西北干旱区沙漠化土地生态修复技术及沙产业的适用范围北大核心CSCD

沙漠化是中国北方面临的严重环境问题,几十年的沙漠化防治积累了丰富的沙漠化土地修复和利用的经验和模式。随着生态文明建设尤其是绿色发展的深入推进,迫切需要集成以往的沙漠化土地生态修复技术和沙产业模式,并评估其在当前背景下的适用性。集成了沙漠化土地生态修复技术和沙产业等9种沙漠化土地修复和利用模式,并从气象条件、治理紧迫性、交通便利性、沙漠化程度等自然和人文因素两个方面制定适用性评价标准,以西北干旱区沙漠化土地和沙漠边缘带为研究区域,在遥感产品、气象观测、地面调查等多源数据的支持下,评估各个生态修复技术和沙产业模式在不同自然单元(自然沙地和退化型沙地)及行政县的适用范围,以期为沙漠化土地生态修复技术和沙产业的推广应用提供技术模式、评价标准及适用范围,将为决策者制定沙漠化土地修复和利用措施提供科学支持。     

1975-2015年鄂尔多斯市沙漠化的时空演变过程

鄂尔多斯市地处温带草原向荒漠草原过渡的半干旱区,是中国沙漠化问题较为严重的区域之一,其土地沙漠化发展和逆转过程及影响因素在北方农牧交错带具有代表性。以7期Landsat卫星遥感数据为信息源提取沙漠化土地类型及程度的时空格局信息,分析了该地区自1975年以来的土地沙漠化过程,并结合气象及社会经济数据采用主成分分析法对驱动因子进行定量分析。结果表明：在脆弱生态环境背景下,鄂尔多斯市土地沙漠化受人口数量增加、过垦及过牧等人为因素的严重影响。不同时段土地沙漠化发展的方向与驱动力都有所不同,1975-2000年是土地沙漠化的急剧发展期,驱动力以人为因素为主导,自然因素为基础;2000-2015年是土地沙漠化的逆转期,驱动力以自然因素为主,人为因素为辅。     

我国沙漠化研究的若干问题--1.沙漠化的概念及其内涵

荒漠化就是土地退化,主要由沙漠化、水土流失和盐渍化3个部分组成,其中沙漠化是中国北方广大地区主要的土地退化形式。在简要回顾了国际国内对沙漠化概念研究和认识的基础上,根据20多年来在中国北方土地退化区域的研究与实践,作者认为：沙漠化是干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不相协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。并在时间、空间、成因、景观、发展趋势和造成的结果等内涵方面给予了概括性的描述;同时,从形成演变的时空差别、成因、过程和防治利用的不同等方面将原生沙漠、戈壁与沙漠化土地区分开来,认为沙漠的形成演变主要受控于气候变化,而人类既是沙漠化的导致者,也是沙漠化的受害者,更是沙漠化的防治者。所以,沙漠化的研究应主要侧重在人地关系及其相互作用等方面。     

毛乌素沙区沙漠化土地防治区划

毛乌素沙区在自然条件、沙漠化程度和变化趋势及产业经济发展特征等方面具有明显的空间异质性,合理地进行区域沙漠化土地防治区划是因地制宜开展土地沙漠化防治工作的重要基础。选取自然条件、沙漠化发展过程及人类活动等方面12个指标,将毛乌素沙区划分为黄土高原与鄂尔多斯高原过渡区、毛乌素沙地腹地典型草原区和西鄂尔多斯荒漠草原区3个区、7个亚区、12个小区。在区域可持续发展战略的实施过程中,要根据亚区和小区的特点有针对性地进行沙漠化土地的防治,充分利用区域资源优势,优化产业结构,确保经济效益、社会效益和生态效益的稳步提升。     

阿拉善高原沙漠化土地防治区划与治理对策

中国深受沙漠化危害,沙漠化土地防治区划是沙漠化研究和防治的重要措施。阿拉善高原地处亚洲干旱荒漠区,是中国北方沙漠化过程发生发展较为典型的区域。随着气候变化、区域社会经济发展和国家生态文明建设多项工程的实施,阿拉善高原土地沙漠化也发生了显著的变化。根据阿拉善高原沙漠化、土地利用变化、产业发展的过程和现状,我们认为区域沙漠化土地治理重点主要包括6个方面：重点生态功能保护区、三大沙漠交汇扩展治理区、荒漠植被保护与恢复区、人工绿洲生态建设稳定区、线性交通基础设施和片状工矿综合治理区及乌兰布和沙产业示范区。在此基础上,将阿拉善高原划分为3个荒漠化土地防治亚区和12个治理小区,并提出相应的沙漠化防治措施和治理对策。     

中国北方沙漠化现状及发展趋势

通过研究,对中国北方沙漠化的现状及趋势得出如下结论:(1)中国北方沙漠化土地的面积为33.4万平方公里,其中已经沙漠化了的土地为17.6万平方公里,潜在沙漠化土地为15.8万平方公里。在已经沙漠化的土地中,属于沙质草原沙漠化发展的土地占42.2%,固定沙丘活化的占52.2%,沙丘前移入侵的占5.5%。(2)按其成因来看,以草原过度农垦为主的占25.4%,以过度放牧为主的占28.3%,以过度樵柴为主的占31.8%,其他则系水资源利用不当和工矿交通建设破坏植被所形成,风力作用下沙丘前移所形成的沙漠化土地仅占5.5%,可见在沙质地表和干旱多风气候条件下沙漠化发展的主要因素是人为作用,因此,调整现有土地利用结构,合理利用资源便是防止沙漠化发展的基本途径.(3)从沙漠化发展程度来看,在已经沙漠化的土地中严重沙漠化土地占19.3%,强烈发展中的沙漠化土地占34.7%,正在发展中的沙漠化土地占46.0%。特别是农牧交错的草原农垦区沙漠化的发展大部分是在50年代以来所形成,更应引起注意.(4)从发展趋势来看,根据50年代末与70年代末航空相片的对比分析,25年来沙漠化土地增加了3.9万平方公里,平均每年扩大1,560平方公里,这些扩大的土地是沙质草原的农垦和固定沙地农垦、樵采及过牧所引起的沙丘活化。     

中国北方农牧交错区沙漠化发展过程及其成因分析

通过历史文献记载、遥感监测和野外调查等手段,研究了中国北方农牧交错区历史时期以来的沙漠化发展过程,认为在晚全新世气候干湿波动的背景上,研究区的沙漠化状况在20世纪80年代以前以发展为主,而在之后的近20a里则出现逆转。对研究区近50a来的气候及土地利用方式变化的分析表明,气候因素中降水的多变性是研究区土地沙漠化发生的自然背景,而滞后于气候变化的土地利用方式改变则是研究区沙漠化最主要的成因。     

我国沙漠化研究的若干问题--3.沙漠化研究和防治的重点区域

沙漠化(Sandy Desertification)是我国荒漠化(Desertification)的主要类型之一,是干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不相协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。由于原生沙漠戈壁与沙漠化形成发展的时空范畴不同、成因的主导因素不同和演变的可逆性不同,要求我们在开展沙漠化基本问题的探索、确认主要研究内容的基础上,进一步明确沙漠化研究和防治的重点区域,为国家沙漠化防治战略决策的制订和技术措施的执行提供科学依据,使沙漠化防治工程在国家有限经费的投入下,本着因地制宜的原则,达到多快好省的效果。作者通过对近50年来野外考察和遥感动态监测成果的总结,指出,沙漠化土地主要分布在半干旱地带的农牧交错地区,半干旱地带草原区和干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区,反映的是人类活动和脆弱生态环境相互作用的土地退化区,在过去的50年里,沙漠化土地蔓延的主要部分也是在这些区域内。所以,它们是中国北方沙漠化研究的重点区域。根据不同时期沙漠化土地空间分布和演化的特点,依据其自然地带原则和发展强度原则,将我国沙漠化土地划分为4大区29个亚区,应是防治的重点区域。     

典型区域土地沙漠化综合管理系统动力学模型分析

土地沙漠化过程是一个由自然和社会因素共同驱动的复杂过程,因此,沙漠化防治策略的制订必须综合考虑沙漠化区域的自然条件和经济社会发展状况。以科尔沁沙地为典型研究区,利用系统动力学的原理和方法,初步构建了这一地区土地沙漠化综合管理的系统动力学模型,探讨了该模型的主要子系统以及各子系统之间的相互作用关系,分析和绘制了人口、种植业、畜牧业、水资源和土地沙漠化5个子系统的系统动力学流图,阐明了各子系统内部不同变量之间的反馈关系,为进一步通过计算机模拟方法确定该区域土地沙漠化综合管理的优化策略和模式奠定了基础。     

阿里高原土地沙漠化发展演变与驱动因素分析

阿里高原沙漠化土地具有高寒干旱景观特色和脆弱的生态学属性。运用遥感、野外调查与GIS等方法监测近10a高原沙漠化的发展演变,沙漠化面积减少219.58km²,平均升级率为-0.36%,动态度为-0.052%。近40a来,阿里高原沙漠化的发展演变是由气候暖干化、人为不合理的经济活动以及鼠类活动等驱动因素综合作用的结果,人为活动在其中具有更大的效力与作用。高原沙漠化正在向自然沙漠化过程+人为沙漠化过程发展。防治土地沙漠化是本区一项长期的战略任务,其基本策略是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。     

中国沙漠化研究的进展

中国沙质、砾质荒漠和沙漠化土地的面积达149万km², 占国土面积15%。1959年中国科学院治沙队成立到今天的沙漠所, 经历了卅个春秋。沙漠科学的研究也从空白发展成一个新学科的成长过程。为我国沙漠科学积累了丰富的资料, 培养了一支有着丰富经验又有一定理论水平的科技队伍。具有独立解决经济建设中提出的沙漠及沙漠化治理问题的能力, 并为全球沙漠化研究工作和治理实践, 作出应有的贡献。1988年6月5日世界环境日时, 联合国环境规划署授予中国科学院兰州沙漠研究所为全球先进单位称誉。我国沙漠科学研究的发展过程, 可归纳为四个阶段: 1959-1965年, 查明沙漠情况, 探索沙漠治理方法阶段。对我国主要沙漠和沙漠化土地进行综合考察究沙区自然条件与资源, 沙丘特征与风沙运动规律。1966-1977年, 以沙害治理为中心, 根据国民经济建设需要, 开展专题研究阶段。如沙区铁路修建的有关问题和沙区水土资源开发利用和开发后自然条件的变化等。1978-1983年, 以土地沙漠化问题为中心开展综合研究。干旱、半干旱地带土地沙漠化现状、发生发展过程, 变化趋势与预测, 整治措施等。1984年以后, 主要是加强对土地沙漠化变化趋势与预测, 以及整治措施的研究, 积极开展国际学术交流, 走向世界。1)建设不同自然地带沙漠化(风沙化)治理研究示范基地系统网络。2)开展半湿润、湿润地带风沙化问题的研究。3功口强对沙漠化监测和预则工作。4)在国际学术活动方面。从举办沙漠化学术讨论会、培训班、合作研究, 进而派遣专家组帮助发展中国家从事沙漠化治理研究工作。并与前述工作相适应, 出版了一系列研究成果和图件。总之, 我国沙漠研究是以干旱地带沙质荒漠的自然条件综合研究, 逐渐发展到半干旱、半湿润地带生态环境中沙漠化与风沙化问题的研究。为我国国土整治中风沙治理提供防治途径和措施。今后的研究工作, 应着重在强烈发展和严重沙漠化地区研究整治措施。建立不同自然地带整治沙漠化土地模式。达到环境健全发展和合理生态系统管理。对潜在和正在发展中的沙漠化土地发展趋势。加强监测和预测。进而提出预防措施。总结沙漠化治理经验和教训, 编著教材培训科技力量。     

甘肃省沙漠化现状、成因及其防治对策

甘肃省地处我国西北内陆腹地,由于自然及人为因素的作用,造成省内沙漠化土地广泛分布。近半个世纪以来,沙漠化加剧,沙漠化土地面积迅速扩展,生态平衡失调,环境恶化,严重制约了社会、经济的发展。针对甘肃省沙漠化扩展的原因和防治中存在的问题,提出了防治对策。     

基于生态足迹的中国四大沙地地区可持续评价

基于社会经济统计数据,采用生产性生态足迹模型,评估并对比了我国四大沙地地区2000年和2015年的生产性生态足迹和生态赤字/盈余状态,以揭示区域的可持续性。结果表明：2000-2015年,四大沙地地区人均生态足迹总体呈现增加趋势,毛乌素沙地地区人均生态足迹年均增长率最高,达20.85%,增长量为79.21 hm²·人^-1;人均生态足迹主要以化石能源足迹和草地足迹为主;2000-2015年四大沙地地区生态赤字程度在不断增强,毛乌素沙地地区人均生态赤字变化量最大,达79.51 hm²·人^-1,造成赤字程度加大的主要原因是地区化石能源的大量生产。随着人们生活水平的提高,人们对资源的需求量也在不断增加,当前四大沙地地区社会经济的发展在一定程度上仍以自然资源大量生产和消耗为代价,经济发展和环境保护之间的平衡仍存在挑战,需要根据各地区的具体情况制定有针对性的管理措施,以维持区域的可持续发展。     

呼伦贝尔草原沙漠化现状及历史演变研究

呼伦贝尔草原是我国优良的天然牧场,由于其所处的特殊地理位置,生态环境极其脆弱,在自然因素和人为因素的共同作用下,近一个世纪以来区内生态环境退化加剧,表现为土地沙漠化,草场退化和水土流失加剧等过程。在软硬件系统支持下应用GIS和遥感技术．结合前人研究成果和野外调查,通过基于知识的多重判据复合分类实现多源信息的集成,对呼伦贝尔草原沙漠化现状及沙地演变进行了系统研究。结果表明,呼伦贝尔草原沙漠化面积已达20893．57km^2,占总土地面积的25％。沙漠化总体特征表现为局部地段逆转,而总体仍在发展。近一个世纪以来,区内沙漠化的强烈发展是由于毁林、滥垦和过度放牧。     

土地生态设计方法及其在晋西北土地荒漠化防治中的应用

应用土地生态设计的基本方法,对晋西北土地进行了生态功能分类,提出了该区的土地生态设计分室模型;从该区土地荒漠化综合防治的角度出发,划分出４个土地利用方向和生态建设重点有所不同的生态经济区,并对各区的土地利用主要矛盾和发展方向、土地生态建设的重点、荒漠化现状及其防治对策等进行了详细的分析。     

云南元谋土地荒漠化特征及原因分析

元谋地区由于青藏高原隆起而产生的气候变化和人类活动强烈干扰而形成的土壤加速侵蚀，使土地荒漠化加速发展，主要表现在土地资源不断被蚕食和土壤退化而导致的土地质量下降，最终使土地荒废．因此，控制人口增长，调整区域农林牧结构布局，增加地表覆盖度，是控制区域土地荒漠化发展的主要措施。     

科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状

科尔沁沙地是我国自然条件相对较好的一个沙地，有着广阔的治理前景。回顾科尔沁沙地的历史变化，认为科尔沁沙地是一个全球气候变化大趋势下由人类生产活动过度而形成的沙漠化区域，在金代至清代之间由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。根据全国沙漠化普查所获得的资料，研究分析了科尔沁沙地土地沙漠化现状及其特点，结合土地沙漠化发生的历史过程，讨论了这一地区沙漠化的治理策略。     

2000—2015年中国荒漠化土地识别和监测

荒漠化是生态退化的极端表现形式,包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱区的土地退化。快速和准确地识别中国荒漠化地区,是防范和治理荒漠化的关键。针对2000-2015年我国陆地生态系统NPP的变化趋势、稳定性和荒漠化敏感性进行了综合分析,构建了识别荒漠化土地的技术方法。结果表明：（1）近16 a以来,我国内蒙古阴山以南、新疆天山以北、西藏阿里地区、长江以南大部地区,植被净初级生产力均出现了不同程度的下降趋势,且一半以上的区域处于植被生态系统不稳定状况;在全国56.2%的国土属于荒漠化敏感区内,上述区域容易受气候、自然条件、人为干扰等影响而发生荒漠化。（2）2000年以来,我国土地荒漠化退化区域面积约20.74×10⁴ km²,占国土总面积的2.16%。主要为五大分布区域,即内蒙古高原中部的典型草原和荒漠化草原区、新疆天山-阿尔泰山山地草原区、新疆塔里木河下游的温带荒漠和绿洲区、青藏高原的阿里-昆仑山高寒荒漠区、青海省的青南山高寒草原区。（3）荒漠化进程伴随有生产力下降、植被盖度降低和地表温度不断攀升的地表关键参数演变特征,荒漠化的形成受气候影响显著,降雨的减少是造成土地荒漠化进程突出的主要因素;人类活动、不合理的种植业、畜牧业等在一定程度上对土地荒漠化起到推动作用。