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坡耕地带来的危害及防控技术有哪些(坡耕地的缺点)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚坡耕地带来的危害及防控技术的相关问题?那么关于坡耕地带来的危害及防控技术有哪些的答案我来给大家详细解答下。

坡耕地带来的危害及防控技术有哪些(坡耕地的缺点)

坡耕地带来的危害及防控技术

1 坡耕地带来的危害

1.1 养分流失

东北地区目前有大部分耕地为坡耕地,整个黑土区黑土面积的 97%以上为小于 6°的坡地,东北地区有接近 7 万km2 的坡耕地,但是坡耕地是水土流失的主要原因,其产生的水土流失可以达到整个黑土地区的所有流失面积的 46%,水土流失直接带来的危害就是侵蚀土壤,土壤有机质降低,肥力下降,东北地区因为土壤侵蚀而造成的粮食年产量降低 720多万吨 。

1.2 侵蚀沟数量以及发育变化

沟壑增多,东北地黑土地区有侵蚀沟 25 万余条,侵蚀沟的沟体会越来越深、越来越大,会形成侵蚀沟群体,但是随着侵蚀沟不断地发育,导致侵蚀沟切割了大量的耕地,充实了表层土壤,许多耕地被迫放弃了农田而荒废,大量的土地资源被浪费。切沟通常由浅沟发展而来,切沟的形成一般存在突然性和偶然性,容易被忽略在土地的整治过程中,一旦形成了切沟,在连续的集流情况下,上溯侵蚀和下切侵蚀的现象就会不断发生,导致沟的两岸扩张,毛支沟也可能会出现,大面积的耕地就会因为这样被分割成一块块小耕地,土地资源就会大量流失,给农业生产和田间机械作业环境带来很多负面影响,直接导致增加生产成本,产量降低,农田荒置等一系列恶果。例如:由于侵蚀沟沟头的向前扩张、侵蚀沟向两边的扩张,导致吉林省榆树市刘家乡村民被迫不断搬家。该乡的合心村耕地被侵蚀沟切割的仅有 110 多 hm2 ,并且被分成了 11块大大小小的不同区域,村民想要干农活还要自己带足干粮跨过多个侵蚀沟 [2] 。现今吉林省榆树市刘家镇松花江沿岸的 15km 范围内就已经形成了 306条侵蚀沟,到现在为止被侵蚀沟吞噬的耕地大约 48.3万 hm2。

1.3 土壤结构恶化

土壤结构恶化,板结严重。在黑土被开垦的 300 多年里,水土流失这一现象越来越严重,随着具有物理性的粘粒增多,黑土耕层的轻黏土是由重壤土变成的,直接导致土壤蓄水能力大打折扣。黑龙江省农科院发出的观测报告可已看出,以开垦 40 年和 5 年的黑土耕地做对比,在表层土中,表面 0~25cm土层中,土壤水稳团粒结构破坏率增加 14.26% ~19.95%,沙粒增加 1.7%,土壤容重增加 0.232g/cm3 ,总孔隙度降低 8.9%,田间持水量下降 4.5%~6.9%。吉林省位于中纬度欧亚大陆的东侧,属于温带大陆性季风气候。由于吉林省的大陆季风气候以及近年来全球变暖的影响,致使吉林省春季风大但是少雨,主要降水都集中在夏季,导致易发生渍涝灾害,给吉林省的农业发展带来诸多的困难和难题。吉林省耕地土壤的耕层部分普遍为黑土,黄黏土为耕层以下的部分,天然降水的下渗直接受其影响,带来的问题为耕作层的蓄水量大大增加,在雨季会出现比较严重耕层渍涝现象。土壤水分由于渍涝灾害大量续存,出现土壤环境恶化,土壤含氧量不足,氧化还原反应受到影响,造成土壤渍、湿、枯、烂、锈、毒等 。

1.4 生态恶化

生态环境恶化,黑土区更容易也更加频繁的发生气候异常,自然灾害的种类随之变多,发生的周期也随之变短,这是因为严重的水土流失,不仅损害了生态环境,也将黑土区变成了“气候脆弱区”,旱灾、涝灾、风灾成了其中频度最大,范围最广的自然灾害,其次是低温冷害和冰雹。以拜泉县为例,1949年以来,平均每三年一次的旱灾,平均每两年一次的涝灾,平均每五年一次的秋季早霜,直接造成农业明显歉收。而且受灾面积逐年扩大,从 1949 年以来到 20 世纪 70~80 年代30年间增加数多倍。

2 防控技术

工程措施、生物措施以及耕作措施是我国目前防治水土流失的三大主要措施,控制水土流失的完整技术体系就是由这几大措施构成的,其中植被措施是生物措施中最有效的 。

2.1 工程措施

坡耕地的坡面防控工程主要包括水平阶、截流沟、鱼鳞坑、水平沟以及梯田等,主要原理是通过改变微地形,就地储存雨水,增加土壤水分以供给作物或植被生长,防止坡面水土流失,同时,未完全被阻拦存蓄的地表径流可引入小型蓄水工程,从而被再利用。从目前的研究报道中发现,研究梯田技术的明显多于坡面造林整地工程。不同学者通过在不同地点进行梯田试验结果表明,梯田相对于坡耕地来说拥有更强的保水效果,可以显著提高土壤含水量、土层贮水量;降低地表径流,改善土壤入渗性能,土壤抗蚀性能力增强 [5] 。把不同坡度的坡耕地改造成为梯田,可以大幅度的降低水土的流失。在实际生活中,我国的东北地区,已经将暗管、明沟、鼠道等工程措施应用到了平常的农业生产之中了,它可以应用于坡耕地的水土保持,因为可以加强入渗,减少地表径流,从而减少土壤侵蚀对坡耕地的影响。然而,关于相关方法的实践应用成果研究很少,特别是工程措施对于水土保持的作用未见相关研讨报道。

2.2 耕作措施

经过耕作措施防治水土流失的方法分为两大类:一是改变地面微地形和增加表面粗糙度的耕作措施,降雨下渗可以通过这一方法增加,缩短了原坡耕地坡长,地表径流被阻截,水土流失可以得到控制。这一办法的主要措施包含等高种植、水平沟种植、沟垄种植、横坡种植、垄作区田等;二是基于增加的地面覆盖和改善的土壤的耕地措施,如秸秆还田、少耕免耕、深松耕法、间混套复种和草田轮作等。根据多年的耕地经验以及文献总结,在治理坡耕地方面,主要采取如下措施:当坡耕地的坡度在 15°以上时,坡耕地主要采取的治理措施是退耕还林;在 8°~15°时,坡耕地修成水平梯田:在 5°~8°时,坡耕地中种植穿地埂植物带;在 5°以下时,将顺坡垄改为横坡垄。一些学者在以前的研讨中提出了主要采取等高垄作,水平沟埂植物带和垄作区田间措施。在耕作措施中采取了改善土壤理化性质和土壤结构的方法,如减少耕作,旋耕和增加土壤有机质,并且建立了实验基地,通过在实验基地实验的结果可以总结出,黑土坡耕地的水土保持策略为等高垄作、水平沟植物带、地埂等综合配合措施,但此种方法也应该因地制宜,使坡耕地达到存住天上的雨水,保留住土壤中的水,栏蓄水土,极大地减少水土流失,达到提高土地肥力的效果,提高产能产量,此种方法可以应用到实际的生产生活中 。崔明 认为秸秆直接还田,不仅可以有效利用当前农村剩余的秸秆,避免秸秆焚烧造成的环境污染,还可以在一定程度上补充黑土有机质,改善土壤环境。

2.3 生物措施

在生物防治的过程中,主要是通过增加土地植被量,增加植被覆盖率,利用植被来阻挡径流,通过这种方法,可以固定土壤,防止水土流失。如在小流域中,建立乔、灌、草相结合的生态经济型防护林体系,是完成流域可持续治理与开发的根本措施其防护林体系主要包括分水岭防护林、护坡林、护埂林地埂造林、侵蚀沟道防护林等。赵爱军等通过把植物活篱笆种植在三峡库区紫色土坡耕地为依据,关于如何在坡耕地上安排植物活篱笆种植和生长情况以及初步效益的研究。结果表明,坡耕地的土壤流失可以被植物篱有效地防治,不但可以提高土壤肥力,地表的植被也会相应增加,田间小气候得到改变,而且在投资施工和操作方面都会带来很多便利。多位学者通过常年的实验研究发现,在相同的种植条件下侧柏的水土保持功能优于荆条灌丛,在降水量很小、土地相对贫瘠的情况下,灌木林和乔木林都可以拥有很好的水源涵养作用,在相同地区乔 - 灌 - 草三层结构的水土保持效益要高于双层和单层的效果。

温馨提示:通过以上关于坡耕地带来的危害及防控技术内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。