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土地治理的类型

时间:2022-11-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:荒漠化是当前世界上一个值得注意的土地治理问题。从总的来看,荒漠化主要可分为植被退化、风蚀、水蚀和土壤盐渍化。沙漠化土地治理的依据是将不合理的人为因素消除,沙漠化土地本身具有自我恢复和逆转功能。在半干旱地带内,农牧交错区沙漠化土地的防治要从合理划分农牧用地着手,调整土地利用结构,集约经营水土条件较好的耕地,压缩质量差的耕地,扩大林草比重,促进农牧结合。

7.1.2 土地治理的类型

土地治理是在一定地域上进行的,一般土地治理类型主要有以下几种。

7.1.2.1 水土流失土地的治理

1.水土流失的概念和主要类型

水土流失的定义不一,一般解释为地表土壤或岩石在人为因素和自然因素的共同作用下,以雨滴和地表径流为营力而发生的剥离、搬运和堆积。从这一定义可以看出,水土流失包括以下三层意思:①侵蚀中动力或外劳力,即水土流失是一种加速侵蚀过程,水是直接动力,属于土壤侵蚀中的水蚀范畴,水营力之所以能直接导致加速侵蚀的形成,是因为有自然因素和人为因素的共同作用,特别是人类活动破坏、减弱和限制水营力作用的生态环境稳定功能;②侵蚀对象,即水蚀对象为地表物质(土壤和岩石),地表物质的理化性质也决定了外营力性质,如灰岩地质侵蚀外营力形式为溶式;③侵蚀过程,即包括侵蚀物质的剥离、搬运和堆积这一完整过程。水土流失类型划分方法较多,归纳起来如表7-1所示。

表7-1 水土流失分类体系表

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2.水土保持原理与措施

从上述水土流失定义可以看出,要保持水土,就要消除侵蚀营力,切断侵蚀营力与地表物质之间的联系,从而实现地表物质的相对稳定,其原理就是要把保水与保土结合起来。保水是指尽量减轻雨滴击溅作用,截留或减小地表径流,只有使水的作用减少到最低限度,保土才有可能,保住了水也就保住了土;保土是流失治理的目的所在,只有保住了土,保水措施才可顺利实施。为了避免边治理边破坏的现象,还必须把消除继续加剧流失的人为因素放在首要位置。

水土保持的技术措施主要有工程措施、植物措施、耕作措施。

1)工程措施

工程措施是指通过修筑人工建筑物、改造立地条件的方法来防治水土流失的措施。其原理是对原地表径流进行再分配,即尽量拦蓄地表径流,以尽量减少对地表的冲刷作用为原则,尽快排走超过拦蓄能力的地表径流,以达到阻止土体分离和移动的目的。工程措施的种类按其所在地貌部位和规模分为治坡工程、治沟工程和小型水利工程。治坡工程是工程措施的主体部分,主要有鱼鳞坑、水平竹节沟、水平沟、反坡台地、梯田等;治沟工程主要有谷坊坝、拦沙坝等;小型水利工程主要有滚水坝、山塘、小水库等。

2)植物措施

植物措施是指用保护和营造植被的方法,通过植被冠层和根系对地表的屏障来消减、蓄水、减流和保土、改土、围土的措施。主要种类有封育、种树、种草、针阔混交、乔灌草混交、营造水源林和防护林、建设自然保护区等。由于水土保护的目的是要根治水土流失并最终实现流失地区的生态稳定,因而植物措施是最重要的和最根本的措施。因泥沙的逐渐淤积,工程措施的作用越来越小,而植物措施的作用则随时间推移而愈来愈强。

3)耕作措施

耕作措施是指通过改进耕作方法和技术来防治坡耕地流失的措施。其种类主要有调整种植结构和类型,改良土壤,推广免耕法、间作套种、等高耕作、垄作、耕地覆盖等。

7.1.2.2 荒漠化土地的治理

1.荒漠化的概念与分类

荒漠化是当前世界上一个值得注意的土地治理问题。1994年《联合国防治荒漠化公约》给荒漠化下的定义是“在包括气候变化和人类活动的多种因素作用下,干旱、半干旱和干性半湿润地区的土地退化”。该定义阐述的概念清晰,明确了荒漠化发生的原因、产生的背景条件和分布范围,指出了荒漠化的本质特征,所以得到了国际社会的认同和采纳。

根据联合国粮农组织和环境规划署的划分,荒漠化表现形式有七类:植被退化、水蚀、风蚀、土壤盐渍化、有机质含量降低、土壤变紧实和土壤表面形成结壳、土壤中有害于动植物的物质聚集。

我国通常把荒漠化定义为在干旱、半干旱和部分半湿润地区的脆弱生态条件下,由于人的活动不当,破坏了原有的生态平衡,使得原非荒漠地区出现了以风沙活动为主要特征的、类似荒漠环境的过程,所影响的土地称为荒漠化土地。

这一概念包括以下主要内容:第一,在时间上发生在人类历史时期,不是遗留产物,在空间上主要分布在干旱、半干旱和部分半湿润地区,这里生态环境本来就比较脆弱;第二,在成因上是由于人为过度的经济活动,因而存在着逆转和自我恢复的可能性,不属于自然变迁范畴;第三,风是荒漠化的直接动力,缺乏任何保护的干燥沙土在风力作用下发生起动、转移、堆积过程;第四,类似荒漠景观,即表现为风沙地形占较大比重、地表沙粒粗化、植被稀疏、地力下降幅度相当大等。荒漠化的表现形式大致可以分为植被的荒漠化、草场退化、土壤干旱化、旱作农地生产力的衰退、土地的水渍和盐渍化、水土流失和沙质荒漠化(即沙漠化)。而沙质荒漠化又包括历史时期的沙丘前移入侵,固定和半固定沙丘活化,干旱、半干旱地区以外地表具有风沙活动的并形成风沙地貌景观的过程(主要出现在沙质古河床、泛淤决口扇和海滨地等地段),原非沙漠地出现类似沙漠景观的自然环境退化。从总的来看,荒漠化主要可分为植被退化、风蚀、水蚀和土壤盐渍化。

2.荒漠化土地的治理

为了防止荒漠化的蔓延与治理荒漠化土地,必须减轻沙漠化土地的压力,根据沙漠化土地生态系统的功能,协调与人类的关系。坚持治理、开发、利用并重的方针,在治沙、防沙的同时,合理开发利用沙地资源,实行沙、田、林、草、水、路综合治理。沙漠化土地治理的依据是将不合理的人为因素消除,沙漠化土地本身具有自我恢复和逆转功能。但由于这些地区自然条件较差,如果没有人为帮助,这种恢复和逆转的速度就相当慢。沙漠化过程实际上是风与沙相互作用的过程,从大范围来看,风本身是难以控制的,只能通过一定措施在局部范围内减少风力,因此沙漠化土地治理的重点是护土围沙。沙漠化治理必须在保护自然环境的前提下,与合理利用和开发本地区资源结合起来,必须首先停止过垦过牧等继续加剧沙漠化过程的人为不合理干扰活动。沙漠化土地治理措施可分为工程措施、植物措施、农牧生产措施。

1)工程措施

工程措施主要是在干旱地区沙漠化土地上设置工程沙障,以固定流动沙丘。由于生态条件较差,在沙漠化治理中,工程措施必须与其他措施相配套。

2)植物措施

植物措施是沙漠化土地治理的关键措施,主要包括封沙育草育灌、种灌种草、飞播、建造防护林带(网)、建设人工草场等。

3)农牧生产措施

农牧生产措施包括控制载畜量、控制农垦面积、合理配置作物牧草、扩大农牧比重、合理开发地下水等。

由于沙漠化土地跨干旱、半干旱和部分半潮湿地带,加上各地社会经济条件不一样,因而上述技术措施在实际操作中无疑会出现不同的组合或侧重,必须因地制宜、因时制宜、突出重点。

在半干旱地带内,农牧交错区沙漠化土地的防治要从合理划分农牧用地着手,调整土地利用结构,集约经营水土条件较好的耕地,压缩质量差的耕地,扩大林草比重,促进农牧结合。对已沙漠化的土地要采取乔灌草结合、封育等综合治理措施。草原牧区沙漠化土地防治首先应从合理确定载畜量,以草定畜入手;其次要建立轮牧制度,轮牧轮封。对已沙漠化的土地要减轻放牧强度或实施天然封育,使草地得以休养生息,促进天然植被恢复。有条件的地区可进行人工补播牧草和灌木。

在干旱荒漠地区,沙漠化土地防治要与水资源利用结合,以绿洲为中心建立绿洲内部护田林网,绿洲乔灌结合的防沙林带和绿洲外围沙丘固定设施(机械沙障与障内栽植固沙植物)相结合的完整的防沙体系。

在半湿润地区,沙漠化土地的治理主要应采取平整沙地、营造护田林网和建设水利设施等措施。

7.1.2.3 盐碱化土地的治理

土地的盐化和碱化过程有密切联系,又有质的差别,盐化是指可溶盐类在土壤表层及土体中的积累;碱化通常是指土壤胶体表面吸附一定数量的钠离子,随着钠离子水解而导致土壤理化性质的恶化。

1.盐碱化土地的类型

盐碱化土地包括盐土、盐化土、碱土、碱化土四种类型。从形成和改良条件划分,大致可区分为干旱半干旱地区盐碱化土地、半干旱半湿润地区盐碱化土地、滨海盐碱化土地。干旱半干旱地区的盐碱化土地所处地区气候干旱少雨,蒸发强烈,土壤含盐量高,盐分组成以硫酸盐—氯化物为主。半干旱半湿润地区的盐碱化土地所处地区有季节性的干湿交替,土壤中的盐分积聚表现出明显的季节性,表聚性强,普遍含有NaHCO3。滨海地区的盐碱化土地由于土壤受海水浸渍倒灌,含盐量普遍较高,盐分组成以氯化物为主。

2.盐碱化土地的治理

盐碱化土地综合治理的关键是通过区域水盐运动的调节和控制,建立一个良好的土地生态系统。综合治理的中心是调控水的运动,要坚持以排水为基础,统筹处理好排、灌、蓄、补的关系,要通过全面的治理规划达到调节、控制及改善区域的水分状况的目的,做到旱能灌、涝能排、返盐期能降低地下水位等。

为达到盐碱化土地的综合治理目的,其措施一般可分为水利改良措施、农业与生物改良措施和化学改良措施。

1)水利改良措施

水利改良措施又称为工程措施,它是通过一定的农田水利工程,排除地表积水和降低地下水位或引淡水排盐排碱,或通过原有盐碱化土地的改造,达到治理盐碱的目的。常见的水利改良措施主要有沟渠排水、井灌井排和沟排井排相结合,健全灌排系统,实行灌排分开、井渠结合、深浅井结合、咸淡混用、排咸补淡与咸水利用、改水浇盐、引淤压碱、暗管排水、渠道防渗等。

2)农业与生物改良措施

农业与生物改良措施,是在水利改良措施基础上,通过一定的农业和生物措施,改善土壤理化性状,提高土壤保水透水性能,加速土壤淋盐和防止返盐的作用,使原有的盐碱化土地在合理的利用过程中得到进一步治理和改良。常见的农业与生物改良措施主要有稻改、增施有机肥料、培肥地力、深耕深翻、植树造林、调整农业用地结构等。

3)化学改良措施

对于一些重碱地,除采用工程、农业和生物措施外,还应配合施用化学改良物质,如石膏、磷石膏、亚硫酸钙、风化煤、糖醛渣等。因为这些物质富含钙,作为土壤改良剂施入土壤后,可以改善土壤胶体中钙镁、钙钠离子的比例关系,同时,这些改良物质含有游离酸,游离酸与土壤中的碳酸钙作用使钙活化,增加了钙的有效性,游离酸还能中和土壤的碱性,降低pH值,从而消除碱害,达到治碱的目的。

3.次生盐碱化地的发生与防治

土壤次生盐碱化,是指原非盐碱的土地,由于灌溉不当、排水不畅或土地利用不合理,造成地下水位升高,导致土壤积盐,造成土壤返盐的过程。造成土壤次生盐碱化的原因一般包括以下几种情况:灌溉不配套、排水受阻、大水漫灌、渠道渗漏、平原蓄水不当等。

要防治土壤次生盐碱化的发生,必须做好以下防治措施:①健全灌排系统,控制地下水位;②合理灌溉,控制地下水位上升;③井渠结合,井灌井排;④防止渠道渗漏;⑤抑制土壤返盐。

4.不同类型地区盐碱化土地的治理

1)半干旱半湿润地区的盐碱化土地

由于旱涝交替,土壤表现为明显的季节性积盐与脱盐过程的更替,以及盐分在土体和潜水中的频繁交换,从而导致土壤的盐化和地下水的矿质化。所以,春旱、秋涝与地碱、水咸是在季风气候和一定地质、地貌条件下相伴而生的,在治理中应当统筹考虑,综合治理。首先是要合理开发浅层地下水(包括矿化度低于7 g/L的微咸水和咸水),这样既可以增加灌溉水源,又可降低地下水位而提高防涝和蓄存降雨和河水的能力,发挥调蓄水量的作用,同时还有利于抑制旱季的土壤积盐过程,加速雨季的土壤脱盐过程。在有咸水的地区,随时抽出咸水和补入淡水,能使地下咸水逐步淡化,所以通过运用浅层地下水这一环节就可调节水量与水位,改善区域的水盐状况,应作为综合治理工作的中心。此外还要搞好骨干河道治理和田间工程的配套,以排为基础,正确处理排、灌、蓄、补的关系,采取以河补源的井灌为主,井灌与渠灌结合,并抓好林网建设、土地平整、土壤培肥和合理种植等措施,建立良好的农田生态系统。

2)干旱半干旱地区的盐碱化土地

由于所在的区域大多深处封闭和半封闭的内陆盆地,地上径流和盐分缺少排泄外流出路,加上降水少、蒸发强的干旱气候,加剧了土壤表层的积盐过程,土壤盐分除了人为灌溉及局部地方通过径流冲洗外,自然脱盐过程十分微弱。同时由于不合理灌溉,用水过量,渠系渗漏,又会使地下水位上升,造成相当普遍的次生盐渍化。由此可见,这一区域综合治理的关键是防止地下水位升高和降低地下水位,严格把地下水位控制在土壤不致盐化、作物不遭盐害的临界深度以下。为此,首先要改变目前不少地方采用的大水漫灌方式,这种方式既浪费水源,又抬升地下水位,加重排水负担,所以应加强灌水管理,改进灌水方法,发展节水灌溉技术,做好渠道防渗工作,建立科学用水制度。其次要建立和完善灌排水系统,降低地下水位,以控制土壤盐化过程,并排出洗盐后的高矿化水,保证土壤稳定脱盐。在建立排水系统时必须规划好排水出路及各级排水沟的合理间距与深度,并统筹解决上下游关系,保持出路畅通。在自流排水困难、出路不畅的地方,应建立扬排站,实行自排与扬排结合;在地下水资源丰富、矿化度小的地区,可发展井灌,实行渠井结合,排灌结合;在地形封闭、排水不畅或排水无出路的地方,可采用竖井排水。此外,应重视建设林网,采取生物排水,既可防风,保护农田,调节田间小气候,又可降低地下水位,应作为综合治理的重要措施。

(2)滨海地区的盐碱化土地

由于所处地区受海潮浸渍,且因海水倒灌顶托的影响,排水困难。地下水位一般在0.5~2米,矿化度高,土体盐分分布较均一。滨海盐碱化土地的治理,首先必须筑堤建闸,防止海潮浸渍,完善排水河道和田间排灌工程,做到洪涝分排,排灌分开。采取深沟排盐,对不能自流排水入海的河沟,需设置堤排设施;土质黏重的地区可采取浅密排沟,辅以改土和种植绿肥,抑制返盐。同时要利用一切可能条件,引水蓄水,扩大灌溉面积,进行人工洗盐或种植水稻。由于沿海地区降水量较多,可利用夏季自然降雨,蓄淡淋盐,加速土壤脱盐。

7.1.2.4 潜育化土壤的治理

1.土壤潜育化

土壤潜育化是指土壤在长期渍水条件下,受到有机质嫌气分解的影响而强烈还原,使土体呈青灰色的作用。这种青灰色土层称为潜育层,多出现于沼泽土和潜育性水稻土的中下部,由于通透性不良,还原性物质多,不利于作物的生长。沼泽土是在积水和地下水浸渍及湿生作物作用下形成的土壤,上层为泥炭层或半腐解的粗腐殖质层,下部为潜育层。我国沼泽土主要分布在东北的大、小兴安岭地区和三江平原区,其次是青藏高原、新疆高山地区,其他地区只有零星分布。我国大部分沼泽地区为潜育沼泽地。

2.土壤次生潜育化

由于缺乏排水工程,有些水田常年排水不良,土壤中上部出现新的潜育层的作用,称为土壤次生潜育化。

3.治理措施

沼泽化土壤问题主要就是渍害,即作物根系土壤含水量过大,使作物根部较长时间处于过湿的环境而引起窒息,导致作物凋萎发病甚至死亡。地下水排泄不当、地下水位过高是作物受渍害的主要原因,所以对沼泽土的治理要以排水、治土为重点,采用生物、工程措施进行综合治理。如:完善排水系统、实现灌排分开、土地平整深翻、增施有机肥、改进土壤质地、增加土壤渗透性。

7.1.2.5 红黄壤综合治理

红黄壤(泛指红壤系列各土类)广泛分布在我国热带、亚热带地区,是我国重要的土地资源。它的主要特征是土壤酸性强、耕作层浅、有机质和养分含量低、土质黏重、结构不良、土壤板结。

红黄壤地区自然条件复杂,土壤、作物种类繁多,耕作栽培制度多样,因而治理措施各不相同。

对于红黄壤山地和丘陵地来说,主要是植树种草,保持水土,挖沟砌坊,防洪淤地和实行间作套种、多种经营等来减少水土流失,改善土地生态环境,提高土地肥力。

对于红黄壤旱地来说,除将部分陡坡旱地退耕还林外,主要是通过坡改梯防止水土流失,修库蓄水、发展灌溉及扩种绿肥、加速熟化等对其进行改造治理,以不断提高地力,建成高产稳产农田。对于红黄壤低产水田来说,则主要是通过掺砂改土、改善土质,逐年深耕加厚耕作层,增施有机肥,种植绿肥和实行水旱轮作、加速熟化等措施对其加以综合治理。

7.1.2.6 污染土地的治理

土地污染一般是指由于现代化的工农业生产活动,使大量的工业废气、废水、废渣和农药、化肥直接或间接地进入土壤,其中某些有毒的物质累积而引起土地质量下降,抑制作物生长,产品质量恶化,危害人类健康的状况。

土地污染,按有毒物质来源可分为工业污染、化肥污染和生物污染三类。土地污染的防治必须贯彻“以防为主”的方针,首先要控制和消除土地污染源,同时,对已污染的土地,要采取措施,消除土壤中污染物或控制土壤中污染物的迁移转化,并防止进入食物链。污染土地的治理可以采取以下措施。

1.消除和控制土地污染源

主要是控制和消除工矿企业“三废”,改进工艺流程,以减少和消除污染物质。加强污染区的监测和管理,经常了解污染物质的成分、含量及动态,控制污水灌溉数量,避免盲目滥用污水灌溉所引起的土地污染。控制化学农药的使用,对残留量高、毒性大的农药应控制使用范围、使用数量和次数;大力试制和发展高效、低毒、低残留的农药新品种;探索和推广生物防治病虫害的途径,尽可能减少有毒农药的使用。合理施用化学肥料,对本身含有毒物质的化肥品种的施用范围和数量要严加控制;对硝酸盐磷酸盐肥料,要经济、合理用肥,避免因过量造成土壤污染

2.污水净化处理

污水净化处理包括工业排放污水治理和农业灌溉用污水处理两大类。我国开展污水灌溉的历史已经很长。目前城市污水日排放总量达1亿吨,其中工业污水占一大半,40%以上的污水未经认真处理即行排放,因而用于灌溉农田后,产生了对农业环境的污染。我国对污水的处理,一般是采取自然净化的方法,按污水的不同类型,采取不同的净化方法。①物理处理法。物理处理法也叫机械处理法,它根据污水中所含污染物的比重不同,采取沉砂池、沉淀池、隔离池、浮选池和滤池等设施,通过沉淀、过滤、吸附和浮选,将水中悬浮物、胶体物和油类等污物分离出来,从而使污水得到初步净化。②化学处理法。化学处理法通过化学的方法,清除污水中有毒、有害的物质或将其转化为无害而稳定的物质,通常采用的化学处理方法有中和法、混凝法、氧化法、还原法和离子交换法等。③生物处理法。生物处理法利用微生物生命的活动(生物化学作用),将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒物质转化成无毒物质,在此过程中,一部分物质用于合成细胞原生质和贮藏物,一部分变为代谢产物,并释放出能量,以供给微生物和原生质合成的生命活动,于是微生物不断生长繁殖,使废水得到净化。

3.污水氧化塘

污水氧化塘的基本原理,是按照自然生物净化法的原理修建的一种污水净化工程,以达到污水处理的目的。污水氧化塘按生物好氧和厌氧的特性,可以分为好氧性氧化塘、厌氧性氧化塘、好氧厌氧结合氧化塘三种。

4.污泥综合治理

污泥中含有毒物质及重金属元素,重金属的种类和含量取决于污水处理厂所处理的污水来源和处理方法。污泥的综合治理一般是采用酸化法除去污泥中重金属和酸碱法处理城市污水、污泥两种,后者主要是利用城市工业企业的酸碱污水加快生活污水中污泥的机械脱水过程,并减少矿物质盐排放到水中。

5.防治土地污染的措施

防治土地污染的主要措施,一般包括生物防治、施加抑制剂、增加土壤有机质含量、施用基肥、改变耕作制度、加强稻田水面管理和客土深翻等。

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