毕业论文：黄河故道区土地沙化与农业生产模式研究——以聊城市为例.doc

本科生毕业论文（设计）题 目：黄河故道区土地沙化与农业生产模式研究 专业代码： 070701 作者姓名： 曲凯 学 号： 2009300141 单 位： 环境与规划学院 指导教师： 张重阳 2011年 月聊城大学本科毕业论文（设计）目录前言61.聊城市黄河故道区概述61.1聊城黄河故道区地形成和分布61.2聊城黄河故道区的主要自然地理特征61.2.1微地貌复杂71.2.2土壤以沙质为主，肥力较低71.2.3河道淤积，土地沙化71.2.4生态失调，自然灾害频繁72黄河故道区土地沙化分析82.1概况82.2土地沙化的自然原因82.2.1黄河多次决口泛滥，带来大量沙质沉积物82.2.2春季干旱多劲风82.2.3土壤沙性大，沙粒粒径小92.2.4水分缺乏，蒸发旺盛92.3土地沙化的人为原因92.3.1土地利用不合理92.3.2不合理的经济活动103区域环境下的农业生产特点103.1农业生产现状103.2存在的问题113.2.1农业生产结构不合理 ，农业资源利用质量较低，耕地资源压力大113.2.2农业基础设施薄弱，抵御自然灾害的能力不强113.2.3农业集约化与土地分散经营矛盾，现代农业发展与科技贡献率较低124黄河故道区农业生产模式设计124.1选择符合本地资源和农业发展现状的农业发展模式124.2因地制宜，统筹规划，变“单一模式”为“复合模式”12结语13参考文献14致谢15摘要黄河故道区由于其特殊的历史原因, 土地沙化现象一直是困扰该地区的主要自然灾害之一。山东省聊城市位于黄河下游,历史上黄河的多次改道对该区影响深重,黄河改道后遗留下来的黄河故道区由于水分的减少为土地沙化的形成奠定了基础。该文以聊城地区为例,探讨了目前聊城黄河故道区自然地理特征和土地沙化的现状及成因。提出了在黄河故道区土地沙化背景下的农业生产特点及若干种农业生产模式。关键词:黄河故道区;土地沙化;成因;农业生产模式AbstractDuring to the course changing, the desertification in Yellow River died-riverway is one of the most seriously natural disasters. Liaocheng of Shandong province is one of these places. Besides the causation, the illogical activities of people and the badly natural environments also contributes to the formation of desertification. In order to prevent and control desertification and relieve hazard of it, we put forward some system of agricultural manufacture basing on the desertification in Yellow River died-riverway. Key words: Yellow river died- riverway; desertification; cause; control; the system of agricultural manufacture黄河故道区土地沙化与农业生产模式研究 以聊城市为例前言山东省聊城市位于山东省西部，冀鲁豫三省的交界处，系黄淮海平原的一部分。境内地形平缓，除东部沿黄河一带有古生代底层出露外，其余均为黄河冲积平原。黄河是历史时期聊城地貌类型的主要塑造力量。由于聊城靠近黄河频繁决口的河南省的浚县和滑县，在公元1128年黄河夺泗入淮以前，聊城市一直是黄河频繁决口改道的主要流经地。聊城黄河故道区就是由于黄河主流迁徙游动而遗留下来的一个自然环境比较独特的地理单元，也是黄淮海平原沙质荒漠化土地的主要集中区。本文在对聊城黄河故道区土地沙漠化程度进行调查研究的基础上，提出在该区土地沙化的现状下农业生产模式的探究。1聊城市黄河故道区概述 1.1聊城黄河故道区的形成和分布由于受黄河几次重大改道的影响，黄河故道区分布广泛，微地貌类型齐全，区内以风蚀为主的土地沙漠化严重的是该区域生态环境问题的集中表现。聊城黄河故道区主要分布在冠县、莘县、临清、高唐、茌平五县市，其微地貌类型主要为河滩高地、沙质河槽地和决口扇形地。另外，聊城市黄河故道区的微地貌类型还有缓平坡地，背河槽状洼地，浅平洼地等。聊城市黄河故道区总面积为2909.21km2，风沙化土地总面积约为2521km2，其中重度侵蚀面积379km2，中度侵蚀面积686km2，轻度侵蚀面积940km2，据调查风沙区每年土壤流失量达613104t，每年侵蚀深度2.18mm。1.2聊城黄河故道区的主要自然地理特征1.2.1微地貌复杂由于历史上多次受黄河决口、改道和冲淤的影响，聊城黄河故道区虽为平原，但该区微地貌类型比较齐全，主要为河滩高地、沙质河槽地和决口扇形地。不同微地貌类型与土壤类型、地下水状况及农业布局密切相关。另外，聊城市黄河故道区的微地貌类型还有缓平坡地、背河槽状洼地、浅平洼地等。下表是聊城市各县市黄河故道区各微地貌类型面积分布情况。聊城市各县市黄河故道区各微地貌类型面积 （单位：公顷）地貌类型莘县冠县临清高唐茌平合计河滩高地3302561393541001673212431177681砂质河槽119596350112503052301535626决口扇地16818200170095001015231233其 它118141157584351587935848061合 计58479875187548545163259562926011.2.2土壤以沙质为主，肥力较低聊城市黄河故道区土壤是在黄河沉积母质上发育形成的。黄河含有大量泥沙，以粉砂粒为主，由于河道的分选作用，它的沉积规律一般离河道由近到远，土壤质地一般由轻变重。从砂质河槽地到背河槽状洼地，土壤的分布顺序大体是：风沙土类脱潮土潮土盐潮土潮盐土湿潮土。1.2.3河道淤积，土地沙化由于严重的水土流失使得风沙区的大小河沟都有不同程度的泥沙淤积现象，大量泥沙淤积于沟渠河道之中，抬高了河床，使其灌排效益降低，甚至部分沟渠河段淤平，失去了排灌作用。土壤受风蚀、水蚀的侵害，沙砾含量越来越高，沙化了附近农田。历史上聊城市风沙区只分布在狭窄的黄河故道及几处决口地，由于受人类活动和自然因素的影响，沙土沿黄河故道不断向两边农田扩展，使风沙区不断外延，面积逐渐扩大。1.2.4生态失调，自然灾害频繁多年以来，由于风沙植被覆盖率低，农田复种指数低，生态环境恶劣。旱区是该区主要灾害之一，大旱和偏旱年3到5年一遇，沙区地表温度变化大，墒情不好，大涝和偏涝4到5年一遇。在汛期总水量不大，但降水强度大，由于土质松散裸露，保水能力差，每逢暴雨就造成大量的水土流失，低洼地成涝。导致了生态环境的恶化，加剧了自然灾害1。2黄河故道区土地沙化分析2.1概况黄河故道风沙化土地系指黄泛区的沙地、盐碱地和其它退化土地。2002年 5月,国家林业局批准了黄河故道沙化土地综合治理项目实施方案,项目区涉及河北、山东、河南3省的85个县(市),规划5年完成53万hm2治理任务。项目任务完成后，项目区的森林覆盖率将由现在的5.2%提高到9.4%。方案中的黄河故道风沙化土地不仅包括明清故道的沙化土地,还包括史前禹河故道的沙化土地2。黄河故道地区由于历史上黄河多次改道,荒漠化现象严重,使得沙荒地、盐碱涝洼地面积大,严重威胁着当地人的生产和生活。山东省位于黄河下游,历史上黄河多次改道对其都有很大的影响,尤其是聊城地区,荒漠化尤为严重2。2.2土地沙化的自然原因2.2.1黄河多次决口泛滥，带来大量沙质沉积物 有文字可考的历史表明,在从公元前602年至今的2500多年中,黄河共有6次大的迁徙、26次大的改道与1600多次决口泛滥,基本上是三年两决口,百年一改道。黄河的多次决口泛滥，覆盖了大片农田、低地，给黄泛区带来了大量的沙质沉积物。黄河是世界上含沙量、输沙量最多的河流,素有“一斗水七升沙”之称,多年平均输沙量高达16.3108t,但径流量很小,多年平均年径流量仅485108t,平均含沙量高达347kg/m3左右。“水少沙多”是黄河的主要特点,是造成下游淤积的主要因素。2.2.2春季干旱多劲风 黄河故道地区,旱季、风季同步,无论是荒裸的沙丘或耕耙的土地,均有风沙活动,季节性干旱、旱季和风季同期是风沙形成的气候因素。黄河故道地区年平均降水量6001000mm,年蒸发量大于降水量。在时间分布上,一年中的降水主要集中在夏季,68月间的降雨量大致为474588mm ,约占全年降水总量的53%62%,且多为阵雨和暴雨,雨强较大。降水的时空分布不均和日蒸发量大的特点,使得黄河故道地区旱灾严重、春旱突出。另据统计,黄河故道地区每年的起沙风日数为70160d，约10001250h,多集中在春季。就聊城来说,该区干旱多风,风速5m/s的起沙风多达115次/a。年平均起沙风日数为108.1d,最大风速高达28m/s。在干旱的环境里,地表物质极为松散,加之此时植被覆盖较差,为风力吹移地表物质提供了便利条件。与此同时,旱、风同季,风力作用强烈,极有利于沙荒地的形成3。2.2.3土壤沙性大，沙粒粒径小 黄河沉积物的特点决定了故道地区的土壤具有砂性特征,沙性大,颗粒组成分选性明显,近河道处颗粒较粗,远河道处颗粒较细。在河床中泓附近的机械组成以细砂及粗砂为主, 而细砂及粘粒的含量由河床中泓向两侧逐渐增加,从而形成以河床为轴向两侧由砂土壤土粘土的规律性变化。根据豫东沙样的机械组成分析结果, 豫东沙地沙粒粒径大于0.25mm 的占10.4%,在0.250.1mm间的占43.5%,小于0.1mm 的占46.1% ,主要是粉沙和细沙。由于土壤颗粒较细,春季土壤含水量又小,故沙粒的起动风速较低, 在近地面风速大于0.4m/s时,即可搬运粒径为0.250.1mm的沙粒4。2.2.4水分缺乏，蒸发旺盛 聊城市境内主要河流有徒骇河、马颊河、漳卫河、卫运河等。马颊河年平均径流量只有0.14亿m3；漳卫河多年平均径流量27.96亿m3,但近二十年平均径流量仅有8.8亿m3,径流量的下降使沙区荒漠化情况更为严重。冠县全县水资源总量约57.38亿m3,多年平均水资源可利用量1.98亿m3,目前可利用量1.43亿m3。该县降水量偏少且时空分布不均,多年平均降雨量576.4mm,目前已很难达到此值,尤其是近几年,基本上与半干旱区的降水量一致;地表水资源年平均总量36.52亿m3,即使在正常年份也不能满足工农业生产和生活需要,加上聊城地处黄河引水灌区的末端,可引用的黄河水少,水资源严重不足,只好抽取地下水以弥不足,但地下水资源也不丰富,总储量仅19.6亿m3 ,其中淡水资源17.1亿m3 ,年可利用量1.2亿m3 ,地下水超采使该地形成大面积地下水降落漏斗。除了水资源缺乏外,当地水污染严重,进一步加重了水资源短缺和工农业需水日益增加的矛盾,加大了地下水开采的力度。从而使得土壤水分降低,粘结度下降,土粒分离,冬春大风季节,风起扬沙,为土地沙化的形成奠定了基础5。2.3土地沙化的人为原因2.3.1土地利用不合理植被是最好的风蚀防护物,风蚀现象只能发生在没有植被或植被稀疏的地区。近年来,由于黄河故道地区人口的不断增长,该地区的土地人口压力逐年增加, 再加上滥垦、滥伐、滥牧等不合理的生产经营活动,大面积的植被被破坏, 致使地面裸露, 风起沙扬, 风沙化土地逐年扩大。特别是近年来, 部分地区的领导干部防风治沙、保护生态环境的意识淡薄, 片面追求经济, 忽视生态效益, 不合理的毁林推沙造田致使许多固定沙丘再度活化,严重威胁人民生命、财产安全。2.3.2不合理的经济活动 人为活动对荒漠化的产生也有不可忽视的作用,人口的增长、不合理的工农业活动是形成现代荒漠化的主要动因。 农业生产的不合理主要表现在随意开荒和大量开采地下水。由于冠县水资源短缺,地表水本身不能满足当地工农业的需要,所以当地把抽取地下水作为一条解决途径,但在对地下水进行开采时未能采取有效措施,致使地下水开采失去控制,地下水位逐年下降,从而导致大面积的人工固沙林死亡,这也是造成该地区荒漠化的原因之一。 除此之外,人们在植树造林时, 轻防护林、重经济林也是造成荒漠化的人为因素之一。众所周知,防护林是立足于环境治理, 以对荒漠化的改造作为目的,所种植的树种防风固沙能力强, 经过长时间的治理,荒漠化现象必会有很大的改善。而经济林是以发展经济为主要目标,树的品种仅局限于苹果、鸭梨等具有经济效益的种类, 这些树种防风固沙能力相对都较弱6。3区域环境下的农业生产特点3.1农业生产现状聊城市是一个典型的农业大市，农业资源比较丰富，农业生产条件较好，区位优势明显，是我国重要的商品粮、优质棉、蔬菜、果品、畜禽生产基地和农副产品深加工出口基地。长期以来，全市积极推进农业建设，取得了显著的成绩，主要表现在：（1）农业生产综合能力不断提高。2007年，完成农业总产值279.92亿元，比2000年增长67.29%，年均增长8.41%。粮食总产455.54万t，比2000年增长28.1%，年均增长3.51%。（2）土地资源开发利用率较高，利用方式多样，农业结构不断优化。蔬菜播种面积18.1417万hm2，食用菌面1831万hm2，产量占全省的1/3，成为周边大中城市的“大菜园”林木覆盖率达到28.13%；肉类、禽蛋、奶产值达到83.97亿元，占农业总产值的30.02%。农业科技创新能力不断增强。2004年以来，在全省率先实施了科技特派员工程，科技特派员和法人科技特派员单位与农民建立利益共同体，引进和推广大量的新技术和新品种，带动农民40多万户。（3）农业产业化水平不断提高。到2006年底，全市规模以上龙头企业343家，其中国家级龙头企业3家、省级14家，带动农民72.88万户；各类专业批发市场发展到114个，年交易额达到17.28亿元，带动农民23.45万户；建立各类农民专业合作经济组织243个，带动农民30.46万户。农业标准化建设不断推进，已建成98个农业标准化基地，其中省级标准化基地3个、市级51个，有97个农产品通过无公害食品、绿色食品、有机食品品牌认证。（4）农业生产条件不断改善。全市有效灌溉面积56.5535万hm2，旱涝保收面积50万hm2。农村公路通车里程达到11397.2 km，通柏油路的行政村比例达到94.6%7。 3.2存在的问题3.2.1农业生产结构不合理 ，农业资源利用质量较低，耕地资源压力大在农业结构中种植业达66.3%，粮食比重过大，经济作物比重为31.47% ；林牧渔业产值比重仅为33.7%，明显偏低，与我市丰富的农副产品资源明显不相符。农业产业化程度低，规模效益差。农产品加工、流通滞后，农产品附加值不高。现代生产技术落后，农产品品种改良更新步伐不快，老品种、大路品种多，名优特新品种少，市场竞争力较弱，农业资源利用质量和综合效益较低。聊城市常用耕地总量和人均 占有量均呈逐年减少趋势，耕地资源日益紧缺，农业发展空间受到限制。 3.2.2农业基础设施薄弱，抵御自然灾害的能力不强 近些年聊城市农业基础设施建设取得了重大发展，但总体上基本农田水利工程的建设仍滞后现代农业的发展需求。灾害天气预报工作较为薄弱，农业防灾减灾的能力不强。工业化、城市化和农业生产本身带来的污染，使脆弱的农业生态环境受到较大影响，农业生产环境亟待改善。 3.2.3农业集约化与土地分散经营矛盾，现代农业发展与科技贡献率较低由于土地零散，使规模化经营受到制约，既不利于机械化生产，也给技术推广和标准化生产带来困难。农业科技创新能力仍然不够强，农业科技推广体制落后，农民科技文化素质较低，农民的生产技术、经营管理等不能适应现代农业发展的需要。目前该市农业科技的贡献与现代农业的要求还有巨大的差距，资金不足与农业科技的相对滞后成为农业发展的瓶颈8。4黄河故道区农业生产模式设计4.1选择符合本地资源和农业发展现状的农业发展模式 为了发展现代农业、促进聊城的新农村建设，必须对聊城市农业所处的发展阶段作出正确的判断。通过以上分析，可以看出聊城市农业正处于由传统农业向现代农业的转变时期。虽然现代农业有了一定程度的发展，但在很大程度上还受传统农业的影响和制约，还有很多问题亟待解决。 根据聊城市的历史传统与耕地、水资源并不十分充足的现实状况，建设现代农业应选择耕地、水资源等节约型农业生产模式，走资源节约化、经营集约化的道路，如“节水农业” “旱作农业” “无土栽培农业”等。同时也可根据本地实际，选择一些生态效益型农业生产模式，即可持续农业发展模式。这种模式在我国有着悠久的历史传统和丰富的生产经验，体现了人类生产活动与自然之间的协调发展，其主要内容包括立体种植、间作套种和产供销一体化等，它既克服了传统农业经营目标单一、粗放式生产、经济效益低等缺点，又弥补了现代“石油与化学农业”带来的严重环境污染、资源浪费等不足，较好地将农业的生态效益与经济效益、社会效益有机结合起来。农业发展模式代表了现代农业发展的趋势，可以逐步改善聊城市人口数量不断增加、农业资源趋于紧张、生态环境不断恶化等不利状况9。 4.2因地制宜，统筹规划，变“单一模式”为“复合模式”为彻底改善黄河故道沙区的生态环境,不断总结探索科学高效的治沙新途径, 组织林、农、水等部门的科技骨干力量进行全面调查分析,制定治理、开发、改造、利用的总体规划和综合治理方案,根据不同沙化土地的立地类型条件,探索出一系列适宜黄河故道沙区治理开发的成功模式。主要模式有:一是大片造林。对大面积的沙荒地进行统一平整,营造集中连片的生态防护型用材林或经济林,用材林以107、108、中林等速生丰产的杨树为主要造林树种825株/hm2；经济林结合各县市的果品基地建设发展特色果树,主要有黄金梨、杏、金银花、枸杞等。二是农田林网模式。对地势平坦、土层深厚、土壤肥沃、雨量充沛、气候温和的地方,以村间路、田间路为主要框架,营造高标准的农田防护林网,一般每1620hm2为一个网格,并实行一路两沟两行树等9。三是林(果)农间作模式。黄河故道沙化土地综合治理最大的亮点就是发展了以林农、林苗、林药、林牧、林菌等多种模式间作的林农复合经营方式,形成了林农长期并存、相互促进的生态农业种植结构模式,充分发挥了复合经营的多种群、多层次、多序列的耦合特性,有效地提高了土地生产力。四是枣(桐)粮间作模式。对土地资源丰富,但地下水位高,矿化度大,土壤含盐量高,一般树种很难适应的地区发展枣粮间作,因为枣树耐盐碱能力强,适应性强,且在该区域有较长的栽培历史。如山东乐陵市提出“以枣兴市”,全市6多万hm2沙地全部实现枣粮间作,共栽植枣树2300万株,枣业年收入5亿元,占农业总产值的40%以上,仅红枣一项全市农民人均收入800多元。五是绿色通道建设模式。对国道、省道、县、乡级公路两侧绿化及其辐射的周边地带的防护林带建设均采用此模式。如山东东阿县36km黄河沿岸护堤全面种植100m宽的护林带。六是生态经济村镇绿化模式。村镇绿化,紧紧围绕提高村镇居民生活质量,改善居住环境,创建绿色文化来进行。统筹规划,合理布局,以防护林为屏障,以农村、城镇绿化、美化为重心,以街心风景小品为点缀,乔、灌、花、草有机结合,形成城乡交融浑然一体、