第四章 农业地质第一节 地质背景 一、耕地地形地貌 黑龙江省耕地总面积1170.94万公顷。耕地属平原、低丘陵和山间河谷漫滩、阶地或山前台地类型。
平原耕地分布于松嫩平原、三江平原、兴凯湖平原、逊河平原,总面积850万公顷。低丘陵耕地和山间河谷耕地分布于东部山地、小兴安岭及大兴安岭山区,总面积不足400万公顷。耕地地形地貌特征见表3-10。
二、土壤地球化学 1.冷湿气候为特点,土壤地球化学地带性特征明显。为弱酸性还原地球化学环境。土壤中有机质丰富,元素贫乏。三江平原、兴凯湖平原、松嫩高平原、逊河平原及山区河谷和低丘陵等耕地土壤以白浆土、黑土、草甸土、沼泽土、泥炭土、灰化土及水稻土等一种或几种土为主,土壤地球化学地带性特征明显。耕地A层土壤中有机质含量3%~6%,新耕地黑土、草甸土、沼泽土、泥炭土有机质含量大于60%,最高40%以上。
2.松嫩低平原为半干旱气候区,与所处地理气候带相异非地带性特征。土壤主要有黑钙土、风砂土、草甸盐土、草甸碱土等。在地形低平、河漫滩、古河道洼地、岗间洼地等地分布有草甸土、沼泽土等。土壤属碱性,PH值8,有机含量2%~4%,其中黑钙土、草甸土、沼泽土有机质含量偏高。热量充分、蒸发强烈、潜水位低、土壤透气性良好的氧化环境,土壤中地球化学常量组分与微量元素富集。
3.特殊类型土壤
(1)火山灰土
黑龙江省耕地地形地貌特征表 表3-10
耕地名称 | 耕地面积 | 分布 | 地貌单元 | 地形地貌特征 | 土壤类型 | 备注 | 平原耕地 | 松 嫩 平 原 耕 地 | 高平原耕地 | 约550万公顷(以高平原耕地为主) | 松嫩平原东部及北、西周边地带 | 高平原 | 高程160~300米,坡岗状,向平原中部缓倾,坡降西部称倾斜平原,波谷多宽缓冲沟,松花江、呼兰河等流经区,有高低漫滩和阶地。 | 黑土、黑钙土草甸土等 | 以玉米、大豆、小麦为主旱田,城郊区多园田 | 低平原耕地 | 松嫩平原西南部 | 低平原 | 高程140~160米,开阔坦平,地势低洼闭塞,坡降1/8000~1/10000,多湖泡湿地、盐碱地、沙地,松花江、嫩江等河谷漫滩发育、宽阔。 | 黑土、盐碱土、砂土、沼泽土等 | 耕地零散,以玉米、杂粮为主旱田 | 三 江 平 原 耕 地 | 低平原耕地 | 200万公顷(以低平原耕地为主) | 集中分布平原西部,东部不连片 | 低平原 | 高程50~80米,平坦开阔、地势低洼,自南西向北东缓倾,坡降1/5000-1/10000,东部多保存大片湿地。 | 白浆土、草甸土、沼泽土等 | 旱田水田约2∶1,小麦大豆水稻为主 | 山前台地耕地 | 西、南周边山前地带及同江、富锦残山周围 | 山前台地 | 高程80~120米,西、南侧周边呈环带状,显垅岗状,向低平原缓倾,顺倾斜方向有冲沟。 | 白浆土、草甸土、黑土等 | 小麦大豆为主旱田 | 兴 凯 湖 平 原 耕 地
| 低平原耕地 | 90万公顷(以低平原耕地为主) | 平原中部北部集中分布,南部湿地水体相间分布 | 低平原 | 高程60~80米,平坦开阔、地势低洼,自西南向东北缓倾,坡降1/8000-1/10000,南部保留大片湿地,湖泡发育。 | 白浆土、沼泽土、草甸土等 | 水稻大豆等以水田为主 | 山前台地耕地 | 西侧边缘山前地带及虎林北山周围 | 山前台地 | 高程80~140米,垅岗状,向低平原缓倾,坡降5-10/1000,有冲沟。 | 白浆土、草甸土、等 | 小麦大豆玉米为主旱田 | 逊 河 平 原 耕 地 | 高平原耕地 | | 逊河南侧玄武岩台地 | 玄武岩台地 | 高程200~300米,波状起伏漫岗状,地势南向倾伏,台面平整,天窗似残留低缓残丘。 | 黑土、草甸土等 | 小麦大豆为主旱田 | 河谷平原耕地 | 黑龙江、逊河河谷高漫滩,阶地 | 高漫滩阶地 | 高程150米,沿河谷带状展布,滩面阶地面,平整开阔,残留有湿地,沼泡。 | 黑土、草甸土等 | 小麦大豆为主旱田 | 丘陵耕地 | 丘陵耕地 | | 东部山地、小兴安岭及大兴安岭山地山前丘陵区和山间盆地区 | 以低丘陵为主 | 地形完整,坡缓,园缓微突起峰脊,开阔,多发育线状冲沟。 | 黑土、棕壤土 | 玉米杂粮之旱田 | 山间河谷耕地 | 漫滩阶地耕地 | | 流经山区松花江、黑龙江、牡丹江等及其二、三、四级支流河谷漫滩、阶地上 | 高漫滩阶地为主 | 沿河谷呈带状展布,大河谷宽阔,坦平,似如河谷平原,滩面、阶面平整,支流小河谷狭窄,坡降明显。 | 黑土、草甸土、砂质土等 | 北部以大豆小麦玉米为主旱田南部多为水田 |
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分布于五大连池、镜泊湖、石参山、科洛等近代火山区和牡丹江新近纪玄武岩区。土壤母质为火山碎屑岩或熔岩。有机质含量低,五大连池火山区火山灰表土有机质含量20%~5%。土壤中性,PH6.32~6.84;钾、磷含量高,钾4%~5%、磷0.4%~0.5%。
(2)栗钙土
分布于泰来县西部与内蒙古自治区接壤地带。土壤母质为洪积、坡积及老冲积物等。温带半干旱区栗钙土。有机质含量表层40%;土壤呈中性——微碱陛,随深度加深碱性增高。
4.原生土壤被人类开垦为耕地后,土壤中残留农药、化肥、重金属使土壤不同程度污染及改变土壤结构。
三、水文地质 (一)地表水 有黑龙江、松花江、乌苏里江、绥芬河四大水系,水域面积5255.4平方公里;大、中、小型水库609座,总库容量84.3亿立方米。地表水山区丰富,平原区较贫乏。
邻近河流、湖泊的农耕区,多以引河、湖水灌溉。兴凯湖平原、穆棱河谷、拉林河谷、讷漠尔河谷等引河水或湖水实施水田耕作。依靠水库水浇灌耕作有五常市龙凤山水库、甘南县音河水库、海伦市东方红水库、密山市青年水库、宁安市桦树川水库、宝清县蛤蚂通水库、安达市红旗泡水库、泥河水库及塘坝蓄水供农田灌溉。
(二)地下水 地下水可开采量215.1亿立方米/年,主要分布于松嫩平原低平原和山前倾斜低平原、三江平原、兴凯湖平原及河谷中。以三江平原、兴凯湖平原可开采地下水资源量分别为54.64亿立方米/年、12.69亿立方米/年,松嫩低平原和山前倾斜低平原开采资源量38.01亿立方米/年;松嫩高平原开采资源量29.84亿立方米/年;宽阔河谷平原开采资源量49.90亿立方米/年;逊河平原开采资源量6.33亿立方米/年。松嫩、三江、兴凯湖平原及山间河谷耕地地下水以第四系孔隙潜水及承压水为主要供水水源,埋深小于30米。
地下水以重碳酸钙或钙镁型低矿化淡水为主,适于灌溉用水。松嫩平原地下水,属于适宜灌溉的水和比较好的水。地下水温20℃~7℃,需采取增温措施。三江平原地下水为好灌溉用水,Ⅰ、Ⅱ级阶地为不太适合灌溉用水。在同江市部分乡、屯NO
3含量高,硝态氮总量超过15毫克/升,属天然肥水;兴凯湖平原地下水,为相当安全适合灌溉低矿化度淡水;山间河谷中地下水为适合浇灌的好水;逊河平原及松嫩高平原部分地段农业灌溉用水水源为第三系、白垩系深层裂隙孔隙水对灌溉不利。全省地下水开采量65.0亿立方米/年,其中用于农业用水量42.4亿立方米。
四、矿产资源 农业矿产资源主要以生产无机、有机肥原料为主及农药、农用地膜等矿产原料。
(一)钾长石矿 生产钾肥矿产原料。分布于鸡西、双鸭山、密山、林口、东宁、宝清、宁安,有矿产地10余处。有密山市杨木乡插旗山、双鸭山市爱林林场大型矿床,小型矿床3处。
(二)蛇纹岩矿 生产镁肥矿产原料。分布于依兰、萝北、呼玛、嫩江、新林、饶河、东宁,有矿产地10余处。有大型矿床珠山蛇纹岩矿,中型矿床依兰马鞍山、大兴安岭新林、呼玛兴隆沟焦布力西、嫩江大岭蛇纹岩矿。
(三)泥炭矿 单独生产有机肥、营养土或与钾、镁、磷合成生产复合肥矿物原料。分布于三大平原区,东部山地,大、小兴安岭山区河谷中。以草本泥炭为主,多属中、低档泥炭。
(四)化肥、农田地膜矿产原料 大庆油田油、天然气为制尿素、硫氨、氨水等化肥及农用地膜等提供丰富原料。
五、地质灾害 (一)水土流失 分布于松嫩平原、三江平原、兴凯湖平原山前倾斜平原及丘陵区的坡耕地。流水侵蚀水土流失普遍,松嫩平原东部阿城、宾县、巴彦、木兰等市(县)坡地多为重度水土流失;松嫩高平原坡岗耕地属中度水土流失;松嫩西部倾斜平原除水蚀外叠加风蚀水土流失。平原与山区邻近河床耕地,河流沿岸因河流侧向侵蚀坍岸,冲毁耕地。
风蚀水土流失主要发生在松嫩平原西部。松嫩平原西部13万多公顷耕地受之威胁。使耕植层变薄,土壤水分降低,肥力减弱。
(二)土地盐渍化 详见“地质灾害”一节。松嫩低平原盐渍土地17440平方公里,其中耕地盐渍化5670平方公里,大庆市2881平方公里。
耕地盐渍化使土壤为盐碱土。以苏打碱土为主,局部为苏打——氯化物碱土、硫酸盐碱土。降低与破坏农作物生长能力和改变土壤理化性质与降低土壤营养成分,不利于作物生长。
(三)土地沙化 土地沙化集中在西南部半干旱区,详见表3-3-1。此外还有三江平原萝北、绥滨(100万亩)和兴凯湖平原兴凯湖湖岗小面积沙土地。
(四)洪水淹没 较大规模洪水淹没周期2~3年,重大洪水淹没周期7年左右。松花江、黑龙江、嫩江、呼兰河等河谷及各支流沿岸漫滩和三大平原低平原区耕地较为普遍。1998年松花江、嫩江特大洪水,90年代穆棱河和2005年宁安市沙兰站等地发生洪水淹没灾害。易受灾害耕地面积约6400万亩,其中三江平原2822万亩,松嫩平原1849万亩,呼兰河流域668万亩。
(五)土壤污染 原生土壤经长期持续递增施用农药、化肥、地膜和局部农耕区用污水灌溉及工业废水、废弃物排放致使土壤遭受不同程度污染。
近邻工矿企业农田,用污水灌溉或受排放废水、废弃物土壤污染多呈重度污染,多以汞、锌、铜等无机化学重金属污染为主,兼有机化学及物理污染。齐齐哈尔市1996年检测,土壤中铜含量60.93mg/kg,超出背景值2.5倍,镍、汞局部超标。大五福码水稻中铜、铬等超标,分别为6~14倍和2~5倍。