摘 要： 通過對海倫、嫩江、漠河和黑河等地的黑土侵蝕情況進行考察，形成了對東北黑土的區(qū)域差異、漫崗區(qū)溝谷系統(tǒng)、土地大規(guī)模墾殖對坡地水文-侵蝕過程的影響及侵蝕溝治理的一些初步認識：東北黑土發(fā)育于第四紀松花古湖及湖周地區(qū)，可分為“湖心湖相亞黏土層上發(fā)育的黑土”“湖濱階地礫石層上發(fā)育的黑土”“湖周山地坡積物上發(fā)育的黑土”；漫崗區(qū)溝谷系統(tǒng)可分為上段（淺溝+切溝段）、中段（沖溝段）和下段（小河溝段）；土地大規(guī)模墾殖導(dǎo)致林草植被消失，黑土涵蓄水分能力降低，侵蝕方式由以土壤蠕動為主改變?yōu)橐云赂仄旅媲治g+溝道侵蝕的流水侵蝕為主；侵蝕溝是土地利用變化后加速侵蝕的產(chǎn)物，采用溝道工程措施治理是必須的，海倫等地侵蝕溝上段淺溝+切溝采用暗管排水填埋復(fù)墾治理是成功的。指出了侵蝕溝中段沖溝鋼絲石籠谷坊壩和下段小河溝溝底、溝坡塊石鋪砌工程存在的問題，建議立即停止在東北黑土漫崗區(qū)侵蝕溝治理中采用鋼絲石籠谷坊壩和鋼絲石籠護坡形式，開展剛?cè)峤Y(jié)合的谷坊壩工程試驗，采用生物措施護坡。

關(guān)鍵詞： 侵蝕溝；溝谷系統(tǒng)；生態(tài)治理；墾殖；東北黑土區(qū)

中圖分類號： S157" 文獻標識碼： A" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.01.002

引用格式： 張信寶.對東北黑土區(qū)侵蝕溝及其治理的一些初步認識[J].中國水土保持，2025（1）：10-11，15.

應(yīng)中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土項目組邀請，筆者于2019年和2024年兩赴東北，考察了海倫、嫩江、漠河和黑河等地的黑土侵蝕情況，對東北黑土的區(qū)域差異、漫崗區(qū)溝谷系統(tǒng)、土地大規(guī)模墾殖對坡地水文-侵蝕過程的影響及侵蝕溝治理有一些初步認識，現(xiàn)草成此文，希望能對今后東北黑土侵蝕研究和治理有所裨益，更希望學(xué)界同仁批評指正。

1 東北黑土的區(qū)域差異和成土物質(zhì)來源

第四紀時期的松花古湖于晚更新世后期至全新世早期消失，大部分東北黑土發(fā)育于松花古湖沉積物上，區(qū)域差異明顯[1]。海倫一帶黑土為“湖心湖相亞黏土層上發(fā)育的黑土”，黑土深厚，不含礫石，下伏透水性差的黃土狀亞黏土層，亞黏土層以下為松散的砂礫、黏土層河湖相沉積；嫩江九三農(nóng)場一帶黑土為“湖濱階地礫石層上發(fā)育的黑土”，黑土含磨圓很好的小礫石，還有瑪瑙，黑土層下無黃土狀亞黏土層，下伏黃色階地砂礫層；九三農(nóng)場到漠河公路旁的黑土為“湖周山地坡積物上發(fā)育的黑土”，黑土含大量角礫，部分角礫粒徑大于50 mm[2]。黃土是黑土成土物質(zhì)的重要來源。由于距呼倫貝爾和科爾沁等黃土粉塵源區(qū)較遠，因此地處小興安嶺地區(qū)的黑河市侵蝕溝治理點坡地的土壤為棕壤型沙礫土。東北黑土相當于黃土高原的黑壚土，形成于全新世的最佳氣候期。

2 東北黑土漫崗區(qū)的溝谷系統(tǒng)

以“湖心湖相亞黏土層上發(fā)育的黑土”漫崗區(qū)為例（海倫一帶），從漫崗頂?shù)降偷仄皆那治g溝溝谷系統(tǒng)可分為上段（淺溝+切溝段）、中段（沖溝段）和下段（小河溝段）。上段（淺溝+切溝段）的溝槽溝底為抗蝕性強的不透水亞黏土層，抗蝕性強，溝床難以下切，側(cè)蝕強烈，由于新近切出且高度不大，因此溝壁陡立，溝槽形狀為矩形。

中段（沖溝段）隨著匯水面積增大，徑流量增加，侵蝕能力增強，溝槽溝底切穿抗蝕性強的亞黏土層，切入未膠結(jié)的松散砂礫層，溝床下切迅速，形成V形溝槽，溝壁穩(wěn)定性差，崩塌、滑坡發(fā)育。溯源侵蝕導(dǎo)致沖溝不斷向上延伸，切溝向沖溝的過渡地段是侵蝕溝侵蝕最強烈的溝段。

下段（小河溝段）溝槽變寬，溝床比降小，為淤積溝床，有砂礫沉積，溝岸坡度多小于30°，溝槽呈梯形。溝岸總體較穩(wěn)定，凍融作用導(dǎo)致的土壤蠕動較普遍；溝道左右擺動有時會引起溝道凹岸侵蝕。

由于巖土組構(gòu)的不同，因此嫩江九三農(nóng)場一帶“湖濱階地礫石層上發(fā)育的黑土”漫崗區(qū)的溝谷形態(tài)與海倫一帶“湖心湖相亞黏土層上發(fā)育的黑土”漫崗區(qū)的有所差異。

3 土地大規(guī)模墾殖對黑土坡地水文-侵蝕過程的影響

東北黑土區(qū)漫崗坡地坡長且緩，坡長多達數(shù)百米至上千米，坡度多小于5°，溝谷密度不大。墾殖前，漫崗為林地、草地相間的景觀，黑土土壤質(zhì)地黏重，并有季節(jié)凍土層，夏秋多雨，土壤常于上層滯水，積水處形成“水泡”，周圍草甸植物繁茂，稱為五花草塘。筆者考察所到之處，東北漫崗原始景觀已難以尋覓。東北開禁放墾始于1860年，經(jīng)過新中國成立以來的大規(guī)模開墾，可墾之地幾已墾殖殆盡，東北黑土區(qū)已成為我國的“糧倉”[3]。

墾殖前，由于黑土層深厚，土壤質(zhì)地黏重滯水，加之林草植被繁茂、根系發(fā)達，氣候又寒冷，枯枝落葉難以分解，因此漫崗坡地原始生態(tài)系統(tǒng)涵蓄、調(diào)節(jié)水分能力強。坡地的寬淺溝道，平時為涓涓細流，夏秋暴雨時也難以發(fā)生較大洪水，溝道侵蝕輕微；即使發(fā)生較大洪水，侵蝕的溝道隨后也能逐漸自然修復(fù)。因此，墾殖前，凍融引起的土壤蠕動是黑土漫崗坡地土壤的主要運移方式。

大規(guī)模墾殖使漫崗坡地的水文過程和侵蝕方式發(fā)生了根本性變化。林草植被的消失和農(nóng)田耕作導(dǎo)致地表徑流和優(yōu)先流流量增加，致使春季融雪和夏秋季暴雨時溝道洪水頻發(fā)；侵蝕方式由原始植被景觀下的以土壤蠕動為主，改變?yōu)橐云赂仄旅媲治g+溝道侵蝕的流水侵蝕為主，溝道侵蝕加劇。海倫一帶的“湖心湖相亞黏土層上發(fā)育的黑土”漫崗區(qū)，一旦抗蝕性強的黃土狀亞黏土層被切穿至下面的抗蝕性差的松散砂礫層，溝床就會強烈下切，引發(fā)溝頭溯源侵蝕，溝道不斷向上延伸。需強調(diào)指出的是，溝道侵蝕是自下而上的溯源侵蝕過程（流水侵蝕+重力侵蝕）。由于溝道中下段溝床強烈下切，因此溝道縱剖面形態(tài)改變?yōu)橄掳夹巍?/p>

所有的溝都是侵蝕形成的，也就是說都是侵蝕溝，筆者建議將東北黑土漫崗區(qū)的“侵蝕溝”定義為“坡地大規(guī)模墾殖后加速侵蝕形成的侵蝕溝”。20世紀50年代，東北黑土區(qū)還沒有進行大規(guī)模開墾，已墾殖的時間也不長，侵蝕溝還沒有大規(guī)模出現(xiàn)，羅來興說的“沖溝不過山海關(guān)”是基本符合實際的。隨著時過境遷，現(xiàn)在侵蝕溝已大規(guī)模出現(xiàn)，再堅持“沖溝不過山海關(guān)”，就不是與時俱進了。

4 對侵蝕溝治理工程的一些不成熟看法

大規(guī)模墾殖使東北黑土漫崗坡地的水文過程和侵蝕方式發(fā)生了根本性變化，侵蝕方式由原始植被景觀下的以土壤蠕動為主，改變?yōu)橐云赂仄旅媲治g+溝道侵蝕的流水侵蝕為主，侵蝕溝是土地利用變化后加速侵蝕的產(chǎn)物，采用溝道工程措施治理是必須的。國家非常重視東北黑土區(qū)侵蝕溝治理，據(jù)介紹專項治理經(jīng)費已達40多億元，單位面積治理經(jīng)費由20余萬元/km2增加至40余萬元/km2。此次走馬觀花看了一些治理工程，總體印象是成績很大，但問題也不少。以下從溝谷系統(tǒng)的角度，談?wù)剬η治g溝治理的一些不成熟看法。

4.1 溝谷系統(tǒng)上段淺溝+切溝的治理

海倫等地的侵蝕溝填埋復(fù)墾治理是成功的。治理的總體技術(shù)路線為“溝底中線布設(shè)暗管排水，下層用壓實打捆的秸稈填埋，上層覆蓋表土，耕地中的侵蝕溝消失，機械自由行走，溝毀耕地再造并墾殖”[3]。埋設(shè)暗管給壤中流以出路的核心治理措施是科學(xué)的，應(yīng)該肯定并大力推廣。

4.2 溝谷系統(tǒng)中段沖溝的治理

考察見到的沖溝治理工程多為鍍鋅鋼絲石籠谷坊壩，壩高一般不超過3 m，多為壩群，壩頂留有矩形溢流口，部分壩后布設(shè)有消力池。谷坊壩具有固溝、攔沙和穩(wěn)坡的作用，初衷是好的。筆者認為修建谷坊壩治理侵蝕溝是必要的，但不贊成采用鋼絲石籠谷坊壩壩型。因為5～10 a鋼絲生銹失效后，洪水沖散壩體，會在溝道內(nèi)形成一些亂石灘，洪水繞過亂石灘，沖蝕溝岸土體，將形成新的溝道。建議修建剛?cè)峤Y(jié)合的谷坊壩，中間為留有溢流口、排水孔的剛性壩體，剛性壩體和溝壁之間由塊石壩連接，譬如南方一些泥石流溝的攔沙壩往往采用這種壩型。

4.3 溝谷系統(tǒng)下段小河溝的治理

考察中見到的一些小河溝治理工程非常不科學(xué)、不合理，如在海倫所見的溝底、溝坡采用塊石全鋪砌的小河溝。塊石鋪床加大了溝床糙率，不利于行洪，而土壤凍融蠕動會引起溝岸變形，導(dǎo)致護坡塊石落入溝內(nèi)形成亂石灘，這都可能導(dǎo)致在兩岸農(nóng)田內(nèi)沖出新的溝道，破壞農(nóng)田。另外，塊石妨礙農(nóng)機耕作，農(nóng)田區(qū)溝道內(nèi)的塊石不利于今后高標準農(nóng)田建設(shè)。去往黑河璦琿機場公路旁的小河溝，不但侵蝕凹岸有塊石護坡，淤積凸岸也有塊石護坡，很不科學(xué)。建議將溝谷系統(tǒng)下段小河溝列入中小河道治理，不列入侵蝕溝治理。

4.4 溝岸防護工程

考察中見到大量的鋼絲石籠護坡，成本很高，短期護坡效果很好，但土壤凍融蠕動是東北黑土區(qū)溝道邊坡調(diào)整的土體運動方式，鋼絲生銹失效后，散開的塊石不可避免地要被下伏土壤的蠕動帶入溝內(nèi)，因此筆者不贊成采用鋼絲石籠護坡，建議采用生物措施護坡，應(yīng)該容忍凍融蠕動引起的少許溝坡土體變形。

4.5 建議

為避免產(chǎn)生更大損失，建議立即停止在東北黑土漫崗區(qū)侵蝕溝治理中采用鋼絲石籠谷坊壩和鋼絲石籠護坡形式，開展剛?cè)峤Y(jié)合的谷坊壩工程試驗，采用生物措施護坡。

參考文獻：

[1] 裘善文.松嫩平原湖泊的成因及其環(huán)境變遷[M]//《東北平原第四紀自然環(huán)境形成與演化》課題組.中國東北平原第四紀自然環(huán)境形成與演化.哈爾濱：哈爾濱地圖出版社，1990：146-154.

[2] XIE Y Y，KANG C G，CHI Y P，et al.The loess deposits in Northeast China：The linkage of loess accumulation and geomorphicclimatic features at the easternmost edge of the Eurasian loess belt[J].Journal of Asian Earth Sciences，2019，181：103914.

[3] 張興義，劉曉冰.東北黑土區(qū)溝道侵蝕現(xiàn)狀及其防治對策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2021，37（3）：320-326.

（責(zé)任編輯 徐素霞）