我国沙漠化研究的若干问题——2.沙漠化的研究内容

我国开展沙漠化的研究与防治已有半个世纪,但沙漠化土地一直在加速扩展,目前仍然处于"局部治理,整体恶化"的严峻态势,其重要的原因之一,就是未能在认识沙漠化关键科学问题的基础上,建立比较完善的沙漠化科学的基本理论体系来指导防治实践。沙漠化过程研究与防治实践中许多科学问题的解决,是需要以沙漠化科学为主的多学科交叉与综合集成的研究。作者就我国沙漠化学科的主要研究内容开展讨论,认为沙漠化研究应以人-地关系为主线,在时间序列上,将沙漠化环境背景的形成演化、沙漠化与沙尘暴的现代过程及其在全球变化格局下的发展趋势的研究系统化,以揭示沙漠化的形成与演变;在空间结构上,将沙漠化地区的生态环境退化过程与区外乃至全球的大气环流格局视为统一的环境动力系统进行研究,以揭示沙漠化与沙尘暴的空间分异及其对环境和社会经济的影响。通过定量认识人类活动和自然因素影响下研究沙漠化的演变规律及其调控的理论依据和技术途径,为沙漠化防治提供科学基础。据此,提出沙漠化的主要研究内容为:沙漠化过程的自然与人文背景研究、沙漠化(沙尘暴)动力学过程及其调控、沙漠化的生物学过程与植被恢复重建机理和沙漠化综合防治战略与模式。     

应用ARC／INFO建立沙漠化数据库

沙漠化数据库旨在系统地研究我国沙漠化发展过程与演变趋势;揭示沙漠化土地的空间分布规律;探讨沙漠化环境各种人为因素与自然因素之间的内在联系并寻求沙漠化环境与经济发展的关系。应用ARC/INFO建立沙漠化数据库的方法和过程,借助于遥感和计算机技术,把沙漠化环境参数,按空间分布特点,输入计算机系统,来建立沙漠化数据库。实现信息计算机化的存储管理、检索和综合评价分析,使信息处理加工过程压缩在自然或经济变化的周期以内,从而赢得预测、预报的时间,使沙漠化环境的动态分析由定性描述,解释现象进入到数值预报的新阶段。以便为沙漠化综合治理、全面规划、管理决策及动态监测等提供丰富的信息。     

沙漠化与土壤物质含量变化

在沙漠化的环境演变过程中,土壤物质含量显著改变。本文通过风蚀导致土壤物质损失的数量分析,研究沙漠化过程中土壤物质含量的变化规律,初步确定了沙漠化各发展阶段与土壤中所含物质之间的数量关系。     

科尔沁沙地沙漠化正逆过程的地面判别方法

在实地调查和多年定位研究的基础上, 根据目前沙漠化过程研究的需要,介绍了沙地、沙丘、沙漠化土地等相关概念及其主要区别,阐述了沙地、沙丘、沙漠化土地类型的划分标准以及类型互换使用中应该注意的问题;通过分析影响沙漠化发展方向和过程的关键因素,建立了沙漠化正\,逆发展过程的地面判别指标体系,并讨论了不同类型沙丘的主要来源、发展方向及转换过程的判别方法。所建立的沙漠化正\,逆过程的地面判别方法,具有较强的实用性、可操作性和准确性, 可用于科尔沁沙地以及类似环境条件同类型沙地的野外调查和定位研究。     

塔里木河中游土地沙漠化研究──以英巴扎地区为例

本文包括绪论、研究区及邻区自然地理背景、塔里木河中游典型区土地沙漠化专题图的编制(包括分布图和强度图),在此基础上,对该地区不同时期沙漠化状况进行了分析,研究了沙漠化的时空差异及其发展方向和速率,进而对沙漠化所引起的环境变化进行了分析和探讨了30年来人类活动在沙漠化过程的作用,最后提出了针对该地区沙漠化防治的措施和对策.     

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。     

毛乌素沙地历史沙漠化过程与人地关系

通过对毛乌素沙地东南缘的一处沉积剖面的粒度分析,揭示该区历史时期的环境变化过程.结果表明:毛乌素沙地历史时期环境一直处于退化之中,主要经历唐中后期和明后期的两次沙漠活化过程.剖面记录的这两次沙漠化与历史文献及考古发现可以相互印证,因此剖面结果对阐释历史文献的记载具有很好的补充作用,同时历史文献也验证了剖面结果的可信性.这两次沙漠活化使毛乌素沙地环境严重退化,尤其是明代后期发生的沙漠化是形成现代地表景观的主要原因.由于此次沙漠化过程与气候过程不一致,因此明末至今的沙漠化与人类活动相关.     

中国土地沙漠化问题的环境伦理学思考

从环境伦理学视角分析了中国的土地沙漠化问题,认为我国土地沙漠化的发生发展有科学环境伦理观缺失的原因,但环境伦理问题并不是中国土地沙漠化的唯一根源,故我国土地沙漠化问题的根除也不是仅仅通过环境伦理学途径就可以完全解决的,但环境伦理学的建设及大众环境伦理意识的提高对土地沙漠化的防治将产生重要作用。同时,在当前环境伦理研究与体系构建已成为人地关系研究的重要前沿领域的情况下,必须加强对土地沙漠化的环境伦理学视角的分析与研究,如研究环境伦理对土地沙漠化影响与作用的范围、方式、程度等。     

我国沙漠化过程中的植被演替研究概述

通过回顾植被演替研究的历史,简要论述了植被演替的理论与发展。综述了我国沙漠化过程中植被演替的研究现状。指出植物群落的逆行、进展演替实质上对应着沙漠化的正、逆过程。植被演替问题的研究与农、林、牧生产和经济活动紧密相连,是合理经营和利用自然资源的理论基础。因此,在沙漠化过程中,从植被演替与生物多样性、种群、环境的关系着手深入研究,有利于提出植被恢复的合理途径,改善生态环境,实现沙漠化土地的整治和可持续发展。     

内蒙乌兰察布草原农垦区沙漠化过程发展趋势及其治理

本文对内蒙乌兰察布草原农垦区沙漠化形成发展过程进行了分析, 认为, 该区处于不稳定的半干旱气候临界地带, 人们不分地域、非适度的草原农垦造成地表风蚀, 土地生产力下降是沙漠化产生的主要原因。通过对不同程度沙漠化土地取样分析及风洞模拟实验证明, 沙漠化是以地表形态变化为标志, 以上壤肥力不断丧失为核心, 以自然一社会生态系统持续退化终至瓦解为结果的环境渐变过程。而且这个过程由于人为活动的反复干预会加速。在对典型区土地沙漠化速率分期进行计算后认为, 如果不采取措施, 沙漠化土地面积继续扩大、程度不断加深将是这个地区沙漠化发展的主要趋势。因此, 采取积极有效的措施, 控制人口, 调整农业结构, 保护和合理利用资源是解决沙漠化问题的关键。     

中国北方沙漠化过程及其防治研究的新进展

国家973项目“中国北方沙漠化过程及其防治研究”（G2000048700）恢复了过去2 ka来我国北方沙漠化过程、演变、格局和驱动机制;揭示了土壤风蚀和沙尘起动的物理机制,确定了土壤风蚀容忍量、定量评价体系,风沙电场形成机理、分布规律和影响;确定了主要沙尘源区、沙尘暴移动规律和形成机制,建立了沙尘暴监测、预报预警方法和系统;研究了土壤碳、氮衰减规律及其对沙区植被的影响,揭示了沙漠化过程中植物的受损过程、适应对策和植被恢复机理,阐明了我国近50 a沙漠化的过程、成因、现状及其发展趋势,定量给出沙漠化空间变化态势,提出了重点地区防治沙漠化、社会经济与环境协调发展的模式和对策。为国家防沙治沙和干旱地区生态环境和社会经济可持续发展战略决策提供了科学依据。发展和完善了中国沙漠与沙漠化科学。     

奈曼沙漠化地表小气候的观测与研究

简要叙述了奈曼沙地的小气候观测方法;通过沙地小气候各类要素的特征分析,论述沙漠化地表所产生的反馈作用与小气候各要素的变化,以及小气候变化与沙漠化环境过程的关系。     

陕北土地沙漠化及其防治区划

本文对陕北榆林地区土地沙漠化划分了四种类型及描述了沙漠化土地分布的特点,并对这一地区的沙漠化土地进行了防治区划,为全区制定综合农业区划提供科学依据。沙漠化是土地在自然和人为因素作用下,植被和土壤逐渐衰退破坏导致沙地出现的过程。当今,沙漠化迅速发展和扩大的特征是以人口的迅猛增长及滥用土地为主要标志,它所带来的对人类生活及环境的威胁,正越来越引起人们的重视。陕北地区是我国沙漠化严重地区之一,研究其发生发展的历史和现状,预测其发展趋势,从而制定沙漠化土地的治理区划,对本区沙漠化土地整治和预防具有重要意义。     

沙漠化地区可持续发展的概念模型

就沙漠化地区可持续发展概念模型进行了分析,并进一步对比了沙漠化地区可持续发展与沙漠化防治实现途径之间的关系。提出,可持续发展与沙漠化防治尽管目标不同,可内容一致、手段相同,就沙漠化地区而言,其可持续发展的过程就是对沙漠化土地的治理过程、是消除沙漠化发生隐患的过程,也是确保区域发展不受沙漠化困扰、可以持续稳定发展的过程。     

西部大开发中的沙漠化研究及其灾害防治

我国西部大开发所面临的主要社会-经济和环境问题之一是发展迅速的土地沙漠化。沙漠化主要是干旱半干旱地区由于人类过度的经济活动所造成的土地退化过程。在过去的几十年里沙漠化严重地制约了西部地区的社会经济发展和生态环境的保护。在西部大开发的新形势下,沙漠化的研究和防治工作的重要性和紧迫性就愈显突出。沙漠化的研究及其灾害的防治应以促进我国社会经济的可持续发展和实施西部大开发战略为目标,完善政策,强化管理,依托科技进步和法律手段,加速治理,改善生态环境,实现西部地区的社会-经济和环境的协调发展。     

论土地沙漠化过程中的人类活动

简要回顾了土地与土地沙漠化过程中,指出了人类对土地的特殊需求．引起了对土地的开发利用;对土地的不合理利用导致了土地沙漠化。从三个方面剖析了人类在土地沙漠化过程中的作用：并指出．土地沙漠化问题是一个综合的生态环境问题。最后．从人地关系角度出发．充分考虑到了人类在土地沙漠化过程中的地位与其主观能动性,给出几点防治沙漠化的对策。     

我国沙漠与沙漠化科学发展的战略思考

50多年来,中国的沙漠与沙漠化科学从无到有,在填补研究领域空白,并以其创新性和系统性的理论进展, 经济、社会和环境效益的实践成果,极大地推动了学科发展的同时,又为北方地区社会经济发展和生态环境保护建设做出了突出的贡献,取得了包括“国家科技进步特等奖”在内的一大批科研成果和150亿元以上的直接经济效益。已形成了以中国科学院和国家林业局有关研究所为主体的国家级沙漠和沙漠化研究机构,汇集了一批优秀的沙漠和沙漠化科学家,创建了我国比较完整的沙漠和沙漠化科学及其研究体系,在风沙物理与沙漠环境、沙漠形成演变与全球变化、沙漠化过程及其防治、沙区资源环境与可持续发展、沙漠化遥感与信息系统综合研究等方面取得了重大进展,并在全国主要沙漠和沙漠化地区设有一批长期野外试验站(点),已为国家在有关沙漠开发利用和沙漠化防治方面的决策提供了大量的科研成果和理论依据,得到了我国政府、地方人民、科学界乃至全社会的普遍认可。通过对已有沙漠与沙漠化研究和防治实践的回顾与总结,就我国沙漠与沙漠化科学面临的主要问题和任务做进一步的思考和讨论。     

1976-2007年青海省刚察县土地沙漠化驱动力分析

土地沙漠化是青海湖沿岸地区最严重的生态环境问题之一.本文选取青海湖北岸的刚察气象站19582007年的气象数据和刚察县1976-2007年的社会经济资料,对近30年来刚察县土地沙漠化的驱动力进行主成分分析.结果表明,1976-2007年,刚察县沙漠化土地面积的增加是自然因素和人为因素综合作用的结果,尤以年平均风速和耕地面积变量的贡献率最大.刚察县沙漠化土地的扩张在不同时间段的影响因素不同.1976 1987年,沙漠化面积的扩张是气温逐渐回暖、降水回升的过程中人为因素影响的结果;1987 1995年,沙漠化土地增加了17.28 km2,沙漠化土地的扩张是自然因素和人为因素叠加的结果,以自然因素为主导,人为因素起加剧的效果;1995 2007年,在暖湿、风速降低的气候环境下,沙漠化土地的扩张是人为因素作用的的结果.沙漠化扩张过程是高寒脆弱不稳定的生态系统在气候干湿波动、人类活动与沙漠化土地之间复杂的相互反馈作用下形成的.     

基于栅格累加法的塔里木盆地沙漠化分析

土地沙漠化是当今全球最严峻的环境问题之一,也是我国西北干旱区面临的主要生态环境问题。开展土地沙漠化动态研究有助于沙漠化灾害防治与国土资源空间开发。以2000-2018年MODIS-NDVI 1 km月数据为基础,运用栅格累加法与转移矩阵法对塔里木盆地土地沙漠化的变化速率、空间特征及其成因进行探索分析,结果表明:(1)土地沙漠化是一个具有年际波动和累积效应的动态变化过程;(2)栅格累加法具有较强的连续动态分析能力,能准确分析土地沙漠化变化速率、演变趋势、变化的空间特征,可以定量分析土地沙漠化原因;(3)塔里木盆地沙漠化退化主要是草地的退化,沙漠化改善则主要是林地和耕地的改善;(4)2000-2018年,塔里木盆地土地沙漠化整体呈极重度沙漠化逐级向非沙漠化变化的改善趋势,转移路径为:极重度沙漠化→重度沙漠化→中度沙漠化→轻度沙漠化→非沙漠化,改善区主要分布在绿洲区,恶化区主要在塔里木河中游与车尔臣河下游,土地沙漠化成因主要为人类活动。此文研究方法为土地沙漠化动态监测提供了一种新思路,其研究结果可为塔里木盆地国土资源开发和沙漠化治理提供理论依据。     

中国沙漠科学的五十年

50多年来,在几代沙漠科技人员的不懈努力下,中国的沙漠科学从无到有,在从填补沙漠研究空白并取得长足进展的同时,沙漠化研究又以其创新性和系统性的理论进展,经济、社会和环境效益的实践成果,极大地充实了我国的沙漠科学,为我国北方地区国民经济建设和生态环境保护做出了突出的贡献,取得了包括国家科技进步特等奖在内的一大批科研成果和上百亿元的直接经济效益。过去20 a来,北方约有 10%的沙漠化土地得到治理,12%的沙漠化土地有所改善,局部地区出现"人进沙退"的新局面。已形成了以中国科学院和国家林业局等有关研究所为主体的国家级沙漠和沙漠化研究机构,汇集了一批优秀的沙漠和沙漠化科学家,创建了我国比较完整的沙漠和沙漠化科学及其研究体系,在风沙物理与沙漠环境、沙漠形成演变与全球变化、沙漠化过程及其防治、沙区资源环境与可持续发展、沙漠化遥感与信息系统综合研究等方面取得了重大进展,积累了丰富的研究资料和数据。在全国主要沙漠和沙漠化地区设有一批长期野外试验站(点),已为国家在有关沙漠开发利用和沙漠化防治方面的决策提供了大量的科研成果和理论依据。我国沙漠科学研究和实践所取得的辉煌成就,得到了政府、地方民众、科学界和国际社会的普遍认可。