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从长江洪水看土壤环境保护的重要影响

点击次数:974 发布时间:2016-07-13

土壤是一种有限的资源和整体的地理环境的一个组成要素,对人类的生存和发展乃至地球上多种生命形式的生息繁衍至关重要。土壤是矿物质、有机化合物和生命物质的复杂混合物。

它直接或间接地作用于人类的生产和生活活动,并引起生态环境的变化,而变化了的生态环境反过来又影响着土壤及人类的生产和生活。1998年长江流域发生的特大洪水就是土壤侵蚀、水土流失制约洪涝灾害的鲜活例证。

长江是我国*大河,流域面积占全国土地的1/5,耕地面积的1/4;人口占全国总人口的l/3;工农业产值占全国总量的40%以上;可供开发的水能资源占全国的40%,在我国经济建设中具有举足轻重的地位。

长江流域是一个巨大的复杂的生态经济系统。但由于处在东亚副热带季风气候区,降水量丰沛而变率大,常发生旱涝灾害,给人民生命财产安全和社会经济发展带来了严重的威胁。

据记载,长江流域从汉代到清末的2000年间,曾出现大旱113次,发生洪水灾害200多次,平均18年一次大旱,10年一次洪水灾害。本世纪以来出现大旱6次,洪水灾害10次,平均17年一次大旱,10年一次大洪水,其中1931年、1954年、1998年为全流域性特大洪水。

据近40年农田受灾面积分析,从50年代到80年代,旱灾和洪涝灾害都呈上升趋势,特别是80年代以后增加明显,如以50年代受旱面积为100,则80年代为277。洪涝灾害70年代、80年代比50年代分别增加了0.12、2.09倍。

1998年长江流域发生了1954年以来的特大洪水,造成这一灾害的原因是气候异常,普降暴雨,但是洪水位长期居高不下,造成严重损失,也与生态环境遭到严重破坏有关。

1、土壤的保水功能不能忽视

土壤是发育在地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质。它在生态系统中的主要作用是为植物提供物理支承、水分、养分,甚至空气。由于土壤的多孔性,它既能容纳水分,又具有贮水能力。

土壤贮水能力的大小决定于一系列因素。其中以植被为重要,因为森林下有深厚的地被物,草地有草毡层,表土有良好保水性和透水性的有机质层。所以有植物被覆下的土壤能起阻留降水和调节径流的作用。

据研究,有林地所阻留的降水约为年降水量的30%,同时可将5%~30%的地表径流转化为壤中水或地下水。草地的蓄水量介于林地与无林地(裸地)之间。冷杉林内表层土壤的大持水量达80~90mm,一般10mm以下的降水能全部被林下的地被层吸收。

据观测,在等雨量条件下,植被覆盖度为95%的农地径流系数为0.23,而覆盖度为15%的农地径流系数为0.59。通常发育良好的森林(具有林、灌、草、枯枝落叶层)水土流失量仅为农地的0.1%,甚至更低。

按1hm2计算,在森林土壤中,30cm厚的地被层和表土层的田间持水量为1000~1500t,100hm2森林土壤的蓄水能力相当于一个蓄水量为10万~15万m3的水库。

可见土壤吸水和贮水功能主要靠地被层和土壤有机质层,而水土流失的过程,首先是从植被破坏,地被层变薄或消失开始的,接着便引起表土冲刷,土层变薄,土壤物理性质变坏,从而导致土壤贮水量减少,地表径流增加,加剧了水土流失。

同时植被也迅速演替为草灌群落。同森林群落相比,草灌群落的结构和种类成分大为简化,生态系统自我调节能力下降,重要的是植物赖以生存的土壤条件恶化,从而生产力衰减。

由于表土被侵蚀掉,紧实瘠瘦的心底土层层位相对上升或直接外露,如果没有外部能量和物质的投入,仅靠自然条件本身恢复植被则比较缓慢。

若植被再遭连续砍伐,便演替为草丛或寸草不生的光板地或石质山坡,完全丧失农林业利用价值。“皮之不存,毛将焉附”,林下地被层和土壤有机质层的丧失意味着大量蓄水库的消失。一旦洪水来临,本来可以成为“中流砥柱”的森林土壤却因遭摧残而自顾不暇了。2、治水同时应治土、护土

土壤是地球表面的一圈脆弱的薄层。土壤的生成很缓慢,一般可能2万年才形成1m土层。土壤具有位置和数量的固定性,也无法从外地进口。因此,可认为土壤是的资源,必须倍加珍惜。

土壤和水的关系至为密切。早在春秋战国前期,我们的祖先就认识和掌握了水、土之间的辨证关系。

据《吴越春秋?吴大伯传》记载,唐尧时代,有9年水灾,洪水泛滥,人民迁到山区居住。这时,唐尧聘请农学家教人民在山区区种(即穴种、窝种),以起到保水、保土、保肥的作用。

《汉书˙食货志》说,夏代禹受舜命,治水13年,平治水土,将全国土壤进行分类,因地制宜进行耕作,开渠进行排水和灌溉。这种治水与治土结合起来的思想至今还有积极的指导意义。

1998年我国南北遭受了特大洪水,从另方面警示我们:治水同时要治土。治水与治土结合,才有利于水利建没成果的巩固。

*,1998年长江汛情次于1954年,一些河段的洪水量比50年代减少104m3/s,然而洪水位却比1954年高出几十厘米或一二米。这种现象与流域内森林过度采伐,植被破坏,水土流失,河流泥沙量增加有直接关系。

目前长江河床正以每年1cm的速度抬高,长江也有成为“悬河”的危险,荆江汛期洪水位高出两岸地面8m以上就是事实。

由于河湖淤积,湖底河床抬高,水体容量减少,调蓄洪峰能力衰减,行洪不畅,即使水量不大也会形成较高的水位,出现“小雨量,高水位,大水灾”的局面。

吸取古今治理江河水患中正反两方面的经验教训。我们提出灾后治水不忘治土、护土,是在加强水利建设,提高防范洪涝灾害能力的同时,要更加注意土地的合理利用和优化配置,把投资重点放在土地综合治理上。

3、治土和护土的主要途径

3.1 调整土地利用结构,陡坡地退耕还林、还草,恢复植被

长江上游地区突出的问题是森林过度采伐,使土壤侵蚀和水土流失面积与强度增大。森林覆盖率由建国初期的30%~40%,下降到现在的10%,水土流失面积达35.2万km2,土壤年总侵蚀量由以往的13亿t,增加到目前的15.6亿t,占全流域总侵蚀量(24亿t)的一半以上,相当于每年36万hm2耕地丧失了肥沃的耕作层。

林业部决定从1998年9月1日起禁止在上游地区砍伐天然林木,封山种树,到2000年把25度以上陡坡耕地退耕还林,这无疑是正确的。

为了实现把长江上游的防护林建设好的目标,一方面要注意科学地造林绿化。首先必须对林种布局做出宏观规划,避免盲目性和投资的浪费。其次,要讲究造林方式,禁止炼山全垦造林,提倡条带化造林,以防止水、土、肥流失和空气污染。第三,要强调针、阔叶树种混交,乔、灌、草结合的人工多层植被,并根据坡度和土层厚薄进行树种选择和搭配。

另方面,陡坡退耕还林是个难题,因为一些贫困山区,几乎所有坡耕地都超过25度。为了解决群众赖以生存的口粮,建议先发展复合农林业,逐步做到退耕还林。

3.2 以小流域为单位,改坡耕地为梯田,建立水土保持生态农业工程体系

长江流域的坡耕地集中分布在上、中游广大山丘区,尤其是上游地区。这些农地水土流失剧烈,据对典型地区的调查,耕地的年侵蚀量占该区年土壤侵蚀总量的60%,严重制约了水库寿命和土地生产力的提高。

但在川东地区,从1991年起贯彻水土保持法提出的“预防为主,全面规划;综合治理,因地制宜;加强管理,注重效益”的方针,实施以小流域为单位,坚持以坡耕地改造兴建基本农田为突破口,已取得初步成效。

据多点调查,其做法可归纳为:

(1)因地制宜,量力而行。缓坡地区,可实行粮草等高分带耕作,变长坡为短坡,以减缓径流;种植柑桔的坡地,可以开濠沟、大窝穴种植;

(2)根据地形特点,改坡耕地为梯田。首要条件是做好地块规划,确定地块高度,顶宽及边坡坡度。

(3)整治坡面水系,变害为利。为避免雨后坡面水乱流,造成地坎垮塌,在修梯田时一定要与整治坡面水系统一规划,同步进行。(4)加速培肥地力及使用配套高产技术。要多施用有机肥,适当增加间套种绿肥,或采用丰产沟和聚土垄沟法结合增施有机肥。

(5)狠抓改后利用,提高复种指数。梯田土层增厚,质地改善,保水保肥力增强。再辅以推广良种、规范化栽培、配方施肥、病虫害防治等,不仅可扩大小春种植面积,而且可实行水旱轮作。

3.3因地制宜,推广复合农林业,发展多种经营

长江流域丘陵山地占土地总面积的85%,其特点是地面起伏,坡地多、土层薄。坡地利用,一要保存和培肥土壤,二要防止土壤侵蚀。除修梯田外,的方法是发展复合农林业,因为它能抗蚀并使雨水充分入渗和大量保留在土中。

复合农林业的主要特点是在一个经营单位内配置不同土地利用,如亚热带地区的果-茶-农生态模式,利用它们生物学特性的不同,构成立体种植。

同时根系分布深浅不同,可充分吸收利用土壤的养分、水分。枯枝落叶可增加土壤有机质的积累,改善富铁铝土壤的生态环境,也有利于幼林、幼果间套农作物(花生、旱粮、绿肥、瓜、果等)提高土壤覆盖率,达到保土、保水的目的。

3.4 重建家园和改造低湖田要与治理江、河、湖水患结合起来

长江中、下游地区是全流域洪涝灾害集中、严重、频繁的地区,出于地面高程普遍低于洪水位数米至十几米,全靠3600余km的长江干堤和30000余km的支堤保护,每届大汛来临,防御洪涝形势十分严峻。

灾后应坚持高起点,重新进行土地利用总体规划,把新城镇建设与旧城改造结合起来,把低湖田综合治理和生态环境建设与治理江、河、湖水患结合起来,对不利蓄洪、滞洪和行洪的农田退耕还湖,严格控制城镇、分洪区建设和人口规模,合理布局,节约用地,制订出一个经济、社会和环境效益相统一的综合治理开发规划, 早日把生产恢复和发展搞上去。

3.5 防止水田土壤“隐性侵蚀”

土壤侵蚀有3种类型。一是渐发性侵蚀,如片蚀、沟蚀。二是突发性侵蚀,如重力侵蚀。三是看不见且不易被人觉察的“隐性”侵蚀。

前两者主要分布在坡耕地及山坡、谷坡,后者则发生于水田。据调查,不仅是坡地,甚至平原的水田,由于串灌或带水耕耙,把大量粘粒带入江河之中。

在山地丘陵区,每单位面积的田块流出的过田水,每年带走的粘粒可占其耕层土体总量的0.4%;在平原地区,土壤侵蚀也常发生,以苏州市为例,河道年总淤泥量可达1.27亿m3。

长江流域是我国水田集中、面积大的地区,长此以往将使河湖淤塞,并带来严重后果,对此我们不能不加注意和防范。

长江流域是一个巨大、复杂的生态经济系统。出于处在东亚副热带季风气候区,降水量年际变化大,年内分配不均,地区分布不匀,造成洪涝灾害频繁,加上农林业生产既是经济再生产,又是自然再生产的过程,对自然条件依赖性强,生产周期长,投资回收慢的特点,这就决定了治水、治土任务的长期性和艰巨性;

吸取以往的经验教训,治水不能忘记治土和护土,应在灾后加强水利建没的同时,强调因地制宜合理的利用土地,优化资源配置;

治土和护土要从整个流域大系统着眼,统一规划,在上游地区退耕还林还草,改坡耕地为梯田,发展复合农林业。中、下游地区,抓住机遇,高起点进行灾后重建,退耕还湖,综合治理低湖田和防止水田“隐蚀”,把防洪减灾落到实处,防患于未然。

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