中国北方草原沙漠化发展过程及其成因分析——以内蒙古苏尼特左旗为例

利用遥感监测和实地调查研究相结合的办法,研究分析了中国北方草原沙漠化动态变化趋势和发展原因。结果表明:苏尼特左旗沙漠化形势非常严峻,包括北部广阔草原地区的沙漠化和南部沙丘活化两大类型。苏尼特左旗在过去30余年里,沙漠化土地总面积在增加,而沙漠化指数（ADI）在2000—2005年间略有减小,反映出2000—2005年间研究区沙漠化程度略有恢复。研究区两大类沙漠化土地发展变化趋势并不相同,草原沙漠化在过去30余年里一直在发展,由斑块状向片状发展;而沙丘活化则在1973—1987年间强烈发展,在1987年以后则呈现出恢复逆转的态势,沙丘活化对气候变化表现出较高的响应,揭示出苏尼特左旗南部沙漠化的发展受人类活动影响较小,主要与气候变化有关。北部大面积的草原沙漠化与气候变化趋势不完全一致,主要随着人类过渡放牧活动或者大规模保护恢复活动,而发生沙漠化严重程度的加剧或减缓。苏尼特左旗的沙漠化发展状况表明,中国北方草原沙漠化发展以人类活动占主导地位,且以斑块状向连片发展为主要形式,其中围绕居民点和水源的沙漠化发展最为突出。实践表明,科学管理人类活动完全可以减缓甚至恢复中国北方草原区的沙漠化土地。     

塔克拉玛干沙漠地区沙漠化过程及其发展趋势

塔克拉玛干沙漠处于内陆盆地,在极端干旱多风的气候条件下,丰富的冲积、冲积-湖积沙物质在风力作用形成面积广大、形态复杂的流动性沙漠,它是在中更新世至全新世时期逐渐形成。然而,以自然因素为主形成的沙漠,同样亦存在着沙漠化问题。塔克拉玛干沙漠地区的沙漠化土地约有28266平方公里,占总土地面积的9.2%,其中历史时期形成占65.1%,现代形成的占34.9%。该区历史时期沙漠化过程多发生在南部和东部沙漠中河流下游的绿洲地段,由于河流改道(自然的或人为的),潜水面下降,造成古耕地和居民点废弃,形成沙漠化土地,在北部,塔里木河两岸和天山南麓一些洪积、冲积扇前缘,则由于河道迂移或人为的垦区长期不合理灌溉,地下水位上升,土壤严重次生盐渍化,不能耕种而废弃。沙质干河床或废弃的垦区受到风力作用成为沙漠化土地。塔克拉玛干沙漠地区近百年来由于人为因素的干扰,对自然资源利用不当,破坏了脆弱的生态系统或对水资源利用不当而引起现代沙漠化过程的加剧。当然,也有局部地区是沙丘前移入侵的结果。根据沙漠化土地的形成可以划分三种类型:1.沙丘前移入侵型;2.沙丘活化型;3.戈壁风沙流型。     

Land Use and Sandy Desertification in the North China

土地沙质荒漠化是中国北方最为严重的环境和社会经济问题之一。荒漠化过程主要受人类活动与脆弱生态环境相互作用的制约 ,也就是说土地利用方式与强度是影响荒漠化发展或逆转的主要因素。由于日益增大的人口压力所导致的人类影响的强化 ,中国北方的农牧业交错地带一直向北延伸 ,使得大面积牧场转变为农田并破坏了天然植被。其结果是土地变为易风蚀土地 ,荒漠化发展异常迅速。据统计 ,因人类活动影响所造成的荒漠化土地面积中 ,2 5 %起源于过度耕种 ,2 8%起源于过度放牧 ,32 %起源于过度樵采燃料 ,8%起源于滥用水资源。在过去 5 0年中 ,沙质荒漠化面积不断扩大 ,至 90年代中期其总面积已达到 35 0 0 0 0 km2 。遥感监测表明 ,从 5 0年代到 70年代中期 ,荒漠化土地的年平均增长率为 15 6 0 km2 ;70年代中期到 80年代末为 2 10 0 km2 ;过去 10年中为 2 46 0 km2 。但也有一些防治沙漠化的成功典型事例 ,在这样的地区 ,土地利用较为合理 ,沙质荒漠化土地已经逆转 ,而且可以更加有效地用于农牧业生产。     

内蒙古高原东南部现代沙漠化过程

内蒙高原东南部现代沙漠化过程可分为四种:(1)、沙丘活化过程;(2)、草原灌丛沙漠化过程;(3)、风蚀砾质化过程;(4)、农田土壤风蚀过程。七十年代中期该地区有各类沙漠化土地2万多km², 八十年代中期发展到3.3万km², 年增长率为5.1%。研究区近十年降水量普遍减少, 变率增大, 雨量集中, 旱季加长。这种不利的气候趋势未见回转的迹象, 沙漠化会继续发展。公元2000年沙漠化土地将达到4.4万多平方公里。发展当地农业经济的总方针应是"巩固农业, 发展林、牧业"。完善防护体系, 改变种地不施肥的陋习, 建设稳产高产基本田, 防治土地沙漠化是巩固农业的关键。     

从若干典型地区的研究对近十余年来中国土地沙漠化演变趋势的分析

土地沙漠化是当前世界上一个重要的生态环境问题,在我国也存在着严重的土地沙漠化问题。50年代末至70年代中期,我国沙漠化土地以每年1560km~2的速度扩大。近10余年来其总的趋势仍在发展,平均每年以2100km~2的速度蔓延。目前,全国已经沙漠化了的土地面积达19.70×10~4km~2以上,其中以沙质草原农垦区和能源基地附近的情况最为严重。实例说明,沙漠化土地在采取必要的措施之后,不仅可以防止其蔓延,而且还可以重新恢复其生产潜力成为农牧业用地。     

从石羊河流域沙漠化土地分布看区域协调发展

石羊河流域沙漠化状况的遥感监测和野外调查表明:(1)2000年石羊河流域中、下游沙漠化土地总面积7711.91km²,沙漠化类型主要表现为耕地沙漠化、草地沙漠化和沙丘活化、流沙入侵,其中下游以沙丘活化和流沙入侵为主,中游以耕地沙漠化为主;(2)下游民勤地区已经发展到了沙漠化过程中的顶级状态,中游地区沙漠化土地则多处于正在发展的过程中。通过对研究区沙漠化土地分布状况的分析,初步得出结论:由区域经济发展不平衡而导致的区域间不合理的资源分配是下游地区沙漠化的根本原因,而中游地区的环境退化又是下游地区沙漠化的必然结果。     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑研究（1）——形态、分类、研究意义

采用野外调查和测量、航片判读、室内制图、统计分析等方法对呼伦贝尔沙质草原典型地带的风蚀坑及坑后风沙沉积进行了研究。发现:①风蚀坑是由一个沙坑和坑后沙丘共同组成,两者具有一一对应关系;②风蚀坑和坑后沙丘可以根据形态特征、发展阶段、诱发原因进行分类;③呼伦贝尔三大沙带均由风蚀坑洼地及其坑后沙丘和背景沙质草原组成;④沙质草原风蚀坑的发生与人类活动关系密切,为气候干旱化与人类大范围强度活动干扰土层相耦合的环境事件所造成。该研究对沙质草原沙漠发生学,沙质草原地貌演化和沙漠化监测研究具有科学意义,对草原合理利用和沙漠化防治具有现实意义。     

乌盟后山草原农垦区沙漠化及其整治——以商都县北部为例

本文以商都县北部为例, 对草原农垦区风蚀、沙漠化的现状, 发生、发展及其特征进行了初步探讨, 提出了该区土地风蚀、沙漠化的主要因素是在干旱多风的自然条件下, 过度开垦沙质草原导致强烈风蚀所致。并认为该区现代沙漠化的发生时间为60-70年, 沙漠化的发展则在近20-30年, 并且以较大面积的风蚀地(风蚀残丘、风蚀洼地)、粗化地表、灌丛沙堆和片状流沙为主要地表特征。本文提出乌盟后山草原农垦区沙漠化的整治应该是: 调整土地利用结构, 控制农垦, 固定基本农田, 退耕风蚀、沙漠化耕地, 还林还牧; 以农田防护林网为骨架, 进行区域性控制, 以片林堵风阻沙, 提供生物防护; 以草定畜, 防止草原过牧; 种树种草, 增加植被, 固定地表, 进行综合性治理。     

中国北方沙漠化土地时空演变分析

对2000年中国北方256×10⁴ km²区域内沙漠化土地的遥感监测结果表明:沙漠化土地总面积现已达到38.57×10⁴ km²,其中轻度和潜在沙漠化土地13.93×10⁴ km²,占沙漠化土地面积的36.1%;中度沙漠化土地9.977×10⁴ km²,占25.9%;重度沙漠化土地7.909×10⁴ km²,占20.5%;严重沙漠化土地面积6.756×10⁴ km²,占17.5%。与20世纪50年代后期到70年代中期和80年代后期的沙漠化土地发展状况相比,目前我国沙漠化土地演变趋势具以下特征:(1)沙漠化土地仍在蔓延,面积已由1987年的33.895×10⁴ km²增加到了2000年的38.569×10⁴ km²,13a中净增4.674×10⁴ km²;(2)沙漠化土地继续呈加速发展的趋势,年平均发展速率从20世纪50年代后期到70年代中期的1560 km²、70年代中期到80年代后期的2100 km²发展到90年代的3600 km²;(3)部分旱农区以及农牧交错地区沙漠化土地出现明显逆转,但荒漠草原地区沙漠化土地面积继续扩大,并且程度有所加剧。     

毛乌素沙地土地沙漠化评价

基于遥感监测反演数据,以多等级土地沙漠化转化度为评价指标,研究构建了毛乌素沙地土地沙漠化转化度模型,并对20世纪80年代末到90年代末期间毛乌素土地沙漠化转化情况和转化机理进行了系统评价和分析。评价发现,毛乌素沙地土地沙漠化情况为:东部区沙漠化发展的转化度为12.113%,逆转的转化度为9.639%,所以该区沙漠化呈现加重的态势;中部区沙漠化发展的转化度为14.551%,逆转的转化度为18.954%,但强烈发展所占比例较大,可见该区土地沙漠化呈现面积缩小、程度加重的特点;西部区沙漠化发展的转化度为8.731%,逆转的转化度为7.298%,说明该区土地沙漠化发展略大于逆转,沙漠化面积扩大,但分析发现该区重度、极重度沙漠化土地逆转的转化度很高,总和为6.483%,约为发展转化度总和的两倍,所以该区土地沙漠化程度整体减轻。     

坝上地区现代沙漠化土地的形成及其整治途径

本文对河北坝上沙漠化土地的形成及特点作了初步的分析。认为,坝上沙漠化土地的形成主要是近30年来人类在干旱多风的自然条件下,大量开垦沙质草原引起强烈风蚀所致。沙漠化的主要特点是分布范围广,处于正在发展中和旱作农业风蚀。本文最后提出了坝上地区只有实行"以牧为主",退耕还牧,退耕还林;建立防护林体系以及林、草、田间作;种树种草、恢复植被,改善环境,才是坝上整治沙漠化的根本途径.     

浑善达克沙地的土地沙漠化过程研究

借助TM/ETM＋影像和GIS平台,采用实地考察与野外实验和室内分析整理相结合的办法,对浑善达克沙地土地沙漠化过程进行了初步研究。结果表明,过去50 a来,浑善达克沙地经历了强烈的沙漠化发展。位于沙地中部正蓝旗的沙漠化土地从1987年的5 593.8 km²发展到2000年的6 015.3 km²,发展速率为32.4 km²·a^-1。2000年紧急启动的风沙源治理工程,一定程度改善了当地沙漠化发展态势,2005年正蓝旗共有沙漠化土地5 950.4 km²,有约330.7 km²的严重沙漠化土地得到了控制和逆转。其他大部分沙漠化土地虽有不同程度改善,但5 a的时间里尚未发生质的变化。沙漠化过程是原生植被逐步被沙生植被和沙生先锋植被取代的过程;同时也是土壤粗化、贫瘠化和空间重新分布过程。随着土地沙漠化程度的加剧,起沙风速降低,输沙强度增大,沙地近地表表现出相对高风能环境。沙漠化过程以固定沙丘活化为主,主要有发育“马蹄形”风蚀洼地、“鱼钩”型沙丘和“串珠状”风蚀槽三种沙丘活化形式,最终导致景观支离破碎、不少地区出现了流沙连片的现象。同时,农田开垦引起土壤风蚀的危险,也不容忽视。     

中国北方典型沙漠化地区沙漠化的对比研究

选择了中国北方极端干旱、干旱和半干旱三个地带的沙漠化典型地区, 即, 新疆塔里木河下游阿拉干、内蒙阿拉善盟吉兰泰和河北省丰宁县坝上等地区进行对比研究, 以阐明不同地带沙漠化过程的成因、发展趋势及其防治措施, 并探索建立预测沙漠化发展趋势的数学模式。     

科尔沁沙地不同尺度上沙丘景观格局动态变化分析

研究了科尔沁沙地过去30 a不同尺度上沙丘景观格局及其动态变化。结果表明,大尺度研究区（892.74 km2）从1975—1995年流动沙丘面积、斑块数、景观面积百分比和最大斑块指数逐渐增加;1995—2005年流动和半流动沙丘面积减小,半固定沙丘和固定沙丘面积增加。中尺度（110.42 km2）和小尺度（14.14 km2和14.10 km2）研究区从1975—1985年流动沙丘面积、斑块数增加,1985年后流沙面积减小。通过沙漠化过程指数计算表明,大尺度上沙漠化经历了发展（1975—1995年）—逆转（1995—2005年）的过程,中尺度和小尺度上,沙漠化经历了发展（1975—1985年）—逆转（1985—2005年）的过程。科尔沁沙地不同尺度上景观结构变化具有差异性,显示出景观空间格局变化存在尺度效应;景观格局变化主要受流动沙丘斑块变化的影响,而这一变化的主要原因是人类生产活动引起的。     

中国的荒漠化及其防治策略

中国作为世界上受荒漠化影响最为严重的国家之一,旱地面积约332万km2(占国土面积的34.6％,包括干旱区、半干旱区和亚湿润干旱区),其中超过262万km2归属联合国防治荒漠化公约定义的“荒漠化土地”;主要分布在全国18个省、区、市.超过4亿人生活在荒漠化地区,每年因荒漠化造成的直接经济损失超过640亿元.中国治沙的实践可以追溯到20世纪50年代.特别是最近30年,先后通过“三北防护林”工程(1978年启动)、全国防沙治沙工程(1990年启动)、环京津风沙源治理工程和退耕还林还草工程(2000年启动)等一系列国家级生态治理工程的实施,以年均0.024％ GDP的投入,治理和修复了大约20％的荒漠化土地.目前,以现有技术评估,可治理的沙化土地约有50×104 km2.考虑到全球变暖的影响,预测未来50年需要治理的荒漠化土地面积大致在55×104-100×104 km2之间.若按照每年1.5×104-2.2×104 km2的治理速度,大约需要45 -70年之久.规划安排到2015年治理完成22×104 km2,到2030年治理面积新增33×104 kim2,到2050年治理完成45×104 km2.基于国家生态修复投资战略的总体安排,未来防沙治沙决策应从以下四个方面着眼:一是强化多部门协作的综合治理;二是确立优先治理区,并在适当地方建立“生态特区”;三是改变投资模式,由目前政府直接投资植树改为投资买林、买绿;四是完善土地承包制度(70年权属不变)和实行生态补偿.     

气候变化和人类活动对我国荒漠化的可能影响

荒漠化和气候变化作为全球性的重大环境问题,科学界历来对此十分重视。我国是受荒漠化最为严重的国家之一。截止2004年,我国的荒漠化土地面积为263.62万km2,沙化土地面积173.97万km2,分别占国土总面积的27.46%和18.12%。与20世纪90年代中期至20世纪末的情况相比,荒漠化和沙化土地面积、扩展速度均出现减少和减缓的趋势,沙化土地已由90年代末每年扩展3 436 km2转变为每年减少1 283 km2。这是气候变化和人类活动综合影响的体现,也是国家加大生态工程建设力度和加大荒漠化防治投入的结果。我国未来气候变化和人类活动对荒漠化的扩展与逆转过程仍会产生影响。气候变化中的降水变化在大范围内控制着荒漠化土地的扩展与逆转过程,气候暖干化有助于荒漠化的发生与扩展,但在局部地区随着气温升高有降水增多的可能,有利于荒漠化土地的逆转。人类活动对荒漠化的影响有正反两方面的效应,特别是荒漠化地区人口增长以及对农牧产品等物质需求的增加而引起的不合理经济活动是不容忽视的。要遏止荒漠化的扩展,应采取适应与减缓气候干旱化对策,消除人为荒漠化因素,并积极整治荒漠化土地,从根本上促进荒漠化土地的逆转。     

近50年来中国北方沙漠化土地的时空变化

中国北方在过去的近50年里,沙漠化土地以其广泛的分布和迅速发展构成了区域主要的环境和社会经济问题。遥感监测和评价结果表明,到2000年沙漠化土地已达到 38.57×104 km₂,其中潜在和轻度沙漠化土地13.93×104 km₂,中度沙漠化土地9.977×104 km₂,重度沙漠化土地7.909×104km₂,严重沙漠化土地面积 6.756×104 km₂,它们主要分布在农牧交错带及其以北的草原牧业带、半干旱雨养农业带和绿洲灌溉农业与荒漠过度带。对上世纪50年代后期、1975年、1987年和2000年沙漠化土地遥感监测结果进行对比分析显示,我国北方沙漠化土地自20世纪50年代后期以来一直处于加速发展的态势,沙漠化土地年均发展速率20世纪50年代到70年代中期为1 560 km₂,1976年到1988年提高到2 100 km₂,1988年到2000年之间达到3 600 km₂。“整体恶化,局部治理”是近50年来北方沙漠化土地的变化的基本趋势。沙漠化土地的迅速发展不仅使中国北方的生态环境面临严峻的挑战,而且将严重影响中国整个区域国民经济的发展以及人民生活水平的提高。     

陕北农牧交错带沙漠化土地时空变化特征分析

利用1986年、1993年及2003年3期Landsat TM遥感影像,在建立目视解译标志的基础上,借助地理信息系统技术,对陕北农牧交错带1986—2003年土地沙漠化时空动态变化特征进行分析。结果表明:陕北农牧交错带沙漠化土地重心整体向东北方向偏移了11 843.43 m,面积减少了206 655.21 hm2,表明该区沙漠化面积扩大的态势得以控制并趋于减少;沙漠化程度明显减轻,严重、重度沙漠化土地面积逐渐减少,转化为中度和轻度沙漠化,但在区域气候趋于暖干的情况下,面临着沙漠化发展的潜在危险;同时,近17 a来有近291 826.1 hm2非沙漠化土地变为沙漠化土地,沙漠化速度为17 166.2 hm2·a-1,以草地、耕地、林地等土地沙化现象较严重,土地沙漠化的形势仍然较严峻。     

海南岛西部热带沙漠化土地特征与成因

海南岛西部沙漠化土地具有热带海岸沙地的地域特征、形态特征、旱生植被景观特征和土地利用快速演变特征。在大气环流、雨影区和海流的共同影响下, 岛西形成热带半干旱气候和热带稀树草原环境, 孕育并存在自然沙漠化发展的动力、空间和物质基础。岛西历史时期沙漠化受气候变化和毁林开荒等活动的影响, 但仍是自然沙漠化为主的沙漠化过程。20世纪以来现代沙漠化经历了发展、恢复、再发展、逆转、波动等5个阶段, 沙漠化既受数年或数十年尺度的气候变化的作用, 又受人为不合理经济活动的影响。用因子分析等诊断、分析后认为人为活动的贡献率远大于气候变化的贡献率, 现代沙漠化已演变为以人为沙漠化为主的沙漠化过程。