吉林省土壤类型分布及黑土地保护方案研究

发布时间：2018-10-08 16:40所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

下面文章主要在对黑土、黑土类、软土、黑土区等概念对比的基础上，提出吉林省黑土地与土壤类型、土壤质量、面积、分布的对应关系，并将《吉林省土壤图》《吉林土壤》《吉林土种志》有关黑土地的数据进行校核、修正，形成了《吉林省黑土地土壤类型分布图》，

　　下面文章主要在对黑土、黑土类、软土、黑土区等概念对比的基础上，提出吉林省黑土地与土壤类型、土壤质量、面积、分布的对应关系，并将《吉林省土壤图》《吉林土壤》《吉林土种志》有关黑土地的数据进行校核、修正，形成了《吉林省黑土地土壤类型分布图》，为吉林省黑土地保护提供土壤学支持。

　　关键词:土壤类型,土壤图,土壤分布,黑土,软土,黑土地保护,吉林省

　　黑土地是吉林省、东北大区(含内蒙)、全国乃至全世界的重要自然资源，黑土地保护在吉林省也一直受到高度重视，从表土剥离到水土保持，从保护性耕作到秸秆富集深还，都走在全国的前列[1-5]。2018年3月30日，吉林省第十三届人民代表大会常务委员会第二次会议通过全国第一个黑土地保护条例，即《吉林省黑土地保护条例》，并确定6月25日为黑土地保护日，这是落实习近平总书记重要指示精神的体现。

　　2018年6月11日，吉林省生态环境保护大会提出，打造美丽中国的“吉林样板”，把保护好吉林的“蓝天绿水青山黑土地”放在更重要的位置。黑土地保护条例在制定期间，一个最大的难点就是黑土地的概念和保护范围，吉林省人大多次组织专家学者讨论，最终《吉林省黑土地保护条例》采用了土地性状+土壤类型，以土壤类型为主的组合定义方式，确定了吉林省黑土地的范围，这种不以植被、作物区分，打破耕地、草原、林地、湿地的局限，冲破了农业、水利、林业、牧业的界限，更加突出了立足生态保护的定位，也更加凸显了土壤学、土壤类型的重要性，是新时代立法与学术相结合的典范。

　　但是，在实际操作上，急需对吉林省土壤类型及分布的准确理解，并且急需建设网上查询系统。吉林省第二次土壤普查成果、数据距今已约有40年的时间，但仍不失为最具权威性的、唯一可以操作的土壤类型、面积、分布的基础数据系统。本研究在对黑土、黑土类、软土、黑土区等概念对比的基础上，提出吉林省黑土地与土壤类型、土壤质量、面积、分布的对应关系，并将《吉林省土壤图》《吉林土壤》[6]《吉林土种志》[7]有关黑土地的数据进行校核、修正，形成了《吉林省黑土地土壤图》，为吉林省黑土地保护提供土壤学支持。

　　1黑土及黑土地概念的演变和国际比较

　　黑土地的学术基础是黑土这个土壤发生学类型。而最早学术上并没有黑土的概念，农民最早是从颜色和地力来认识黑土的，指的是肥沃黑土层厚度超过一犁深土壤[8]，几乎包括了黑土、黑钙土、草甸土等所有“黑色”的土壤。威廉斯认为，黑土是含有大量无定型腐殖质以及具有典型结构的土壤[9]。这些都是广义黑土的概念。

　　但黑土多“黑”算是黑土?肥沃黑土层厚度超过一犁深又如何界定?除了颜色，还有表土层厚度、有机碳均一程度、“肥沃”程度等指标要求，详细诊断还是很复杂的，且没有像第二次土壤普查那样大规模数据做支撑。因此，对广义黑土还需要学术上的界定。早期从学术上，土壤发生分类将黑土归为黑钙土，1953—1957年，黑土概念才从黑钙土中分离出来。1953年，宋达泉先生指导的黑龙江省土壤详查首次提出黑土不同于黑钙土，而相当于美国的湿草原土(Prairiesoil)，因而把黑土称作湿草原土。

　　1956年中苏联合对黑龙江流域进行考察时，苏联土壤学家柯夫达也认为黑土不同于黑钙土，因其自然植被是湿草原，而不是黑钙土草原，土壤草甸化过程明显，应属于草甸土，因其尚具有黑钙土的某些特征，所以称之为黑钙土型草甸土[10-11]。1978—1992年，正式确认黑土土类，《中国土壤》(1990)中将黑土土类放在半水成土纲[11];《中国土壤》(1992)分类系统将黑土土类放在半淋溶土纲半湿温半淋溶土亚纲，而黑钙土类属于半淋溶土纲半湿温钙层土亚纲[12]。

　　这是黑土作为独立的发生学土壤类型出现，也是二次土壤普查规定土壤类型。按中心概念的分类理念，黑土被续分为(典型)黑土、草甸黑土、白浆化黑土和表潜黑土4个亚类，分别代表典型亚类、黑土向草甸土、向白浆土和向沼泽土过渡的亚类[12]。吉林省只有黑土、草甸黑土、白浆化黑土3个亚类[6]。

　　虽然黑土和黑钙土在分类上是2个不同的土壤类型，但是在关于世界上到底有几片黑土的问题上，两者有时是混淆的。因为首先近年较流行美国土壤系统分类(Soiltaxonomy，ST)依旧使用了广义黑土的概念，称为软土(Mollisols)，是具有松软表层(黑色、肥沃、结构良好、盐基饱和)的矿质土壤，至少包括了黑土、黑钙土、草甸土等，但又不完全对应)。

　　其次，按土壤发生学分类，到底哪些土类划归为黑土地也没有统一的说法:一是在我国常说的世界上有“三大片”黑土的说法;二是国际土壤学会(ISSS)、联合国粮农组织(FAO)和世界土壤参比中心(ISRIC)所编著的世界土壤参比基础(WRB)一书中的“三大片黑土”，但这两个版本都不全面，也无法融合[4，9-10，13]。

　　第一个“三大片”指的乌克兰和俄罗斯大平原为第一片;美国密西西比河流域为第二片;中国东北平原为第三片，实际上为北半球的黑土区。第二个“三大片”指的是美国密西西比河流域为第一大片;在阿根廷和乌拉圭的潘帕斯(Pampas)大草原为第二大片;在中国的长春和哈尔滨及其以北地区为第三大片。这是实质上没有考虑乌克兰和俄罗斯大平原的黑钙土[13]。我们认为，现在常说的三大片，若按黑土理念，确实是三大片黑土区，即美国密西西比河流域、南美潘帕斯大草原和中国东北平原，但没有现在常说的乌克兰和俄罗斯大平原;若加上黑钙土，又漏掉了阿根廷和乌拉圭的潘帕斯(Pampas)大草原，这样看来，无论如何理解，原来说的世界上“三大片”黑土区的说法欠妥[4]。

　　应使用美国土壤系统分类中软土或我国系统分类中均腐土(Isohumisols)的概念，至少包括黑土和部分黑钙土、草甸土，那就是四大片黑土区[10]，即乌克兰和俄罗斯大平原为第一片，约190万km2;美国密西西比河流域为第二片，约120万km2;阿根廷和乌拉圭的潘帕斯大草原为第三片，约50万km2;中国东北平原为第四片，约30万km2。

　　可能的解释是，乌克兰和俄罗斯大平原为第一大片，以黑钙土为主。美国密西西比河流域为第二大片，接近黑土，即早期在美国，发现有一类在草甸植被下形成的不同于俄国所论述的黑钙土的土壤，命名为湿草原土(Prairiesoil)，联合国粮农组织对这类土壤命名为黑土(Phaeozem)，大致相当于我国现行土壤分类中的黑土和草甸土。

　　但其对黑土(Phaeozem)的定义和我国分类中的黑土又有很大差异，其定义的黑土不仅包括草甸土，还要求腐殖质层厚度不能小于25cm，这样我国第二次土壤普查中的破皮黄黑土、侵蚀黑土和薄层黑土中的一部分就不能归入联合国粮农组织的黑土，而腐殖质层厚度大于25cm的白浆土却可以归入黑土，称为漂白黑土[9-10]。阿根廷和乌拉圭的潘帕斯大草原为第三片，应该是黑土和黑钙土都有;中国东北为第四大片，包括黑土、黑钙土和部分草甸土。

　　这在于2012年8月8日世界黑土联合会召开“世界黑土保护国际研讨会”(InternationalWorkshopofMollisolsConservation)上可得到印证。与会代表涵盖了这四大黑土区的7个国家。会议报道:经过交流，来自世界仅有的四大片黑土区专家在以下方面形成了共识:黑土是世界上宝贵的农业资源，垦殖率在70%以上;垦殖后农田黑土均存在着肥力下降的问题，水土流失是危害黑土最严重的问题，需遏止黑土退化，加以保护利用。

　　会议初步确定下届“世界黑土学术研讨会”在南美乌拉圭召开。这说明南美这一片黑土区已经被加入“四片”中。以后召开的几次国际会议及2018年6月在哈尔滨召开的“黑土生态与农业可持续发展国际研讨会”上，也一直是保持了全世界有四大片黑土区的说法[4]。

　　2吉林省土壤类型分布及土壤图

　　按照范围逐渐收窄的思路，黑土地应该包括几个不同层次的概念:黑土区、软土类、黑土类、黑钙土+黑土、黑土。黑土区:考虑范围较宽，已经超出黑土、黑土类、软土的的概念范围，甚至将行政区内的所有土壤都算作黑土地。按此概念，我国黑土区(三省一盟)面积为102.15万km2，这种划分方法有利于落实相关补贴政策，但不为学界所接受。软土类:将各种暗色土考虑进来，包括黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、暗棕壤、新积土等土类，全部或部分面积纳入，吉林省为8.6万km2。

　　3吉林省黑土地保护的对策

　　黑土地存在的问题可以用6个字概括:“变少、变薄、变瘦”。变少，主要是由于建设用地占用和土壤侵蚀导致;变薄，主要是长期不合理耕作、水土流失造成;变瘦，主要是长期不施用有机肥料，秸秆还田量不足等原因所致，土壤已经几十年“没吃一顿饱饭了”，“身板”极其虚弱，就只能靠化肥像“打点滴”一样来维系生产能力[4，15-17]。

　　保护黑土地是一项系统工程，但总的思路是，除了已有的一般性的保护措施以外，还要着重强调以下3点措施:①对于大面积耕地，要大力推广秸秆富集深埋还田(简称:富集深还)、覆盖还田，主要是解决黑土地“变薄”“变瘦”问题;②对于不可避免的建设占用耕地，必须实施耕作层土壤剥离再利用(简称:表土剥离)，保护黑土资源，主要解决黑土地“变少”的问题[4];③改善黑土地的生产条件和周边的生态环境条件。主要是建设高标准农田、农田防护林、水土保持工程等，主要是解决黑土地“变薄”“变少”的问题[4，15-18]。

　　具体对策如下:

　　(1)尽快完成“三界划定”。一是划定城市边界，今后城市必须有固定的城市边界，城市建设不能再“摊大饼了”，只能做“千层饼”，节约、集约利用土地。二是划定永久基本农田边界，在城市边界以外，要把适合于耕种同时还不破坏生态环境的优质耕地果断划定为永久基本农田，不准搞任何非农开发建设。三是划定生态用地边界，在稳定的耕地以外，逐渐进入生态脆弱地带，必须划定生态用地边界，主要是林地、草地、湿地、水域等生态保障用地。以上3个边界，就是三条“红线”，可以从管理上为黑土地保护提供大环境。

　　(2)要因地制宜的研究、推广不同的秸秆还田技术模式，制定一系列秸秆还田技术标准。吉林省东中西情况不同，可以有不同的秸秆还田模式，在供给侧为各地农民提供技术服务，最终让农民和市场来选择、接受，也有助于政府按不同技术难度、效果和成本进行实事求是的价格补贴。“秸秆富集深还”毕竟是新生事物，推广上还面临一些困难。在农机方面，部门和企业留恋已有的机械配套方式，不愿投入和创新;投入方面，农民不愿花自己的钱解决秸秆和土壤问题，而目前补贴资金严重不足;规模经营程度和机械化程度不够，也不利于开展秸秆富集深还。

　　建议加大宣传力度，要认识到秸秆富集深不仅是环境所迫，更是土壤培肥所需;耕作上不要固守或照搬，要创新耕作制;农机要主动服务于农艺，要加大农机与农艺配套力度;要在国家黑土地试点县的基础上，扩大推广面积，加大补贴力度，建立秸秆富集深还补贴和秸秆不焚烧奖励相结合的机制。关于秸秆富集深还技术模式可参见文献[1，4，19-49]。

　　(3)针对目前表土剥离不能及时合理利用，并产生新的压占和成本增加问题，应尽快建立省级表土剥离利用信息平台，让表土的供方和需方在网上对接，以实现就近从快再利用，降低运输和储存成本。

　　(4)做好黑土地土壤污染管控和修复工作。针对吉林省黑土地资源和生态环境条件相对优越的特点，必须坚持预防为主，不让重金属、农药、石油等污染物对土壤造成任何污染，确保吉林省黑土地的环境质量和产地环境条件，使之永远具备生产高端绿色食品的土壤条件。同时，对已经被污染的黑土地土壤做好调查、规划与修复工作[50-54]。

　　参考文献:

　　[1]窦森，陈光，关松，等.秸秆焚烧的原因与秸秆深还技术模式研究[J].吉林农业大学学报，2017，39(2):127-133.

　　[2]窦森，周岩，朱青君，等.DB22-T2278-2015.建设占用耕地表土剥离技术规范[S].长春:吉林省质量技术监督局，2015.

　　[3]窦森，董雪，董丽娟，等.松辽平原表土剥离技术体系———以松原市为例[J].吉林农业大学学报，2014，36(2):127-133.

　　[4]窦森.黑土地保护与秸秆富集深还[J].吉林农业大学学报，2016，38(5):511-516.

　　[5]张启辉，窦森，王瑞丽，等.机械化秸秆深还机具的临界规模分析及机具配备[J].吉林农业大学学报，2016，38(5):639-644.

　　[6]吉林省土壤肥料总站.吉林土壤[M].北京:中国农业出版社，1998.

　　[7]吉林省土壤肥料总站.吉林土种志[M].长春:吉林科技出版社，1997.

　　[8]熊毅，李庆逵.中国土壤[M].北京:科学出版社，1990:1-10.

　　[9]威廉斯BP.土壤学-农作学及土壤学原理[M].北京:高等教育出版社，1957:137.

　　[10]张之一.关于世界黑土分布的探讨[J].黑龙江农业科学，2010(4):59-60.

　　[11]龚子同，张之一，张甘霖.草原土:分布、分类与演化[J].土壤，2009，41(4):505-511.

　　推荐期刊：《吉林农业大学学报》(双月刊)创刊于1979年，是吉林农业大学主办的综合性农业科学类学术期刊，办刊宗旨是反映农业及相关领域最新科研成果，促进国内外学术交流与合作，推进科技进步，促进科技成果的转化，为地方和国家经济发展和建设服务，为我国农业现代化服务。读者对象为农业及相关领域科技工作者、高等院校师生及管理干部。

　　

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