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退化的土地如何做生態修復?
時間:2020-08-10  編輯:

退化的土地如何做生態修復?

 

退化土地生態修復的工程措施

 

不同區域和不同類型的土地退化,需要因地制宜采取有針對性的生態修復工程措施。世界各國都對退化土地的生態修復積累了不少成功的經驗和案例,也不乏有深度的專著問世。本部分針對土地退化分布最為廣泛的水土流失、土地沙漠化、土地次生鹽漬化和耕地貧瘠化,進行一般意義上的闡述。

 

 

(一)水土流失和土地沙漠化的生態修復

水土流失是指地球陸地表面由水力、重力和風力等外引力引起的水土資源和土地生產力的破壞和損失。而土地沙漠化是指在干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區由于氣候變化和人類活動等因素作用所產生的一種由風沙活動為主要標志的土地退化過程。兩種土地退化類型的成因和演化機理都有一定差別,但對于生態修復的工程措施而言,有眾多相似之處,主要有:①工程技術。主要是通過修筑人工建筑物、改造立地條件來防治水土流失、沙漠化、荒漠化和石漠化等引起的土地退化,包括治坡工程技術、治溝工程技術、小型水利工程技術、溝頭防護工程技術、谷坊壩工程技術、各種攔沙壩和淤地壩工程技術、溝道護岸工程技術、修筑梯田工程技術等。②生態技術。指保護和營造植被生態的技術,通過植被冠層和根系對地表的屏障來蓄水、減流和保土、改土、圍土的技術。主要種類有封育、種樹、種草、針闊混交、喬灌草混交、營造水源林和防護林、建自然保護區、建防護林帶等。③農藝技術。指通過改進耕作方法和技術來防治坡耕地流失的技術。其種類主要有調整種植結構和類型,改良土壤,推廣免耕法、間作套種、等高耕作、壟作、耕地覆蓋等。④材料技術。根據水土流失和土地沙漠化對土地中原有團粒結構的破壞,通過施用綠色材料增加土壤中有機質和黏性硅酸鹽成分,從而增加土壤中這些成分在量和質方面的缺失,是水土流失和土地沙漠化生態修復的重要措施。研究表明,土墑生態修復材料含補充土壤團粒結構基質———經特殊工藝處理的具有固水、固肥、硅酸膠結特性的硅酸鹽復合成分,可從本質上改善土壤的物理特性。以農副產品秸稈料為主,配備安全的微生物菌劑和已預制好的土墑修復材料及植物生長需要的營養元素,制成不同大小的“種植繩”與植物種子一起播種,修復土墑條件,達到生態修復土地退化的目標(胡慧慧等,2011)。

 

 

(二)土地次生鹽漬化的生態修復

土地次生鹽漬化,通常指在自然積鹽的背景下,由于人為灌溉措施不當造成的土壤鹽漬化過程。土地次生鹽漬化是一個世界性問題。據聯合國糧農組織、教科文組織的不完全統計,全世界鹽漬土面積近10億公頃,每年還有約12萬公頃土地發生次生鹽漬化(趙其國,2001)。我國土地次生鹽漬化主要分布在黃淮海平原、東北平原西部、黃河河套地區、西北內陸地區,以及東部沿海部分地區,有數據表明1958~1978年全國有660萬公頃耕地退化為次生鹽漬土(葉篤正等,1992)。土地次生鹽漬化生態修復的工程技術措施,主要包括:①調整土地利用結構。要在生態經濟學原理指導下,通過種植農作物、植樹造林、建設綠色生態屏障、種植耐鹽和鹽生植被、種植綠肥牧草,擴大地表植被覆蓋,發揮生物治理鹽堿的生態效應。②水利改良措施。主要是采用灌溉淋洗(以水控鹽)、排水攜鹽(帶走鹽分)兩方面措施來調控區域水鹽運動,通過井渠結合、深溝與淺溝、溝洫條(臺)田、暗管排水與揚水站排水、深溝河網等井、溝、渠配套模式,修復次生鹽漬化。③農業耕作改良措施。主要是采取平整土地、深翻改土、耕作保苗、土壤培肥等農業耕作措施,減少地面蒸發,調節控制土壤水鹽動態,使之向有利于土壤脫鹽的方向發展。④改良劑施用措施。在修復次生鹽漬化土地過程中,發生次生堿化土地的修復難度是最大的。由于堿性土壤中含有大量的蘇打及交換性Na+,致使土壤堿性強、土粒分散、物理性質惡化、作物難以正常生長。修復這類土地,除了消除土壤中多余的鹽分措施外,主要還應消除土壤膠體上過多的交換性Na+和降低堿性。為此,在水利及農業措施實行的同時,很有必要從化學的角度加以改良修復。通?;瘜W改良主要是施用一些改良劑,通過離子交換及化學作用,降低土壤交換性Na+的飽和度和土壤堿性。改良堿化土壤的化學改良劑一般有3類:第一類是含鈣物質,如石膏、磷石膏、亞硫酸鈣、石灰等,它們多以鈣代換Na+為改良機理;第二類是酸性物質,如硫酸、硫酸亞鐵、黑礬等,它們則是以酸中和堿為改良機理;第三類是有機質類,是通過改善結構,促進淋洗,抑制鈉吸附和培肥等起到改良作用的(張鳳榮等,2006)??傮w上看,土地次生鹽漬化區別于土地“鹽漬化”在于次生鹽漬土的形成是人類經濟活動的結果,而不是原生的自然地質作用的結果。因地制宜地采用井灌井排、排灌結合、井渠結合、控制灌溉定額,降低地下水水位是次生鹽漬土生態修復的有效措施。

 

 

(三)耕地地力貧瘠化的生態修復

重點是加強秸稈還田、增施有機肥、種植綠肥和深松整地,同時加強農田基礎設施建設,改善灌溉和排水條件,促進旱澇保收。耕地地力貧瘠化生態修復工程最主要的關鍵技術是:①優化農業生態結構。從景觀生態學的角度出發,充分利用當地光、熱、水、土資源,優化農業生產的空間布局,建立諸如“頂林、腰果、谷農、塘漁”的利用模式,發展利用農林系統,在提高土壤養分含量的同時增加農民的經濟收入。②增施有機肥。有機肥經微生物分解合成腐殖質,改善耕地的透水性、蓄水性、通氣性和耕性。新鮮秸稈直接還田,要比將秸稈制作成堆肥后再施入,形成的水穩性土壤團粒結構要高96.4%;新鮮苜蓿還田比施入堆制苜蓿的土壤的團粒結構要高76.1%。③改良土壤壓實。由于長期的耕作,在機械的壓力下土壤變得越來越緊實,造成土壤結構的破壞。一個由履帶式拖拉機帶動旁裝收割機進行收獲作業造成土壤壓實的典型例子表明,經收獲作用壓實后,土壤滲透速率由原來無人車來往區的7.874厘米/時降至2.032厘米/時,滲入水減少74%;厚度15.24厘米的表層土壤的氣相部分減少,即土壤容重增大;壓實影響達50.80厘米深,主要表現在土壤孔隙大小分布上,即小孔隙數目增加,而通氣孔隙減少。應在不翻轉土層的情況下,用深松機具對犁底和心土層進行深松,調整耕層以下的土壤構造,創造適宜的土壤緊實度。通??稍诜麑嵤┑?4~20厘米的基礎上,再用深松犁深松到35~40厘米。④客土改良。為了改良土壤的物理和化學性質,可以通過客土改良工程,如客土摻砂,使用粉煤灰和磚瓦窯的爐灰,剝離表土的再利用等,提高耕地的地力。

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