糧食生產的重要區域。該區域擁有廣闊而肥沃的耕地,土壤類型多樣,以壤土為主,其表土層質地從砂質壤土到砂質黏土不等,形成了豐富多變的土壤環境。區域土壤特點主要表現在土層厚度和有機質含量方面[13]。由圖2可知,該地區的土層相對較厚,在深層土壤中(犁底層),有機質含量相對較高,這一特點與東部山區的土壤明顯不同。盡管深層土壤中的有機質不直接參與作物的生長,但它們在土壤生態系統中扮演著重要的角色,是土壤的重要組成部分,對維持土壤肥力起著關鍵作用。深層土壤中的有機質通過多年的自然積累與人為長期機械碾壓和集約化利用而形成,導致耕層容重變大,水分難以下滲,土壤越來越“硬”。然而,深層土壤中的有機質雖然潛力巨大,但在農業生產中尚未得到充分利用。傳統的耕作方式通常集中在表土層,而深層土壤往往被忽視,導致潛在的資源浪費和土壤生態系統的不平衡。因此建議定期對耕地進行深翻處理,打破犁底層對土壤的分層,促進土壤良性循環,為土壤提供額外的養分,并有助于改善土壤的結構和水分保持能力[14-15]。由表1可知,盡管中部糧食主產區的土壤質量相對較高,但過度的農業活動、土壤侵蝕和環境污染等因素導致土壤質量下降,玉米長期連作也加快了區域土壤有機質的消耗。因此,必須采取措施來保護和改良土壤,以確保其長期可持續利用。
土地提質增肥是防止土壤肥力退化的措施之一。因此,通過采用科學的土壤管理和施肥策略,可以有效提高土壤的營養水平和生產力。具體措施包括使用有機肥料和綠肥來增加土壤有機質含量,以及合理使用化肥來補充土壤養分[16]。
構建科學合理的耕作體系也是提升中部糧食主產區農業生產力的關鍵。這涉及作物輪作、深松耕作、保水節水等一系列耕作技術。通過輪作系統,可以防止土地單一耕作導致的養分枯竭和病蟲害的累積。深松耕作有助于改善土壤結構,增強土壤的透氣性和保水能力。保水節水技術則可以有效利用水資源,減少水土流失,確保農作物的穩定生長[17]。中部糧食主產區的農田保護是另一個工作重點。其不僅包括防止土地退化和荒廢,還包括對農田生態環境的保護。通過實施農田水利設施建設和改善工程,完善田間設施與農田林網,提高灌溉效率和農田用水管理水平,大幅度提升糧食作物的產量和品質。
2.3 西部生態退化區
西部生態退化區的主要問題是干旱少雨、耕地質量等級較低且土層較薄(見圖3),同時面臨土壤鹽堿化等問題,嚴重影響了農業生產和生態系統的穩定性。西部生態退化區的土地生態問題根源復雜,主要由氣候條件、人類活動和土壤特性等多因素引發。
1)氣候條件方面,該地區降水稀少,春季風沙大、干旱,裸露地表受到風蝕的影響嚴重;夏季雨水集中,坡崗地土壤易受水蝕侵害,水土流失和沙化問題嚴峻,部分地區生態承載力呈現下降趨勢,且旱災、洪澇和冰雹等自然災害頻發,給農業種植帶來巨大損失。同時,區域蒸發率較高,有助于鹽分在土壤中積累,導致土壤鹽堿化加劇。2)人類活動方面,過度的農業開發、不科學的土地利用、排水和施肥不當等因素對土壤造成了嚴重影響。同時,土壤本身有機質含量低和較淺的土層,使其更易受到外部壓力的侵蝕和破壞。因此,西部生態退化區保護應以改良培肥為主,同時注重節水保墑和土壤鹽堿化的改良治理[18]。
1)改良培肥策略對于提高土壤質量至關重要。這具體包括使用有機肥料和綠肥來提升土壤的有機質含量,以及施用石灰或石膏等改良劑來調節土壤pH值,采取淋洗、排水和植被恢復等方法,減輕鹽堿化問題。2)節水保墑措施在西部干旱地區尤為重要。這包括采用滴灌和噴灌等節水灌溉技術,以及通過種植耐旱作物來減少對水資源的依賴。建立和完善水土保持設施,如小型蓄水池和水土保持林,也是提高水分利用效率和減緩土壤水分蒸發的有效手段。對于鹽堿地的治理,采取的措施包括深松翻土、排鹽除堿及種植耐鹽堿作物等[19]。3)科學的農業管理也至關重要,實施科學施肥和輪作等農業措施,以減輕土壤壓力。綜合性的保護措施有助于改善西部生態退化區的土地質量,實現土地資源的可持續利用。
同時,在西部生態退化區應關注耕地、草地和濕地的保護。這涉及種植結構的調整,如優化作物品種和種植模式,以適應當地的環境條件。恢復保護草地和濕地生態系統,可以增強生物多樣性,維持生態平衡,防治土地進一步退化。
3 結語
通過分析吉林省黑土區的自然生態特點及土地資源狀況,提出了針對東部山區、中部糧食主產區和西部生態退化區的具體土地保護策略。研究指出,東部山區需通過加強坡耕地整治和侵蝕溝治理,重點保護耕地和林地,以減緩水土流失和改善土壤質量。中部糧食主產區應聚焦提質增肥和構建科學合理的耕作體系,以防止土壤肥力退化,并保障農業持續高產。西部生態退化區則需要以改良培肥為核心,注重節水保墑和土壤鹽堿化治理,以提高土地的耕作適應性。為吉林省黑土區的土地資源管理和保護提供科學合理的建議,旨在促進該地區土地資源的可持續利用和生態環境的良性循環,助力實現吉林省農業的可持續發展,有助于保護珍貴的黑土資源,實現農業生產和土地保護的雙贏局面。
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(責任編輯:劉寧寧)