2019-2020年高二地理下学期农业低产区的治理-以黄淮海平原为例.doc

2019-2020年高二地理下学期农业低产区的治理-以黄淮海平原为例黄淮海平原的地理概况黄淮海平原又称华北平原，从这个名称中可以清楚地了解到该平原是由黄河、海河、淮河等多沙性河流冲积而成的。黄淮海平原沉积物巨厚，最大厚度可达5 000米，小者也有1 500米。黄淮海平原地势十分平坦，一般海拔不到50米。从山麓到海滨，可以分为山麓洪积冲积扇平原（课文中称缓斜平原）、冲积平原（课文中称冲积低平原）和滨海平原。其排列大体呈半环带状，三部分的地表物质，地下水的化学成分，土壤、植被及农业发展情况都有明显的差别。山麓洪积冲积扇平原，主要分布在燕山和太行山麓，由许多大小不等的扇形地连接而成。其中以古黄河冲积扇规模最大，洪积冲积扇上地下水埋藏深度为410米，矿化度小（0.5克/升），水质好，水量富，排水良好，土壤不易盐碱化，而且养分高，较肥沃，为工农业生产和城市建设提供了有利条件。冲积平原是黄淮海平原的主体部分。这里河流密度较大，并经过多次改道，形成众多古河床和古自然堤。自然堤成为平原上的缓丘，堤与堤之间形成洼地。冲积平原多为黏土沉积物质，地下水的矿化度较高，达25克/升，且地下水位较高，夏季多积水，土壤有不同程度的盐碱化现象。滨海平原分布于沿海地带，包括渤海沿岸平原和黄河三角洲，地势极为低平，组成物质以黏土为主。由于受海水浸渍作用的影响，地下水矿化度高，可达20克/升左右，土壤为盐土，表层含盐量达1%3%，只能生长盐生和耐盐性强的植物。在沿海闭合洼地，土壤含盐量可高达100160克/升，只能生长盐藻等低等植物。黄淮海平原的旱涝灾害我国是旱涝灾害较多的国家，黄淮海平原尤为突出。以鲁西北地区为例，据史料分析，鲁西北地区自13世纪末以来的700年间，共出现大小旱年350年，大小涝年166年（不包括黄河决口造成的100余次洪灾）。从1951年到1991年这40年中，鲁西北地区共有旱年20年，涝年11年。旱灾是一种累积性的渐变灾害，一般由两个以上季节性干旱或季节性连旱组成；涝灾主要由暴雨引起，带有突发性，因而造成的经济损失往往更为严重。降水季节分配不匀和年际变化大，是致灾的主要原因，地形条件和水利设施则是成灾大小的决定因素。鲁西北地区68月降水约占全年雨量的70%，而35月降水只占全年的13%左右，因而易造成春旱夏涝。暴雨强度大和次数多是洪涝灾害的主要原因，而干旱年往往全年无暴雨出现。农作物因降水量不能满足作物正常生长发育对水分的最低需求，就会出现减产。据分析，正常降水年，黄淮海平原夏玉米生长期的降水量基本能满足需要；棉花生长期的降水量能满足需要量的65%74%；而小麦生长期缺水严重，是受干旱威胁最大的作物，也是补充灌溉的重点作物。为了解决农业生产的干旱问题，我们兴建了大量的水利工程，并有相应的减轻作物生理干旱和保蓄土壤水分的技术措施，做到天旱地不旱，将旱情损失逐渐减轻，粮食产量不断提高。黄淮海平原的盐碱地盐碱地是在气候、地形、水文、地质等自然因素和人为因素的综合影响下形成的。土壤中的盐分来源于岩石矿物风化，在随水运动的过程中，使土壤母质及地下水中都含有一定盐分。当水盐汇集于土体即产生积盐，水盐从土体中排出则发生脱盐。盐碱地的形成是土体积盐与脱盐相互作用的结果。黄淮海平原盐碱地的分布面积较广，在冲积平原上，盐碱地多呈斑块状分布，土壤盐分含量稍低，但表聚性强，干湿季节变化明显，盐分组成比较复杂，除氯化物、硫酸盐以外，局部还含有苏打。在滨海平原上的盐碱地，分布集中而连片，土壤含盐量较高，且表土与底土含盐量相差不大，盐分组成以氯化物为主。黄淮海平原土地资源概况黄淮海平原是我国最重要的农业区之一。这里土地资源类型多、数量大，有利于农林牧副渔业的全面发展。黄淮海平原的土地利用结构如下表所示。利 用 类 型面 积占土地总面积万 公 顷%（一）农业用地1928.9759.321耕地1825.4556.142宜农荒地103.523.18（二）林业用地408.8512.571林业138.214.252宜林荒地270.648.32（三）牧业用地260.798.021草地205.946.332宜牧荒地54.851.69（四）其他用地653.1220.091盐田15.530.482宜水产养殖地67.682.083城市居民点、道路及其他569.9117.53合 计3251.73100.00从上表可知，黄淮海平原宜于耕作业、林业和牧业用地达2 500多万公顷，大约占平原土地面积的80%，如果把盐田和宜水产养殖的面积加在一起，则可用于生产性用地的面积占其总面积的83%。但是除耕作业用地外，其他用地的利用率都不高，尚有较大的开发利用潜力。如目前有林地（包括农田防护林、经济林和用材林）只有130多万公顷，林木覆盖率为4%略强一点，低于全国的平均水平。 然而，整个平原的林业发展潜力仍很大，有270多万公顷的宜林地可供造林，相当于现有林地的一倍。此外，在农田中发展林粮间作也有广阔的前景。黄淮海平原农业开发历史悠久，距今约3 000年以前，就已在本区中部黄河冲积扇上开垦土地，从事农业生产。因此，目前的土地利用结构是在长期生产实践中形成的，有其合理的部分，也有需要调整和改进的地方。例如，农林牧业用地结构不合理，耕地比重很大，牧业和林业用地的比重较低，出现农业单一经营的局面；耕地总面积与人均占有耕地面积不断减少；在土地利用中只注意对土地的利用，而不注意对土地条件的改善。此外，黄淮海平原许多土地类型都具有一些较难克服的限制性因素，如土地干旱化、土地盐碱化、涝渍危害等，给土地的利用带来很大的影响，尤以种植业最为突出。黄淮海平原的中、低产田土地是绝大多数农作物生长发育的基地，因为它能够源源不断地供给农作物生长发育所需要的水分、养分等物质和能量。由于不同地区的气候、地形、土壤、水文条件不同，人类活动的方式不同，因而土地质量有高低之分。例如，山东省西北部地区的宜农土地，按照质量的高低分为一等地、二等地和三等地。山东省西北地区宜农土地评价分级指标一等二等三等地形坡度（）337715土壤质地壤土黏土砂壤土重黏土砂土有效土层厚度（cm）8080505030土壤盐碱化无轻度中度水文与排水不淹没排水条件好不淹没或偶尔淹没排水条件好淹没期较短排水条件较好水分条件充分保证有一定保证无保证土地质量的高低最终体现在农作物的产量和质量上。质量高的土地，能够完全满足农作物生长的需求，获得高产，我们称之为高产田；质量不高的土地，不能完全满足农作物生长的需求，只能获得中产或低产，我们统称之为中、低产田。 由于各地自然条件和生产条件差异很大，产量高低的具体标准全国尚不统一。目前，按全国农业区划部门的规定，以当地大面积近三年平均单位面积产量为基准，高于基准20%以上的为高产田；低于基准20%以下的为低产田；处于基准20%以内的为中产田。稳产高产的农田，地面平整，有效土层疏松深厚，土壤肥力协调适量，对农作物的生长基本上是无限制的。而中、低产田的农作物产量不高，主要是土壤或土壤环境中有一种或几种限制因素，阻碍了农作物的正常生长。中、低产田的限制因素，既有自然因素（如地形、气候、土壤等），也有人为因素（如不合理的灌溉方式和耕作制度等）。我们找出这些限制因素，目的在于研究克服和转变限制因素的可能性，以采取相应的措施，从而提高中、低产田的生产能力，进而提高农作物的产量。对中、低产田的改造具有十分重大的意义。我国13亿人口日常生活必需的粮、棉、油要靠耕地直接提供，全国消费的肉类产品的96%也由耕地生产的饲料转化间接提供。所以，现在的9 000多万公顷耕地，的确是我国土地资源的精华所在。但是， 随着我国城镇工业和交通事业的迅速发展，加上人口的不断增长，人多地少的矛盾越来越突出。怎样才能缓解这一矛盾呢？改造中、低产田，提高农田生产能力，是缓解我国人多地少矛盾的根本途径，对促进我国农业进一步发展有重要意义。1.中、低产田面积广，增产潜力大。目前，在我国耕地总面积中，中、低产田面积约占71%。如果能通过改造，将中产田变为高产田，低产田变为中产田，则可以使粮食年产量增加上千亿千克。2.显著改善各地农村的农业生态环境。中、低产田的改造是在统筹规划指导下，实行对农村的山、水、田、林、路的综合治理，它是我国农业综合开发的重要组成部分。3. 促进整个农村经济的发展。中、低产田的改造不仅能够增加大量的粮、棉、油产品，满足人民日常生活的需要，而且对促进林业、畜牧业、渔业等的发展，都有积极的作用。鲁西北地区区域治理和农业开发试验区鲁西北地区，广义指山东省西北部的聊城、德州、滨州和东营等地、市。这个地区是黄淮海平原的组成部分，农业生产和资源、环境、人口状况，同黄淮海平原有共性，也有本身的区域特点。鲁西北地区的区域治理和农业开发试验区的建设与发展，大致经历三个阶段。第一阶段，20世纪60年代至70年代，以禹城试验区为开端，接着又有若干个县相继开展了小试验区研究。禹城试验区创建于1966年，当时称禹城井灌井排旱涝碱综合治理试验区，这是我国建设较早的一个大综合治理试验区。建区的指导思想是：通过机井和其他水利、农林措施，对旱涝碱三大自然灾害进行综合治理，改变落后面貌，提高生产水平，为黄淮海平原大面积低产田的改造提供科学依据和技术途径。经过多年持续努力，这些目标已经实现，区内自然条件和生产面貌发生了深刻的变化，产生了重大效益，为同类地区农业的发展提供了示范和经验。第二阶段，20世纪80年代前期和中期，以承担国家区域治理科技攻关任务为主要内容，重点发展了禹城、陵县和寿光三个试验区。在国家有关科研部门和行政部门的领导下，攻关小组在试验区里形成若干配套技术，有效地治理了内陆和滨海盐碱土和其他自然灾害。这一时期，大面积推广了试验区创造的经验。第三阶段，从1988年至现在，1988年国家把黄淮海平原定为重点农业综合开发区，国家和地方很多单位又建设了一批新试验区。这些试验区按照代表性和典型性，分为五类：一是重盐碱地治理开发试验区；二是风沙地治理开发试验区；三是低湿地治理开发试验区；四是城郊型农业开发试验区；五是水肥药膜种等新技术综合开发试验区。这些试验区的建设，为黄淮海平原区域治理和农业综合开发提供了新的经验。禹城县北丘洼试验区重盐碱地的治理禹城县北丘洼试验区是1986年建立的，主要是为治理重盐碱荒地闯出一条新路。北丘洼重盐碱水盐运动有以下特点。（1）春秋旱季土壤水分强烈蒸发，耕层土壤呈积盐趋势；夏季降水集中，耕层土壤呈脱盐趋势。（2）土壤盐分在垂直剖面上的分布，具有明显的表聚性。观测资料表明，1米土体的盐分主要聚集在40厘米以上的土层，其中表层5厘米内的含盐量占1米内含盐量的40%多。（3）土壤盐分离子组成与潜水地下水的离子组成基本一致。土壤盐分主要为氯化物硫酸盐，地下咸水主要成分为硫酸盐氯化物镁钠质潜水。（4）土壤盐分溶解度高，易迁移。（5）农田土壤盐分在垂直剖面上的分布具有不稳定性。根据北丘洼土壤盐分的分布变化特点，水盐运动调控的目标是：从空间上控制耕层土壤的强表聚过程，降低作物根区（1米土体 ）的含盐量，从时间上逐渐减轻干旱季节作物播种及苗期的强季节性积盐，加深脱盐土层深度，为作物种子萌发、出苗生长提供适宜的土壤环境条件。具体考虑以下几个方面。（1）把地表水、土壤水、地下水作为一个统一体进行综合调节。（2）利用北丘洼排灌系统配套、有充裕的地表淡水资源的条件，采用淡水灌溉淋盐、覆盖抑制蒸发、抽排浅层部分咸水等技术措施，从时间和空间上对水盐运动进行调节，同时采用培肥、林网、良种等技术措施，逐步巩固水盐调节的效果。（3）依据试验区土壤的含盐程度和治理难度，分三种类型：耕层含盐0.6%、治理难度大的重盐渍化荒地，采用浅群井抽咸水技术，抽咸补淡，对盐分进行垂直方向调节，加速耕层和作物根区土壤脱盐深度；耕层含盐0.4%左右的低产田和盐渍化荒地，采用淡水淋洗和覆盖抑盐技术措施，调节旱季耕层土壤的积盐过程和强度，保证春秋季节作物种子萌发和幼苗生长；耕层含盐量0.2%0.4%的中低产田，采用淡水淋洗、增施有机肥等措施，提高土壤肥力，加深脱盐土层深度。调节水盐运动的几种具体方法1引淡淋盐淡水淋盐是改良盐碱地常用的技术措施之一。一次灌淡水或充足的降水，可使上层土壤中可溶性盐溶解，并随水分入渗，将盐分带入下层土壤（或潜水）。盐分被淋洗的程度主要取决于土壤质地和土体结构类型，北丘洼重盐碱土多为粉砂壤，土体构型多为通体砂。试验表明，灌水淋洗一次，即可使040厘米土壤平均含盐量由0.4%下降到0.1%，淋洗深度达1米以下。2井灌井排井灌井排主要指利用浅群井抽咸强排强灌，使土体快速脱盐。群井包括浅井、集水管、连接管等部件，还有射流泵系统与之配合。其原理是射流泵在井点管内形成真空，有较大的抽气能力，能使地下水快速汇集到井点管内迅速排出。通过淡水强灌淋盐、浅群井强排，促使耕层土体脱盐，地下水逐渐淡化。3农田覆盖农田覆盖可以有效地抑制蒸发和抑制地表返盐。在北丘洼试验区，采取的覆盖物多为光解地膜和作物秸秆。其中，作物秸秆成本低、简便，综合效益比较好。例如，春季覆盖主要用于第一年新开垦的重盐碱荒地。实验结果表明，耕层含盐量在0.6%的重盐碱荒地，经淋洗、覆盖后耕层含量稳定有效期可达3个月以上，与未进行覆盖的农田相对比，3个月后积盐率减少10%20%，耕层盐分含量在0.3%左右，棉花出苗和成活率为40%60%，对照地基本无苗。秋季覆盖是休闲地经耕翻淋洗后进行，供来年春播用，覆盖与不覆盖积盐率相差15%。4农业生物技术措施包括林网、培肥、良种等，主要作用是巩固水盐调节效果，改良农田生态环境。辛店洼鱼塘台田生态系统鱼塘台田系统是水陆复合人工生态系统，是根据生态学原理和经济学原理进行规划、实施和建设的。鱼塘台田作为一个有机整体，形成了相互利用，相互促进，多层次、多方位的立体生产方式，实现了微观上的专业化和宏观上的综合化的高度结合，可以保持生产中获得最佳的经济产出，保持和改善生态环境。辛店洼塘田系统开发立体种养模式，充分利用空间和水体，提高利用率，初步形成以鱼为中心的四个物种结构模式：（1）鱼、粮、果；（2）鱼、菜、果；（3）鱼、棉、果；（4）鱼、草（饲料）、果。鱼塘和台田各有自己的物种结构。从鱼塘物种结构来看，表层养鸭，上层养白鲢和鳙鱼，中层养草鱼，底层养鲤鱼、鲫鱼。草鱼吃草，其粪便可作水体中的浮游动植物的养料，并增加水体中絮凝物，成为鲢鱼、鳙鱼的饲料。鸭子在水面活动，排泄物落入水体，不断提供碳、氮和磷源，提高鱼塘鱼类天然饵料生物的产量。从台田物种结构来看，果粮间作：粮食作物包括小麦、玉米、甘薯、大豆、花生、绿豆等，果树为苹果；果棉间作：苹果树行间种植棉花；果菜间作：苹果蔬菜（韭菜、白菜、茄子、番茄、扁豆、青椒、黄瓜、西葫芦、冬瓜、蒜、大葱、萝卜、胡萝卜等）间作和葡萄蔬菜间作。鱼塘台田系统包括相互影响，相互促进的两个子系统。台面、坡径上的盐分、养分和有机物质通过地表径流，对鱼塘水质产生影响。台田种植的粮、饲草等是鱼饵料来源。因此，把鱼塘和台田物种有机地结合起来配置，能提高光能利用率，增加初级生产力，并合理调配好食物链，有效地利用空间和水体，提高物质和能量的转换效率。