彰武农田土壤沙化分布规律及主要防治措施效果的研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:c492665189
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沙漠化是21世纪人类所面临的重大环境问题之一,也是全球研究的热点问题。地处北方农牧交错带科尔沁沙地南缘的彰武地区,由于人为因素和自然因素的双重影响及其叠加作用,土地退化程度不断加剧,沙化面积日益扩大,业已成为沙漠化研究与防治的重点区。本研究通过土壤机械组成的定性与定量相结合的分析方法,阐明彰武地区农田沙化的沙化程度及分布规律,并从农、牧、林角度比较防护林(A)、农林复合(B)和林牧复合(C)三种措施防治沙化的效果,为农田沙化的有效治理提供科学依据。此外,以彰武实际为出发点,从各个方面提出了合理的建议。主要结果如下: 1彰武农田沙化形成因素研究彰武农田沙化发生发展的原因,既有自然因素,又有人为因素。包括:干旱的气候、频繁的大风天气、疏松松散的土壤以及人口对土地的持续压力和不合理的人为活动。 2农田土壤沙漠化现状研究通过对29个农田土壤剖面机械组成的分析,了解到彰武农田沙化涉及的范围非常广,有沙化特征的土层也很深。为从量的角度衡量彰武农田沙化现状,本文根据空气流中土壤颗粒的3种运动形式,结合试验中颗粒粒径的大小,以>0.1mm颗粒与<0.1mm颗粒含量的比值DD值作为划分不同沙化程度等级的指标,将彰武农田划分为4个沙化程度等级:Ⅰ——DD>5,极严重沙化,Ⅱ——2<DD≤5,严重沙化,Ⅲ——1<DD≤2,中度沙化,ⅣD≤1,轻度沙化。从程度分布的总体来看,北部和东北部地区沙化极严重,彰武中部和南部沙化程度较轻。另外,虽同处于中部地区,但东部各点沙化程度更强。程度分布呈现出2个趋势:由北至南逐渐减弱;由东北至西南逐渐减弱。 3三种措施对土壤机械组成的比较研究通过对不同防护措施下农田0~50cm土层的颗粒平均直径比较分析,结果表明:0~10cm和10~20cm差异显著。分析认为,是由于实施了不同的防护措施,改变了土壤的机械组成。进一步对各样点土壤颗粒机械组成进行分析,0.1~0.2mm和0.2~0.44mm颗粒含量由大到小的顺序是防护林、农林复合措施和林牧复合措施;0.0385~0.07mm和0.07~0.1mm颗粒含量由大到小的顺序则相反。可见,三种措施中,林牧复合措施防护下的农田土壤机械组成最好,农林复合措施次之,防护林防护下的农田最差。另外,林牧复合措施防护下的农田样点各颗粒含量变异系数最小,农林复合措施的次之,防护林的最大,从而也说明了林牧复合措施好于农林复合措施和防护林。 4三种措施防护范围的比较研究结合系统聚类分析(最短距离法)和土壤颗粒含量比较三种措施的防护范围,结果表明:防护林防护的农田在1~7H防护效果最好,13~17H防护效果次之,8~12H防护效果最弱,防护林防护下的农田存在约4H长度的防护减弱区;农林复合措施防护的农田在1~8H防护效果最好,12~16H防护效果次之,9~11H防护效果最弱,防护林防护下的农田存在约2H长度的防护减弱区;农林复合措施防护的农田颗粒含量变化平稳,未出现明显的防护减弱区。 5三种措施防治风蚀效果的比较三种措施防护下的农田土壤粗糙度比较结果表明:林牧复合措施的最大,农林复合措施的次之,防护林的最小。这说明比防护林相比,林牧复合措施和农林复合措施可明显提高地表粗糙度,显著降低近地面风速,从而减少地表风蚀;三种措施防护下的农田土壤风蚀量的比较结果表明:在相同的情况下,防护林的最大,农林复合措施的次之,林牧复合措施的最小。其中农林复合措施防护下的土壤风蚀量分别比防护林的平均减少47.88%;林牧复合措施的土壤风蚀量比防护林的平均减少54.12%,效果十分显著。 综合上述分析结果,结合彰武实际情况,提出如下建议:建议彰武不同沙化程度地区应采用不同防治措施,具体如下:在北部沙化等级列于Ⅰ、Ⅱ的地区,鼓励农民退耕还林还草,营造防护屏障,并且通过林牧复合措施,生态恢复农田生产力,逐步退耕恢复为纯牧区;在中部沙化等级列于Ⅱ、Ⅲ的地区,可采用农林复合的防治措施,土地利用以农林为主;在列于Ⅳ等级轻度沙漠化的地区,应积极采取措施,避免沙化程度加深、环境恶化,可以采用防护林防护农田,土地利用以农为主。此外,人及社会因素方面具体建议措施如下:控制人口;减轻对环境的压力;加强宣传教育,提高公众生态环境保护意识;实行优惠政策,变部门治理为社会治理;加强法制建设,依法治理;科技兴农,发展经济。
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