中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 我國東北地區(qū)(遼寧省、吉林省、黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,后文中東北地區(qū)凡沒特定指明均指此區(qū)域),是我國重要的森林、草地和濕地生態(tài)系統(tǒng)分布區(qū),總土地面積達(dá)?1.24×106 km2。東北地區(qū)在我國糧食安全和生態(tài)安全保障體系中占有重要地位,2019?年東北地區(qū)糧食產(chǎn)量為?1.65×108 t,占全國糧食總產(chǎn)量的?24.9%,是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū);同時(shí),東北地區(qū)也是《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》中集水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙和生物多樣性維護(hù)全部?4?種生態(tài)功能于一體的重點(diǎn)區(qū)域。東北地區(qū)土壤類型主要有黑土、黑鈣土、白漿土、暗棕壤、棕壤、草甸土和水稻土等,土壤有機(jī)質(zhì)含量高,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好,水肥氣熱協(xié)調(diào),這些擁有黑色或暗黑色腐殖質(zhì)表土層的土地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中統(tǒng)稱為“黑土地”。因此,本文中東北地區(qū)也稱為東北黑土地區(qū)。20?世紀(jì)?50?年代大規(guī)模開墾以來,東北地區(qū)森林、草地和濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)比例下降,而農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)比例顯著上升。在長期高強(qiáng)度利用下,黑土地重用輕養(yǎng),耕作、輪作、施肥不合理,加上風(fēng)蝕、水蝕、溶蝕的影響,黑土地“變薄、變硬、變瘦、變酸”;同時(shí),東北森林以木材生產(chǎn)為主的高強(qiáng)度采伐、濕地大面積開墾和地下水超采灌溉等導(dǎo)致水、土、氣候、生態(tài)環(huán)境失衡。因此,黑土地資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)已經(jīng)成為東北農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
習(xí)近平總書記在吉林考察時(shí)指出,要采取有效措施切實(shí)把黑土地這個(gè)“耕地中的大熊貓”保護(hù)好、利用好,使之永遠(yuǎn)造福人民。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部落實(shí)黨中央、國務(wù)院決策部署制定了《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要(2017—2030?年)》和《東北黑土地保護(hù)性耕作行動(dòng)計(jì)劃(2020—2025年)》。黑土地保護(hù)和耕地質(zhì)量提升問題不僅是耕地自身問題,還需要與山水林田湖草沙一體考慮。樹立“山水林田湖草沙生命共同體”理念,從原來以“耕地?cái)?shù)量”為核心,轉(zhuǎn)向以“保護(hù)耕地整體生態(tài)環(huán)境條件”為核心,因地制宜地集成現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、裝備和產(chǎn)品,重視自然生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,充分發(fā)揮森林、草地、濕地等生態(tài)系統(tǒng)對農(nóng)田的生態(tài)保護(hù)功能,切實(shí)保障黑土地不繼續(xù)退化,最終實(shí)現(xiàn)黑土地的持續(xù)利用。
東北黑土地區(qū)耕地土壤質(zhì)量演變
耕地土壤類型與數(shù)量
根據(jù)?2019?年《全國耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)》,東北地區(qū)耕地總面積為?4.49?億畝(2.99×107 hm2),集中分布在松嫩平原、三江平原、遼河平原、大小興安嶺山麓和長白山低山丘陵區(qū);該區(qū)域耕地質(zhì)量平均為?3.59?等,其中高等地(1—3?等)占?52.01%,中等地(4—7?等)占比?40.08%,低等地(8—10?等)占比?7.90%。該區(qū)域耕地土壤類型面積最大的是草甸土,占總耕地面積的?19.69%;其次為暗棕壤和黑土,分別占耕地總面積的?16.76%?和?13.29%;再次為水稻土和黑鈣土,分別占耕地面積的?11.63%?和?10.35%;其余土壤類型中,白漿土、棕壤、潮土、褐土、栗鈣土分別占?9.02%、6.15%、5.07%、4.28%、2.79%,鹽堿土與沼澤土共占?0.97%。
耕地土壤質(zhì)量變化
近年來,由于自然因素制約和人為高強(qiáng)度利用,該區(qū)域水土流失日益嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查,黑土區(qū)平均每年流失?0.3—1.0 cm?厚的黑土表層,黑土區(qū)原本較厚的黑土層現(xiàn)在只剩下?20—30 cm(圖?1),有的地方甚至已露出黃土狀母質(zhì),基本喪失了生產(chǎn)能力。據(jù)測算,黑土地區(qū)現(xiàn)有的部分耕地再經(jīng)過?40—50?年的流失,黑土層將全部消失。根據(jù)第一次全國水利普查數(shù)據(jù),目前東北地區(qū)水蝕面積達(dá)?2.16×105 km2,其中黑土和黑鈣土分布區(qū)水蝕面積占?35.5%。東北黑土有機(jī)質(zhì)含量從原來開墾初期的?60—80 g·kg-1,耕種?20—30?年后下降到?20—30 g·kg-1,2014?年平均為?30.56 g·kg-1,這導(dǎo)致黑土有機(jī)碳儲(chǔ)量降低,成為“碳源”。多年來,東北地區(qū)普遍采用小四輪拖拉機(jī)進(jìn)行農(nóng)田耕作及運(yùn)輸,反復(fù)碾壓導(dǎo)致耕層土壤容重增加、土壤板結(jié)、孔隙減少、通透性變差、入滲能力下降。黑土理化性狀惡化導(dǎo)致保水、保肥性能減弱,抗御旱澇能力降低,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)減少,土壤日趨板結(jié),黑土“變瘦、變硬”。2016?年對黑龍江嫩江至吉林公主嶺?46?個(gè)黑土耕地的調(diào)查表明,大多數(shù)耕地耕層厚度為?13—14 cm(占?34.8%),而黑土耕地緊實(shí)層厚度大多為?10—17 cm(占?30.4%)。
黑土地耕層土壤?pH?值下降,土壤酸化趨勢明顯。從東北黑土地區(qū)土壤情況來看,pH?值在< 4.5?的極強(qiáng)酸性耕地占?12.8%,4.5—5.5?的強(qiáng)酸性耕地占?13.7%,5.5—6.5?的弱酸性耕地占?43.6%。從耕地的土壤類型看,黑土?pH?值均值為?5.98,暗棕壤為?5.91,棕壤為?6.26,草甸土為?6.7,白漿土為?5.84,水稻土為?6.32。雖然水稻土?pH?值接近中性,但由于稻田施肥量高,1979—2017?年,強(qiáng)酸性(pH?值 ≤5.5)水稻土面積增加了約?2.9×104 hm2,水稻?pH?值下降(土酸化)速率達(dá)?0.016/年;目前,該區(qū)域強(qiáng)酸性和弱酸性水稻土分別?6.1%?和?46.7%,中性水稻土僅占?35.7%。
在東北黑土地保護(hù)行動(dòng)中,目前已建立了以玉米秸稈覆蓋免耕為核心的“梨樹模式”,包括秸稈全覆蓋均勻行、秸稈覆蓋原壟壟作、秸稈集行全量覆蓋還田苗帶淺旋?3?種技術(shù)模式,實(shí)行收獲與秸稈覆蓋、土壤疏松、免耕播種與施肥、病蟲草害防治的全程機(jī)械化生產(chǎn),綜合提升黑土的生產(chǎn)和生態(tài)功能。針對黑土耕層變淺、犁底層增厚問題,建立了以有機(jī)物料深混還田為核心的肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)體系,在黑龍江構(gòu)建了黑土玉米-大豆輪作與翻免淺耕作組合的“龍江模式”,協(xié)同解決打破黑土犁底層,提高黑土有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分庫的問題。
總體上,東北高強(qiáng)度墾殖利用和水土流失導(dǎo)致黑土“變薄、變硬、變瘦、變酸”,土壤有機(jī)質(zhì)、耕層厚度和排灌能力已成為制約黑土地力提升的關(guān)鍵因子(圖?2)。在黑土地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中,緩坡耕地的細(xì)溝侵蝕及侵蝕溝切割嚴(yán)重影響了黑土地的機(jī)械化耕作培肥,亟待發(fā)展侵蝕溝治理模式;同時(shí),黑土區(qū)冷涼氣候影響了秸稈等有機(jī)物料的分解和碳、氮、磷養(yǎng)分的循環(huán)利用,制約了土壤有機(jī)質(zhì)的提升和化肥的有機(jī)替代,亟待發(fā)展農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物和養(yǎng)分高效循環(huán)利用模式。
東北黑土地區(qū)森林資源演變
森林面積和質(zhì)量變化
東北地區(qū)森林是孕育、保護(hù)黑土地的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)之一,與黑土有“唇亡齒寒”的關(guān)系。東北地區(qū)現(xiàn)有森林?5.86×104 hm2(圖?3a),占全國森林總面積的?27%;其中,天然林?4.55×107 hm2,人工林?1.31×107 hm2。東北地區(qū)森林覆蓋率為?47.2%,明顯高于全國水平(23.0%),其中喬木林面積為?4.87×107 hm2。40?年來,東北森林面積總體呈增加趨勢,增幅達(dá)?53.3%(圖?3b)。20?世紀(jì)?90?年代,由于實(shí)施退耕還林、防護(hù)林、速生豐產(chǎn)林工程等重大生態(tài)工程建設(shè),東北地區(qū)森林面積呈快速增長趨勢,1995—2015?年東北森林面積增加幅度達(dá)到?35.2%。
東北地區(qū)森林蓄積量達(dá)?4.6×108 m3,占全國的?26%,天然林蓄積為?40.5×108 m3(87.7%),人工林為?5.7×108 m3(12.3%)。東北森林質(zhì)量總體呈上升趨勢,蓄積量從?1980?年的?3.0×109 m3?增加至?2015?年的?4.6×109 m3,增幅達(dá)?53.7%(圖?3b)。盡管東北森林蓄積量總體呈增加趨勢,但黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的單位面積森林蓄積量在?2000?年前呈現(xiàn)了波動(dòng)或短期下降趨勢,顯示東北森林在遭受到長期強(qiáng)烈干擾后的恢復(fù)狀態(tài)。目前,東北地區(qū)原始林占比不足?7%,約?70%?為次生林且多處于次生演替的初、中階段,以中齡林(34.8%)和幼齡林(21.9%)為主,森林質(zhì)量總體不高,提升空間巨大。
農(nóng)田防護(hù)林變化
通過營造農(nóng)田防護(hù)林保護(hù)黑土地資源是國家生態(tài)安全建設(shè)的主要目標(biāo)之一,也是保護(hù)黑土地最直接、最有效的手段。農(nóng)田防護(hù)林可減輕自然災(zāi)害,保育土壤,改善小氣候和水文條件,創(chuàng)造有利于農(nóng)作物和牲畜生長繁育的環(huán)境,保證農(nóng)牧業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。1980—2017?年東北地區(qū)的農(nóng)田防護(hù)林面積整體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,具體表現(xiàn)為:從?1980?年的?6.11×105 hm2,到?1990?的?8.52×105 hm2?和?2000?年的?9.65×105 hm2;2000—2010?年呈現(xiàn)微弱的增長趨勢,僅僅增長了?4.7×103 hm2;然而,2010—2017?年則減少了?1.57×104 hm2(圖?4)。
1990—2017?年東北農(nóng)田防護(hù)林質(zhì)量整體下降,其中?2010—2017?年下降迅速,低質(zhì)量防護(hù)林從?2010?年的?2.9×105 hm2?增到?2017年4.7×105 hm2(表?1),2017?年?53%?的防護(hù)林林齡大約?30?年。
森林/農(nóng)田防護(hù)林生態(tài)功能的變化
東北林區(qū)森林提供豐富多樣的生態(tài)服務(wù)功能;其中,水源涵養(yǎng)、固碳和土壤保持與黑土保育息息相關(guān)。東北林區(qū)涵養(yǎng)的水源,灌溉著我國重要的商品糧、畜牧業(yè)生產(chǎn)基地——以黑土為主要的松嫩平原、三江平原和呼倫貝爾的農(nóng)田和牧場。1992—2000?年東北地區(qū)水源涵養(yǎng)功能呈現(xiàn)下降趨勢,從?1992?年的?3.63×1010 m3?降至?2000?年的?2.40×1010 m3;隨后增至?2015?年的?3.61×1010 m3。森林可以減少地表徑流的侵蝕作用從而保育土壤。東北地區(qū)土壤保持功能從?1992?年?2.39×108 t?降至?2.17×108 t,隨后增至?2015?年的?3.18×108 t。森林碳匯能力影響著森林碳儲(chǔ)量的變化。清查數(shù)據(jù)顯示,東北地區(qū)森林生物量是顯著的碳匯?;衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示,近?10?年東北地區(qū)森林的碳匯能力在增強(qiáng)。森林提供的生態(tài)服務(wù)受森林質(zhì)量、空間分布、環(huán)境氣候等多方面因素影響;受限于森林質(zhì)量,東北地區(qū)森林對高效保育黑土資源、綜合發(fā)揮多種生態(tài)服務(wù)功能的總體目標(biāo)仍有一定差距。
農(nóng)田防護(hù)林對黑土地的保護(hù)作用包括減緩?fù)寥狼治g和改善農(nóng)田微環(huán)境。農(nóng)田防護(hù)林帶能夠降低風(fēng)速,減弱亂流交換,在一定程度上提高土壤含水量,從而防止或者減輕土壤風(fēng)蝕。農(nóng)田防護(hù)林對黑土地的改良作用主要包括增加土壤有機(jī)質(zhì)、碳匯功能。由于農(nóng)田防護(hù)林改善微氣候環(huán)境,形成有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的微環(huán)境,促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)積累及氮、磷養(yǎng)分庫容增加,減輕土壤鹽漬化。隨著農(nóng)田防護(hù)效應(yīng)程度的增加,其防護(hù)功能逐步增強(qiáng)。2010?年,東北地區(qū)農(nóng)田防護(hù)效應(yīng)程度僅為?18.3%,到?2017?年迅速減少到?15.3%,其生態(tài)保護(hù)功能呈現(xiàn)減少趨勢,亟待提升到?50%?以上的防護(hù)效應(yīng)程度,實(shí)現(xiàn)良好的區(qū)域防護(hù)功能。
東北黑土地區(qū)草地資源演變
草地面積變化
東北地區(qū)的呼倫貝爾草地、松嫩草地、科爾沁草地構(gòu)成我國北方重要的防風(fēng)固沙帶的主體,對保障我國東北和華北糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)、牧業(yè)生產(chǎn),以及京津冀城市群和東北老工業(yè)基地的環(huán)境安全至關(guān)重要。
東北地區(qū)自然降水條件相對較好,草地植被生物多樣性非常豐富、生產(chǎn)潛力巨大。該地區(qū)的草甸和草甸草原總面積?4×107 hm2,占我國北方溫帶草地面積的?25%;該地區(qū)土壤以黑鈣土、暗栗鈣土和草甸土為主,土壤腐殖質(zhì)含量遠(yuǎn)高于其他草地類型,土壤碳密度是典型草原的?2—3?倍、荒漠草原的?6—10?倍,家畜承載力占整個(gè)北方草原的?58%。
在長期開發(fā)或不合理利用下,東北地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能的退化加劇,草地沙化退化面積的增長速度要遠(yuǎn)高于其他草原地區(qū)。根據(jù)遙感監(jiān)測,東北地區(qū)草地面積由?1990?年的?1.77×107 hm2?縮減至?2015?年的?1.67×107 hm2,占東北地區(qū)面積的比重由?14.2%?下降至?13.4%。在這?25?年間,東北地區(qū)草地平均每年減少?3.9×104 hm2,主要集中于內(nèi)蒙古東南部、吉林西部和黑龍江西南部。
草地生產(chǎn)力變化
在草地面積大幅減少的同時(shí),東北地區(qū)草地生產(chǎn)力呈現(xiàn)持續(xù)降低。根據(jù)文獻(xiàn)資料統(tǒng)計(jì),東北天然羊草草地生產(chǎn)力總體上呈現(xiàn)下降趨勢,平均干草產(chǎn)量由?20?世紀(jì)?80?年代的?1?500—2?000 kg·hm-2?下降至目前的?450—600 kg·hm-2。人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間產(chǎn)生惡性循環(huán),導(dǎo)致草地退化與生態(tài)服務(wù)功能下降。因此,加強(qiáng)我國東北部沙化草地植被重建與退化草地植被的恢復(fù)及生態(tài)功能提升的技術(shù)研究與推廣示范,全面提升草地植被覆蓋度、生產(chǎn)力及其穩(wěn)定性,可以充分挖掘并發(fā)揮草地植被的生態(tài)屏障作用,保障東北黑土地資源安全和生態(tài)安全。
東北黑土地區(qū)水資源和濕地資源演變
水資源和濕地資源特征
東北黑土地區(qū)水資源緊缺且不穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì),東北地區(qū)水資源總量為?1.6×1011 m3,只占全國水資源總量的?5.8 %;人均水資源量為?1?599 m3,為全國平均水平的?77.6 %。大氣降水是東北黑土地區(qū)地表水和地下水的主要補(bǔ)給源,但時(shí)空分布極不均勻??臻g分布上,自東南而西北,年降水量自?1?000 mm?降至?300 mm?以下,從濕潤區(qū)、半濕潤區(qū)過渡到半干旱區(qū)。時(shí)間分布上,降雨高度集中于汛期(每年?7—9月),約占全年降雨量的?70%,汛期徑流量占全年徑流量的?80%?以上。受降水量年際變化的影響,東北黑土地區(qū)水資源總量、徑流量年際變化也較大,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
水資源的可持續(xù)開發(fā)利用對東北黑土地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和濕地生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016?年東北地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量為?5.51×1010 m3,約占全區(qū)可利用水資源量的?78%,高于全國平均水平(65%),地下水開采量為?3.22×1010 m3,約占全區(qū)用水量的?46%,其中?82%?用于農(nóng)田灌溉。此外,東北地區(qū)濕地面積廣闊,主要分散在大興安嶺、小興安嶺、長白山、三江平原、松嫩平原、遼河三角洲等地區(qū),總計(jì)面積?7.5×104 km2,占全國濕地總面積的?14.1%。濕地具有水源涵養(yǎng)、生物多樣性、洪水調(diào)蓄、局地氣候調(diào)節(jié)等重要的生態(tài)功能,而大面濕地開墾及地下水不合理開采會(huì)導(dǎo)致濕地萎縮或消失,生態(tài)環(huán)境失衡。東北地區(qū)是我國內(nèi)陸沼澤濕地分布面積最大的區(qū)域,沼澤濕地占全國濕地面積的?48.3%。
水資源數(shù)量變化
過去近?50?年東北黑土地區(qū)平均氣溫呈線性增加,相應(yīng)的蒸發(fā)量有明顯增加,而降水量整體上呈減小趨勢,但變化不顯著。從水量平衡角度看,東北黑土地區(qū)水資源補(bǔ)給量變化不顯著,而水資源短缺有加劇之勢。
東北黑土地區(qū)糧食作物灌溉需水量總體呈增加態(tài)勢。隨著耕地結(jié)構(gòu)的變化方向由旱地向水田轉(zhuǎn)化,水稻需水變化控制著農(nóng)田灌溉需水量。據(jù)統(tǒng)計(jì),1990—2017?年,黑龍江、吉林和遼寧的水稻播種面積增加了?3.63×106 hm2,增加了?2.2?倍;其中,吉林和黑龍江面積分別增加了?4.0×105 hm2?和?3.27×106 hm2,分別增加了?0.96?倍和?4.86?倍,但遼寧水稻播種面積減少了約5×104 hm2?。
灌溉用水量的增加直接導(dǎo)致了地下水開采量的增加,一定程度上造成了地下水水位下降趨勢明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),相比?2001?年用于農(nóng)業(yè)的地下水開采量,東北地區(qū)?2016?年增加了?16%,達(dá)到了?2.65×1010 m3,而地下水埋深增加的區(qū)域主要集中于松嫩平原中部和東北部、三江平原東部,以及遼河平原西部等地區(qū)。近年來,東北四?。▍^(qū))采取了一系列治理措施,部分超采區(qū)得到有效治理,但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使得局部地下水超采有加劇趨勢。因此,如何有計(jì)劃地調(diào)整糧食種植結(jié)構(gòu)和提高灌溉用水生產(chǎn)率成為在緩解缺水與保持農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)之間取得平衡的關(guān)鍵因素。
濕地面積和生態(tài)功能變化
受糧食生產(chǎn)壓力和對濕地功能認(rèn)識(shí)的不足,東北黑土地區(qū)濕地面積明顯退化。以三江平原為例,經(jīng)過近?60?年大規(guī)模墾荒,濕地面積已降到?1949?年前的?20%,不足?1.0×106 hm2。據(jù)最新遙感解譯,2020?年底東北濕地為?7.66×106 hm2,相比?1975?年減少了11%。此外,由于濕地面積的變化受氣候和人類活動(dòng)的影響程度不同,不同時(shí)期濕地類型轉(zhuǎn)化規(guī)模不同,但耕墾是當(dāng)前最主要的變化模式。對比東北?1990—2000?年和?2000—2013?年天然濕地和人工濕地與其他類型間的轉(zhuǎn)化,發(fā)現(xiàn)在?1990—2000?年有?1.15×106 hm2天然濕地轉(zhuǎn)化為耕地,人工濕地轉(zhuǎn)化為耕地的面積僅?2.5×104 hm2,而?2000—2013?年僅有?5.35×105 hm2天然濕地轉(zhuǎn)化為耕地,人工濕地轉(zhuǎn)化為耕地的面積僅?2.0×104 hm2。
濕地生態(tài)系統(tǒng)通常在調(diào)節(jié)水文徑流、補(bǔ)給地下水和維持流域水平衡發(fā)揮著重要作用。然而,東北濕地受到氣候變化和人類活動(dòng)的影響而大面積減少,導(dǎo)致這些功能顯著降低,使東北地區(qū)在干旱或洪水災(zāi)害面前緩沖能力降低。較為典型的例子為?1998?年松嫩流域特大洪水。在中西部半干旱地區(qū),水利工程建設(shè)導(dǎo)致地表水補(bǔ)給減少、地下水過度開采等加劇該地區(qū)由氣候變化導(dǎo)致的濕地萎縮,使土地進(jìn)一步沙化。與半干旱區(qū)相比,水資源豐富的三江平原沼澤濕地大面積減少而人工濕地增加,這導(dǎo)致沼澤濕地景觀破碎化、生物多樣性減少。而光、熱資源豐富的遼河平原,水稻種植無序發(fā)展加劇了當(dāng)?shù)厮Y源供需矛盾,并造成了地下水污染等環(huán)境問題。
東北黑土地保護(hù)利用建議
針對東北地區(qū)黑土地保護(hù)問題,國家已出臺(tái)相關(guān)科技專項(xiàng)和工程治理專項(xiàng),但在水土資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)方面依然存在一些不足。上述東北黑土地區(qū)森林、草地、濕地和水資源演變的調(diào)查分析表明,只有把黑土地保護(hù)需要放到山水林田湖草沙大系統(tǒng)中進(jìn)行保護(hù),才能阻控和修復(fù)黑土地退化,實(shí)現(xiàn)黑土地可持續(xù)利用目標(biāo)。在今后國家相關(guān)政策及發(fā)展規(guī)劃制定中應(yīng)加強(qiáng)?5?個(gè)方面的行動(dòng)。
阻控黑土地退化與障礙因子消減。東北黑土地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)水土流失綜合治理:針對黑土漫川漫崗區(qū),實(shí)行等高種植、地埂植物帶等固土保墑的技術(shù)措施;針對低山丘陵區(qū),以小流域?yàn)閱卧?,?shí)施坡改梯、盲溝鼠洞排水等坡面治理措施,加強(qiáng)溝頭防護(hù)、谷坊、塘壩、切溝填埋整治等侵蝕溝治理,大力推行保護(hù)性耕作,確保黑土地耕層不“變薄”。加強(qiáng)秸稈直接還田和秸稈堆漚還田,發(fā)展綠色種養(yǎng)循環(huán)產(chǎn)業(yè),合理使用畜禽糞便,保障有機(jī)物料的循環(huán)利用,確保黑土地有機(jī)質(zhì)穩(wěn)中有升。加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)力度,開展平衡施肥和酸化土壤改良,遏制土壤酸化。在中低產(chǎn)田地區(qū),特別是風(fēng)沙鹽堿區(qū),開展土地生態(tài)整治和土壤生物學(xué)改良,提高土壤質(zhì)量。
恢復(fù)森林植被與新型農(nóng)田林網(wǎng)體系重構(gòu)。黑土地保護(hù)的根本是生態(tài)屏障,特別是孕育黑土的林草系統(tǒng)及保護(hù)農(nóng)田的農(nóng)防林。應(yīng)在水源地和河岸帶等黑土保護(hù)關(guān)鍵帶加大林草植被恢復(fù)力度。對于極易發(fā)生土壤侵蝕的黑土區(qū)陡坡耕地,須優(yōu)先保護(hù)并恢復(fù)森林植被;對于坡度范圍?8°—15°?的黑土耕地,應(yīng)考慮林草植被恢復(fù)。規(guī)劃以生態(tài)保護(hù)為主的農(nóng)田防護(hù)林帶/網(wǎng)方案,優(yōu)化“林-田”景觀格局,根據(jù)不同土壤侵蝕程度,構(gòu)建不同網(wǎng)格的防護(hù)林網(wǎng),減少黑土侵蝕(圖?5)。建立農(nóng)田防護(hù)林生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,提升農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)積極性。
加強(qiáng)水土資源監(jiān)控和優(yōu)化配置。在堅(jiān)守國務(wù)院?2013?年頒布的水資源管理“三條紅線”和濕地保護(hù)紅線的基礎(chǔ)上,遵循以水定地的原則,協(xié)調(diào)東北農(nóng)田-濕地的水資源平衡管理:在中西部半干旱區(qū),應(yīng)控制水田比例,并適當(dāng)?shù)亻_展?jié)竦厣鷳B(tài)補(bǔ)水;在三江平原區(qū)應(yīng)合理規(guī)劃水稻田分布,保護(hù)濕地生物多樣性;在遼河平原區(qū)應(yīng)調(diào)整水稻布局,控制氮、磷輸出,遏制生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢。
優(yōu)化流域尺度生態(tài)系統(tǒng)配置。把具有生物多樣性維護(hù)等生態(tài)功能極重要區(qū)域和生態(tài)極脆弱區(qū)域劃入生態(tài)保護(hù)紅線,實(shí)施山水林田湖草沙一體化發(fā)展戰(zhàn)略,開展黑土地生態(tài)保護(hù)(屏障)模式建設(shè)。
加強(qiáng)“山水林田湖草沙系統(tǒng)”功能協(xié)調(diào)發(fā)揮機(jī)制研究。綜合評價(jià)山水林田湖草沙系統(tǒng)對黑土地保護(hù)的作用及貢獻(xiàn)率,研究東北黑土區(qū)生態(tài)屏障建設(shè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)。
(作者:張佳寶、孫波、潘喜才,中國科學(xué)院南京土壤研究所;朱教君、高添,中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所;汪景寬 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院;《中國科學(xué)院院刊》供稿)