NbS最佳實踐 | 吉林黑土地保護性利用

引 言

基于自然的解決方案（Nature-based Solutions，NbS）指保護、可持續管理和恢復自然的及經改變的生態系統的行動，這些行動能夠有效地、適應性地應對社會挑戰，并為人類福祉和生物多樣性提供惠益。NbS在應對全球氣候變化、扭轉生物多樣性喪失等方面發揮了重要作用，與中國“山水林田湖草沙是生命共同體”“萬物各得其和以生，各得其養以成”等理念相契合，為建設生態文明和實現“雙碳”目標提供了切實路徑。

2020年，世界自然保護聯盟（IUCN）提出了NbS八大準則及28項指標，倡導依靠自然的力量和基于生態系統的方法，應對防災減災、糧食安全、水安全和生態系統退化等社會挑戰。在2022年《生物多樣性公約》第十五次締約方大會（COP15）上，“昆明—蒙特利爾全球生物多樣性框架”將NbS納入了行動目標。此外，許多國家已經將NbS納入應對氣候挑戰、綠色基礎設施建設、提高社會包容性和福祉正義等戰略計劃中，NbS已成為全球社會對當下環境危機的響應措施中不可或缺的組成部分。

在此背景下，景觀中國推出NbS最佳實踐（Nature-based Solutions Best Practices）專題。這些案例聚焦全球人居環境的優化及可持續發展，為共建美好宜居的韌性家園積累了具有廣泛借鑒意義的實踐經驗。

NbS最佳實踐 | 吉林黑土地保護性利用

基本信息

應對的社會挑戰：氣候變化減緩和適應、防災減災、經濟與社會發展、糧食安全

實現的可持續發展目標：零饑餓、可持續城市和社區、氣候行動

生態系統類型：T7.1 年耕地

得到提升的生態系統服務：防蝕攔沙、土壤培育、糧食生產

應用的NbS方法：生態系統修復、基于生態系統的管理

項目總額：約5億元

設計周期：2009年~2020年

NbS標準百分比

1.社會挑戰 2.根據尺度設計 3.生物多樣性凈增長 4.經濟可行性

5.包容性治理 6.權衡 7.適應性管理 8.主流化與可持續性

項目背景及問題

目 標

具體措施

中國農業大學和中國科學院等團隊經過十余年的科研攻關，研發并創建了適合我國國情的玉米秸稈覆蓋栽培技術即“梨樹模式”。該模式是以玉米秸稈覆蓋為核心，建立秸稈覆蓋、免耕播種、施肥、除草、防病及收獲全程機械化技術體系，解決了東北黑土區玉米秸稈移除導致土壤退化的關鍵問題，用秸稈覆蓋還田的自然解決方案有效保護了黑土層。

“梨樹模式”流程

項目成效

1. 蓄水保墑

秸稈覆蓋免耕保持了土壤孔隙度，孔徑分布均勻，連續而且穩定，因此，有較高的入滲能力和保水能力，可把雨水和灌溉水更多的保持在有效土層內。而覆蓋在地表的秸稈又可減少土壤水分蒸發，在干旱時，土壤的深層水容易因毛細管作用而向上輸送，所以秸稈覆蓋和免耕增強了土壤的蓄水功能和提高了作物對土壤水分的利用率。據測定，秸稈覆蓋免耕地塊保水能力相當于增加40~50 毫米降水。

2. 培肥土壤

連續多年秸稈覆蓋還田，土壤有機質呈遞增趨勢，土壤中氮、磷、鉀等養分增加，表層0~5 厘米形成有機質積累。據測定，秸稈全覆蓋免耕5年后，土壤有機質可增加20%左右，減少化肥使用量20%左右。

3. 減少侵蝕

風蝕和水蝕不僅惡化環境，而且帶走大量肥沃的表土，同時，夏季短時強降雨，丘陵和緩坡地易形成徑流，沖刷表層土壤，加劇侵蝕溝的形成，導致耕地被侵蝕溝切割破碎，生態系統遭到嚴重破壞，是黑土地退化的主要原因。秸稈覆蓋在地表，等于給土地蓋上一層被子，刮風時，減少了風對土壤的侵蝕。同時，可防止水蝕、減少徑流，有效減少田間侵蝕溝發育和演變，有助于黑土地侵蝕溝的治理。與傳統耕作模式相比，實施保護性耕作平均可減少徑流量60%、減少土壤流失80%左右，具有明顯的防止水土流失的作用。

4. 穩產高產

秸稈腐爛后土壤有機質含量提高，有益生物增多，土壤結構得到了改善，肥料利用率提高。在這些有利因素的綜合作用下，可以保持持續穩產高產。特別是在干旱年份基本不受旱災影響，具表現出明顯的增產作用。梨樹鎮高家村十余年的定位試驗結果表明，一般平均產量比對照高出5%~10%。

5. 保護生物多樣性

蚯蚓是“生態系統工程師”，在生態系統中它既是消費者、分解者，又是調節者。蚯蚓的活動能改善土壤結構，增強土壤的保水透；分解土壤有機物，提高土壤養分轉化效率；提高土壤速效養分，對植物生長具有促進作用；蚯蚓和蚓糞為微生物、微型土壤動物提供了生長和繁殖極良好的基質。秸稈覆蓋還田顯著影響蚯蚓數量和重量，數量為114條/平方米，重量為18.03 克/平方米，而常規壟作和免耕無覆蓋處理每平方米蚯蚓的數量分別為15條和19條，兩處理重量方面的差異未達顯著水平。在秸稈覆蓋田塊，每平方米蚯蚓的數量是常規壟作的6倍。蚯蚓數量的增加使土壤的生物性狀得到了改善。另外，秸稈覆蓋還為獵鳥和小動物等野生動植物提供掩蔽和食物，增加生物多樣性。

6. 節約成本，減少排放

“梨樹模式”與兩次甚至多次的土壤耕作相比，免耕播種機僅僅一次作業工序完成播種，意味著拖拉機及勞動力作業時間的減少或者相同時間內完成更多的播種面積，作業環節少，生產成本大大節約，勞動強度也明顯降低。除了每公頃可節約成本1000元~1400元外，還減少農機動力15%~20%，降低能耗25%~30%，有效降低了碳排放。

7. 綠色生產，提高品質

“梨樹模式”與傳統農作比，在降低機械、化肥等投入的同時，還減低了作物的受旱等脅迫程度，初步研究表明降低了玉米籽粒中由于抗脅迫而產生的相關影響品質的成分。梨樹縣在2017年以“梨樹模式”為核心技術，申請創建百萬畝綠色食品原料（玉米）標準化生產基地，2019年被農業農村部授予“百萬畝全國綠色食品原料（玉米）標準化生產基地”。同時，該基地生產的玉米比普通玉米市場價高出10~20 元/噸。

討論與總結

1.“梨樹模式”實現了糧食安全與氣候變化緩解的協同增效。據估計，采取梨樹模式，在梨樹縣耕層有機質可提高2克/千克。東北地區耕層有機質可提高約1克/千克，土壤碳密度可增加2.4噸/公頃，東北耕地碳儲量增加0.4億噸，有效助力碳中和。

2. 主流化效果顯著。“梨樹模式”在吉林省梨樹、榆樹、農安、德惠、雙遼、公主嶺、長嶺、大安等8個縣市開展整縣推廣，實施面積達1852畝。已在東北四省區建立保護性耕作研發基地100個，累計推廣保護性耕作面積5000萬畝以上。自2015年起，連續舉辦了6屆“梨樹黑土地論壇”，每年一屆，共計500多位國內外專家到會并做專題報告，不僅為專家學者提供了技術交流互動的平臺，同時促進了梨樹模式的完善和推廣。特別是2020年國家頒布了《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》，目標是到2025年，“保護性耕作“實施面積達到1.4億畝，占東北地區適宜區域耕地總面積的70%左右，形成較為完善的保護性耕作政策支持體系、技術裝備體系和推廣應用體系。保護性耕作成為東北地區適宜區域農業主流耕作技術，耕地質量和農業綜合生產能力穩定提升，生態、經濟和社會效益明顯增強。

3. 利益相關方充分參與。“梨樹模式”建立了一個協作平臺，這個平臺包括地方政府、科研院校、農機企業、基層技術推廣組織和農民合作社，各方不是按照行政隸屬而是按技術功能各司其職。同時，各鄉鎮組織召開現場會、培訓會，讓農民親眼所見、親耳所聽、親身感受，真正的了解“梨樹模式”，接受“梨樹模式”。

4. 應進一步加強監測及科學研究。目前黑土地保護已產生顯著成效，應進一步加強監測，積累相關科學數據，定量描述黑土地質量改善情況，尤其應加強其對固碳測量，深入研究理解相關機理，更好發揮“梨樹模式”多重效應。

本文作者：中國農業大學  李保國，王祥，王影；自然資源部國土整治中心 羅明

封面圖片來自于網絡

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