东北黑土区水土流失与生态安全综合科学考察工作汇报

1. 东北黑土区水土流失与生态安全综合科学考察工作汇报东北黑土区水土流失与生态安全综合科学考察工作汇报 中国科学院东北地理与农业生态研究所 松 辽 水 利 委 员 会 北京师范大学 2005年12月30日 北京

2. 汇报提纲 • 工作进展 • 汇报的主要内容 • 下一步工作安排 • 考察报告提纲

3. 工 作 进 展

4. 1.小型座谈会 • 10余次：农业专题、现状及发展趋势专题、遥感专题、重点治理地区与重点工程专题、经验教训专题、政策专题； • 问题的凝练 • 数据资料的统一 • 协作

5. 2.大型研讨会 • 工作进展与学术研讨：各专题组成员、大专院校、各省水利厅及水保所大型研讨会； • 科学问题的凝练、范围、相互衔接问题、重复问题、数据共享、进度安排与要求、格式；

6. 3. 实地考察 12月5-11日赴黑龙江省宾县、双城、吉林省德惠、公主岭、伊通、东辽等，目的是坡耕地水土保持措施、水土流失危害（水库淤积及面源污染、黑土层变薄、河床加宽加高）、民营水保、小流域治理等。

7. 考察范围

8. 4. 资料整理、建库 对收集的资料、数据、图件进行了系统整理，建立了资料库，已挂在所主页黑土水土流失专栏内，共享考察组成员；目前已整理完从地方提交的资料共233份，各种规划图等共13份 (100M)，各种书籍共55本；科考拍摄的照片4400余张（4G）；相关文献1713篇 (700M)；收回调查问卷共280份。

9. 5.宣传报道 • 出版考察组简报6期; • 出版东北黑土区水土流失研究与治理一部; 3) 在科学时报、松辽大地及所网上刊载考察动态6篇;在所主页建考察栏目,及时报道考察组动态; 4) 松辽水利网上刊载报道10篇.

10. 6.对外交流 为了汲取国际组织进行土壤退化研究的成功经验，为黑土区水土保持提供借鉴，同时加强国际合作与交流，扩大考察工作的国际影响，考察组主要成员与联合国粮农组织(FAO)土地开垦与保护处官员Clemencia女士及FAO驻华代表处项目官员廖崇光先生进行了交流。就开展技术合作的可行性、方式、途径、 FAO感兴趣的领域进行了探讨；FAO官员还介绍了美国及乌克兰一些黑土保护的经验，对东北黑土的保护提出了许多建设性的意见，互赠了一些技术资料。

11. 主 要 成 果: 汇报的主要内容

12. 1.水土流失现状与趋势-- 总体在加重，局部有明显改善 • 水土流失面积 • 侵蚀沟:数量、长度、密度等；　　 • 侵蚀沟的数量在增加 • 　　向大沟方向发展 • 　　许多冲沟处于不稳定状态 • 政策及资金投入

13. 东北黑土区水蚀不同侵蚀强度分布 黑龙江省水蚀面积随高度的变化

14. 黑龙江省黑土区(118735.9km2)水土流失面积变化

15. 黑龙江省黑土区(118735.9km2)侵蚀沟变化

16. 黑龙江省黑土区(118735.9km2)侵蚀沟密度变化

17. 黑土养分演变

19. 松花江佳木斯断面输沙量/径流量的变化 • 松花江年平均输沙量有逐年增加的趋势，松花江1980-2000年年均输沙量与1956-1979年增加20%左右,含沙量 0.064-0.127 kg/m3; • 辽河干流、东辽河水土流失较严重，河流多年平均含沙量在1-4kg/m3。

20. 第二松花江(扶余)输沙量的多年变化

21. 铁岭 辽河输沙量的多年变化

23. 典型黑土区（４县）侵蚀沟长度 与密度变化

25. （1）地处典型黑土区，地形波状起伏，侵蚀沟分布广泛,有代表性（1）地处典型黑土区，地形波状起伏，侵蚀沟分布广泛,有代表性 （2）既有典型治理区，又有未治理区，便于对比分析 （3）开垦时间相对较晚，能够清楚地反映人类活动影响下的土地退化过程.

26. 左图：1965年11月1日的美国60年代侦察卫星影像，分辨率3m左图：1965年11月1日的美国60年代侦察卫星影像，分辨率3m 右图：2005年6月23日的SPOT卫星影像，全波段2.5m,多光谱波段10m

27. 2005年侵蚀沟密度0～1028 m/km²;四个>500m /km²的高值区。

28. 2 冻融作用加速了黑土的侵蚀 • 冻融作用使土壤的抗蚀性减弱，土粒松散； • 沟蚀地区，冻胀产生的裂隙在春季融雪水的浸 • 润下，使沟沿倒塌，沟壁迅速扩展加速了重力 • 侵蚀； • 黑土区冻层的存在，起着隔水层的作用，不但使 • 春季融雪水不能下渗，在北部地区冻层甚至可延 • 续至 6月底-7月中旬，是6-7月降雨径流的冲蚀作 • 用加剧； • 北美黑土带的研究结果表明:冻融交替的土壤比 • 没经冻融交替的土壤流失量增加24%~90%。

29. 黑土区黑土层厚度频率分布图 黑土层厚度<40cm，约50％样点

30. 黑土层厚度0-23cm， 50％样点 黑土层厚度23-55cm，30％样点 黑钙土-草甸土区黑土层厚度频率分布图

31. 丘陵 漫岗 河流阶地 　河漫滩 河谷平原 冲积平原 漫岗上部平地 漫岗坡上坡 漫岗坡中坡 漫岗坡下坡 漫岗坡坡脚 漫岗底缓坡地

32. 4 水土流失对农业的影响 对黑土理化性质的影响 • 水土流失导致土壤理化性质变劣 • 养分含量及保肥能力下降 • 　　水分状况及保水能力下降 • 　　土壤结构变差，板结现象日益严重 • 　　黑土酶活性下降 • 水土流失使黑土的抗蚀抗冲能力下降 • 抗蚀能力下降 • 　　抗冲能力下降

33. 不同黑土侵蚀程度土壤养分状况---养分

34. 土壤侵蚀造成土壤肥力普遍下降。东北黑土区每年流失表土约1.5亿t，流失有机质458万t，流失全氮30.5万t，流失全磷22.5万t，土壤有机质以每年1.3‰的速度下降。土壤侵蚀造成土壤肥力普遍下降。东北黑土区每年流失表土约1.5亿t，流失有机质458万t，流失全氮30.5万t，流失全磷22.5万t，土壤有机质以每年1.3‰的速度下降。

35. 黑土不同侵蚀程度水分物理性质

36. 黑土不同侵蚀程度抗蚀能力

37. 不同侵蚀程度的黑土抗冲强度

38. 东北黑土区在国家粮食安全中的战略地位 • 人口高峰15亿时，需粮食6亿吨，目前国内生产能力为5亿吨，缺口1亿吨。按90%自给率计，每年需进口6000万吨，占全球可供给量的30%。也就是说，在未来15-20年的时间内，我国需新增粮食生产能力4000万吨。 • 现状：东北黑土区2004年粮食总产7000万吨（占全国的15%），其中玉米3785万吨（占29%），大豆935万吨（占54%），稻谷占9.6%。商品率在60%左右，2004年上缴商品粮4187万吨，占全国的1/3。 • 潜力：东北黑土区有耕地2000多万公顷。由于品种、培肥等，每亩可增产粮食60kg,东北黑土区可增产粮食1890万吨；目前，东北黑土区的有效灌溉面积仅占耕地面积的19%（黑龙江省）、28%（吉林省），而全国的平均水平为41%。松花江流域利用丰富的界河、界湖水资源可扩大灌溉面积200万公顷，其中水田面积120万公顷；旱改水后每亩可增产350kg，全区可增产625万吨。两项合计约2500万吨，占全国新增粮食4000万吨的60%。

39. 水土流失对土地生产力的影响明显，对玉米的影响明显大于大豆；黑土层侵蚀掉30cm时，玉米绝产，大豆减产４－６成。水土流失对土地生产力的影响明显，对玉米的影响明显大于大豆；黑土层侵蚀掉30cm时，玉米绝产，大豆减产４－６成。

40. 水土流失使耕地资源的数量不断减少。黑龙江省有较大型侵蚀沟14.4万条，侵蚀耕地140多万亩，同时导致大量耕地被侵蚀沟切割而被迫弃耕撂荒；拜泉县黄家沟等六条小流域的1764条侵蚀沟侵吞耕地1890 hm2，占总耕地的6.5％。吉林省榆树市刘家镇松花江沿岸15km的范围内侵蚀沟总长度6.5万m，沟壑密度达到4.44km／km2，侵吞耕地4125亩。

41. 侵蚀沟占地: 据调查统计，仅典型黑土分布区现就有大型侵蚀沟7.5万多条，侵吞耕地7.5万hm2，各类侵蚀沟占地达70.68万hm2，如按每hm2每年产玉米8000kg计算，每年损失粮食56亿kg。 • 水土流失使耕地生产力下降,据调查可达每亩30-45kg； • 考察中发现,坡耕地中有20-30%已成为”坡皮黄”，可减产30%，每hm2减产玉米 180kg。

42. 当前肥力水平下，2t/ha产量可获1000元/ha收入， 如保持当前肥力水平： 侵蚀掉20cm，无经济收入；若补充施用化肥，减缓减产，但难以达到当前水平。 生育期推迟，容易受早霜影响；土壤侵蚀使大豆生长发育迟缓，进而影响产量；

43. 5 侵蚀的土壤多堆积在坡底，长距离的输送量不大 黑土层变薄问题，主要发生在3度以上坡的上半段，年剥蚀速率在2-8mm；从一个坡面尺度来讲，坡顶、坡肩、坡背等地貌部位一般为侵蚀地形，而坡麓、坡脚为堆积地貌，当然在坡底有的还有冲蚀沟，也会将一些侵蚀下来的土壤冲向下游。据对德惠一个3.4度的坡面研究，侵蚀下来的土壤有56.6%堆积在坡下。侵蚀下来的土壤还会在下游堆积，实际进入大江大河的量很少，这可从松花江佳木斯断面近50年来悬移质输沙量的变化得到验证。

45. 以二龙湖为例，据吉林省水土保持科学研究院测算，1950-2001年流入二龙湖的泥沙总量达10101.1万吨，造成库容损失达8015万m3，而且这些泥沙还带入湖区16.67万吨氮素、14.75万吨磷素，成为水体富营养化的重要因素。以二龙湖为例，据吉林省水土保持科学研究院测算，1950-2001年流入二龙湖的泥沙总量达10101.1万吨，造成库容损失达8015万m3，而且这些泥沙还带入湖区16.67万吨氮素、14.75万吨磷素，成为水体富营养化的重要因素。

46. 松花江佳木斯断面输沙量变化

47. 6 黑土区土壤侵蚀分级标准 保护目标：粮食生产和商品粮基地 黑土层厚度有限：黑土层总体来讲较薄，目前坡耕地多数在40厘米以下，流失掉后，下伏的黄土状亚黏土或沙砾石层基本没有生产力。因此黑土保护主要是黑土层的保护问题。 原有标准的不足：坡耕地分级只有坡度一项指标。而黑土区地形地貌的最大特点是坡缓坡长；3-5°为轻度侵蚀，小于3°不算做水土流失面积，而在现实中，有的小于1.5°坡面较长的耕地，水土流失亦十分严重，开发历史较早的如宾县、阿城市、望奎县等地，坡上部有些地块已是母质裸露。 黑土土体松散，抗蚀性差，冻融交替削弱土体抗蚀力等因素亦尚未考虑。因此，遥感调查得出的水土流失面积小于实际水土流失面积，影响了黑土区水土流失防治的宏观决策。

48. 东北黑土区土壤侵蚀强度划分标准

49. 7 法规与政策建议 １）水保义务工：两工及农业税取消后，水土保持面临更大困难；在一些小流域，群众认识高，过去水土保持示范效果好，有收益的，以及干群关系好，干部基层工作扎实，才有可能。大部分地区很难通过一事一议达成共识，需要其它方面法律法规的配套。建议设立/重新启动水土保持义务工，每年5-8个；但要有法律依据。修改土地承包法，对不采取水土保持的承包者要有处罚，减少承包面积或承包时间；

50. ２）治理资金的筹措渠道：发行水保彩票，集募社会闲散资金；民营水保（年限、水保林砍伐与更新）；２）治理资金的筹措渠道：发行水保彩票，集募社会闲散资金；民营水保（年限、水保林砍伐与更新）； ３）水保法不仅要把企业纳入水土流失管理的范围，而且也要把承包户包含进来，大部分水土流失发生在耕地上，出台关于坡耕地水土保持的地方性保护条例，加以约束与规范；主要通过经济处罚加以实施，严重者可收回或部分收回其承包的土地。通过经济刺激和行政执法双管齐下防治水土流失。