趙麗霞
(黑龍江省水文局,哈爾濱150001)
黑龍江省西部是我國重要商品糧基地之一,其荒漠化區(qū)域土地面積54 079.27 km2,涉及到19個市縣。其中荒漠化核心區(qū)面積為14 781.76 km2,占荒漠化地區(qū)面積27.33%,目前每年還以100 km2速度向外擴展,荒漠化土地向東深入到我國東北著名的“黑土地”農(nóng)業(yè)區(qū),向西伸向亞濕潤草甸草原與森林草原生物氣候帶,同時這個區(qū)水蝕荒漠化、鹽漬荒漠化亦相當強烈,使黑土地嚴重退化,威脅著黑土地商品糧基地建設(shè)。因此,如何對這一荒漠化地區(qū)進行環(huán)境質(zhì)量評價及發(fā)展趨勢的預測,采取整治措施,扭轉(zhuǎn)生態(tài)平衡失調(diào),改善和保護環(huán)境的國土整治研究已是一件刻不容緩的大事。
該荒漠化區(qū)域位于黑龍江省西部松嫩平原,行政區(qū)劃包括:齊齊哈爾市、泰來縣、杜蒙自治縣、林甸縣、大慶市、龍江縣、肇源縣、拜泉縣、依安縣、甘南縣、富??h、明水縣、青崗縣、安達市、肇東市、肇州縣、蘭西縣、訥河市、雙城市共計19個市縣。中國荒漠化地區(qū)共劃分為13個自然區(qū),該區(qū)屬于東北松嫩平原森林草原區(qū),是土地質(zhì)量最好的區(qū)域,本荒漠化區(qū)域總土地面積54 079.27 km2,占全省總土地面積46萬km2的11.76%。人口1000.1萬人,其中農(nóng)業(yè)人口833萬人,農(nóng)業(yè)年產(chǎn)值212.43億元,占全省農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的25.8%。
該區(qū)域位于我國東部季風區(qū),屬于溫帶亞干旱—亞濕潤氣候。是我國受夏季風影響最大的荒漠化區(qū)域,冬季低溫干燥;夏季溫和多雨;春秋兩季降水稀少,風速較大,是典型的“雨熱同期、旱風同相”現(xiàn)象。本區(qū)春季降雨量只占全年降水量的10%左右,春季升溫很快,是一年最干旱的季節(jié),最長連旱期都發(fā)生在冬季或春季,旱期長達60~90 d。大部分地區(qū)春季相對濕度只有40%~50%,在春季干旱的同時又存在很強的風動力。
本區(qū)植被群落屬大小興安嶺山地森林植被向松嫩平原草原植被過渡地帶,是幾個植物區(qū)的交界處,因此,植被類型復雜,種類繁多。由于近百年大量農(nóng)墾,原始植被遭到嚴重破壞。目前所見到的主要植被群落約40余個,分別屬于森林植被、草原化草甸植被、草原草甸植被和沼澤植被。
森林植被。樹種主要以蒙古柞、楊樹、松樹為主,郁閉度一般為0.7~0.8。林下灌木有胡枝子、平榛及少量刺莓果,蓋度30%左右。草本植物有凸脈苔草、拂子茅、大葉草藤、季頭草、輪葉河參、鈴蘭、玉竹、土三七、蚊子草等,蓋度30%~50%。
草原化草甸植被。分布著以中生雜類草為主,主要有貝加爾針茅、羊草、披堿草、洽草、苔草、裂葉蒿、細葉白頭翁、細葉胡枝子、地榆、野碗豆、野火球、蓬子菜、龍牙草、黃花菜、柴胡、蔓萎陵菜、棉團鐵線蓮等。蓋度達 90%,鮮草產(chǎn)量8 250 kg/hm2。其下為腐殖質(zhì)含量高的黑土。
草甸草原植被。主要有貝加爾針茅草原、羊草草原及堿茅、堿蒿化草甸。
沼澤植被。主要分布在扎龍、哈拉海濕地及河流兩岸常年積水的低濕地,主要植物有苔草、小葉樟,其下發(fā)育草甸沼澤土和泥炭腐殖質(zhì)沼澤土;蘆葦、香蒲沼澤植被下發(fā)育石灰性草甸沼澤土和鹽化草甸沼澤土。
荒漠化區(qū)域總面積54 079.27 km2,占全省行政區(qū)總面積的11.76%。其中,荒漠化核心區(qū)域面積14 781.76 km2,占區(qū)域總面積的27.33%,潛在荒漠化區(qū)域面積39 297.51 km2,占總面積的72.67%。
荒漠化核心發(fā)生區(qū)以風蝕荒漠化為主,風蝕荒漠化面積8 705.04 km2,占荒漠化核心發(fā)生區(qū)域總面積的58.89%。其中,輕度荒漠化面積2 800.00 km2,占此類荒漠化面積的32.17%;中度荒漠化面積1 145.77 km2,占此類荒漠化面積的13.16%;強度3 013.29 km2,占 34.61%;極強度面積1 745.98 km2,占20.06%。
潛在荒漠化區(qū)域的潛在荒漠化面積為31 320.98 km2,占該區(qū)域總面積的 79.70%。其中潛在風蝕荒漠化面積6 955.17 km2,占潛在荒漠化總面積的22.21%;潛在水蝕荒漠化面積14 246.80 km2,占 45.49%;鹽漬荒漠化面積10 119.01 km2,占地區(qū)荒漠化總面積的32.30%。
黑龍江省西部荒漠化區(qū)域處于松嫩平原之中,主要地貌有兩種,即臺地和沖積平原。臺地區(qū)的海拔一般在110~350 m,相對高度在20~40 m,地形波狀起伏,崗凹相間,水土流失明顯,沖溝發(fā)育。沖積平原區(qū)海拔一般110~150 m,地形平坦,坡降1/7000~1/10000,境內(nèi)有沙丘、鹽堿土、湖泊分布,排水不暢。
荒漠化區(qū)域的西北部是大興安嶺東坡山前沖積、洪積臺地,主要由第四系更新統(tǒng)冰積、沖積、洪積亞黏土及砂礫石夾灰白色黏土為主構(gòu)成地面物質(zhì)組成。臺面較平,海拔高度200~260 m,自西部向東南緩緩傾斜,局部形態(tài)破碎,地下水貧乏,取水困難。
荒漠化區(qū)域的東北部主要地貌形態(tài)有克、拜亞黏土覆蓋為主,現(xiàn)代溝蝕為主波狀臺地;蘭、青黃土亞黏土覆蓋傾斜臺地。
荒漠化區(qū)域的中部是嫩江沖積平原地區(qū),主要地貌形態(tài)有林甸、安達微起伏鹽堿平原區(qū),該區(qū)大地形平坦,坡降1/7000,但微地形復雜,多為相對高度在0.5~1.0 m的崗地與凹地,區(qū)內(nèi)無天然河流分布,但分布一系列湖泡、沼澤、鹽堿地。境內(nèi)有深厚的第四紀地層,地下水豐富,并有大片的草原;富裕、杜蒙鹽堿湖沼、沙丘覆蓋平原區(qū),該區(qū)包括富?!琶伞髴c市—肇源古龍以西至嫩江漫灘邊緣的廣大地區(qū),境內(nèi)沼澤廣布,富裕、杜蒙有零星沙丘分布,而在杜蒙—古龍以西嫩江漫灘區(qū),沙丘連片分布,呈沙丘、沙崗、風蝕凹地等形態(tài)出現(xiàn)(相對高度5~10 m),全區(qū)大地形平坦,海拔140~150 m左右,區(qū)內(nèi)第四紀地層較厚,有豐富的地下水;嫩江、松花江河谷泛濫平原區(qū),主要以亞砂土、砂礫卵石、表層為薄層亞黏土覆蓋,并有沙丘分布。
氣候因素是土地荒漠化形成、發(fā)展和演變的基本因素。據(jù)有關(guān)資料分析結(jié)果,近40年來,我國干旱、半干旱區(qū)及亞濕潤干旱區(qū)的部分地區(qū)降水量呈減少趨勢,另一些地區(qū)氣溫則有增高的趨勢,導致蒸發(fā)量的增大,這些都在一定程度上加速了荒漠化的形成和發(fā)展,近年來頻繁發(fā)生于“三北”地區(qū)的沙塵暴,就加劇了這些地區(qū)的荒漠化過程,導致極為嚴重的后果。
3.1.1 降水量變化趨勢分析
1)泰來縣為本區(qū)荒漠化中心地區(qū),從1984—2004年21 a降水量分析有減少趨勢。該縣1984—1993年平均年降水量為441.4 mm,1994—2004年11 a平均年降水量為355.2 mm,后11 a比前10 a平均降水量減少86.2 mm,減少19.5%。從圖3看,總的降水量除1998年水災年降水量為590.5 mm外,其余十年均分布在350 mm左右,有3 a(1997、1999、2001)不足300 mm,最少的為2001年年降水量僅為189.2 mm。
2)龍江縣歷年降水量變化情況:據(jù)龍江縣1984—2004年21 a降水資料統(tǒng)計,龍江縣近20 a降水量也有明顯減少趨勢。前十年(1984—1993年)平均降水量為532.3 mm,后11 a (1994—2004年)降水量為411.8 mm,后11 a比前10 a降水量減少120.5 mm,減少22.6%。從圖3中看出,1994年至2004年中除1998年發(fā)生嚴重水災,年降水量為680 mm以外,其余10年降水量在300~500 mm,最少的年份為2001年降水量僅為194.9 mm。在這年降水量中,7月份為111.7 mm占全年降水量57.31%,春季(3—5月)3個月只有36.0 mm占全年降水量 18%,嚴重春旱,秋季 8~10月降水量也僅為33.1 mm,占全年降水量16%又出現(xiàn)嚴重的秋吊。
3)大慶市1980年—2000年21年統(tǒng)計,前10 a(1980—1989年)年降水量平均為445.6 mm,后11 a(1990—2000年)年平均降水量為405.0 mm,后11 a比前10 a平均降水量減少40.6 mm,遞減量為9.3%。
通過上述3個市縣近20 a降水量變化情況分析,年降水量減少9.3%~22.6%,平均減少17.13%,降水量的減少,使空氣變干燥,土壤含水量降低,沙地處于疏松脆弱狀態(tài),為荒漠化發(fā)展提供了有利條件。
3.1.2 氣溫變化趨勢分析
大風與干旱是本區(qū)荒漠化潛在的自然因素,本區(qū)春季降水量只占全年降水量的10%左右。春季升溫快,是一年中最干旱的季節(jié)。本區(qū)最長連旱期多發(fā)生在冬季或春季,連旱期長達60~90 d。大部分相對濕度只有40%~50%,其中如杜蒙自治縣只有41.3%。另外,春季本區(qū)盛行西氣流,氣流越過大興安嶺產(chǎn)生“焚風效應(yīng)”,使氣溫明顯高于同緯度其它地區(qū)。泰來縣和位于哈爾濱以北的望奎縣都位于北緯46°52',海拔大致相同,但泰來縣全年平均氣溫比望奎高1.5℃。“焚風效應(yīng)”主要發(fā)生在冬季、春季和秋季。因此,從泰來縣21年氣溫變化情況可以說明氣溫有明顯增高趨勢。
龍江縣氣溫變化情況。據(jù)氣象資料統(tǒng)計1984—1993年的10 a平均氣溫為4.07℃,而1994-2004年的后11 a平均氣溫為4.89℃,后11 a比前 10年平均增溫0.815℃,提高20.0%。從圖4中看出,1994年以后各年氣溫平均值均在4.3℃以上,最高達5.58℃。11 a中有7年接近5℃或5℃以上,可見增溫趨勢比較穩(wěn)定。
1)荒漠化發(fā)展趨勢,既受自然因素影響又受人為因素的影響。通過對荒漠化典型區(qū)域的20 a連續(xù)的氣候資料進行了分析,初步得出了該區(qū)域氣候是趨于干旱方向發(fā)展的;分析近20年區(qū)段的風蝕荒漠化面積的發(fā)展趨勢是每年平均遞增109 km2,特別是近5 a擴展速度明顯加快,平均每年遞增250 km2。人口增加,過度放牧和不合理的耕種等人為因素也促使荒漠化加速發(fā)展。就治理與發(fā)展趨勢看:一小部分荒漠化土地得到了有效治理和開發(fā)利用,大部分荒漠化土地在發(fā)展和擴大。表現(xiàn)為輕度固定沙地在活化;中度、重度荒漠化土地在擴大,特別是東部農(nóng)牧交錯邊緣區(qū),如不加快總體治理,還將以超過20世紀90年代每年以100 km2。
2)根據(jù)國際荒漠化研究趨勢為“創(chuàng)建更加高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效、持續(xù)的荒漠化治理新模式的”要求,本著先治理后開發(fā)利用的原則,我們在防治上按侵蝕程度級別采取不同措施進行治理:輕度風蝕荒漠化區(qū)“應(yīng)以植物措施為主,耕作栽培措施為輔,提高地力,促進開發(fā)”;中度荒漠化區(qū)“以植物措施為主,工程措施為輔,在治理順序上先治流動,后治固定沙地,適度開發(fā)利用?!敝囟然哪瘏^(qū)“前期以工程措施為主,工程措施與植物措施密切配合,后期以林業(yè)措施為主,固定沙地,適度開發(fā)利用”。
3)在潛在水蝕荒漠化區(qū)開展以小流域水土保持綜合防治措施為主,全面治理開發(fā),重點控制侵蝕溝發(fā)展的預防水蝕荒漠化的發(fā)生。
4.4 黑龍江省西部荒漠化治理開發(fā)模式的建造改變了生態(tài)環(huán)境,取得了顯著的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。不僅經(jīng)濟效益明顯,而且生態(tài)環(huán)境發(fā)生了根本變化,土地荒漠化得到了基本控制,平均森林覆蓋率由治理前的12%增加到69.6%,年土壤風蝕強度由治理前4513.3 t/km2·a降到632.3 t/km2·a,減沙率為86%,達到并超過了國家規(guī)定風蝕強度必須控制在1 140 t/km2·a之內(nèi)的要求。治理區(qū)內(nèi)消減風速42.9%,空氣濕度提高了13.4%。同時防治區(qū)內(nèi)人們的生產(chǎn)、生活條件有了明顯改善,促進國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。
荒漠化防治開發(fā)試點已取得可喜成果,深得沙區(qū)農(nóng)民接受,目前已在西部各地推廣應(yīng)用,但利用現(xiàn)代科技進行研究、治理開發(fā)還有待進一步研究。特別是對荒漠化趨勢的預測、監(jiān)測等工作尚需加強,以便為荒漠化防治提供科學依據(jù)。
[1]王禮先,等.水土保持工程學[M].北京:中國林業(yè)出版社,2000.
[2]孫保平,丁國棟,等,荒漠化防治工程學[M].北京:中國林業(yè)出版社出版,2000.
[3]王濤,朱霞達.我國沙漠化研究的若干問題[J].中國沙漠,2003,23(3).
[4]劉寶元等,東北黑土區(qū)農(nóng)地水土流失現(xiàn)狀與綜合治理對策,中國水土保持科學,2008,6(1):1-8;
[5]李寶林.松嫩沙地沙漠化氣候因素的分析及沙地未來發(fā)展趨勢[J].東北師大學報:自然科學版,1994(2):94-100.
[6]武斌,陳棣.松嫩平原西部風沙化土地治理開發(fā)技術(shù)研究[R].賓縣:黑龍江省水土保持科學研究所,1996.
[7]郭世武.嫩江沙地土壤風蝕與土地沙漠化的基本特征[J].中國沙漠,1990,10(04):52-64.