防治战略和途径

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1、中国北方沙漠化的若干问题 王涛朱震达 (中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州 730000) 要随着经济、社会的发展，沙漠化问题对自然环境和社会发展的影响愈来愈深刻，已得 国际社会的普遍重视，作为沙漠化问题极其严重的国家，我国在对沙漠化的认识及治理上，过多年工作取得了一些成就。本文根据已有的经验和研究成果，就中国北方沙漠化的成 、 发展过程、灾害评价及防治机理等方面做一简单探讨，以便为今后更好地开展沙漠化研究 作起一定的参考作用。 题词沙漠化成因和过程灾害评价防治 由于环境与发展不相协调所引起的沙漠化问题不仅造成了资源环境体系的破坏 而且波及到社会的稳定和经济的发展，所以引起国际社会的广泛

2、关注。我国是 漠化危害最严重的国家之一，同时也是世界上受荒漠化影响最严重的国家之 以沙漠化的发展迅速和对环境、社会和经济的影响最大而引人关注。沙漠化 布于包括内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海、西藏、陕西、山西、河北、吉林、辽宁和 分地区在内的北方干旱、半干旱及部分半湿润地区，尤以贺兰山以东的半干旱 集中。根据 20 多年来的研究和实践，我们认为，沙漠化是干旱、半干旱及部分 主要由于人类不合理经济活动和脆弱环境相互作用而造成土地生产力下降， 失，地表呈现类似沙漠景观的土地退化。目前，我国现代沙漠化土地面积已 04kn12，沙漠化土地从东北经华北到西北形成一条不连续的弧形分布带，其中有 化土地分布在

3、半干旱地带的东部及部分半湿润地带(以浑善达克沙地和科尔 北坝上和内蒙古后山为主)的农牧交错区和旱农垦区，以风蚀和片状流沙为 沙漠化土地分布在半干旱地带的中部、西部及荒漠草原地带(以内蒙古中部为 沙丘活化及流沙蔓延为其特色;有 27%的沙漠化土地分布于干旱地带绿洲边 流下游地区(以内蒙古西部阿拉善地区、甘肃河西走廊北部、新疆塔里木河下 固定沙丘活化为主要特色。沙漠化土地不仅面积广大，而且其发展速率仍在 0 年代为 1560kln2/a，80 年代为 2100kmZ/a，90 年代达到 2460kln2/a，1。沙漠化 扩展业已严重地影响了我国的生态环境建设和社会经济发展，并造成了极大 此，沙漠化

4、已成为我国北方重大的环境、社会和经济问题，严重影响着 21 世纪 第一作者简介:王涛男引岁研究员沙漠与沙漠化专业 Email:wangtaonslzb.accn 中国科学院“九五”重点项目(批准号:Kz952 一 1 一 210) 2000 一 10 一 26 收稿，2000 一 11 一 13 收修改稿 王涛等:中国北方沙漠化的若干问题 和西部大开发战略的实施，同时制约着沙漠化地区经济的发展和人民生活水 我国正式提出以“沙漠化”为对象开始多学科综合研究和防治实践是在 1977 漠化大会以后。20 多年来，从事沙漠及沙漠化研究的科技工作者们在该研究 一些进展，特别是从人地关系角度，对脆弱生态环

5、境条件下人类活动频繁地区 的研究，一 。通过对北方地区大范围的遥感和地面调查以及沙漠化的监测和41，初步认识和解决了一些问题，诸如中国北方干旱、半干旱及部分半湿润地 化的成因、危害、分布现状及类型特点等1一8;从多学科的角度研究了沙漠化 ， 包括风沙动力学过程、生物学过程和人为过程;确定了人为因素和自然因素 程中的作用以及以风沙活动为主要指标的沙漠化多层次综合指征体系。本文漠化研究中所出现的几个较重要间题如成因、过程、影响评价及防治等方面作 。 沙漠化的成因 沙漠化是在干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人类不合理经济活动与自然 相协调所产生的土地生产力下降、土地资源丧失，地表呈现类似沙质荒漠景观

6、 动为主要标志的土地退化过程。沙漠化的成因问题，始终是沙漠化研究的基本 只有在正确认识成因的基础之上，才能有的放矢地提出有效的防治措施，从根 漠化问题。根据科研工作者的长期观测和研究结果，我们将沙漠化成因归为两 成因和人为成因。 自然成因 在我国干旱、半干旱地区，沙漠化自然发生、发展的现象是普遍存在的。如河 的自然风蚀、流动沙丘的自然前移和风口地段植被的自然破坏等，均属于自然 化。关于自然成因的沙漠化机制，可以归结为两点:l)全球气候变化异常，特 地区的气候正在朝着暖干的方向发展，造成大的生态背景有利于沙漠化的发生 些不利的自然因素，如气候干旱、降水变率大、土壤沙粒含量高、地表土质疏松 ， 特

7、别是强劲频繁的起沙风为沙漠化的发生提供了强大的动力。但在自然界， 统总是存在着一定的自我调节能力，当该系统受到轻度损伤时，会通过内部的 制进行自我调整，从而恢复和保持系统的稳定性。因此，我们认为自然原因所 化往往规模小、程度低，并且可得到自然恢复。 人为成因 沙漠化主要发生于人类历史时期，尤以近百年来发展为快，但在百年尺度下， 变化，即主要是气候的波动毕竟较小，不足以造成自然环境有较大的改变。而 力的急剧增加和经济活动对环境的强烈干扰，则可造成大面积的生态环境恶 急剧发生、发展。大量的历史考古资料和实地考察结果已证明了这一点，当游 北方半干旱地区时，对生态环境的压力较小;而农业生产活动取而代之

8、后，生 第四纪研究 200 较大破坏。关于沙漠化的人为成因，目前比较统一的认识是在大的不利环境 ， 由于人口压力持续增长和普遍采用滥垦、滥牧、滥樵、过度开采地下水等粗放 态经营方式，从而造成地表覆盖破坏，最终导致了沙漠化迅速发展。根据研 破坏地表覆盖，将导致水分难以涵养，不利于地表气流的抬升、辅合;同时地表 急剧增加，下沉气流盛行，最终导致气候更加干旱。因此由于人为原因所形成 过生物一地球物理反馈机制的影响，其危害要比自然原因所形成的沙漠化更 ， 也更为严重。 据野外调查及航空卫星照片的分析，从土地利用的角度分析，我们发现，中国 于过度农垦而导致土地退化的占沙漠化土地面积的 254%，由于过度

9、放牧 ， 由于过度樵采的占 31.8%，水资源利用不当及工矿建设破坏植被所引起的占 由风力作用的沙丘前移所形成的沙漠化土地仅占 5.5%。由上可见，人为因素 化过程中最为活跃和主要的因素。 漠化的发生、发展过程 漠化的发生、发展过程实际上就是人为活动破坏生态系统平衡，导致地表植被失之后，风作用于地表而产生的风蚀、搬运、堆积的风沙运动过程。研究沙漠 要阐明地表风沙活动的发生、发展规律，它主要包括风沙动力学、生物学和人 用等内容。 沙动力学过程 沙动力学过程主要包括风力作用下沙质地表形态的发育过程，固定沙丘的活 荒漠边缘风力作用下的沙丘前移过程。 力作用下沙质地表形态的发育过程，即风在运行过程中，

10、与裸露地表相互作 粒发生蠕移、跃移和悬移形成风沙流，对地表进行侵蚀、搬运和堆积形成风蚀 地貌的过程。风沙流的形成是空气与沙质(或砂砾质)地表两种不同密度的物 作用的结果，当大于地表临界起动风速值的风吹过地表时，引起地表颗粒运 作用，从而形成挟沙风，挟沙气流通过进一步吹蚀和磨蚀地面，加剧地表的风 表土流失、土质恶化、土地生产力下降。当风沙流由于碰到障碍物、下垫面而 变或是挟沙过多达到饱和，速度将会下降，气流中的沙粒就会下沉堆积，造成 表流沙堆积，使下风向土地和植被受到影响。根据风沙动力学原理，流沙堆 风沙流运行的障碍，使之附面层发生分离，形成旋涡，降低近地面层风速，导致 沉积，形成沙堆，随着沙堆

11、的扩大，会发育成盾状沙丘及新月形沙丘;固定沙丘 由于人为活动破坏了原始沙丘的植被，使得挟沙风直接作用沙丘表面，其过程 沙丘迎风坡出现活化缺口一风蚀窝一风蚀陡坎一风蚀坑一风蚀坑迎风坡变 应下风向则发生风积过程，表现为斑点草灌丛沙堆一小片状流沙一半流动片 动沙丘及流动草灌丛沙堆一典型流动沙丘景观;沙质荒漠边缘风力作用下的 程，即裸露的沙丘或原来是固定的、由于植被的破坏而重新裸露的沙丘，在上 源供给或迎风坡不断风蚀的情况下，背风坡沿主风向连续堆积，造成沙丘的整 王涛等:中国北方沙漠化的若干问题 因此，由于人为破坏地表覆盖导致地表粗糙度降低从而加剧风沙流活动是沙 力学过程的根本原因。 生物学过程 沙漠

12、化的生物学过程主要为植被的退化演替，即景观格局的演变。近年的研 ， 沙质草地植被的演替与一般草地不同，沙区植被的演替大多数是与土地沙漠 联，植被演替阶段往往与土地沙漠化程度互为前提IJ。沙区植被沙漠化演变 又有突变，这种渐变和突变既受制于上地沙漠化程度，又决定于其本身的结构 类型沙漠化土地间，植被为突变;在相同类型沙漠化土地内，轻度沙漠化土地 渐变，重度沙漠化土地上的植被为突变 l20。但植被退化方式和速度往往因其 存在较大差别。因放牧引起的草地沙漠化，其规律是:生物多样性、植被盖度、 牧草产量均呈明显下降;多年生牧草首先从草地中退出，然后家畜喜食的一年 ， 草地最终将以家畜不喜食或不食的劣质

13、牧草和有害牧草占优势。在盖度下 度时，地表首先出现小的裸斑，小裸斑逐步扩大并连片，最终导致地面全部沙 沙危害及水分状况等原因引起的草地沙漠化过程与放牧引起的土地沙漠化过 处，但也有区别，其区别主要表现于:由沙丘阴坡到沙丘阳坡，由湿地向旱地， 到流动沙地植被迅速恶化;其速度明显高于放牧引起的植被退化，但植被高度 定下降，只是植被盖度和植物种组成迅速减少 124。沙地退化植被在有利环境 正向演替，植物种组成、植被盖度、高度均明显增加，群落中草本植物比重增大 由于沙漠化地区的植被退化主要来自于人为活动的影响，而生态系统存在自作用，如果人为因素扰动消除，保存于灌丛内或丘间低地的植物种就会向外 得以逐步

14、恢复，从而恢复地表的原始景观。 人为过程 综上所述，沙漠化实际是一种土地退化过程，而人为的强度经济活动则是引起 主要因素。在我国北方广大干旱、半干旱及半湿润地区，由于气候干旱，降水 高，地表物质疏松，又多大风天气，环境恶劣，生态条件极为脆弱，加之该区人 质较低，生产方式和土地的生产力低下，所以人口承载力较低。受自然原因 合理生产经营方式应是以畜牧业和林业为主，然而随着人民生活水平的提高 事业的发展，人口数量逐渐增多，土地所受的压力愈来愈大。为了养活更多 不扩大农业土地面积和采集生活燃料，人们首先砍伐植被，失去植被保护的土 劣的自然条件下，无法迅速恢复原有的天然景观，逐渐演替为草地景观。当 农业

15、活动及工矿建设作用到草原地区时，按照上述生物学过程所描述的模式， 步步发生退化，最后地表出现裸斑，这时已无植被保护的地表在该区干旱及大 易起沙，形成风沙流，继而风蚀、风积以及沙丘活化过程出现，土壤也出现粗 干旱化的特征，蓄水保水能力变差，土壤含水量下降，原有的森林、草地景观被 替。裸露地表既无法抵抗风蚀又增加地表反射率，使得气候更加干旱，沙漠化 因此，人为过程在沙漠化发展中是一个恶性循环过程。 第四纪研究 20 由上述可见，土地沙漠化过程与景观结构特征变化密不可分。从景观尺度上讲， 的沙漠化常与一定立地类型地表的蚀、积过程相关，但并不影响景观特征; 中尺度时，沙丘的固定程度就会发生变化，这时景

16、观特征发生变化，但不影 当大尺度的沙漠化发生时，则景观属性发生变化，原同一属性景观要素(如斑 不同属性的景观要素。因此，人为过程在沙漠化发展中表现为景观的演替。 可发现，沙漠化发生、发展的 3 个主要过程是相辅相成、密不可分的，首先是 地表，使得地表系统按照生物学过程发生退化，最后再由风沙活动彻底将原 观改变为荒漠景观。 漠化灾害及其评价 漠化过程不仅造成环境的退化，更重要的是这一过程对社会经济的危害。 灾害的评价大多是在定性的基础上，但这对认识沙漠化问题和提高对其防 重要意义。对沙漠化灾害的环境和社会经济影响评价主要有以下几个方面 平衡破坏、环境恶化和土地生产力的严重衰退，危及当地人民的生存发展， 度，有的地方甚至已经出现了成批的生态难民;2)导致大面积可利用土地资 小了中华民族的生存空间;3)严重威胁村镇、交通、水利及其它工农业设施和 全和正常运行;4)造成了巨大的经济损失，我国每年因土地沙漠化造成的直 达 540 亿元;5)作为土地沙漠化的主要标志和突发事件沙尘暴的爆发频高，强度愈来愈大。 据统计 ，近 50 年来我国北方地区沙尘暴年均发生的