“黑土”是指地表植被经过长期腐蚀形成腐殖质后演化而成的土壤,它土质疏松、肥力高,是世界上最肥沃的土壤,有机质含量是黄土的十倍,非常适合植物生长的土壤。
黑土的“黑化”过程是这样的:在中纬度四季分明的温带地区,这里植物众多,植被茂盛,所以枯枝落叶也比较多;到了冬季,气温寒冷,微生物活性减弱,大量落叶覆盖土壤;夏季温暖多雨,微生物逐渐活跃而将枯枝落叶进行分解,腐烂的植被进入土壤转变成有机质。年复一年往复循环层层叠叠的枯枝落叶覆盖在土壤上,经腐烂融入土壤中,千百年过去,就形成了厚厚的腐殖质,这种富含有机质的土壤通常呈现为黑色,也就是我们说的“黑土”。
黑土主要分布在温带地区(包括暖温带、中温带和寒温带),具体来说主要是分布在中温带地区。
目前世界有四大黑土区,这四个地区都是优等的产粮基地。
俄罗斯西南部乌克兰大平原
第聂伯河畔的乌克兰大平原,黑土地面积约190万km2,素有“欧洲粮仓”之美称。第聂伯河是欧洲的第三大河,源出俄罗斯瓦尔代丘陵南麓,流经白俄罗斯东部及乌克兰中部,注入黑海第聂伯湾。长2200千米,流域面积50.4万平方千米。
黑土地分布在森林草原地带和草原地带。森林草原地带总面积2020万公顷,占乌克兰国土总面积34%,占全国已耕地面积37%以上。其中,黑灰色森林土壤占该地带的21%、典型的黑土占51%。草原地带总面积2300万公顷,占国土总面积38%。这一地带基本为黑土,其中处于北方气候条件下的一般黑土占该地带耕地面积的64%,处于南方气候条件下的黑土占23%。
1928年,“黑风暴”几乎席卷了乌克兰整个地区,一些地方的土层被毁坏了5至12厘米,最严重的达20多厘米。
美国中北部密西西比河流域
美国是世界上主要的粮食出口大国之一,耕地主要分布在国土中部的中央大平原,这里的黑土地面积约为120万平方公里,是世界第二大黑土分布区。
密西西比河平原是美国面包篮,囊括了大部分玉米带和小麦带,这一地区总面积153.6万平方公里,人口只有约550万,大约每平方公里不到5人,农场规模巨大,是典型的“商品谷物农业”分布区,农作物产量极大。
中国东北松辽流域、三江平原
我国是世界上第三大的黑土地分布区,黑土地主要分布在我国的东北平原地区,总面积103万平方公里,以弯月状分布在黑龙江和吉林的黑土地是我国最肥沃的土地。
东北地区曾经分布着大面积的沼泽湿地,枯枝落叶进入沼泽形成肥沃的有机质,后来沼泽中的水被排干,就露出了肥沃的黑土,其厚度达30~60厘米,最厚的可达100~130厘米。曾经的“北大荒”变成了“北大仓”,目前东北是我国最大的粮食生产基地。
阿根廷潘帕斯平原
潘帕斯草原被誉为阿根廷的“粮仓”和“肉仓”,气候温和,农牧业特别发达。这里是阿根廷农牧业的主要生产地,也是南美的粮仓,黑土地约76万平方公里,耕地面积占阿根廷总的87%。
阿根廷是世界农牧产品出口大国,粮食出口世界第四位,肉类出口继澳大利亚后居世界第二位。潘帕斯现大部分已开垦成农田和牧场,盛产小麦、玉米、饲料、蔬菜、水果、肉类、皮革等,这里发展的大牧场规模大,不少经营单位经营的草场面积在5000公顷以上,已成为世界大牧场经营的杰出代表。
世界黑土区面临的问题
黑土地在开发过程中也曾经受到过水土流失的严峻考验。与东北黑土地有所不同,乌克兰大平原和美国密西西比河流域的地势平坦, 坡地较少, 土壤主要受到风的侵蚀 ,在20世纪二、三十年代, 由于过度毁草开荒、破坏地表植被, 水土流失严重, 这两个地区相继发生破坏性极强的“黑风暴”。1928年,“黑风暴”几乎席卷了乌克兰整个地区, 一些地方的土层被毁坏了5至12厘米, 最严重的达20多厘米。在美国, 1934年的一场“黑风暴”就卷走三亿立方米黑土, 当年小麦减产51 亿公斤, 举国震惊。为保护黑土地免受侵害, 国外两大黑土区都投入了大量人力、物力和财力, 围绕合理规划土地和建立科学耕作制度等开展研究, 大举营造农田防护林, 采取保土轮作、套种、少耕、免耕等办法, 充分发挥耕作措施与林业措施相结合的群体防护作用, 经过40 年的治理, 已见成效。
我国黑土区面临的问题
我国的黑土区集中分布在我国的黑龙江和吉林两省境内,北起黑龙江省的嫩江、克东县,经海伦、绥化、哈尔滨等县市,向南沿京哈铁路断续延伸至吉林省四平市的南部边界。黑土资源垦殖指数高,耕地比重大,自然肥力高,在吉林和黑龙江两省的农业生产中占有极其重要的地位。
我国黑土区的开发比国外两大黑土区晚, 大规模开荒垦殖始于二十世纪五、六十年代。由于东北地区人口激增, 高强度的农林开发, 造成水土流失和黑土退化严重。近20年来, 我国已逐步加大了对黑土地水土流失治理的力度。
东北黑土区的开垦历史已有100-300年之久。黑土开垦后,黑土的肥力性状发生了变化,有部分土壤向着不断培肥熟化的方向发展,但大量的、比较普遍的则是土壤的自然肥力呈不断下降趋势。黑土退化主要表现在土壤侵蚀严重,有机质含量下降,作物养分减少并失去平衡,土壤理化性状恶化,动植物区系减少等。
1.黑土面积减少。据1958年开始的第一次全国土壤普查资料统计,吉林和黑龙江两省的黑土总面积约为1000万公顷,当时黑龙江的耕地约一半以上为黑土,吉林省的黑土面积虽相对较少一些,但黑土耕地面积约占全省耕地的10%以上。据1990年第二次全国土壤普查统计,吉林和黑龙江两省的黑土总面积为592万公顷,比建国初期减少了约400万公顷 。
2.黑土层变薄。自然黑土腐殖质层的厚度一般在30-70cm,深的可达100cm以上,腐殖质层小于30cm者比较少见。但在目前,由于多年的耕种和土壤侵蚀,黑土层正逐渐变薄。黑土的侵蚀主要是水蚀和风蚀。由于黑土的腐殖质含量高,土质疏松,加之毁林开荒、毁草开荒等不合理开发利用,使一些坡耕地水土流失严重,造成大面积的秃山荒岭。因水土流失,黑土层每年减少0.4-0.5cm,而每生成1厘米黑土需要200到400年的时间。一些地方的黑土层己由开垦初期的60-70cm减少到目前的20-30cm。土壤侵蚀的结果使黑土逐渐向黄土的方向演化。
3.土壤养分减少、肥力下降。在少投入多产出的思想支配下,由于采用广种薄收的掠夺式经营,从而使土壤养分平衡失调,黑土中有机质含量减少,土壤肥力逐渐下降。到1990年,黑土中有机质的含量下降到3%-5%,水土流失严重的地方已经达到2%以下。据近20年定位观测资料,黑土耕种层中有机质含量的下降速度约为每年0.01%。随着黑土中有机质含量的减少,养分贮量和保肥性能也相应下降,造成作物单产低,总产量不稳定,农作物的品质也因土壤地力的减返而下降。
4.黑土理化性状日趋恶化。随着开垦年限的增加和土壤有机质含量的减少,土壤的物理性状也发生明显的变化,土壤容重增加,保水、保肥、通气性能下降,土壤日趋板结,可耕性越来越差,抗御旱涝能功下降。
黑土退化的人为原因
造成黑土退化的人为因素是多方面的,归纳起来主要有以下4个方面。
1.黑土的过度垦殖。由于黑土区人口的不断增加,岗平地的农产品生产己满足不了人们的要求,从而转向坡地的开发,毁林毁草种地,造成水土流失加剧,黑土层变薄,跑水、跑土、跑肥现象严重,沟壑增多,地力减退,粮食产量下降。
2.掠夺式经营。黑土区耕地面积大,是我国重要的商品粮生产基地,重用轻养,投入少,索取多,造成一部分黑土长期处于超负荷利用状态。作物每年从黑土中带走的大量养分得不到有效的补充,造成土壤养分平衡失调,理化性状恶化,土壤肥力减退,抗御自然灾害能力差。
3.土壤使用功能转移。黑土分布区是吉林和黑龙江两省经济最为发达的地区,随着城市化进程的加快,有相当数量的黑土耕地转为他用,使部分黑土发生永久性退化。
4.工农业生产对土壤的污染。为追求高产,通过多施加化肥等来维系农业生产,大量农药、化肥残留在土壤中,造成土壤理化性质变坏,影响农作物正常生长;地膜污染等;
如果黑土再得不到很好的保护,进一步退化,将直接影响我国生态环境建设;影响绿色食品产业的发展,甚至危机我国农业生产、粮食安全、社会稳定和可持续发展,黑土区已到了非治理不可的地步了。为了保护黑土地这一宝贵资源,必须采取有效措施,对黑土进行保护性开发利用,抑制黑土向退化性的方向发展。
附什么是腐殖化?
腐就是腐烂,殖是尸体的意义。
腐殖化是指进入土壤的新鲜有机质(主要为动植物残体)在微生物作用下,通过生物化学或化学反应转化为腐殖质的过程。
影响腐殖化过程的因素有二:①有机物质的化学组成,通常木质素含量高的有机物质,形成的腐殖质量较多;谭老师地理工作室综合整理②土壤的水、热状况,渍水和低温的环境,有利于腐殖化过程的进行,腐殖质积累量也较多。
什么是腐殖质?
腐殖质是有机物经微生物分解转化形成的胶体物质,一般为黑色或暗棕色,是土壤有机质的主要组成部分(50%~65%)。
土壤腐殖质和有机质属于不同的概念,腐殖质是指已经腐殖化的有机物质,属于土壤中比较稳定有机物质。有机质包括腐殖质和没有分解和没有完全分解的有机物质,如动植物残体。
腐殖质主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷等营养元素组成,其主要种类有胡敏酸和富里酸(也称富丽酸)。
为何腐殖质呈黑色?
腐殖质整体呈黑褐色,这与其主要成分胡敏酸有关。
胡敏酸是土壤腐殖质的主要组成成分,呈褐色。
4.腐殖质有何作用?
腐殖质既含有氮、磷、 钾、疏、钙等大量元素,还有微量元素,经微生物分解可以释放出来供作物吸收利用。
2.增强土壤的吸水、保肥能力
腐殖质是一种有机胶体,吸水保肥能力很强,一般粘粒的吸水率为50—60%, 而腐殖质的吸水率高达400-600%;保肥能力是粘粒的6一10倍,
3.改良土壤物理性质
腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂,可以提高粘重土壤的疏松度和通气性,改变砂土的松散状态。同时,由于它的颜色较深,有利吸收阳光,提高土壤温度。
4.促进土壤微生物的活动
腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量,又能调节土壤酸碱反应,因而有利微生物活动,促进土壤养分的转化。
5.刺激作物生长发育
有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维生素及一些激素,对作物生育有良好的促进作用,可以增强呼吸和对养分的吸收,促进细胞分裂, 从而加速根系和地上部分的生长。
为什么说黑土是最肥沃的土壤?
面临的问题
一、黑土盗采
烟台市2021年高考适应性练习(二模)
地理试题
2021年3月,正值东北春耕时节,黑龙江五常发生盗采黑土、破坏耕地事件。盗挖后的黑土,经晾干处理、网络销售后,多被用于育秧苗、花草种植、城市绿化。黑土是指拥有黑色或暗黑色腐殖质表土层的土地,要形成1厘米厚的黑土层需要数百年时间。烟台的王先生热爱阳台种植花草,看到盗采黑土新闻后,不再网购黑土。他根据网上的配方(鸡粪:牛粪:草炭:蛭石:河沙=3:3:1:1:2)自行配置营养土。下图为黑土盗挖现场照片。据此完成1~3题。
1.黑土多被用于育秧苗、花草种植、城市绿化等,主要是因为( )
①土质疏松 ②管理成本低 ③富含有机质 ④获取容易 ⑤来自寒地生虫少
A.①②③ B.①③④ C.①③⑤ D.②③⑤
2.配置营养土配方中有蛭石和河沙,其主要作用是( )
A.固定并通气 B.提供无机盐
C.提供矿物质 D.增大温差
3.北美五大湖地区与我国东北地区基本处于同一纬度,但并未形成黑土的主要因素是( )
A.地质作用 B.人类活动
C.大气环流 D.植被类型
答案:1.C 2.A 3.A
二、黑土侵蚀(流失)
2022届山东省潍坊市高考二模统一测试地理试题
答案:
18.(16分)
(1)地处低山丘陵到平原的过渡带,地势起伏相对较大;属于温带季风气候区,降水充沛且集中于夏季∶河流水系发达;典型黑土区南部,开垦时间相对较早,垦殖率高。(6分)
(2)该地夏季多暴雨,在短历时暴雨情况下,横坡垄的坡耕地中产生的径流会沿垄沟汇集。在脆弱的垄段和不水平的低洼处冲开垄体造成断垄。形成集中水流。其侵蚀力更大,形成更大的侵蚀沟。(4分)
(3)西南坡 该地盛行西南风,西南坡为迎风坡,降雨侵蚀强度大;西南坡为阳坡,受到的太阳辐射多,土壤昼夜温差大,冻融作用强,土壤更为松散;西南坡春季积雪融化较快,水流集中,土壤侵蚀更为严重。(6分)
三、黑土养护
潘帕斯草原,全球最大的“红化黑土”分布区
2022年高考模拟考试(济南一模)
地理试题
18.阅读图文资料,完成下列要求。(14分)
黑土是在温带草甸草原植被条件下形成的肥沃土壤,如我国东北地区。但在南美阿根廷也有富含有机质的黑土分布,图10为阿根廷黑土分布图。近年来该地被大量开垦为耕地,造成土壤肥力下降。
(1)分析阿根廷黑土分布区土壤富含有机质的原因。(4分)
(2)我国东北地区黑土地春季融雪侵蚀严重,但在阿根廷黑土分布区却无(春季融雪侵蚀严重)此现象,请对此加以解释。(6分)
(3)请为阿根廷黑土的养护提出合理化建议。(4分)
答案:
18.(1)该地草原植被茂密,为土壤提供了丰富的有机质(2分);地势平坦,有利于土壤有机质的积累(2分)。谭老师地理工作室综合整理
(2)我国东北黑土分布区纬度高,积雪较厚,加之地下冻土发育,春季积雪融水不易下渗,地表径流量大(2分),春季表层冻土解冻,土壤疏松,易被侵蚀(2分);而阿根廷纬度低,冬季气温高无积雪,春季没有融雪侵蚀现象(2分)。
(3)增施有机肥、秸秆还田;作物轮作,种养结合;采用休耕和退耕等措施。(每点2分,答出两点得 4分)
我们如何保护
东北是世界三大黑土区之一,是“黄金玉米带”“大豆之乡”,黑土高产丰产,同时也面临着土地肥力透支的问题。一定要采取有效措施,保护好黑土地这一“耕地中的大熊猫”。
面对黑土地退化严峻形势,吉林省以及黑龙江、辽宁等地打响黑土地“保卫战”,推广农业科技、出台保护条例、建设高标准农田……通过一项项针对性措施,为黑土加“油”,夯实“大国粮仓”根基。
在吉林省梨树县国家百万亩绿色食品原料(玉米)标准化生产基地核心示范区,一只蜻蜓停靠在一株玉米上(7月23日摄)。
打响“保卫战”:保护“耕地中的大熊猫”
富饶的黑土地,夏日里一片葱郁,庄稼茁壮生长。
坐拥黑土地这一“耕地中的大熊猫”,2019年东北粮食产量达到2762亿斤,超过全国总产量的五分之一。
守着黑土不愁粮。在“黑土地之乡”吉林,黑土面积占总耕地65%以上,孕育出闻名全国的“黄金玉米带”“黄金水稻带”。这些天,榆树市晨辉种植专业合作社联合社负责人刘臣忙着田间管理,他家的玉米地一公顷能产25000斤。虽然对丰产有底气,但刘臣心里也有担忧。他说,黑土层变薄了,有的地块只剩下二三十厘米厚。
吉林省梨树县国家百万亩绿色食品原料(玉米)标准化生产基地核心示范区(7月23日摄,无人机照片)。新华社记者 许畅 摄
刘臣的担忧,也是东北的担忧。作为珍贵的土壤资源,黑土地性状好、肥力高、适宜农耕,东北典型黑土耕地面积约2.78亿亩。多年来,为了保障粮食供给,东北黑土区耕地资源长期透支,化肥农药投入过量,导致黑土变“瘦”。监测数据显示,近60年来黑土耕作层土壤有机质含量下降三分之一,部分地区下降50%。
黑土地“保卫战”势在必行!
从2005年开始,国家相关部门陆续出台多项措施,着力黑土地资源保护与合理开发利用。2017年原农业部、发改委等6部门制定政策文件,要求通过修复治理和配套设施建设,有效遏制黑土地退化……
作为黑土地保护的先行地区,吉林省梨树县从2007年开展秸秆覆盖免耕播种技术试验,每年整合2000万元资金用于黑土地保护的研发、培训和推广,2015年建立了全国首家黑土地保护与利用院士工作站。
吉林省梨树县卢伟农机农民专业合作社社员在合作社内(7月23日摄)。新华社记者 许畅 摄
在吉林全省,2009年实施“耕地质量保护与提升项目”,覆盖面积530多万亩;2013年以来剥离近3000万立方米黑土进行造地复垦,提升耕植能力;2015年启动黑土地保护利用试点项目,探索适合不同区域的黑土地保护模式和运行机制。
东北全域都在行动起来。在黑龙江省,深松整地、休耕轮作等举措在多地推行;在辽宁,高标准农田、测土施肥等一系列“藏粮于地”措施有序展开。秸秆深翻还田、米豆轮作、增施有机肥等技术,正在成为越来越多东北农民的选择。
3月11日,农民在吉林省榆树市的一家农业机械种植专业合作社内检修农机。新华社记者 颜麟蕴 摄
打赢“攻坚战”:与黑土退化全力“战斗”
经年累月“掠夺式”耕作让农民养成了重化肥农药的耕作习惯;在一地奏效的黑土地保护新办法,在另一地可能“水土不服”;分散经营、一家一户的农业经营模式还很普遍……面对这些挑战,如何打赢黑土地保护“攻坚战”?
近年来,地方政府和科研工作者协同发力,使出浑身解数,为黑土地搭配“营养餐”,给黑土地“加油”,让黑土地“歇口气”。
在“中国玉米之乡”吉林省公主岭市,公主岭德乐农业发展联合社探索种养结合新模式——将牛粪和玉米秸秆混合,再加入腐熟剂堆沤发酵成有机肥。公主岭市农业技术推广总站土肥科科长贺宇介绍,这相当于为黑土地搭配“营养餐”,坚持三四年后,当地黑土耕作层逐渐变厚,已经超过30厘米,有机质含量提高3%,产量也增加5%。
一项项精细化保护技术也在发挥成效。
对于很多种地老把式来说,怎么也想不到,翱翔于九天的卫星,能成为黑土地的卫士。“这块地面积大,地势高差小,可以适当密植,但要注意土壤耕作深度。”在吉林云耕农业敞开式办公空间里,工程师对着屏幕上的卫星遥感图分析播种信息。
来自“吉林一号”卫星拍摄的精确图像与实地测土、测肥有机结合,为黑土地耕作开出“药方”。如今,这一技术已在全省多地开花。人们说,是卫星给黑土地保护开了“天眼”。
在吉林省乾安县父字村,吉林省农科院专家长期驻点,他们根据当地土壤特点研发出水肥一体化技术。在种粮大户金英敏的玉米地,一根根拇指粗的滴灌带沿着地垄埋在玉米根部,打开农田井,水和肥就顺着滴灌带滋润着玉米根部。金英敏说:“以前施肥‘一炮轰’,土壤板结严重。现在施肥、灌溉更精准,地力也在变好。”
打赢黑土地“攻坚战”,既需要科技力量的支撑,也需要耕作方式的改进。在黑龙江,很多地区采取休耕轮作让黑土地“歇口气”,把玉米改种为大豆,施行米豆轮作,有效提高土壤肥力;在辽宁,超过6000万亩以上耕地采用配方施肥,农民根据自家土壤状况,使用不同配比的肥料,减少化肥使用。
5月7日,在吉林省梨树县,农民驾驶免耕播种机播种玉米。
打好“持久战”:筑牢“大国粮仓”根基
黑土地形成需要日积月累,黑土地保护也非朝夕之功,“保卫战”注定也是一场“持久战”。
走进榆树市环城乡桂家村的庄稼地,增益农业机械种植专业合作社的4000多亩玉米已经开始抽穗。合作社负责人马占有说,经过这些年的保护性耕作,玉米产量越来越稳。
近年来,旨在保护黑土地的秸秆覆盖还田免耕播种技术在吉林省逐渐铺开,达到1850万亩,但相较全省8500多万亩的粮食播种面积,比例还很小。推广新技术、扩大保护面积的任务依然艰巨。
可喜的是,随着新技术推广不断推进,农民耕种观念正在转变。如今,许多种粮大户开始尝试保护性耕作。“秸秆还田后,保护性耕作提高了土壤保墒能力,提高了出苗率。”吉林省双辽市秀水村农民刘国全说。经过几年推广,秀水村九成以上的玉米地实施了保护性耕作,亩均增产约50公斤。
这几年,从备耕时节开始,吉林市农业农村局种植处处长高喜文就开始进村入户。他和同事扎根田间地头,开展技术培训与交流,推广先进的耕作技术,引导农民转变种植观念。
5月7日,在吉林省梨树县,农民驾驶免耕播种机播种玉米。新华社记者 张楠 摄
广袤的黑土地上,许多科研工作者把青春撒在田野上,奋力与黑土退化赛跑。吉林农业大学教授吴春胜在吉林西部驻扎19年,试验推广水肥一体化、秸秆还田等技术。过去十几年间,中国农业大学在东北多地建立实验站,每年有上百名科研人员扎根乡村,研究玉米秸秆覆盖免耕栽培技术体系。
在保护中利用,在利用中保护。黑土地保护是一项系统工程,需要规划引导、统筹力量、持续推进。为了打好这场“持久战”,吉林省在全国率先出台了省级黑土地保护条例,辽宁、黑龙江也相继出台地方性法规,为黑土地保护提供了有力的法律支撑。目前,吉林、黑龙江、辽宁各省已经建立黑土地保护推进落实机制,实行黑土地保护考核机制,督促各级政府落实保护责任。
一项项保护“耕地中的大熊猫”的有效实践正在黑土地上生根发芽,稳住“大国粮仓”、端牢“中国饭碗”的底气,越来越足。综合自讲地又讲理等
注:本文由谭老师地理工作室综合自各地理公众号等,一并致谢!若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除,欢迎大家标注来源转载、文末点击分享、收藏、点赞、在看就是我们更新的动力!点击阅读原文,获取更多产品。期待同学们每天在已阅文章下方留言“打卡”。
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