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第14章 修补地球“破损”的面容(3)

2.退耕还林还草

虽然保护性耕作等农田保护措施在防止和恢复耕地土地退化方面作用显著,但是对于水土流失严重,沙化、盐碱化、沙漠化严重,而生态地位重要、粮食产量低而不稳的耕地,以及不适于再做农田的耕地,则要通过退耕还林、退耕还草加以恢复,培肥地力。在我国常见的有乔灌草、乔草、灌草、乔灌和乔木 5种植被层次结构模式,保水效能的差异顺序是乔灌草 >灌草 >乔灌 >乔草 >乔木。显然,乔灌草、灌草和乔灌是退耕还林还草的首选。

在黄土高原,沙棘、刺槐人工林对土地的培肥效应较好,会对土地肥力水平会产生大幅度的提高。与无林地相比,5年生沙棘会使 80%土层有机质、全氮元素、有效氮元素、有效钾元素分别提高 41.1%、60.4%、109.7%、5.8%;5年生刺槐林会使 80厘米土层有机质、全氮元素、有效氮元素、有效钾元素分别提高74.3%、123.6%、285.3%、42.4%。

同时,与裸地相比,牧草能显著增加环境的湿度和减少地表的太阳照射,提高光能利用率。在坡度相同的情况下,中高山区人工草地比农田的水土流失量可减少74.4%。

3.建立防风固沙林草带

沿沙漠或沙地周边建立大型防风固沙林草带。治理沙漠化土地,应根据沙化土地的利用类型和沙化原因,采取不同的措施。在沙漠与绿洲之间建立大型固沙防护林带。在沙化非常严重的地区,由单纯种植防护林转向恢复与再建干旱区绿色草原植被和抗沙化植被。防护林特别是阔叶类树木组成的防护林,其蒸腾量、耗水量都比沙化区地带性草原要高出很多,在水分条件的限制下,在干旱区不可能大面积造林,因而重建当地旱生草原植被,更好地改善土地结构才是切实可行的办法。羊柴和沙鞭的根状茎在地下沙层中可形成密织的网络结构,从而使土地地表得到改善,起到防风固沙的作用。羊柴和沙鞭又是牲畜适口的饲料。我国北方的毛乌素、浑善达克等地,飞播羊柴取得了显著的生态和经济效益。将草制方格覆压在沙漠地带,可对沙丘移动起到很好的阻挡作用。在方格中种植牧草,其成活率也较高。

防止沙漠化

4.预防为主,防治结合,综合治理

预防为主是指全面防止沙漠化的发生和发展,不仅要对天然林、草原等现有植被进行保护,还要对沙区的水面、湿地进行保护,制止盲目开发,防止产生新的沙化土地。防治结合的主攻目标应该是控制沙化速度、防治沙化发生。集中使用有限的治沙经费,防止和治理对群众产生直接危害的地段,如村庄、城镇、工矿区的四周,沙漠、沙地边缘,农田、河流、水面的周边,公路铁路两侧等,通过植树种草不断扩大治理范围。综合治理不仅要把点上的沙漠化土地治理好,而且要防止大面积土地沙漠化的发生。同时,基于东北西部、华北北部相当一部分沙地及周边草原,自然条件比西北干旱区要好,对已治理好的沙化土地在降雨量与地下水条件都配合得较好的地区,可进行适度的农林果牧等开发,能创造较好的经济效益。

5.健全体系,完善管理制约手段

健全组织领导和管理体系、政策体系、科技支撑和技术推广体系,完善沙化土地监测网络体系,健全执法体系,实现依法治沙,并建设防沙治沙综合示范区,履约及治沙国际合作体系。

有人把土地盐泽化比喻为地球得了“皮肤病”。这种“皮肤病”致使农作物减产或绝收、影响植被生长并间接造成生态环境恶化,盐渍土还侵蚀桥梁、房屋等建筑物基础,引起基础开裂或破坏。

土地盐化是指可溶盐类在土地中的积累,特别是在土地表层累积的过程;碱化则是指土地胶体被钠离子饱和的过程,也常称为钠质化过程。盐渍土形成的主要原因是由于气候干旱,土地排水不畅,地下水位高,矿化度大等重要条件所制约,以及地形、母质、植被等自然条件综合影响的结合所造成的。

下面介绍一些土地盐泽化的防治方法:

1.种植耐盐和盐生植被

盐生植被是指在盐渍生境中能生长的自然植被,而耐盐植物则能利用一般植物所不适应的土壤和水,有着较强的抗盐能力。应充分利用其特定的抗逆性,利用其基因资源,选择具有耐盐基因和潜在经济价值的野生植物和栽培植物进行适应种植,可扩大盐渍土和水的利用范围,大幅度地提高盐渍化土地上生物量的产出。 由于世界性的淡水资源缺乏,联合国教科文组织在 20世纪 50年代就提出了耐盐植物的研究开发方向。许多国家都在关注盐生植物的开发利用并尝试利用咸水的农业革命,在耐盐植物资源调查、驯化、生物工程育种以及产品加工利用等方面进行了全面研究,一些国家在技术上已取得了重大进展。 在盐渍土上引种和驯化有经济价值的盐生植物和耐盐植物,具有明显的优越性:投资少、见效快、可直接在不经或少经人为措施的盐渍土上种植。因此,在人口、粮食、土地矛盾日益加剧的今天,对于盐渍土资源利用和农业可持续发展具有十分重要的意义。事实上我国盐渍土地区分布有丰富的野生盐生植物种质资源,如盐吸黄须菜、盐蒿、盐蓬、盐穗木、海蓬子、柽柳、骆驼刺等数百种,还有待我们研究开发。

柽柳

2.平整土地

平整土地可使水分均匀下渗,提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果,防治土地盐斑。甘肃玉门的群众对“七高八低、碱窟窿满地”的耕地,采取“扛浮碱,平盐斑”的措施,消除局部坡洼积盐的不利因素,取得良好的改土效果。滨海地区自然降雨较丰沛,可采取围堰平地蓄淡压盐的办法,使土地逐渐脱盐。在平地的基础上筑畦打埂,可减少地面径流,增强土地蓄水保肥能力。

3.深耕深翻

盐碱地经过深耕深翻,可以疏松耕作层,打破原来的犁底层,切断毛细管,提高土地透水保水性能,因而加速土地淋盐和防止返盐的作用。深耕深度一般为 25~ 30厘米,可逐年增加耕作层深度。深翻是将含盐碱重的表土翻埋到底层,而将底层的淤土、夹黏层或黑土翻到地表,既可打破“隔离层”又可翻压盐碱。在劳动力较少的地区,可采用条垄深翻的办法,隔沟隔年条状深翻,每两年翻完一块地。深翻深度既要考虑土层质地的排列和地下水深度,也要根据作物根系的生育特性,一般以 40~ 50厘米为宜。

耕翻的时间是冬耕宜早,春耕宜晚。华北、西北和东北地区,雨量大部分集中在夏季,雨季后盐分被淋至土地底层。早秋耕通常在雨季后进行,土地盐分因降雨下淋尚未上返,尽早切断毛细管,可抑制盐分上升;秋耕晒垡后,通过适时耙地,才能创造和保持大小适宜的土块,达到防盐保墒的目的;越冬耕地一般不进行秋耙,要求早春进行顶凌耙地,以便破碎土块覆盖地表,抑制返盐。中耕耙耱次数越多,防盐效果越明显。

4.增施有机肥料

盐渍化地除了盐碱危害以外,干旱、瘠薄常常制约着农作物生长,并呈现出盐化程度加重,土地肥力降低的趋势。多施有机肥料,可以疏松土地耕作层,提高地温,改善土地物理性质,加强淋盐作用,同时还可减少蒸发,抑制返盐。有机肥料经土地中微生物的强烈活动,可加速营养物质的分解和转化,在分解过程中产生的有机酸,可以调节土地的酸碱度。因此,增施有机肥料也是改良盐碱地,是提高土地肥力的重要措施。据江苏盐城新泽试验站资料,培肥熟化土地,表层 10~ 20厘米土地有机质会增到1.5%左右,总孔隙度达到 55%,其中非毛管孔隙度达 15%以上,直径>0.25毫米团粒含量在 2.5%以上,容重 <1.25克 /碳元素立方米,可有效地抑制土地返盐。又据新疆生产建设兵团 29团资料,施有机肥 1 500千克,比不施有机肥的脱盐率高 11.6%,增产50%~80%。

盐碱地区,一般肥料不足,既要广辟肥源,也应采取因土施肥、集中施肥、重点施与一般施相结合的办法,使有限的肥源达到最大的改土增产效用。根据各地的经验,按作物的株、行距挖坑穴施,在施肥的坑上点播作物,使少量肥料集中于作物根际,有利于发挥肥效。化肥肥效快,增产效果显著,但连年单施化肥,土地容易板结。因此在盐碱地上施肥,应以有机肥料为主。

此外,合理轮作套种,铺生盖草,起碱压沙,客土等都有覆盖地面,减少蒸发,抑制返盐的作用。

自从最后一次冰河期以来,由于带酸性。近年来,随着工业化的迅速自然进程的结果,土地就逐渐变得更进程和种植业的大量发展,特别是工业排放的大量酸性污染物和农业所施用的氮肥等酸性肥料,对土地的酸化也起了很大的作用。土地酸化对耕地造成影响,还会危害植物根系和茎叶。植物受到危害,动物和微生物便会相继受到影响,进而破坏陆地生态系统的平衡,因此土地酸化被称为“地球的胃病”。

针对造成土地酸化的主要原因酸沉降(酸雨)和过量施用氮肥,从源头上采取控制措施,针对已经酸化的土地,采取切实改良和重点管理的方法,提出酸化土地改良和管理行之有效的控制措施。

酸沉降问题早已引起了各国的注意,要减少酸雨对土地酸化的影响,就要从源头抓起——控制酸雨的产生。

大气中的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因,因此,减少二氧化硫和氮氧化物的排放量,是防止酸雨的主要途径。防治酸雨一般包括下列措施。

1.完善环境法规,加强监督管理

(1)制定严格的大气环境质量标准,健全排污许可制度,实施二氧化硫排放总量控制。

(2)经济刺激措施。其手段有征收二氧化硫排污费、排污税费、产品税(包括燃料税)、排放交易和一些经济补助等,充分运用经济手段促进大气污染的治理。

(3)建立酸雨监测网络和二氧化硫排放监测网络,以便及时了解酸雨和二氧化硫污染动态,从而采取措施,控制污染。

(4)推行清洁生产,强化全程环境管理,走可持续发展道路。目前我国的环境管理制度、法规、政策和措施主要以达标为最终要求,在当今的社会经济发展条件下显然是不合适的。

2.调整能源结构,改进燃烧技术

(1)调整工业布局,改造污染严重的企业,淘汰落后的工艺与陈旧的设备,限制高硫煤的生产和使用,限制、淘汰现有煤耗高、热效低、污染重的工业锅炉和炉窑。

(2)使用低硫煤、节约用煤。减少二氧化硫排放最简单的方法就是改用低硫煤。煤中含硫量一般在0.2%~ 5.5%范围,当燃煤的含硫量大于1.5%时,就应加一道洗煤工序,以降低硫含量。据有关资料介绍,原煤经洗选后,二氧化硫排放量可减少 30%~ 50%,灰分去除率可达20%。所谓节约用煤,就是要改进燃烧方式,提高煤的燃烧效率。

(3)加大烟道气脱硫脱氮技术。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。流化床燃烧就是一种很好的脱硫方式,新型的流化床锅炉有极高的燃烧效率,几乎达到99%,而且还能去除 80%~ 95%的二氧化硫和氮氧化物。目前主要用石灰法。这种方法用石灰石或石灰浆液在烟气吸收塔内循环,石灰跟烟气中的一氧化硫发生反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被炉膛内的氧气氧化成硫酸钙。石灰石法脱去二氧化硫的效率为 85%~ 90%,石灰法的脱硫反应比石灰石法快而完全,脱硫效率可达95%。

(4)型煤固硫。型煤是经过成型处理后的煤制品,分为民用和工业用两类。民用型煤主要是煤球和蜂窝煤,工业型煤主要锅炉、窑炉、蒸汽机床等采用各种成型的煤制品。所谓型煤固硫,就是在型煤加工时加入固硫剂,煤在燃烧时不排出二氧化硫,从而实现燃煤固硫,固硫率可达50%左右。目前,民用型煤固硫在我国已经开展,而工业型煤固硫则使用很少。

(5)调整民用燃料结构,减轻能源污染。逐渐实现民用燃料气体化,逐渐实现城市集中供热。

(6)增加无污染或少污染的能源比例。开发可以替代燃煤的清洁能源,如太阳能、核能、水能、风能、地热能、天然气等清洁能源,将会对减排二氧化硫做出很大贡献。但目前的技术水平还不能保证从太阳能、风能、地热能等获得大规模稳定的工业 3.加强植树栽花,扩大绿化面积 电力。因此,替代能源的主要开发目 植物可以调节气候,保持水土, 标应当是水电和核电。 吸收有毒气体,对人类有很大的益处。 因此,根据城市环境规划,选择种植 一些对二氧化硫和粉尘具有较强吸收 力的花草树木,如石榴、菊花、桑树、银杉等,不仅可以净化空气,而且还 能美化城市环境,同时还能起到防止 酸雨的作用。 4.区域二氧化硫排放总量控制

根据地区环境容量,限制区域二氧化硫的总排放量。开展区域二氧化发展清洁能源硫排放量控制研究,找出酸沉降控制优化方案。如重庆市从 1985年开始全市建成烟尘控制区,面积达 218平方千米;治理改造各种耗煤炉灶 1.47万台,大炉灶配备了除尘器,小炉灶更换了炉型,大大地减少了二氧化硫排放量。

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